Betonrohr und Verfahren zu dessen Herstellung Es sind schon verschiedene Verfahren zur Her stellung von Betonrohren, die eine in Längs- und Um fangsrichtung wirkende Vorspannung aufweisen, be kanntgeworden. In den meisten Fällen wird dabei zunächst ein Rohr mit einer vorgespannten Längs bewehrung hergestellt. Ein Draht wird dann schrau- benlinienförmig unter Spannung aufgewickelt und schliesslich durch eine weitere Betonschicht abgedeckt. Nach einem anderen Verfahren wird eine nicht vor gespannte Bewehrung im Betonquerschnitt eines Hohlkörpers angeordnet.
Während des Erhärtens des Betons wird der Hohlkörper durch in seinem Inneren angeordnete Blähkörper aufgeweitet, wodurch die Bewehrung ebenfalls geweitet und damit gespannt wird. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass sie umständlich und zeitraubend sind. In vielen Fällen kann der angestrebte Erfolg durch diese Verfahren nicht erzielt werden.
Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung ein Betonrohr mit einer im Betonquerschnitt verlaufen den, vorgespannten Bewehrung zum Gegenstand, das im Gegensatz zu den bekannten einfach, schnell und mit gleichbleibendem Erfolg hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist im Betonquerschnitt des Rohres eine Bewehrung angeordnet, die aus schraubenlinien- förmig um die Rohrachse verlaufenden Stahldrähten, die sich netzartig kreuzen, besteht, wobei innerhalb der Bewehrung eine metallische Abstützung angeord net ist.
Diese Abstützung im Innern des durch die Stahldrähte gebildeten Bewehrungskorbes ist deshalb notwendig, weil dieser Bewehrungskorb zur Erzeu gung der Vorspannung durch in Richtung der Rohr achse wirkende Zugkräfte gespannt werden soll. Die Stahldrähte des Bewehrungskorbes, die, wie gesagt, schraubenlinienförmig verlaufen, haben unter der Einwirkung der Vorspannzugkräfte das Bestreben, zwischen ihren Endpunkten eine gerade gestreckte Form anzunehmen, was zu einer Verlängerung des Korbes und zur Verringerung seines Durchmessers führen würde.
Die im Innern des Bewehrungskorbes angeordneten metallischen Abstützungen verhindern eine solche Deformation des Korbes. Diese Stützele mente können durch Rundstahlringe gebildet wer den, die in gleichmässigen Abständen über die Länge des Hohlkörpers verteilt sind. Es kann aber auch in nerhalb des Drahtnetzes ein schraubenlinienförmig verlaufender Rundstahl angeordnet werden, wobei die Steigung der Schraubenlinie etwa so gross gewählt wird wie der Abstand der einzelnen Ringe im vor hergehenden Beispiel.
Die Stahldrähte werden, wenn sie vorgespannt werden, zwischen den Auflagepunkten auf den Stütz elementen zwar auch in eine gerade Form übergehen; sie werden aber, in bezug auf den ganzen Bewehrungs- korb gesehen, ihren schraubenlinienförmigen Verlauf beibehalten. Es ist nicht erforderlich, dass die Stützelemente in der beschriebenen Weise aus Rundstahl bestehen. Es ist vielmehr möglich, auch verschiedene andere Querschnitte hierfür zu verwenden. In den Figuren der Zeichnungen sind Ausfüh rungsbeispiele des erfindungsgemässen Betonrohres dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt nach Linie I-1 der Fig. 2 durch ein erfindungsgemässes Betonrohr mit ringför migen Stützelementen, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungs- gemässes Betonrohr mit einem schraubenlinienförmi gen Stützelement, Fig. 4 einen Teil eines Stützringes gemäss Fig. 1 und 2 und Fig. 5 eine Form zur Herstellung von Betonrohren mit in ihr angeordneter Bewehrung.
