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Die gängige Praxis auf Baustellen zeigt, dass Aussparungen in Decken und Wänden meist mittels
Schalung, oder Füllkörper aus Kunst- oder Schaumstoff ausgespart und hergestellt werden. Dies erfordert
einen hohen Arbeits-, Material- und Entsorgungsaufwand. Zudem leidet meist die Qualität von
Betonoberflächen und die Qualität des verdichteten Mörtels im Bereich um die Aussparungen unter der
Problematik der Handhabungs- und Ausführungsschwächen bei der Materialverarbeitung. Meist sind die
Aussparungen ausreichend in Zahl, Dimensionierung und Position geplant, die erforderlichen
Aussparungen aber nicht ausreichend bemessen und können nur mit hohem Arbeitsaufwand vergrößert
oder verkleinert werden. Andererseits werden angelegte Aussparungen nicht benötigt, oder müssen mit
großem Arbeitsaufwand deckenunterseitig eingeschalt, und wieder vergossen werden. Nach Einbau der
Installationsleitungen in den dazugehörigen Aussparungen stellt sich die Problematik des Verschließens
der Restfläche zwischen rechteckiger Aussparung und andersförmigen Leitungen. Z. T. müssen diese
Restflächen unter mühsamer Anpassung der deckenunterseitigen Schalung mit Schablone der
eingebauten Installationen vergossen werden, oder im Wandbereich mit geeignetem Mörtel oder Steinen
vermörtelt werden. Die Gründe liegen hier in den brand- und schallschutztechnischen Anforderungen des
Bauteils. Das Resultat der unwirtschaftlichen Arbeitsweise ist meist eine mindere, aber in der Regel
akzeptierte optische, und bautechnische Qualität des Baustoffes an sich und der mangelhaften
Verarbeitung der Aussparungsverfüllung.
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Hinzu kommt die geringe Standhaftigkeit gegen die nur selten tatsächlich auftretenden, aber dennoch
bauaufsichtlich geforderten Belastungen im Brand- und Schallschutz.
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Zusätzlich zu den regelmäßig mangelhaften Ausführungen von konventionellen Aussparungen bei der
Erstellung von Bauteilen oder Gebäuden werden problematische Schnittstellen zwischen ausführenden
Gewerken verursacht.
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Vornehmlich soll das erfundene Bauelement die Aufgabe erfüllen, die Mauer- oder Betonverarbeitung an
Durchdringungsstellen der Bauteile zu vereinfachen und die Herstellung im wesentlichen rationalisieren.
Hierbei kann der entsprechende Arbeitslohnanteile optimiert werden. Der Material- u. Werkzeugaufwand
wird verringert, da keine Werkzeuge und Materialien, wie z. B. verschnittene Schalung und gebrochene
Steine benötigt werden. Des weiteren handelt es sich um ein äußerst umweltfreundliche
Ausführungsweise, da keine zu entsorgende Abfallprodukte bei der Montage/Herstellung entstehen und
der wirtschaftliche Gesamtaufwand reduziert wird.
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Der Arbeitsaufwand bei den Folgegewerken nach dem eigentlichen Rohbau ist hoch, sobald Probleme an
den Schnittstellen zu Folgegewerken auftreten, ob durch Mängel des Rohbauers oder Planungsfehler der
Ingenieure verursacht.
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Das erfundene Element kennzeichnet sich dadurch aus, dass es gewerblich als mehrfach produziertes
Fertigbauelement hergestellt werden kann und auf dem Bausektor angewendet wird. Hierdurch entstehen
konzeptionelle Systemveränderungen, die sowohl das Rohbaugewerk, als auch die Folgegewerke
nachfolgend betreffen. Aus den vorgenannten Gründen entsteht erfahrungsgemäß nicht nur eine Kosten-
sondern auch eine Qualitätsoptimierung.
