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Verfahren zur abschnittsweisen Herstellung von vornehmlich auf Biegung beanspruchten Eisen- betonkörper.
Gemäss früheren Vorschlägen des Erfinders werden die Eigenschaften von Eisenbeton erheblich verbessert, wenn man für die Bewehrung Stähle von hoher Streckgrenze verwendet, die einer genügend hohen Vorspannung unterzogen werden. Man erhält auf diese Weise Eisenbetonkörper, welche günstige Festigkeit und Herstellungskosten zeigen. Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert Vorrichtungen, bei denen das Gewicht und der Preis sowie die Betriebsschwierigkeiten mit den Abmessungen der herzustellenden Bauwerke wachsen, was bisher ihre Anwendung bei der Herstellung besonders grosser, aus einem Stück bestehender Bauteile oder Bauwerke verhindert hat.
Die Erfindung besteht darin, dass die Form des zu errichtenden Betonkörpers in mehrere, möglichst gleiche Abmessungen aufweisende Elemente unterteilt wird, sodann die aus Stahl hoher Streckgrenze bestehende Bewehrung entsprechend dem Baufortschritte abschnittsweise bis nahe zur Streekgrenze vorgespannt und in diese Elemente Beton eingefüllt wird, nach dessen, vorzugsweise durch Rüttelung, Pressung und Erhitzung beschleunigter Erhärtung die Bewehrungen entspannt werden, wodurch die aneinander gepressten Betonelemente statisch als einheitlicher Körper wirken. Dieses Verfahren gestattet, die Vorteile der den Baustoffen aufgezwungenen Vorspannungen bei Eisenbetonbauten beliebiger Abmessungen anzuwenden, wobei die Bauteile trotz ihrer abschnittsweisen Herstellung sich wie aus einem Stück bestehende Bauteile verhalten.
Die erforderlichen Einrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind wenig kostspielig und leicht anwendbar. Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Bauwerken anwendbar, die hohen oder wechselnden Beanspruchungen unterworfen sind.
Um ein Bauwerk nach dem Verfahren der Erfindung herzustellen, bestimmt man, wie wenn es sich um ein aus einem einzigen Stück bestehendes Bauwerk handeln würde, durch Rechnung seine Formen und Abmessungen sowie seine Bewehrungen und ferner die Grösse der Vorspannung der letzteren.
Für jede Bewehrung wird dabei die Vorspannung so gross gewählt, dass die Summenkraft aus der Vorspannung der Bewehrungen, dem Eigengewicht und der Belastung des Betonkörpers an den Stoss- fläehen zwischen je zwei benachbarten Betonelementen stets als Druekkraft wirkt. Nun teilt man den herzustellenden Betonkörper derart in Einzelelemente, dass die Schalungsformen für diese Elemente möglichst einfach sind und womöglich aus mehrfach wieder verwendbaren Teilen bestehen. Diese Einzelelemente werden getrennt und nacheinander gegossen und die Bewehrungen durchqueren dabei die Schalungen der Stossflächen benachbarter Elemente.
Vor dem Giessen des ersten Betonelementes bringt man die dieses durchsetzenden Bewehrungen mindestens auf die Länge dieser Durchquerung zwischen den Schalungsflächen in den vorgesehenen Spannungszustand. Im allgemeinsten Fall wird dies derart erreicht, dass man jedes Bewehrungseisen oder jede Gruppe von Bewehrungseisen zwischen vorläufigen Verankerungen (Zangen od. dgl. ) fasst und durch Schraubwinden od. dgl. anspannt, wobei als Widerlager für die dabei ausgeübten Zugkräfte in der Regel ausserhalb des Betonelementes liegende Abstützorgane verwendet werden. Nach der Erhärtung des ersten Betonelementes bringt man die zum zweiten, anschliessenden Element gehörigen Bewehrungen in den erforderlichen Spannungszustand.
Für jene Bewehrungen dieses zweiten Elementes, die nicht auch dem ersten Element gemeinsam sind, verfährt man wie beim ersten Element. Für die dem ersten und zweiten Element gemeinsamen Bewehrungen muss man geeignete Verbindungsvorrichtungen vorsehen, welche als Abstützungen zwischen den die Bewehrungen unter Spannung setzenden Sehraub- winden und dem Beton des ersten Elementes dienen.
