Schacht aus Fertigteilen
Die Erfindung betrifft einen Schacht aus Fertigteilen, der rechteckigen Grundriss hat, insbesondere zur Seitenentwässerung von Strassen.
Während im Kanalisationsbau überwiegend Rundschächte aus Brunnenringen mit aufgesetztem Konus verwendet werden, sind runde Grundrissformen für die Seitenentwässerung des Strassenbaus in der Regel nicht brauchbar. Dort werden in den meisten Fällen quadratische Schächte erstellt, die üblicherweise eine Lichtweite von 70/70 cm und 20cm Wandstärke aufweisen.
Diese Schächte werden heute noch in Ortbeton gebaut, da einerseits das Vorurteil herrscht, dass in diesem Falle Fertigteile aufgrund ihres hohen Gewichts schlecht zu versetzen seien oder in zu viele dünne Ringe aufgeteilt werden müssten und diese Ringe auch nicht zu einem hohe Belastungen aufnehmenden Gesamtschacht miteinander verbunden werden könnten, während andererseits zum Anschliessen der Dränungs- und Vorflutrohre ohnehin nur Ortbeton verwendbar sei, weil die Anschlüsse mannigfaltige Formen, Grössen und Richtungen aufweisen, die eine untragbar grosse Zahl verschiedener Lagertypen erfordern würden.
Die in Ortbeton erstellten Schächte weisen jedoch etliche schwerwiegende Nachteile auf:
Sie sind durch den zwangsläufig umfangreichen Lohnanteil sowohl für die Schal- wie auch für die Betonierarbeit sehr teuer; die Schächte sind zu klein, um bequem ausgeschalt werden zu können, weshalb man üblicherweise teuere Dauerschalung verwendet, die meist mit dem Gerät (Bagger oder dgl.) versetzt und herausgezogen werden müssen - bei dem Preis dieser Dauerschalung werden jedoch meist nur wenige Stücke investiert, was wiederum bedeutet, dass stets nur einige einzelne Schächte erstellt werden können und dann die Schalungen bis zu deren Abbinden blockiert sind, was oft eine zeitliche Verzögerung der ganzen Baumassnahme bewirkt, wenn deren Fortschritt von der einwandfreien Wasserhaltung abhängt.
Es ist demgegenüber sehr wesentlich, dass im Zuge des Erdbaues die Dränungen und Vorfluter zuerst und vordringlich verlegt werden müssen, da von deren Funktion die Qualität des Erdbaus entscheidend beeinflusst wird. Um diese Wasserhaltung jedoch funktionsfähig zu halten, müssten die eingkschlossenen Schächte zumindest mit ihrem Unterteil sofort erstellt werden. Wird aber der Schacht in Etappen gebaut, dann verteuert er sich bei Ortbeton in nicht mehr vertretbarem Ausmass - wird er hingegen in voller Höhe aufgebaut, dann steht er oftmals turmähnlich im Gelände und ist beim modernen Grossmaschineneinsatz derart gefährdet, dass erfahrungsgemäss ein grosser Prozentsatz zur Unbrauchbarkeit beschädigt (Verschiebungen, Bruch oder Umfallen) wird.
Im Zuge der dann folgenden Reparaturen müssen in aller Regel auch die anschliessenden Rohrstrecken wieder teilweise ausgegraben und neu verlegt werden, was eine weitere Verteuerung verursacht. Hinzu kommt der Umstand, dass sich die endgültige Fertighöhe zumeist erst nach der fertigen Geländeplanie ergibt, so dass mancher vorzeitig fertiggestellte Schacht nochmals aufgestockt oder mühsam abgespitzt und mit neuer Oberfläche versehen werden muss.
Alle diese Umstände haben zu der Methode geführt, an den Stellen der Schächte bis zur Beendigung des Erdbaues trichterförmige Gruben offenzulassen. Dies aber hat dann den Nachteil, dass der Schachtbau erschwert ist, meist zuvor noch ein aufwendiger Handaushub vorgenommen werden muss und der fertige Erdkörper im Schachtbereich eine spürbare Minderqualität aufweist, da bei der Verfüllung in dem engen Trichter die sachgemässe Verdichtung sehr problematisch ist. Hinzu kommt, dass diese Trichter meist monatelang offenliegen und währenddessen durch den ununterbrochenen Dränageeinzug ganze Rohrstränge zugeschlämmt werden können.