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Die Summe der Veränderungen in der Herstellung von Deckenaussparungen sowohl durch den Einbau
des Elements an sich, als auch an den nachfolgenden Systemlösungen liegt im Sinne des
Allgemeininteresses, da durch diese Arbeitsweise Ressourcen eingespart werden und der Arbeitsablauf
optimiert wird.
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Eine weitere vorteilhafte Wirkung neben den bisher aufgeführten Argumenten ist die Schematisierung und
Vereinfachung des bisher meist arbeitsintensiven Installationssystems. Durch die Anwendung des
Fertigteils können Ressourcen, die sich in Arbeit und Zeit ausdrücken eingespart werden.
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Hierzu zählt zum einen die Einsparung von Schellen, Halterungen, Abhang- und Wandbefestigungen
(auch Energie, Rohstoffpotentiale) zum anderen die Mängelpotentiale im Montageaufwand, welche bei
haustechnischen Anlagen entstehen. Durch die Verminderung des Arbeitsaufwandes werden die hiermit
verbundenen Mängelpotentiale verringert. Hierdurch wiederum resultieren die vorgenannten
Einsparungen beim Aufwand der Mängelbeseitigung.
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In der Praxis entstehende Probleme an Gewährleistungsschnittstellen unterschiedlicher Gewerke werden
durch die Erfindung ausgeschlossen und verringern den Verwaltungs- Koordinations- u. Kostenaufwand.
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Nicht zuletzt stellen Schallbrücken, erhöhte Brandlasten und Undichtigkeiten Gefahren dar, welche in
einem nicht einschätzbaren Risiko enden. Hier werden Probleme verursacht, die durch eine Verlagerung
der Arbeitschritte den Effekt einer einfachen und rationellen Bauweise mit sich bringen.
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Die Erfindung betrifft ein etwa decken- oder wandstärkenartiges Fertigbauteil für Haustechnische oder
sonstige Rohr- oder Leitungsdurchführungen, Kabel- u. Kanalleitungen. Die Durchdringungen können zur
Lüftung, Haustechnischer Installation, Kabelinstallation oder Abwasserleitungen genutzt werden.
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Mit "Wandstärke" soll hier insoweit eine Größenordnung aufzeigen, als das das erfindungsgemäße
vorgefertigte Bauelement in Wände, Decken oder sonstige ähnliche Bauelemente mit unterschiedlicher
Dicke bzw. Durchdringungstiefe eingebaut werden kann. Aber auch Durchdringungselemente für dickere
Bauteile z. B. Fundamente, Betonbalken, Sundwände, etc. können realisiert werden.
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Gegenstand der Erfindung ist das Element an sich, als auch die einzelnen verwendeten und
vorgefertigten Elemente oder Stoffe.
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Die Querschnitte der Rohrdurchführungen können hierbei in den unterschiedlichsten Größen ausgeführt
werden. Die Durchführung haben unterschiedliche Querschnittsformen vom Kreis bis zum Vieleck. Die
verwendeten Hülsen variieren im Längsschnitt ebenfalls in Form, Größe und Beschaffenheit.
Erfindungsgemäß handelt es sich um gängige vorgefertigte Formbögen oder gerade Hülsen aus
unterschiedlichen Materialien (Kunststoff, Stahl, Beton, Pappe, etc.).
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Die vorgefertigte Hülse aus unterschiedlichen Wandungsstärken und Materialien können eine individuelle
plastische Form besitzen, in die z. B. Dichtschnüre, oder Dichtgummis zur Abdichtung eingelegt und fixiert
sind. Hierdurch wird eine Verwendung als Flachdacheinlauf oder Abwasserleitung gewährleistet. Auch
eine Durchdringung aus Kabelleitungen als Brandschott ist Gegenstand dieser Erfindung.
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Bei Bedarf werden durch das Element Anforderungen an die Dichtigkeit oder ähnliche Eigenschaften der
Durchdringungsleitungen erfüllt.