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Im allgemeinen sind die auf diese Weise auf den Beton des ersten Elementes vor dem Giessen des zweiten Elementes ausgeübten Kräfte sehr gross und setzen Festigkeiten des Betons voraus, die üblicherweise selten und nur nach sehr langer Zeit erreicht werden. In den meisten Fällen ergibt die Notwendigkeit, eine erhebliche Zeitspanne zwischen dem Giessen eines Elementes und dem Vorspannen der Bewehrungen vor dem Giessen des nächsten Elementes vorzusehen, erhebliche praktische Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten können jedoch behoben werden, wenn-wie in der österr. Patentschrift Nr. 150853 beschrieben-der in die Schalung eingefüllte Beton eines Elementes gerüttelt, gepresst und erhitzt wird. Dadurch wird nicht nur die Dauer der Härtung vermindert, sondern auch die Eigenschaften des Betons verbessert.
Beispielsweise wird es möglich, in weniger als zwei Stunden bei Betonkörpern aus gewöhnlichem Portlandzement Festigkeiten von mehreren hundert/f/em zu erreichen, die nach endgültiger Härtung auf weit über 1000 lcglcw ansteigen können.
Bei fast allen Anwendungsfällen kann das Spannen oder die Erhöhung der Spannung bestimmter Bewehrungen und das Zusammendrücken des Betons wenigstens teilweise derart miteinander verbunden werden, dass sich die eine Massnahme aus der andern ergibt. Hiefür genügt es, die Wände der Gussform gegen den auf den Beton ausgeübten Druck dadurch zu versteifen, dass man mit ihnen die Bewehrungen verbindet, was sich besonders leicht ausführen lässt, wenn diese Bewehrungen senkrecht zu den Wänden durch diese hindurchgehen und über sie hinausragen, wie dies bei der Schalung einer Zwischenwand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elementen der Fall ist. Das Zusammendrücken des Betons kann dann ausgenutzt werden, um die Bewehrungen zu spannen.
Statt dessen kann man die Bewehrungen auch durch die Wirkung von Schraubenwinden spannen, die sich gegen eine verschiebbare Wandung der Schalung abstützen und dadurch den Beton zusammendrücken. In diesen beiden Fällen ist es zweckmässig, ein kräftiges Rütteln während des Zusammendrückens des Betons vorzunehmen.
Das Giessen eines Betonkörpers kann man gleichzeitig von mehreren Seiten und bei mehreren nicht zusammenstossenden Elementen beginnen und es kann auch ein Element zwischen mehreren bereits gegossenen Elementen hergestellt werden. Das Giessen der Elemente kann entweder an Ort und Stelle im Bauwerk oder bei bestimmten Elementen auch im vorhinein an anderer Stelle vorgenommen werden. Es ist bloss erforderlich, dass die Berührung zwischen zwei benachbarten Elementen durch das Giessen des einen dieser beiden Elemente an das andere schon erhärtete Element gewährleistet wird, so dass eine genaue Formung des zweiten Elementes durch das erste stattfindet.
Die Verbindung zwischen den aufeinanderfolgenden Elementen ergibt sich durch den Druck, der zwischen den in genauer gegenseitiger Berührung stehenden Stossflächen durch die vereinte Wirkung der äusseren Kräfte und der Vorspannungen hervorgerufen wird.
Die abschnittsweise Herstellung von Eisenbetonkörpern, u. zw. solchen, die vornehmlich auf Druck beansprucht sind, wie gewölbte Tragwerke, sind bereits bekannt. Hiebei werden einzelne, auf einem Geriist h ergestellte Blöcke nach ihrer Erhärtung durch Ausfüllen besonderer Stossfugen verbunden.
Bei vornehmlich auf Biegung beanspruchten Eisenbetonkörpern ist die abschnittsweise Herstellung dann vorgeschlagen worden, wenn mit Rücksicht auf die Unterstützungskonstruktion eine Anfangsrissebildung vermieden werden sollte. Diese Massnahme allein verhindert jedoch nicht, dass unter der Einwirkung des Eigengewichtes und der Nutzlasten sowie des Schwinden des Betons und anderer Erscheinungen während des Abbinden, wie der plastischen Formänderung, die einzeln hergestellten Abschnitte nach ihrer Erhärtung sieh voneinander lösen. Durch diese Einwirkungen entstehen in der Zugzone mehr oder weniger feine Risse zwischen den Abschnitten, die den ersten Grad der Zerstörung bilden können.
Erst durch die im Sinne der Erfindung gleichzeitige, vorzunehmende Vorspannung der Bewehrungen werden die einzelnen Betonelemente derart stark aneinander gedrückt, dass ein Klaffen der Stossfugen zwischen ihnen mit Sicherheit vermieden wird.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Die Fig. 1-8 a zeigen die Herstellung einer Hallendeeke grosser Spannweite. Fig. l ist ein Querschnitt, Fig. 2 ein Längsschnitt durch die Decke, Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 1, Fig. 4 zeigt die gesamte Form-und Giessanlage und Fig. 4 a ist ein Teilschnitt nach der Linie IV a-IVa der Fig. 4. Die Fig. 5-8 a zeigen Einzelheiten. Die Fig. 9-13 zeigen die Herstellung eines hohl- zylindrischen Eisenbetonpfahles. Fig. 9 ist ein lotrechter Längsschnitt, die Fig. 10 und 12 sind waagrechte Querschnitte, Fig. 11 zeigt eine Einzelheit und Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform. Die Fig. 14-16 zeigen die Herstellung eines Schleusenbettes. Fig. 14 ist eine Draufsieht, Fig. 15 ein lotrechter Querschnitt und Fig. 16 zeigt eine Einzelheit.