In den Fig. 1 bis 3 sind Beispiele erfindungs gemässer Betonrohre dargestellt, wobei der Beton querschnitt mit 1 bezeichnet ist. Im Betonquerschnitt 1 ist die aus schraubenlinienförmig verlaufenden, sich netzartig kreuzenden Stahldrähte 2 bestehende Beweh rung angeordnet. Innerhalb dieser Bewehrung sind Stützelemente angebracht, die bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel aus den Rundstahlringen 3 be stehen.
Nach dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungs beispiel wird das Stützelement durch einen schrau- benlinienförmig angeordneten Rundstahl 4 gebildet, der über die ganze Länge des Hohlkörpers reicht. Durch die strichpunktierten Linien 5 ist angedeutet, welchen Verlauf der Rundstahl 4 in der nicht dar gestellten Rohrhälfte nimmt. In den Fig. 1 und 3 sind durch die mit P bezeichneten Pfeile die Kräfte an gedeutet, die während des Herstellungsvorganges auf die Bewehrungsdrähte 2 zu deren Vorspannung wirken.
In Fig. 4 ist ein als Stützelement dienender Rund stahlring 3 dargestellt, der in sich nicht geschlossen ist. An der Stossstelle ist ein Plättchen 6 aus Wood- Metall eingelegt, das durch die darübergeschobene Hülse 7 gegen Herausfallen gesichert ist.
Fig. 5 zeigt eine Schleuderform zur Herstellung der erfindungsgemässen Betonrohre mit einer in ihr angeordneten vorgespannten Bewehrung. Die Form besteht aus dem Blechmantel 8, der an beiden Enden die Flanschen 9 und 10 aufweist. In der Fig. 5 ist nur eine Hälfte der längsteilbaren Form dargestellt. Zur Verbindung der beiden Formhälften weisen diese in der Mittelebene entlang des Blechmantels 8 ver laufende Flansche 11 auf, die mit Bohrungen 12 für die Aufnahme von Verbindungsschrauben versehen sind. Am Umfang des Mantels 8 sind zwei oder mehr Laufringe 13 zur Auflage der Form auf die Antriebs rollen angebracht.
Zur Anbringung und Vorspannung der Bewehrung in der Form ist nach dem Ausfüh rungsbeispiel an dem einen Ende der Form ein Ring 14 angeordnet, der gegen den Flansch 9 zur Anlage kommt. Der Ring 14 ist nach dem Forminnern zu mit einem Zentrierbund 15 versehen. Mit gleichmässigen Abständen über den Ring 14 verteilt sind Löcher 16 angebracht, die sich nach innen leicht keilförmig ver engen und in die Nasenkeile 17 eingetrieben werden können.
In dem gegenüberliegenden Formende ist ebenfalls ein Ring 18 angeordnet, der sich von dem Ring 14 nur wenig unterscheidet. Lediglich der Zentrierbund 19 ist länger, und ausserhalb der Nasenkeile 17 sind eine Anzahl Schraubenspindeln 20 angeordnet, die zu ihrer Betätigung einen Vierkant 21 aufweisen und bei Drehung im Uhrzeigersinn den Ring 18 von dem Flansch 10 abdrücken.
Für jedes herzustellende Betonrohr wird ein Be- wehrungskorb vorbereitet und nachher beispielsweise in die Form nach Fig. 5 eingebracht. Die Bewehrung besteht wieder aus den schraubenlinienförmig verlau fenden Stahldrähten 2, die sich nach innen auf die Rundstahlringe 3 abstützen. Die Enden der Drähte 2 sind durch die Löcher 16 der Ringe 14 und 18 ge führt und durch die Nasenkeile 17 verkeilt. Nun müssen lediglich noch die Schraubenspindeln 20 gleichmässig so lange im Uhrzeigersinn gedreht wer den, bis in den Drähten 2 eine genügend hohe Span nung erzeugt ist. Die so vorbereitete Schleuderform wird in der üblichen Weise zur Herstellung des Rohres verwendet.