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Das Bauelement besteht aus der Hülse an sich und einer Ummantelung als Formstein. Diese
Ummantelung kann in unterschiedlichen Formen hergestellt werden, da er aus einer Schüttung (Beton,
Gips, Asphalt, Anhydrit, etc.) oder ähnlicher Mörtel, oder sonstiger erhärtender Schüttung hergestellt wird.
Nach Erhärtung der Schüttung verbleibt die Hülse kraftschlüssig in der Schüttung. Hierbei dient eine
Schalung als Umgrenzungsbehälter zur Formgebung bei der Herstellung des eigentlichen
Baufertigelementes.
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Herstellungsgemäß wird die Hülse als Durchführung in die Schalungsapparatur eingebaut und mit der
Schüttung vergossen, wobei die eigentliche Durchdringung (geschützt durch die Durchdringungshülse)
frei von Schüttmaterial bleibt.
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Zur kraftschlüssigen Verankerung der Hülse in der erhärteten Schüttung können Anker als
Verbindungsmittel zwischen Hülse und Schüttung eingebaut werden. Diese bestehen aus
Armierungsgewebe, Baustahl oder Fasermatten.
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Eine weitere Verankerung der Hülse ist durch Profilierung, z. B. Riffelung der Hülse angedacht.
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Zum Einbau des Bauelements in Stahlbeton-, Fertig- oder ähnlichen hergestellten Decken wird in das
Fertigelement aus Gründen der kraftschlüssigen Verbundwirkung und Spannungsaufnahmen
Armierungsgewebe, Baustahl oder Fasermatten eingelegt. Dies lässt das Baufertigteil Spannungen wie
Längs-/Querkräfte oder Schubkräfte aufnehmen, ausgleichen oder weiterleiten. Es entsteht eine
kraftschlüssige Verbundwirkung mit den Decken- oder Wandkonstruktionen oder sonstigen Bauteilen.
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Auch größere Querschnittsflächen können hierdurch statisch unbedenklich nach entsprechender
bauaufsichtlicher Prüfung der Elemente erreicht werden. Der Aufwand durch Zulagebewehrungen bei der
herkömmlichen Herstellung von Aussparungen (Lohn- u. Materialaufwand) wird in der praktischen
Ausführung vermieden.
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Die jeweilige Armierungseinlage kann selber durch schweißen oder sonstige kraftschlüssige Verbindung
mit der Hülse verbunden werden. Vorgesehen ist u. a. eine Matallhülse, welche direkt mit der
Armierungsgewebe verschweißt ist.
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Die Bewehrungselemente dienen u. a. dem Transport zum Einbauort des vorgefertigten Bauelementes
und erlauben darüber hinaus, mehrere dieser Elemente mit einem Hebegerät zu befördern, ohne eine
Beschädigung zu verursachen. Insbesondere größere Elemente können nun aus statischen Gründen
gemeinsam transportiert werden.
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Die Bauelemente zum Wandeinbau als Wandbaustein sind weitgehend ohne Bewehrungsseinlage, bei
besonderer statischer Erfordernis können jedoch auch hier Bewehrungselemente integriert werden. Die
Wandelemente werden mit oder ohne Bewehrungsverbindung vermauert, oder in die Wandschalung
eingebaut. Durch den Mantelstein wird die Masse und das Gewicht des Elementes beeinflusst, welche
auch die Umstände zum Einbau vorwiegend verursachen bzw. vereinfachen sollen. So können je nach
Wandmaterialien und Auforderungen an den Baustein und Eigenschaften der Wand auch die
Mörtelschüttungen variiert werden.
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Bei entsprechender Oberflächenbehandlung des Elements ist dieses auch als Sichtbetonstein z. B. mit
gefassten Kanten oder als architektonisch ausgeprägtes Gestaltungselement zu verwenden.
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Durch die Einlage eines Iso-Kernes aus einem wärmedämmenden Baustoff kann das Bauelement in
seinen Bauphysikalischen Eigenschaften verändert und den Anforderungen entsprechend optimiert
werden.