Gemäss den Fig. 1-3 ist die Bewehrung der einzelnen Balken einer Hallendecke durch waagrechte Stäbe e, el, c2... im Untergurt der Balken sowie durch gleichmässig über die Balkenhöhe verteilte waagrechte Stäbe M. und senkrechte Stäbe j, j1 gebildet. Alle diese Stäbe bestehen z. B. aus Stahl mit einer Elastizitätsgrenze von 80 kglme einer Bruefspannung von 100 lcglnlne. Ferner sind noch Bewehrungen aus beliebigem Stahl vorgesehen, die quer zu den genannten Stäben verlaufen, um ihre Verankerung durch eine Umschnürung des Betons zu verbessern.
Die Bewehrungen aus Stahl sind derart gespannt, dass unter Berücksichtigung aller auf den Balken ausgeübten Biegungs-und Sehubbeanspruchungen und aller durch Schwinden hervorgerufenen bleibenden und elastischen Form-
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änderungen des Betons in jedem Punkt dauernd Druckspannungen vorhanden sind. Hiedurch wird jede Gefahr einer Rissbildung ausgeschaltet.
Die einzelnen Elemente können bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 in folgende drei Klassen eingeteilt werden :
1. Elemente, die gleichlange Teile der Bewehrungen c sowie die zwischen diesen Teilen hindurchgehenden Teile der Bewehrungen i umschliessen (z. B. Element 11, Fig. 2).
2. Elemente, die nur die Enden der Bewehrungen j umgeben (z. B. Element 59, Fig. 2).
3. Elemente, die durch senkrechte, in gleichen Abständen liegende Ebenen (z. B. Ebenen Pn--1, Pn, Fig. 3) begrenzt sind und den ganzen übrigen Teil des Balkens bilden.
Die Betonelemente der ersten Klasse weisen abnehmende Breiten auf, so dass sie einen freien Durchgang für die nicht zu ihnen gehörigen Teile der Bewehrungen c lassen, wie die Elemente 11, 11 a, 11 b der Fig. 4 a erkennen lassen. Die Elemente aller drei Klassen können nach dem Grundsatz der Erfindung ausgeführt werden. Da aber bei den Elementen der ersten und zweiten Klasse keine Bewehrung unter Spannung gesetzt zu werden braucht und keine Stossflächen von Elementen vorhanden sind, lassen sich erhebliche Vereinfachungen erzielen. Die Elemente können auf einmal oder in mehreren-Arbeitsgängen hergestellt werden. Elemente mit kleinem Umfang können auch im vorhinein für sich hergestellt und sodann an Ort und Stelle verlegt werden.
Die Bewehrungen c, die allen Elementen der dritten Klasse gemeinsam sind, können leicht auf einmal unter Vorspannung gesetzt werden. Zu diesem Zweck wird die Gesamtheit der Bewehrungen auf einem Hilfsträger angeordnet, der den Boden der Form für den ganzen Eisenbetonbalken der Hallendecke bildet. Dieser Hilfsträger besteht gemäss Fig. 4 aus zwei oder mehreren Teilen a, a\ die unter Vermittlung geeigneter Lehrgerüststützen 50 auf Wagen 51 aufruhen, mittels deren sie nacheinander unter die einzelnen herzustellenden Eisenbetonbalken gefahren werden können. Vorteilhaft bestehen die Teile a, al dieses fahrbaren Hilfsträgers ebenfalls aus Eisenbeton, während seine Stützen 50 irgendwelche Ausführung erhalten können.
Die beiden Balkenhälften a, a1 sind mit Hilfe der Sehraub- winden 52 in der Höhe um einige Zentimeter verstellbar, um das Abnehmen der Form zu ermöglichen, und können auf den Rollen 53 kleine Bewegungen in ihrer Längsrichtung unter der Einwirkung der Schraubwinde b ausführen, durch welche sie mit einer Kraft auseinandergedrückt werden können, die gleich der gesamten, den Hauptbewehrungen c, cl, c2'" zu verleihenden Vorspannung ist. Naehdem diese Bewehrungen unter Spannung gesetzt sind, giesst man die Elemente der drei genannten Klassen und stellt eine vorläufige Verbindung der Elemente der ersten Klasse (z.