Darüber hinaus haben Ortbetonschächte noch einige weitere Nachteile, die hier nur stichwortartig erwähnt seien: schlechte Passform, da meist nur minder geübte Kräfte am Bau beteiligt sind; keine nachträgliche Ände rungsmöglichkeit; schwierigere Schalarbeit im Bereich der Rohranschlüsse, die in Richtung und Durchmesser stets wechseln, daher unsaubere Anschlüsse und erhöhter Betonverbrauch; zeitraubendes und teueres Ausspitzen zum Einsatz der Stegeisen, da sie erst nach dem Ausscha len, also nach dem Abbinden des Betons eingebaut werden können; mühsamer und teuerer Sohlenbau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fertigteile für einen solchen Schacht so zu gestalten, dass er einfach, sauber und schnell an jede beliebige Leitung üblicher Abmessung angeschlossen ist, in beliebige Höhe hochgezogen, jederzeit um ein beliebiges Mass verlängert, mit einer passgenauen Abdeckung versehen, nachträglich in der Höhe geändert und zu einem starren Gesamtkörper hoher Festigkeit verbunden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schacht mittels Nut und Kamm bündig aufeinandergesetzte Elemente aufweist, die an mindestens zwei Seitenwänden von Schlitzen durchbrochen sind, welche je einen den ganzen Schacht vom Kopfstück bis zur Schachtsohle zusammenhängend durchsetzenden Hohlraum bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Mitte eines auf Teilhöhe aufgesetzten Schachts mit Fussstück, Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-D in Fig. 1, Fig. 4 einen Höhenschnitt nach der Linie E-F in Fig. 1,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine Schachtoberstrecke mit Kopfteil und Abdeckung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den abgedeckten Schacht,
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Mittelstück,
Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Fussstück,
Fig. 9 eine Unteransicht eines Mittelstücks,
Fig. 10 bis 12 je einen vergrösserten Detailschnitt über die Steigeisenbefestigung,
Fig.
13 einen Vertikalschnitt durch ein Fussstück mit eingelegten Füllteilen,
Fig. 14 einen Schnitt wie in Fig. 13, aber in Rohrachse,
Fig. 15 eine Variante der Fig. 13 und
Fig. 16 eine Draufsicht auf ein Fussstück gemäss Fig. 13,
Fig. 17 verschiedene Füllteile im Schaubild und
Fig. 18 vier Beispiele verschiedener Kombinationen der Füllteile zueinander in Draufsicht.
Das Mittelstück 1 ist an den Stirnflächen mit Nut 2 und Kamm 3 versehen, die satt ineinander passen. Von Vorteil ist es, wenn diese auf einer der vier Seiten durch eine Nase 4 bzw. eine Aussparung 5 unterbrochen sind, so dass auch bei grösster Unaufmerksamkeit beim Versetzen die Steigeisenseite stets beibehalten werden muss.
Die beiden an die Steigeisenseite anschliessenden Seitenwände weisen je einen vertikal durchgehenden Schlitz 6 auf, so dass die beim fertig versetzten Schacht übereinanderliegenden Schlitze 6 einen vom Kopfstück bis zur Schachtsohle zusammenhängend durchgehenden Hohlraum bilden. Die Schlitze 6 sind vorteilhaft in beiden Ebenen nach unten verjüngt, was bei der Fertigung das Ausschalen erleichtert und nach dem Versetzen (nach welchem die Schlitze mit Gussbeton verfüllt werden) ein keilartiges Verklemmen und so einen sehr festen Zusammenhalt bewirkt.
Die Schlitze 6 ermöglichen auch ohne Armierung ein sehr einfaches Versetzen, wenn ein scherenartiger Doppelhaken 7 auf beiden Seiten zum Aufhängen verwendet wird, wie er in Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist. Die Schlitze 6 erlauben es auch, vor dem Verguss ein mit Endhaken versehenes Rundeisen aufzunehmen, um die Feuchtigkeit zu erhöhen.