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Hierdurch kann das Element sogar zwischen Räumen mit hoher Temperaturamplitude wärmewirksam
eingebaut werden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll das Fertigelement in der Form ausgeprägt werden, dass
ein vereinfachter Einbau in Stahlbetondecken durch eine Fixierung der Fertigelemente an der bauseitigen
Schalung erfolgen kann. So ist geplant, dass das Element unterseitig mit einer oder mehreren
eingelassenen Gewindehülsen versehen ist, die eine Befestigung mit der darunter liegenden Schalung
mittels schalungsdurchdringender Verschraubung ermöglichen. Auch eine Verbindung mit der jeweiligen
Deckenrandschalung durch eingelassene Winkel oder Verschraubungen in das Fertigelement ist je nach
Anforderung an die praktische Ausführung geplant.
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Zum einfachen Transport auf der Baustelle sind in die Elemente Grifflöcher eingelassen. Insbesondere bei
größeren Elementen können die Bauelemente von Arbeitern ohne Hebewerkzeug transportiert und
eingebaut werden. Spezielle Mörtelschüttungen können das Gewicht im Sinne des Transportes günstig
beeinflussen.
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Die Wahl der Schüttung hängt aber auch von den Anforderungen, welche an den Baustoff des
Gesamtbauteils gestellt werden ab. Bei Anforderungen an die Dichtigkeit können vorrangig Baustoffe zur
Schüttung verwendet werden, die während des Erhärtungsvorgangs schwinden und hierdurch die
eingeschlossene Hülse zusätzlich anpressen und somit fixieren und abdichten. Beim Erhärtungsvorgang
ist zu beachten, dass sowohl bei großen, als auch kleinen Querschnittshülsen und Querschnittsformen
das Schwind- oder Quellverfahren (je nach Mörtelrezeptur) die bauaufsichtlich geforderte Eignung
begünstigt. Aus diesem Grunde sollten bei der Herstellung des Elements alle Regeln der Technik, sowie
geltenden DIN-Normen eingehalten werden.
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So können z. B. auch Schamottrohre für eine absolut feuerfeste Ausführung sorgen.
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Die Ausbildung des Baufertigteils bedeutet nicht, dass das Element an den Vorderkanten des Bauteils
endet, sondern dass das Element auch raumüberbrückend in diverser Länge innerhalb oder eingespannt
durch mehrere Wände eingebaut werden kann.
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So kann eine komplette z. B. feuerschutztechnische Abschottung auch als Schacht oder Kanal
raumübergreifend hergestellt werden.
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Fig. 1 Die Darstellung zeigt die schematische Aufsicht auf einen Mantelstein (3) mit einer beispielhaften
Anordnung von Bewehrungsstäben/Bewehrungsführung (4) und einer beispielhaften Anordnung einer
Hülsendurchdringung/Rohrleitung (2). Die aus dem Mantelstein herausragende Bewehrung dient der
Verankerung in eine Decken- oder Wandplatte.
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Fig. 2 Die Darstellung zeigt den schematischen Querschnitt durch den Mantelstein (3) und das Hülsenelement
(2). Die Rohrleitung (1) stellt eine beispielhafte Leitungsführung dar, die in das Hülsenelement (2)
geschoben oder geschraubt werden kann.
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Die beispielhafte Bewehrungsführung (4) ist in dem Mantelstein (3) durch eine Verbundwirkung verankert.
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Fig. 3 Die Darstellung zeigt eine Ansicht des möglichen Einbaus eines Mantelsteins (3) in eine gemauerte
Wand. Hierbei ist beispielhaft das Hülsenelement (2) zentral in dem Mantelstein angeordnet. Der
Mantelstein (3) ist beispielhaft im Verband und Format der Mauerwerkswand vermauert.
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Fig. 4 Die Darstellung zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Mantelstein (3). Das Hülsenelement
(2) ist in dem Mantelstein (3) verankert und durchdringt den Mantelstein (2). Die Rohrleitung (1) stellt eine
mögliche Leitungsführung dar, die in das Hülsenelement geschoben oder geschraubt werden kann.