B. des Elementes 11, Fig. 2) mit dem Hilfsträger a, a1 her, was mittels ineinandergreifender Nuten und Vorsprünge 12 der oberen Fläche des Hilfsträgers und mittels diesen durchsetzender und in die Elemente eindringender Schraubend (vgl. auch Fig. 4) geschieht. Statt einer solchen Verbindung kann auch eine nach den Fig. 5 und 6 Anwendung finden. Nach diesen Figuren ragt vom Hilfsträger a, a1 ein Anschlag 15 empor. Zwischen letzterem und einem im Hilfsträger eingelassenen Widerlager 16 ist ein Keil 17 eingeschoben, der nach dem Erhärten des Betons des auf dem Hilfsträger a, a1 gegossenen Elementes herausgenommen wird, um im Hilfsträger eine Aussparung zu schaffen, die das Abnehmen der Form erleichtert.
Die Teile 15, 17, 16 sind mit einer Hülle 18 bedeckt, welches die Entfernung der Form noch bequemer gestaltet und aus einem leicht formveränderlichen oder leicht zerstörbaren oder leicht gleitenden Baustoff, z. B.
Kautschuk, Gips, Pappe, Gewebe, Filz, Holz oder Blech, bestehe.
Durch ähnliche Mittel verbindet man die Elemente der zweiten Klasse mit dem Hilfsträger.
Das vollständige Erhärten des Betons der Elemente der zwei ersten Klassen wird gegebenenfalls dadurch beschleunigt, dass man den Beton dabei rüttelt oder rüttelt und zusammendrückt und gegebenenfalls auch noch erhitzt. Zwecks Erhitzung des Betons kann man die Nuten und Vorsprünge 12 des Hilfsträgers a, a1 und, wenn nötig, auch die Schraubenbolzen 13 so ausbilden, dass sie durch einen Dampfstrom beheizt werden.
Nunmehr spreizt man die beiden Hilfsträgerteile a, al mit Hilfe der hydraulischen Winden b auseinander und setzt so alle Bewehrungen c, cl, c2... gleichzeitig unter Spannung. Bevor die Bewehrungen in Stellung gebracht werden, legt man auf den Hilfsträger a, ai Unter die Elemente der ersten Klasse Bleche h (Fig.
1 und 2), die durch Zwischenstücke oder Stäbe i oder durch in der Oberfläche des Betons des Hilfsträgers a, al vorgesehene Aussparungen in Abstand von der Oberfläche desselben gehalten werden, um eine Bremsung der Rüttelung des Betons durch die Masse und Starrheit des Hilfsträgers zu vermeiden und die Erwärmung des Betons durch zwischen die Bleche h und den Hilfsträger a, al eingeführten Dampf zu ermöglichen sowie das Entfernen der Bleche ; zu erleichtern. Man baut dann die Schalung eines zur dritten Klasse gehörenden Elementes ein. Diese Sehalung muss leicht abnehmbar und gegen den auf den Beton ausgeübten Druck widerstandsfähig sein sowie das durch diesen Druck verdrängte Wasser austreten lassen und die Rüttelgeräte tragen können.
Schliesslieh
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einigt, die paarweise durch Stäbe p verbunden sind, welche den Balken in Kautschukröhren pl (Fig. 1) durchqueren. Die Röhren 1) 1 werden durch eine axiale ZusammendrÜckung erweitert und gestatten so das leichte Herausziehen der Stäbe p nach dem Erhärten des Betons.
Wenn die Schalung an Ort und Stelle gebracht ist, beispielsweise um das Element N der dritten Klasse (Fig. 3) anschliessend an das bereits ausgeführte Element N-1 herzustellen, ordnet man die lotrechten Schalungen 54 an, die das zu bildende Element N von dem für das nächste Element N +1 vorzusehenden Raum trennt und das eine Ende der Schalung bildet, wogegen das andere Ende der Schalung durch das schon geformte Element N-1 gegeben ist. Diese lotrechten Schalungen 54 werden an den waagrechten Bewehrungen u befestigt, die man so ausführt, dass sie bei den für sie gewünschten Spannungswerten diese Schalungen gegen den darauf ausgeübten Druck des durch die Rüttelung in fliessbaren Zustand versetzten Betons aufrechthalten.
Man kann hiefür Vorrichtungen verwenden, die einen Anschlag für die Verschalungen 54 bilden und an den Bewehrungen u angeklammert und befestigt sind, z. B. eine nach Fig. 3 ausgeführte Vorrichtung mit Keilen 3, 5, 6. Bei dieser in Fig. 7 in grösserem Massstab dargestellten Vorrichtung ist der Keil 3 durch eine Schraube 4 verblockt und dadurch werden die einen kleinen Anzugwinkel aufweisenden Keile 5 und 6 festgeklemmt und an den Stab u gepresst, während sie bei Lösung der Schraube 4 und damit des Keiles 3 vom Stab u abgenommen werden können.
