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Verfahren zur Herstellung von Fugen in Betonfläehen.
Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung von Fugen in künstlich ver- dichteten, z. B, gestampften, gerüttelten oder vibrierten Betonflächen, insbesondere Betonstrassen.
In der bisher bekannten Technik bereitet die einwandfreie Ausbildung der Fugen zwischen den Beton- feldern grosse Schwierigkeiten ; diese beruhen vornehmlich darauf, dass im kontinuierlichen Arbeitsi prozess die modernen Strassenbaumaschinen über die Fugen bzw. Fugenschalung, hinwegarbeiten und letztere in hohem Masse beanspruchen, ihre Lage verändern und sie sogar zerstören. Besonders gross werden diese Schwierigkeiten, wenn, wie das in der Praxis regelmässig der Fall ist, die Betondecke in mehreren, beispielsweise zwei, Höhenschichten aufgetragen und mit einer Armierung versehen wird.
Die aus der Gussbetontechnik bekannten Massnahmen zur Erzeugung von Fugen sind bei künstlicher Verdichtung des Betons mit Hilfe von modernen, kontinuierlich arbeitenden Baumaschinen nicht verwendbar, weil sie den hohen Beanspruchungen in keiner Weise standzuhalten vermögen ; ausserdem werden hiebei verwendete Schalungen mit der Betonmasse in irgendeiner Form verbunden ; sie können daher später, vor allem aus dem erhärteten Beton, nicht mehr entfernt und auch nicht mehr wiederverwendet werden. Es muss jedoch vermieden werden, feste Sehalungselemente in dem
Betonkörper zu belassen ; denn diese bilden Fremdkörper und behindern die freie Beweglichkeit der
Betonfelder, die nach jeder Richtung gewährleistet sein muss, zu welchem Zweck ja gerade Fugen ausgebildet werden.
Weil, wie bereits ausgeführt, beim Hinwegarbeiten der modernen Baumaschinen die Fugenschalungen stark in Mitleidenschaft gezogen werden, mussten sie unter dem Deckenprofil bleiben ; infolgedessen war es nicht möglich, die Fugenkanten exakt auszubilden und ebenso zu ver- dichten, wie den übrigen Betonkörper. Die Folge davon war, dass an den Fugenkanten, also dort, wo beim Befahren der Betonflächen die grösste Beanspruchung auftritt, die Betonmasse in einem Zustand schlechterer Verdichtung und minderer Qualität war, als im übrigen Betonkörper. Diese Erscheinungen zwangen zu kostspieligen, unzuverlässigen und zeitraubenden Nacharbeiten von Hand, was zwangs- läufig die Haltbarkeit der Fugenkante verringerte.
Die Erfindung löst das Problem unter Verwendung von mehrteiligen Fugeneinlagen, von denen mindestens die oberste auch noch nach der Erhärtung des Betons gezogen werden kann, dadurch, dass die oberste Fugeneinlage so angeordnet wird, dass sie nach Beendigung der maschinellen Deckenfertigung um ein gewolltes Mass über das endgültige Fläehenprofil hinausragt, um als Schalung für den obersten Teil der Fugenwand und als einstellbare Führung für ein Planierungsgerät, etwa einen
Fugenhobel, zu dienen.
Zur Erfindung gehören auch besondere Einrichtungen, so Fugeneinlagen, besonderer Ausführung,
Stütz-und Hebewerkzeuge u. dgl., wie im folgenden, an Hand der Figuren, näher beschrieben.
Von den Figuren stellen dar : Fig. 1 eine Ausführungsform von Fugeneinlagen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Stadium nach dem Aufbringen der obersten Betonschicht, Fig. 2 dieselbe Ausführungsform nach Heben der obersten Fugeneinlage, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie A-B zu Fig. 2 durch die oberste Fugeneinlage, Fig. 4 eine zweite Ausführungsform im Stadium nach dem Aufbringen der obersten Betonschicht, die Fig. 5,6 und 7 eine dritte Ausführungsform in drei verschiedenen Stellungen, die Fig. 8 und 9 zwei verschiedene Ausführungsformen der Fugeneinlage im Schnitt nach Linie C-D zu Fig. 5, Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Anordnung und die Fig. 11 und 12 eine Fugeneinlage zur Bildung eines verbreiterten Fugenkopfes.
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Gemäss Fig. l handelt es sich beispielsweise um einen Betonstrassenkörper, welcher in zwei Schichten 1 und 2 geschüttet ist ; die untere Schicht 1 liegt auf dem Untergrund 3. Vor dem Schütten der unteren
Schicht wird in den Boden auf den Untergrund 3 die untere Fugeneinlage 4 gesetzt, welche in dem gezeichneten Beispiel als Holzfugeneinlage gedacht ist, jedoch auch in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein kann ; die Höhe der unteren Fugeneinlage 4 entspricht ungefähr der Höhe der unteren
Betonschüttung 1 in verdichtetem Zustand. Vor dem Schütten der oberen Betonschicht 2 wird auf die untere Fugeneinlage 4 die obere Fugeneinlage 5 aufgesetzt.