Eine vorteilhafte Verankerungsart der Einzelelemente untereinander sieht vor, schon bei der Fertigung ein leichtes Rundeisen 8 so in der Schachtwand zu veran kern, dass es den Schlitz 6 durchquert und nach oben gewinkelt das Schachtteil überragt. Dieses kann beim Versetzen als Aufhänger verwendet werden und dient danach zugleich als Anker zum oben anschliessenden Schachtteil. Im Einzelfall bereitet es auf der anderen Seite keine Schwierigkeiten, das Rundeisen 8 mit einigen Hammerschlägen nach unten zu biegen, bis es im Innern des Schlitzes 6 versorgt ist. Die Anbringung der Rundeisen 8 erfordert keinen nennenswerten Aufwand, da in die Form ein Steg eingelassen sein kann, so dass Aussparungen 8a entstehen (vgl.
Fig. 4), in die die Rundeisen 8 einfach eingelegt werden und dabei selbsttätig ihre richtige Lage einnehmen, wonach die Aussparungen 8a verfüllt werden.
Das Fussstück 9 des erfindungsgemässen Schachts ist topfförmig, entspricht also etwa einem Mittelstück mit angegossenem Boden. Eine, zwei oder auch drei der Seitenwände sind mit einem unten halbkreisförmig abschliessenden Hohlraum 10 versehen, der nach oben leicht erweitert bis in die Stirnseite durchgezogen ist dargestellt, dass auf beiden Wandflächen nur ein dünnwandiger Innensteg 11 bzw. Aussensteg 12 stehen bleibt.
Die Wandstärke der Stege 11, 12 ist auf das dünnstmögliche Mass bemessen, welches gerade noch in der Lage ist, die für Herstellung, Transport und Versetzen nötige Festigkeit des Fussstücks 9 zu gewährleisten.
Nach dem Versetzen des Fussstücks 9 kann an den Seiten der Rohranschlüsse zunächst der Aussensteg 12 mit einem Hammer leicht in etwa passender Grösse ausgeschlagen werden, wonach sich das Rohr 13 durch diese Öffnung einschieben lässt, bis es an den Innensteg 11 anstösst. Anschliessend werden - vor dem Aufsetzen der Mittelstücke 1 - die Hohlräume 10 einfach von oben her vergossen, wonach die Rohre 13 fest mit dem Fuss stück 9 verbunden sind. Als letzteres werden die Innenstege 11 im Bereich der Rohröffnungen eingeschlagen und die Ränder versäubert, was zugleich mit dem Glattstrich der Laufrinne in der Schachtsohle erfolgen kann, falls für diese nicht Formteile nach Fig. 13 bis 18 vorgesehen werden.
Werden beispielsweise Fussstücke 9 mit drei Hohlräumen 10 auf Lager gehalten, dann können nahezu alle üblicherweise vorkommenden Anschlussformen damit vorgenommen werden (durchlaufende Stränge und solche mit einem seitlichen, zusätzlichen Einlauf jeder Art, ebenso auch zusätzliche Parallel-Sickerleitungen). Die nicht benötigten Hohlräume werden einfach vergossen, wobei die Stege 11, 12 als verlorene Schalung dienen. Aus dem allgemeinen Rahmen fallende Fussstücke (z.B. mit übergrossen Lichtweiten der Anschlussstränge oder etwa für vier Einläufe) können in einfacher Form in Sonderanfertigung hergestellt werden, da dafür lediglich andere oder zusätzliche Einsätze in der Form erforderlich sind.
Sind die Hohlräume 10 mit ihren Seitenwänden leicht schräg nach aussen gestellt, dann können auch die grösstmöglichen Anschlussrohre noch so weit verschwenkt werden, dass jeder beliebige Knickwinkel ohne Änderung des Fuss stücks hergestellt werden kann (vgl.
die in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Stellungen).
Wie üblicherweise bei Ortbetonschächten zum Ausschalen, ist auch hier für das Versetzen der erfindungsgemässen Schachtteile ein Bagger, Kran oder dgl. erforderlich. Aus diesem Grunde spielt das Gewicht der Einzelteile keine entscheidende Rolle und es ist zweckmässig, die Höhe der Mittelteile 1 nach dem doppelten Steigeisenabstand - also z.B. 66 cm - zu bemessen.