Im unteren Bereich des Balkens, wo die Bewehrungen c, cl, c2 usw. zahlreich sind, kann man den entsprechenden Teil der Verschalung 54, wie Fig. 8 zeigt, durch kleine vorher gegossene Betonkörper 55 bilden, die zwischen die Stabebenen eingefügt sind, und gleichzeitig das Ausfliessen des Betons während des Rüttel-und Druckvorganges verhindern. Man kann diesen unteren Teil der Verschalung 54 auch nach Fig. 8 a durch Holz- oder Metallkörper bilden, von denen jeder zum leichteren Herausnehmen in drei Teile 20, 21, 22 zerlegt ist. Das Festklemmen dieser Holz-oder Metallkörper durch Stangen 23 und Schraubenmuttern 24 verhindert ihr Gleiten unter der Druckwirkung des Betons.
Die obere Seite der Schalung besteht beispielsweise aus quer zu den Bewehrungen u verlaufenden U-Eisen 56, die an Flachbleche 57 angeschweisst sind und auf denen zu den Bewehrungen u gleichlaufend I-Eisen 58 aufruhen. Das Ganze wird durch Schraubenbolzen 59 a festgehalten, die in die Elemente 59 der dritten Klasse eingeschraubt sind. Diese Schraubenbolzen 59 a sind durch Querbügel 59 b mit Schraubwinden 60 verbunden, die auf den I-Eisen 58 sitzen. Zum Einfüllen des Betons in die Schalung dienen Öffnungen, die beispielsweise im Deckel der Schalung vorgeseh en sind. Um den Beton in eine Rüttel- bewegung zu versetzen, werden z. B. an den Wellen 62 Massen ausmittig gelagert. Die Wellen drehen sich mit grosser Geschwindigkeit in Lagern 63, die an den Seitenwänden der Schalung befestigt sind.
Nachdem die Schalung gefüllt ist, schliesst man die Füllöffnungen und bringt dann die Sehraub- winden 60, welche auf die obere Seite der Schalung drucken, zur Wirkung. Man kann auch durch Betätigen von Schraubwinden oder Anziehen von Schraubenmuttern eine Zugkraft auf die Stangen p ausüben, welche die beiden rechts und links vom Balken liegenden Schalungshälften verbinden. Dadurch wird der Beton allseitig unter Druck gesetzt. Diese Druckwirkung setzt die senkrechten Bewehrungen j jl usw. und die waagrechten Bewehrungen u unter Vermittlung der beweglichen Formwände 57 und 54 unter Spannung. Soll der Beton besonders rasch erhärten, so bringt man Dampf zur Einwirkung auf die Betonmasse, indem man ihn z.
B. in die Kanäle n ? m ?, m'usw. und 56, insbesondere auch in die Hohlräume zwischen den Blechen h und dem Hilfsträger a, a1 einleitet.
Wenn das Element N des Balkens fertiggestellt ist, kann die Schalung zum nächsten Element N +1 (Fig. 3) durch Wagen verschoben werden, die auf einem vom Hilfsträger a, a1 getragenen Geleise laufen.
Wenn die Höhe des Balkens von einem Ende bis zum andern veränderlich ist, kann man während des Verschiebens der Schalung ihre Wände erhöhen oder verkleinern. In ähnlicher Weise kann man die Dicke des Steges oder der Gurtungen des Balkens durch Änderung der Stellung der betreffenden Schalungswände verändern.
Wenn die Schalung die gleiche Länge wie ein zu formendes Element 111 hat, wird die Dichtheit an der Stelle des Anschlusses an das vorher gegossene Element N-1 durch einen formveränderlichen Teil 65 gewährleistet, der sich dem Zusammendrücken des Betons nicht widersetzt und aus einer metallischen, mit einem Abschlussring aus Gummi versehenen Rinne bestehen kann.
Die Schalung kann mit den schon geformten Teilen durch geeignete Mittel, z. B. Arme 61 (Fig. 3) verbunden werden, die Formänderungen gestatten und an dem schon erhärteten Beton mit Hilfe von in dem Steg des Balkens ausgesparten Löchern oder von in der Wand des Betons vorgesehenen Zähnen 61 abefestigt werden, gegen die man sie z. B. durch Schraubenbolzen undMutternangepressthält.