Diese obere Fugeneinlage 5 ist kastenförmig ausgebildet ; d. h. sie besteht aus zwei parallelen oder konisch nach unten sieh verjüngenden Wandungen 61 und 52 aus Stahlblech von hoher Festigkeit ; diese beiden Wandungen sind durch Stege 6 miteinander verbunden und im gegenseitigen Abstand gehalten ; über die Stege können Rohrstüeke als Rollen übergeschoben sein. In dem gezeichneten Beispiel sind zwei Reihen von derartigen Stegen im Dreiecksverband gegeneinander versetzt vorgesehen. Wesentlich ist, dass die obere, beschriebene Fugeneinlage sowohl nach unten, wie nach oben offen ist ; mit ihrem unteren offenen Ende übergreift sie die untere Fugeneinlage 4 um einen wesentlichen Betrag, dessen Bedeutung später erläutert werden wird.
Im übrigen ist die Gesamthöhe der oberen Fugeneinlage 5 so, dass sie in der Stellung der Fig. 1 mit ihrer Oberkante etwas unterhalb der Oberfläche 7 der oberen Schüttung 2 liegt. Es kann daher, wenn die obere Sehüttung im kontinuierlichen Betrieb durch moderne Fertiger aufgebracht und verdichtet wird, über die obere Fugeneinlage 5 hinweggearbeitet werden ; gegen Eindringen von Beton
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nehmbaren Einlagestab 8 geschützt.
Ist die obere Betonsehüttung 2 verdichtet und profilgemäss gefertigt, so wird der Einlagestab 8 herausgehoben, wobei die über ihm liegende dünne Betonschicht mitgenommen wird. Sodann wird die obere Fugeneinlage 5 aus der Stellung der Fig. 1 in jene der Fig. 2 gehoben. Dies geschieht mit Hilfe des in Fig. 3 zur Darstellung gebrachten Hubwerkzeuges 9, welches aus einem keilförmigen Ansatz 91 und einem Handhebel 92 besteht ; mit diesem Werkzeug greift man von oben her durch die obere Fugeneinlage hindurch, u. zw. derart, dass der keilförmige Ansatz 91 zwischen einem der Stege 6
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zwischen dem Steg 6 und der Oberkante der unteren Fugeneinlage 4 wird die obere Fugeneinlage 5 um ein gewünschtes Mass gehoben, u. zw. derart, dass sie um den aus Fig. 2 ersichtlichen Betrag über die Oberfläche 7 der oberen Schüttung 2 übersteht ;
es ist auf diese Weise möglich, die obere Fugeneinlage 5 genau in eine bestimmte, etwa durch eine Lehre vorgeschriebene Höhenlage einzustellen, u. zw. eine Höhenlage, welche mit dem gefertigten Profil der Decke genau übereinstimmt. In dieser Stellung wird nun die obere Fugeneinlage fixiert, was mit Hilfe von Keilen 10 erfolgt, die ebenfalls zwischen den Stegen 6 und der Oberkante der unteren Fugeneinlage 4 eingesetzt werden (Fig. 2 und 3).
Durch diese Massnahme ist ein genaues Einrichten der oberen Fugeneinlage 5 selbst dann möglich, wenn die untere Fugeneinlage 4 bei der Fertigung der unteren Sehüttung infolge der Stampfwirkung eine Veränderung ihrer Lage erfahren hat. Die Fixierkeile sind entbehrlich, wenn die obere Fugeneinlage in der ihr gegebenen Stellung von selbst stehen bleibt. Wesentlich ist, dass der Übergriff der oberen Fugeneinlage 5 über die untere Fugeneinlage 4 ein so grosser ist, dass bei dem beschriebenen
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Betonmasse zwischen den beiden Fugeneinlagen eindringen.
Wie Fig. 2 zeigt, bildet der über die Deckenoberfläche 7 vorstehende Teil der oberen Fugeneinlage 5 eine einwandfreie Schalung für die zu bildenden Fugenkanten. Er dient ausserdem zur Führung eines Planierungsgerätes 11, welches im Ausmass des Querschnittes des überstehenden Teiles der oberen Fugeneinlage 5 eine Führungsausnehmung 12 besitzt. Mit Hilfe dieses Planierungsgerätes, etwa eines Fugenhobels, kann nun der an die Fugenkante anschliessende Teil der Deckenoberfläche exakt und einwandfrei auf das vorgeschriebene und geschaffene Profil bearbeitet werden.