Von Vorteil ist es, wenn zusätzliche Ausgleichstücke 14 lieferbar sind, die geringere Höhe - z.B. 33 cm und 10 cm - haben. Mit diesen lässt sich jede gewünschte Schachthöhe einrichten, wobei sich der Umstand günstig auswirkt, dass ein Höhenspielraum unter 10 cm durch entsprechenden Graben bzw. Muldenanschluss immer ausgeglichen werden kann. Wo dies jedoch nicht möglich sein sollte, steht natürlich auch einer Korrektur durch eine dünne Mörtel- oder Bausteinschicht nichts im Wege (z.B. bei Verwendung als Kanalschacht).
Das Kopfstück 15 ist ebenfalls genormt und seine untere Stirnfläche mit Kamm 3 gleicher Art wie die Mittel- oder Ausgleichstücke 1, 14 ausgebildet. Seine Oberfläche ist mit einem aussen hochgezogenen Rahmen 16 versehen, der die Höhe des Normalrostes 17 (z.B.
40 mm) besitzt. Das Kopfstück 15 kann auf Wunsch mit dem üblichen Muldenausschnitt 18 angefertigt oder glatt geliefert werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Unterseiten an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden mit je einem sich nach oben keilförmig verjüngenden Einstich 19 versehen sind, der mit den Schlitzen 6 korrespondiert. Es können dann vor dem Aufsetzen des Kopfstücks 16 in die Nut 2 einige Schaufeln Mörtel aufgebracht werden, der sich durch das Gewicht des Kopfstücks 15 in die Einstiche 19 eindrückt und nach dessen Abbinden das Kopfstück - in welchem nun die Rundeisen 8 versenkt sind - in seiner Lage unverrückbar festhält. Trotzdem kann es infolge der keilförmigen Einstichform später noch mit geringer Mühe senkrecht nach oben abgezogen werden, falls eine nachträgliche Höhenänderung dies erfordern sollte.
Manche Schächte werden mit Rost 17, andere mit Betonplatten abgedeckt. Die üblichen Formen der letztgenannten Abdeckung haben grosse Nachteile bei der späteren Wartung - sie sind sehr schwer und müssen in den Falz eingelassen sein, damit sie nicht verrutschen und den Verkehr gefährden können. Nach kurzer Zeit jedoch sind die Einlassfugen durch den Strassenstaub regelrecht vermörtelt; wenn dann zur Kontrolle oder Reparatur einmal die Abdeckung abgehoben werden muss, dann kann dies bei den bisherigen Formen nur durch mehrere Arbeitskräfte in oft stundenlangem Bemühen erfolgen.
Da die Abdeckung meist in befahrbarer Ausführung vorgesehen ist, wird eine Bewehrung in jedem Falle unerlässlich. Die Betonabdeckung besteht aus nebeneinandergereihten Betonbalken 20, deren Bewehrung 21 zu einer Schleife geformt ist, deren Enden 22 ein- oder beidseitig aus den Enden der Betonbalken herausgeführt sind und so leicht erfassbare Handgriffe bilden.
Die Stegeisen 23 können in bekannter Art bei der Fertigung in den noch offenen Beton eingesetzt werden.
Für Fälle, in welchen die Anordnung von Steigeisen noch nicht entschieden ist, kann auch in der Form ein Einsteckling angeordnet sein. so dass eine genau bemessene Öffnung 24 entsteht, in die das Steigeisen 23 dann am Ort eingesteckt und mit Mörtel befestigt werden kann. Da hierbei die Öffnung 24 genaue Masse aufweist, kann das eingesteckte Steigeisen (vgl. Fig. 11) schon sofort und noch vor dem Abbinden des Mörtels belastet, also z.B. bestiegen werden, was besonders bei hohen Schächten eine grosse Erleichterung bedeutet.