Nachstehend sind einige Beispiele beschrieben, die eine vereinfachte Ausführung der Erfindung gestatten. Gemäss den Fig. 9-13 wird ein hohlzylindrischer Pfahl, dessen endgültige Länge vor dem Abschluss des Einrammen nicht bestimmbar ist, abschnittsweise hergestellt. Die aufeinanderfolgenden Elemente sind Hohlzylinder, die durch zur Pfahlachse senkrechte Ebenen getrennt sind. Man wendet das vereinfachte Verfahren des gleichzeitigen Zusammendrückens des Betons und des Unterspannungsetzens des Stahls an.
Zunächst wird ein erstes Element N von geringer Länge hergestellt, in dem die Längsbewehrungen 91 aus gezogenen Hartstahldrähten eingebettet sind. Die äussere Schalung setzt sieh
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gemäss Fig. 9 aus einer Reihe von Ringen 92 geringer Höhe zusammen, deren jeder aus zwei Hälften 92 a und 92 b (Fig. 10) besteht, die durch mit Druckschrauben versehene Klammern 93 zusammengehalten sind, welche an den an die Ringhälften angelöteten oder angeschweissten Ansätzen 94 angreifen. Die innere Schalung wird durch einen elastischen Mantel 96, z. B. aus Gummi, gebildet, der auf einem starren Kern, z. B. einem Stahlrohr 95 sitzt.
An seinem unteren Ende geht das Rohr 95 in ein engeres Rohr 97 über, das mit einer Gummiumkleidung 98 versehen ist, die als Abdichtung dient und den gleichen Aussendurehmesser wie das Rohr 95 hat und unter der Wirkung einer durch die Leitung 99 zugeführten Flüssigkeit sich ausdehnen kann. An seinem oberen Ende trägt das Rohr 95 eine kreisrunde Scheibe 100, die mit Löchern 101 für die Durchführung der Längsbewehrungen 91 versehen ist. Durch Anziehen der Schrauben 102 wird die Scheibe 700 zum dichten Anliegen an den Gummimantel 96 und dessen oberes Ende zum dichten Anliegen an das Rohr 95 gebracht. Eine oder mehrere Öffnungen 103 in der Scheibe 100 dienen zum Füllen des Raumes zwischen den Ringen 92 und dem Mantel 96 des Rohres 95 mit Beton.
Wenn ein Element N des Pfahles hergestellt ist, löst man die Druckklammern 93 der Ringe 92, ausser bei dem obersten Ring, und hebt den Kern 95 um die Höhe eines Elementes an und fixiert ihn in der neuen Stellung durch Aufblasen der Gummihülle 98, wodurch ein Druck gegen den Beton ausgeübt wird. Der Kern 95 ist nunmehr in der für die Herstellung des Elementes N + 1 erforderlichen
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in Windungen aneinandergereiht. Die Querbewehrung kann gegebenenfalls in einzelnen gewickelten
Kränzen 105 vorrätig gehalten werden, deren jeder einem Element entspricht. Nunmehr bringt man die
Ringe 92 in Stellung, indem man sie einfach übereinander setzt. Zapfen oder Riegel 106, die an den
Rändern dieser Ringe befestigt sind, erleichtern deren Zentrierung.
Jetzt lässt man die Luft aus der
Gummihülle 98 aus, so dass der Kern 95 unter der Wirkung seines Gewichtes die Scheibe 100 an den obersten Ring 92 anlegt, worauf man die Hülle 98 sogleich wieder aufbläst. Dann erfasst man die Längsbewehrungen 91 mit Zangen 107, die in Fig. 11 in vergrössertem Massstabe dargestellt und paarweise in Trägern 108 gehalten sind, so dass man sie von der Scheibe 100 mit Hilfe der auf die Träger 108 einwirkenden Schrauben 109 abziehen und so die Bewehrungen 91 spannen kann.
Den Raum zwischen dem Mantel 96, den Ringen 92 und der Scheibe 100 füllt man nun mit Beton und versetzt den eingefüllten Beton in kräftige Rüttelbewegung mit Hilfe von auf die Ringe 92 oder den Kern 95 wirkenden Rüttlern. Das überschüssige Wasser entweicht zum Teil durch die Fugen zwischen den Ringen und ein Teil des ausgetretenen Wassers steigt an die Oberfläche. Um den Beton gleichartig zu machen, kann man an den Füllöffnungen 103 der Scheibe 100 Röhren 110 anbringen, in die man Beton unter Druck unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Rüttelung einbringt. Auf diese Weise wird das angesammelte überschüssige Wasser mit Sicherheit aus dem Beton entfernt. Nun schliesst man die Füllöffnungen 103 und bringt die Rüttelbewegung zum Stillstand.