Die besondere Ausbildung der oberen Fugeneinlage schafft die Möglichkeit, dass diese Einlage nunmehr in der oberen Sehüttung so lange verbleiben kann, bis der Beton abgebunden hat und vollständig erhärtet ist. Hierauf wird die obere Fugeneinlage herausgezogen, was bei Beachtung der physikalischen Eigenschaften des Betons ohne Anwendung von Gewalt, von Wärme oder durch sonstige Beanspruchung des Betons geschehen kann, beispielsweise mit Hilfe der in Fig. 3 gezeigten Hubwerkzeuge 9. Zur Vermeidung des Anbindens des Betons an der Fugeneinlage genügt es, wenn dieselbe in bekannter Weise mit einem Isolierungsanstrich aus Öl, Fett u. dgl. versehen ist.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 1-3 kann die untere Fugeneinlage 4 so ausgebildet sein, dass auch sie herausgezogen werden kann ; dies ist beispielssweise in Fig. 4 gezeigt, wo die untere Fugeneinlage 4 genau so ausgebildet ist, wie die obere Fugeneinlage 5, nur im Querschnitt so viel geringer, dass der Übergriff der oberen Fugeneinlage über die untere Fugeneinlage gewährleistet ist.
Das Herausziehen auch der unteren Fugeneinlage hat den Vorteil, dass eine vollkommene Hohlraumfuge gebildet werden kann, ein Ziel, das bei mehrschichtigen, künstlich verdichteten Betonkörpern bisher überhaupt nicht erreicht werden konnte. Erst die völlige Hohlraumfuge sichert absolute Bewegungfreiheit der Betonfelder.
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Oberfläche 7 der Betondecke heraus ; sie kann ebenso, wie die Fugeneinlage 5 nach Fig. 1 und 2 mit
Hilfe von keilförmigen Werkzeugen genau auf eine bestimmte Höhenlage eingerichtet werden ; in diesem Falle bildet den unteren Abstützpunkt für das keilförmige Werkzeug ein Steg 6 der oberen
Fugeneinlage 5.
Bei der Ausführungsform der Fig. 5-9 wird eine etwas anders gestaltete obere Fugeneinlage verwendet ; auch diese Fugeneinlage besteht wiederum aus zwei Wandungen 51 und 52, welche statt durch Stege durch haarnadelförmig gebogene Blattfedern 14 verbunden sind, u. zw. in der Weise, dass die Enden der Haarnadelfedern an den Innenseiten der Wandungen 51 und 52 befestigt sind. Die
Schenkel der Haarnadelfedern können, wie Fig. 8 zeigt, in Deckung zueinander oder, wie Fig. 9 zeigt, versetzt zueinander liegen. Ausserdem werden sie zweckmässig so gestaltet, dass sie gegen die Krümmung zu zusammenlaufen.
Es wird wiederum, wie an Hand der Fig. 1-3 beschrieben, vor dem Schütten der oberen Beton- schicht 2 die obere Fugeneinlage 5 auf die untere Fugeneinlage 4 aufgesetzt ; ist dies geschehen, so treibt man in die obere Öffnung der Fugeneinlage 5 ein Keilstück 15 ein, welches die Wandungen 51 und 52 oben auseinandertreibt und unten zusammenzwängt, so dass ein Festklemmen der oberen Fugen- einlage auf der unteren Fugeneinlage stattfindet.
In diesem Zustand wird die obere Betonschüttung 2 aufgebracht, wobei der Keil gleichzeitig das Eindringen von Betonmasse in die Fugeneinlage verhindert.
Hierauf wird der Keil 15 herausgezogen, so dass die Wandungen 51 und 52 der oberen Fugeneinlage unter dem Einfluss der Haarnadelfedern 14 in ihre Ruhelage zurückfedern ; die Klemmwirkung zwischen der oberen und der unteren Fugeneinlage wird dadurch aufgehoben. Es kann daher nunmehr die obere Fugeneinlage mühelos aus der Stellung der Fig. 5 in jene der Fig. 6 gehoben werden, was wiederum mit den keilförmigen Werkzeugen 9 geschieht ; diese keilförmigen Werkzeuge finden dabei ihre oberen Widerlager an den unteren, gekrümmten Kanten der Haarnadelfedern 14 (Fig. 6).
Ist die obere Fugen- einlage auf die gewünschte Höhenlage eingerichtet und in dieser durch Keile 10 gesichert, so wird neuerdings der keilförmige Einlagestab 15 eingetrieben, wobei die Klemmwirkung zwischen oberer und unterer Fugeneinlage abermals eintritt. In dieser, nunmehr eindeutig festgelegten Stellung wird das Planierungsgerät 11 in der oben beschriebenen Weise eingesetzt. Ist der Beton erhärtet, so wird der keilförmige Einlagestab 15 wiederum entfernt ; da die Wandungen der Fugeneinlage 5 neuerdings zusammenfedern, wird das endgültige Herausziehen der Fugeneinlage 5 hiedurch noch mehr erleichtert.