Eine weitere Vervollkommnung des erfindungsgemässen Fertigteilschachts besteht darin, dass auch die sonst üblicherweise mühsam und zeitraubend von Hand zu modellierenden Laufrinnen durch vorgefertigte, auf den Schachtboden setzbare Füllteile 123 ersetzt werden. Diese Füllteile 123 können ohne Schwierigkeit in einem Stück hergestellt werden - es ist aber vorteilhaft, wenn sie in mehrere Einzelteile aufgeteilt werden. Diese werden dann im eingebauten Zustand von den Schachtwänden zwangsläufig in ihrer Passform zusammengehalten und etwaige Toleranzfugen sind in kurzer Zeit im Betrieb schon völlig zugeschlämmt.
Diese Füllteile 123 können durch eine einfache Sandschicht 124 auf genaue Passhöhe gebracht und auch ins Gefälle verlegt werden. Da das Fussstück 9 einen wasserdicht geschlossenen Topf bildet, ist die Verwendung von Mörtel nicht unbedingt notwendig, sondern es kann ohne weiteres Sand benutzt werden, der einfacher zu verarbeiten ist und auch eine spätere Korrektur noch zulässt.
Besondere Ausgestaltungen wie z.B. die Form des Innenbodens im Schacht (an die natürlich die Bodenflächen der Füllteile angepasst sein müssen) oder etwa die Ausbildung von Ankern 25 an den Bodenflächen der Füllteile 123, die in entsprechende Vertiefungen 26 des Schachtbodens eingreifen, stehen ganz im Belieben des Herstellers.
Vorteilhaft werden die Füllteile 123 in vier Quadrate der Gesamtgrundfläche aufgeteilt, denn dann genügen drei verschiedene Rinnenformen, um alle vorkommenden Anschlüsse befriedigend ausbilden zu können:
Eine Grundform A dient für gradlinige Rinnen, die zweite Rinnenform beschreibt einen Innenbogen B und die dritte einen Aussenbogen C, wie sie in Fig. 17 schaubildlich dargestellt sind. Fig. 18 zeigt dann verschiedene Variationsbeispiele: a) einen Leitungsanfang, b) einen durchlaufenden Leitungsstrang, c) eine abknickende Leitung und d) einen seitlichen Zulauf in einen durchgehenden Strang.
Weiter ist bei diesen Füllteilen von Vorteil, wenn bei der Herstellung in den noch grünen Beton nach dem Entschalen ein dünner, U-förmiger Draht 27 eingestossen wird. Dieser haftet dann fest genug, um das Eigengewicht des Füllteils zu tragen, so dass er ein schnelles und müheloses Einsetzen ermöglicht. Danach kann er ohne grosse Mühe wieder entfernt, z.B. abgezwickt werden.
Auch zur Lagerung und für den Transport bietet der Draht 27 eine gute Handhabe.
Die Vorteile der Erfindung liegen einmal darin, dass durch die Vorfertigung der auf der Baustelle bisher notwendige Lohnaufwand auf einen Bruchteil herabgesetzt werden kann.
Von besonderer Bedeutung ist dabei jedoch, dass unbegrenzt viele Fussstücke zugleich versetzt und an die Rohrstränge angeschlossen werden können, ohne dass durch die Abbindezeit und die Schalungsvorhaltung zeitliche Engpässe entstehen, so dass die Wasserhaltung der Erdbaumassnahme optimal gewährleistet ist. Zugleich können etwa notwendige Verputzarbeiten an den Fussstücken und Schachtsohlen bequem vorgenommen werden, ohne dass die aufgehenden Schachtwände wie bisher den Arbeitsraum einengen.
Die erfindungsgemässe Schachtausbildung bietet ausserdem die Möglichkeit, die Schachtwände zusammen mit dem Erdbau hochzuziehen, ohne dass durch die etappenweise Aufbau art erhöhte Kosten entstehen. Da durch wird die Qualität des Erdkörpers verbessert, da keine nachträglich zu verfüllenden und nur mangelhaft verdichtbaren Trichter offenbleiben.
Der erfindungsgemässe Schacht weist im Endzustand die Festigkeit üblicher Ortbetonschächte auf, erlaubt aber bei Lagerhalterung nur eines Fussstückmodells den Anschluss aller üblichen Leitungsgrössen und -richtungen und er kann nachträglich ohne grosse Kosten auch in der Höhe noch verändert werden.