Dann führt man Druckwasser zwischen dem Kern 95 und dessen Mantel 96 ein. Das dichte Anliegen der Enden des Mantels 96 an dem Kern 95 ist unten infolge des Andrückens des Mantels 96 an die Innenwandung des schon erhärteten Elementes N durch die aufgeblähte Hülle 98 und oben durch die Druckwirkung der von den Schrauben 102 gegen den Mantel 96 und den Kern 95 gepressten Scheibe 100 gewährleistet.
Man kann daher zwischen diesen abgedichteten Enden im elastischen Mantel 96 einen erheblichen Druck entwickeln. Dieser Druck wird durch den Beton auf die obere Scheibe 100 übertragen, die ihrerseits die Stahlstäbe 91 in einen von der Grösse des Druckes abhängigen Spannungszustand versetzt.
Ist eine besonders rasche Erhärtung des Betons erwünscht, so lässt man Dampf in einen die Ring 92 umgebenden Heizmantel 777. Durch eine solche Beheizung des Betons wird eine Härte, die der Härte ausgezeichneter gewöhnlicher Betone mit einem Alter von sechs Monaten gleichkommt, in bloss etwa zwei Stunden erreicht. Man hebt dann den ausgeübten Druck auf, entfernt die Scheibe 100 und den Kern 95, nimmt die Ringe 92 ab und verfährt für die Bildung des nächsten Elements in gleicher Weise wie bei dem soeben hergestellten Element.
Dieses an Hand der Fig. 9-12 beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können im einzelnen auch in vielfach anderer Weise ausgeführt werden. Insbesondere können die Ringe 92 statt aus zwei Teilen auch aus einem einzigen, nach einer Erzeugenden gespaltenen Zylinderstück bestehen. Dabei können zum leichteren Abnehmen der Ringe an diesen noch eine oder mehrere Spalten vorgesehen sein, die nach andern Erzeugenden der Zylinderfläche verlaufen. Diese Spalten können, wie Fig. 12 zeigt, mit Hilfe einer Reihe von hydraulischen Pressen 113 geschlossen werden, die auf die an den Ringen 92 angebrachten Ansätze 94 einwirken, die sieh selbsttätig infolge der Elastizität des die Ringe bildenden Bleches voneinander entfernen, sobald die Pressen 113 abgeschaltet sind.
Ferner kann die Schalung aussen eine Doppelwandung erhalten, indem man hiefür beispielsweise U-förmige Metallteile 114 (Fig. 12) verwendet, die nebeneinander an der Innenfläche des Bleches der Ringe 92 angeordnet und zwecks Reinigung abnehmbar sind. Die senkrechten Stossfugen zwischen diesen Metallteilen 114 sind im Ruhezustand der Ringe geschlossen, wogegen sie bei der durch die Druckwirkung des Betons hervorgerufenen Dehnung der Ringbleche 92 ganz wenig zum Klaffen kommen und so ein Austreten des Wasserüberschusses und gegebenenfalls das Eintreten des Heizdampf es gestatten. Über dem Gummimantel 96 des Kernes 95 kann noch eine Schutzhülle 115, z.
B. aus Dauben von Holz oder Metall
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(Fig. 12,13) vorgesehen sein, deren Klaffen bei der Dehnung des Kerns eine zusätzliche Möglichkeit für das Entweichen des Wassers gibt. Ferner können in p. en Daubeu 115 Kanäle 116 zum Durchtritt von Dampf vorgesehen sein.
Gemäss Fig. 13 ist die obere Abschlussscheibe 100 entlang der inneren Schalung 95, 96, 115 sowie entlang der Bewehrungen 91 verschiebbar und wird von Winden 120 getragen, die ihrerseits von an den Bewehrungen 91 festgeklemmten Zangen 107 getragen werden. Durch Betätigung der Winden 120 wird die Scheibe 100 in die gestrichelt gezeichnete Lage gesenkt, wobei sie den Beton unter Druck setzt. Da sich dabei die Winden 120 über die Zangen 107 auf die Bewehrungen 91 abstützen, werden letztere gleichzeitig unter Spannung gesetzt.
Für die Herstellung von Schraubenpfählen kann man im Inneren der Schalung Teile anordnen, die eine Art schraubenförmige Auskleidung bilden und im Beton einen nach einer Schraubenlinie verlaufenden Wulst erzeugen, so dass der Pfahl die Eigenschaften eines Schraubenpfahles erhält.