Die Bewehrung wird also so gegen die beiden Enden der Rohrkörperform abgestützt, dass die der Vorspannkraft entgegengerichtete Kraft von der Form aufgenommen wird. Für die Anwendung der beschrie benen Bewehrung ist es belanglos, ob das Betonrohr selbst durch Schleudern, Rütteln oder ein sonstiges geeignetes Verfahren hergestellt wird. Ebenso ist es nebensächlich, ob der Bewehrungskorb schon bei sei ner Herstellung vorgespannt und in diesem Zustand in die Form eingebracht wird, oder ob er in schlaffem Zustand in die Form eingebracht und erst dort ge spannt wird.
Nachdem der anschliessend in die Form ein gebrachte und dort verdichtete Beton erhärtet ist, wird die Verbindung zwischen der Bewehrung und der Form gelöst, was einfach dadurch geschehen kann, dass die Bewehrungsdrähte zwischen dem fertigen Betonhohlkörper und ihrer sich gegen die Form ab stützenden Spanneinrichtung abgeschnitten werden. Die Vorspannung der Bewehrungsdrähte, die bis da hin von der Form aufgenommen wurde, geht dadurch auf den Hohlkörper über.
Durch die beschriebene Anordnung der Beweh rung wird in dem Betonquerschnitt eine Vorspannung sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung er zeugt. Wie eine einfache überlegung zeigt, kann die Vorspannung in Umfangsrichtung jedoch nur zwi schen den Stützelementen auf den Betonquerschnitt übergehen, während sie an den Berührungspunkten mit den Stützelementen nach wie vor von diesen auf genommen wird. Da dies im Verhältnis zur Gesamt mantelfläche des Hohlkörpers nur an wenigen Stellen der Fall ist, hat es auf die Festigkeit des Körpers keinen praktischen Einfluss. Wenn es jedoch erwünscht sein sollte, den geschilderten Umstand auszuschalten, so ist dies nach einer Variante verhältnismässig ein fach möglich.
Die Bewehrung selbst bleibt dabei die gleiche, nur die Stützelemente müssen gegenüber den oben beschriebenen abgeändert werden. Sie bestehen ebenfalls aus Rundstahlringen, die jedoch in sich nicht geschlossen sind. An ihren Stossstellen erhalten diese Ringe eine Zwischenlage aus einem Werkstoff, der in der Lage ist, im kalten Zustand grosse Druckkräfte aufzunehmen, der aber gleichzeitig einen möglichst niedrigen Schmelzpunkt hat. Versuche haben gezeigt, dass sich hierfür Wood-Metall, dessen Schmelzpunkt bei etwa 70 C liegt, gut eignet. Ein Plättchen dieses Wood-Metalles wird also in die Stossfuge eingelegt und dann durch eine darübergeschobene Hülse gegen Her ausfallen gesichert.
Die weitere Herstellung des Rohres verläuft in die sem Fall in der gleichen Weise wie oben beschrieben wurde, nur mit dem Unterschied, dass die Hohlkörper mit ihren Formen zum Erhärten erwärmt werden müs sen, z. B. dadurch, dass sie in eine Dampfkammer ge bracht werden.
Um ein möglichst schnelles Abbinden zu errei chen, wurde dieses Verfahren bei der Rohrfertigung auch bisher schon häufig angewandt. In dieser Dampf kammer werden die Hohlkörper bis zum Schmelz punkt der eingelegten Plättchen (nach dem Beispiel also auf 70 C) erhitzt, wodurch diese Plättchen aus schmelzen. Da auf diese Weise in den Ringen eine Trennfuge entsteht, sind sie nicht mehr in der Lage, die Spannung der Bewehrungsdrähte in sich aufzuneh men, sondern geben sie an den Beton weiter.
Ausser der in Fig. 5 dargestellten Ausführung einer Form zum Herstellen von erfindungsgemässen Beton rohren sind viele weitere Möglichkeiten gegeben, die notwendige Vorspannung zu erzeugen und während des Herstellungsvorganges aufrechtzuerhalten. Auch ist der Begriff Betonrohr nicht nur im engsten Sinne zu verstehen, sondern auf alle Betonhohlkörper mit um eine Innenachse, die auch gebogen sein kann, an geordneter Betonwandung auszudehnen, beispielsweise auch wenn das betreffende Betonrohr auch eine oder zwei Abschlussstirnwände aufweist.