Die, durch die besondere Ausbildung dieser Fugeneinlage bedingte, sich von selbst ergebende Erschei- nung der Querschnittsverringerung bei entferntem Einlagestab hat auch schon beim ersten Anheben der Einlage in dem noch grünen Beton den Vorteil, dass die eben verdichtete Betonmasse beim
Anheben nicht beansprucht und mitgenommen wird.
Die Fig. 10 zeigt eine Fortbildung der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5. Hier ist die in Fig. 4 verwendete oberste Fugeneinlage 13 insoferne besonders ausgebildet, als sie eine keilförmige Zunge 16 besitzt, welche die Rolle des keilförmigen Einlagestabes 15 nach den Fig. 5 und 7 übernimmt.
Im übrigen ist die Wirkungsweise dieselbe.
Zufolge der eigenartigen Form der Fugeneinlage kann man auch die untere Fugeneinlage in derselben oder einer ähnlichen Weise ausbilden, wie die obere Fugeneinlage nach den Fig. 5-7.
Die Fig. 11 und 12 zeigen die Massnahmen, die getroffen werden müssen, wenn es sich darum handelt, eine Fuge zu schaffen, welche an ihrem oberen Ende einen erweiterten Kopf besitzt. Die Ausbildung eines verbreiterten Fugenkopfes hat den Zweck, Raum für die Aufnahme einer besonderen Füllung zu schaffen, welche beim Arbeiten des Betons in verschiedener Weise ausgleichend wirken soll. Sie soll etwa sich ergebende Höhenunterschiede zwischen benachbarten Betonfeldern abschwächen, also einen stossfreien Übergang schaffen ; sie muss tragfähig und elastisch sein und zweckmässig auch die Fähigkeit besitzen, sich bei Schrumpfung des Betons auszudehnen und bei Ausdehnung des Betons zu schrumpfen. Diese Bedingungen erfüllt beispielsweise ein Füllkörper aus Holz in solcher Anordnung, dass die Faserrichtung in der Längsrichtung der Fuge verläuft.
Hiebei wirken die physikalischen Eigenschaften des Holzkörpers gerade umgekehrt, wie jene des Betonkörpers ; d. h. bei Dehnung des Betonkörpers schrumpft der Holzkörper und bei Schrumpfung des Betonkörpers dehnt sich der Holzkörper. Statt Holz kann auch eine andere elastische Füllmasse geeigneter Zusammensetzung verwendet werden.
Gemäss Fig. 11 ist die sonst unveränderte obere Fugeneinlage 5 mit einer im Querschnitt zweckmässig U-förmigen Erweiterung 17 versehen ; in diese kommt während des Aufschütten der oberen Betonschicht 2 eine Einlage 18, die den Zweck hat, das Eindringen von Beton zu verhindern. Die Fig. 11 zeigt dabei die Stellung der oberen Einlage, in welcher sie zur Schaffung der Kantenschalung für die Fuge und zur Führung des Planierungsgerätes bereits gehoben ist und die Einlage 18 eigentlich nicht mehr erforderlich wäre. Nach Entfernung dieser Einlage 18 und der U-förmigen Fugeneinlage 17
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selbst entsteht ein Fugenprofil, wie in Fig. 12 gezeigt.
Wird als Füllung für die erweiterte Fuge eine
Masse verwendet, die in den engen Teil derselben eindringen könnte, so wird das obere Ende des engen
Teiles der Fuge durch einen beweglichen T-förmigen Deckel 19 abgedeckt, der mit einem zungen- förmigen Ansatz 20 in den schmäleren Fugenteil hineinragt ; der Querschnitt dieser Zunge, wie auch die Breite des Deckels müssen im Verhältnis zu dem Fugenquerschnitt so klein sein, dass die Bewegungsfreiheit der benachbarten Betonfelder nicht gestört wird. Bei Verwendung eines Holzkörpers als Füllung für den erweiterten Teil der Fuge ist der verwendete Deckel 19, 20 unter Umständen ent- behrlich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Fugen in Betonflächen unter Verwendung von mehrteiligen Fugeneinlagen, von denen mindestens die oberste auch noch nach Erhärtung des Betons gezogen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die oberste Fugeneinlage so angeordnet wird, dass sie nach Beendigung der maschinellen Deckenfertigung um ein gewolltes Mass über das endgültige Flächenprofil hinausragt, um als Schalung für den obersten Teil der Fugenwand und als einstellbare Führung für ein Planierungsgerät zu dienen.