Als weiteres Beispiel für eine weitgehende Vereinfachung des allgemeinen Erfindungsgedankens sei die Herstellung eines grossen Schleusen-oder Trockendockbettes auf formveränderlichem Gelände angeführt. Wird ein solches Bauwerk in gewöhnlichem Eisenbeton ausgeführt, so verliert es seine Dichtigkeit, sobald es auch nur geringe Formänderungen erfährt. Nach dem Verfahren der Erfindung ist es möglich, Bauteile und Bauwerke dieser Art so auszuführen, dass sie nicht nur bei gleichen Kosten widerstandsfähiger, sondern ausserdem auch in weiten Grenzen ohne Beeinträchtigung ihrer Dichtheit plastisch formveränderlich sind. Theoretisch kann dieser Erfolg, wie bekannt, erzielt werden, wenn man über die ganze Betonmasse hin einen Zustand dreifacher Verdichtungsspannung in genügender Stärke herstellt.
Dies wird durch das Verfahren gemäss der Erfindung mittels Verwendung einer einfachen Vorrichtung erreicht.
Die waagrechten Bewehrungen des Schleusenbettes nach den Fig. 14 und 15 sind durch Stahl- stäbe70 gebildet, die durch Strecken beispielsweise auf eine Spannung von 90 kglme gebracht sind. Für die Füllung mit Beton ist das Bett in, Elemente A, B, a, D... N, N+jf usw. unterteilt, die nebeneinander liegen und einzeln nacheinander hergestellt werden. Es sei angenommen, dass die Elemente A, B, C...
N bereits fertiggestellt sind und nunmehr das Element -)-2 auszuführen ist. Man ordnet die lotrechten Bewehrungen 71 des Bettes an, welche durch Stäbe oder Bündel von Stäben gebildet sind, die an ihren beiden Enden durch irgendein bekanntes Mittel fest in Betonkörpern 72 verankert sind.
Diese Körper 72 sind mit Genauigkeit gegossen und haben in der Draufsicht eine quadratische Form.
Sie bilden. in Nebeneinanderanordnung zwei waagrechte, praktisch fugendichte Formwände, von denen die eine unten und die andere oben liegt und die durch die Bewehrungen 71 miteinander verbunden sind, wie Fig. 15 zeigt. In bestimmten Abständen sieht man lotrechte Bewehrungen vor, die nur am unteren Ende in einem Betonkörper 72 verankert sind und deren obere, über die oberen Betonkörper 72 hinausragenden Enden mit Klemm-oder Haltemitteln der bereits beschriebenen Art versehen sind.
Man erhält auf diese Weise in der oberen Formwand Öffnungen, durch welche man den Beton eingiessen oder Geräte zur Erzeugung der Rüttelbewegung oder der Druckwirkung einführen kann. Die oberen Enden dieser Bewehrungen können auch mit an den benachbarten Betonkörper 72 aufliegenden Leisten 73 verbunden sein, von denen die einen Fülltrichter 74 und die andern beispielsweise Kerne 75 mit elastischen Mänteln 76 tragen.
In lotrechter Richtung ist der zwischen der oberen und der unteren Formwand des Elementes N +1 vorhandene Raum bereits an zwei Seiten durch die anstossenden Elemente B und Nbegrenzt (Fig. 14), während die andern Seiten durch Schalungswände 70 a geschlossen werden, die nach Fig. 16 durch praktisch fugendicht aneinandergefügte Betonkörper 80 gebildet sind, die von den daranhaftenden waagrechten Bewehrungen 70 durchquert werden. In die so geschaffene fast vollständig dichte Form giesst man durch die Fülltrichter 74 Beton ein und erteilt diesem eine
Rüttelbewegung durch geeignete Mittel, z. B. durch Metallrohre, die in den Beton hineinreichen und oben darüberhinausragen und deren obere, über die Form vorstehende Enden an umlaufende ausmittig gelagerte Massen angeschlossen sind.
Diese Metallrohre können gleichzeitig auch die Kerne 75 bilden.
Nunmehr schliesst man die Füllöffnungen und führt dann in die äusseren elastischen Mäntel 76 der Kerne 75 Wasser unter ziemlich hohem Druck ein, um die Mäntel 76 auszudehnen. Hiedurch wird der Beton unter Druck gesetzt und der vom Beton auf die Wände 70 a ausgeübte Druck wird durch an den Bewehrungen festgeklemmte Teile 70 b auf die Bewehrungen übertragen, die z. B. auf 80 lcglnie gespannt werden. Wenn der Prozentsatz der Bewehrungen in der Grössenordnung von 1% in jedem Richtungssinn beträgt, ist zur Erzielung dieses Ergebnisses ein Druck von 80 i/cm erforderlich, und nach der Härtung bleibt der Beton einer dreifachen Zusammendrückung von 80 kglee-vom
Schwinden abgesehen-unterworfen.
Die Erfindung kann natürlich ausser bei den beschriebenen Bauwerken und Bauteilen auch bei irgendwie anders geformten oder andern Zwecken dienenden Eisenbetonkörpern, z. B. auch zur Her- stellung von Behältern aus Eisenbeton, mit Vorteil Verwendung finden.
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