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Die
Erfindung betrifft einen Schacht, insbesondere Abwasser(fertig)schacht,
mit einem im Erdreich versenkten Mantel und einem Boden, wobei zumindest
der Boden eine zusätzliche
Verstärkungseinrichtung
aufweist.
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Ein
derartiger Abwasserschacht dient üblicherweise zur Aufnahme von
Abwasserbehandlungsanlagen, bei denen es sich auch um Abwasserhebeanlagen
handeln mag, wie sie im Rahmen der
EP 1 108 822 A1 beschrieben werden. Selbstverständlich ist
der bekannte Abwasserschacht auch in der Lage, als Ölabscheider,
Entwässerungsschacht oder
für ähnliche
Zwecke eingesetzt zu werden. Sofern ein Abwasserfertigschacht Verwendung
findet, bedeutet dies, dass der Schacht insgesamt als Baueinheit
vorgefertigt wird und als solcher im Erdreich versenkt wird. Es
sind also ausdrücklich
keine Montage-, Aufbau- oder sonstige Arbeiten am Abwasserfertigschacht
an der Baustelle mehr erforderlich. Dieser steht vielmehr als industriell
vorgefertigter Aufnahmeraum für
die beschriebenen Einsatzzwecke zur Verfügung.
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Bei
einem Schacht des eingangs beschriebenen Aufbaus ist im Bereich
des konvex gewölbten Schachtbodens
ein Sicherungsring vorgesehen, welcher einen grundwasserbedingten
Auftrieb unterdrückt.
Unter dem Schachtboden sorgt eine waben- oder gitterförmige Verrippung
mit einer äußeren, ringförmig geschlossen
verlaufenden Rippe für
eine Verstärkung
und Stabilisierung des Schachtes insgesamt. Hierdurch hofft man,
Hochwölbungen
des Bodens bei leer gepumptem Schacht begegnen zu können (vgl.
DE 199 61 414 A1 ).
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Das
wird jedoch mit relativ großem
Aufwand erkauft, wobei nicht nur der Sicherungsring sondern auch
die unter dem Schachtboden vorgesehene Verrippung dazu führen, dass
ein Aufnahmeloch für
den Schacht deutlich größer gestaltet
werden muss, als später
an Aufnahmevolumen innerhalb des Schachtes zur Verfügung steht.
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Ähnliche
Probleme ergeben sich bei aus der Praxis bekannten Schachtausgestaltungen,
bei denen im Bodenbereich eine Betoneinlage dafür sorgt, dass die beschriebenen
Hochwölbungen
des Bodens aufgrund des grundwasserbedingten Auftriebs bzw. Druckes
unterbunden werden. Diese Vorgehensweise ist darüber hinaus mit dem Nachteil
verbunden, dass der üblicherweise
aus Kunststoff bestehende Schacht und der Beton von ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten
her nicht aneinander angepasst sind, so dass Risse immer wieder
auftreten. Außerdem
ist das Gewicht eines solchen Schachtes exorbitant, so dass seine
Handhabung nur mit schwerem Gerät
gelingt.
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Zugehörige Kräne können jedoch
nur bedingt im Gelände
eingesetzt werden, so dass der Aufbau und die Montage im Erdreich
erschwert sind.
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Zum
Stand der Technik gehört
auch ein Kontrollschacht für
Abwasserleitungen, wie er im Rahmen der
DE 86 08 182 U1 behandelt
wird. Dieser ist durch einen konzentrischen zweischaligen Aufbau mit
einem inneren besteigbaren Mannrohr und einem Außenrohr gekennzeichnet. Beide
Rohre gehen unten in die eine obere bzw. untere Bodenplatte über.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, einen Schacht
der eingangs beschriebenen Gestaltung so weiter zu (Hieran schließen sich die
ursprünglichen
Beschreibungsseiten 3 bis 10 in unveränderter Reihenfolge an.) entwickeln,
dass bei einfacher Handhabung insbesondere eine stabile Bodenkonstruktion
zur Verfügung
gestellt wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabenstellung ist ein gattungsgemäßer Schacht dadurch gekennzeichnet, dass
der Boden als Doppelboden ausgebildet ist und in seinem Zwischenraum
zwischen unterem Boden und oberem Boden ein separates Trägerprofil
als Verstärkungseinrichtung
aufweist.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Trägerprofil
um eine an den unteren und/oder den oberen Boden angepasste Basisplatte
mit hierauf aufstehenden Stegen, welche an die Basisplatte angeschlossen
sind, üblicherweise
im Rahmen einer Schweißverbindung.
Neben dieser Verbindung der Stege mit der Basisplatte sind die Stege
jeweils endseitig an einen sie umschließenden Rahmen angeschlossen,
was ebenfalls per Schweißung
erfolgen kann. Der betreffende Rahmen wird üblicherweise randseitig mit
der Basisplatte verbunden und schließt diese ein.
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Folglich
handelt es sich bei dem Trägerprofil um
eine regelmäßig aus
Metall, insbesondere Stahl, gefertigte Verstärkungseinrichtung, die komplett
als vormontierte Baueinheit produziert und für die Verwendung in Verbindung
mit dem erfindungsgemäßen Schacht
eingesetzt wird. Dabei lassen sich die Stege einfach und vorteilhaft
als I-Profilschienen ausbilden und jeweils durch Ablängen eines
I-Profilschienenstückes
anfertigen.
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Bei
der Basisplatte handelt es sich im Allgemeinen um eine (kreisrunde)
Stahlplatte, während der
Rahmen als an die Basisplatte angeschlossenes und diese umschließendes Geländer ausgeführt ist. D.
h., der Rahmen mag als durchgängiges
oder unterbrochenes, im Wesentlichen senkrecht angeordnetes, Profilstück ausgeführt sein,
welches jeweils dem Rand der Basisplatte folgt und an diesen angeschlossen
ist.
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Treten
nun auftriebsbedingte Durchbiegungen des unteren Bodens infolge
des dort herrschenden Wasserdruckes auf, so werden solche Durchbiegungen
des unteren Bodens und damit der Basisplatte über die Stege aufgenommen und
in den oberen Boden randseitig im Bereich dessen Anschluss an den
Mantel eingeleitet. D. h, die entsprechenden Biegebeanspruchungen
werden lediglich im Randbereich vom unteren Boden über die
Verstärkungseinrichtung
bzw. das Trägerprofil
und dessen Rahmen an den oberen Boden weitergegeben. Folglich pflanzen
sich die Biegebeanspruchungen im Bereich der Verbindungsstellen
zwischen oberem Boden und Mantel in den Mantel fort und werden hierin
aufgenommen. Das hat zur Folge, dass die Verbindungsstellen zwischen
oberem Boden und Mantel in der Regel nur scherend beansprucht werden.
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Diese
mehr oder minder reinen Scherbeanspruchungen sind von besonderer
Bedeutung vor dem Hintergrund, dass der obere Boden und der untere
Boden sowie der Mantel jeweils aus Kunststoff, faserverstärktem Beton
oder dergleichen gefertigt sein können. Insbesondere bei einer
Kunststofffertigung ist die Verbindung zwischen jeweiligem Boden und
dem Mantel als Schweißverbindung
ausgeführt, die
infolgedessen größtenteils
Scherbeanspruchungen ausgesetzt wird.
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Dabei
geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass solche Kunststoffschweißverbindungen große Scherbeanspruchungen
aufzunehmen in der Lage sind, dafür aber mit Rissbildung reagieren, wenn
insbesondere Zugkräfte
angreifen. Folglich prädestiniert
der beschriebene Kraftfluss bei (in Richtung auf das Schachtinnere)
durchbogenem unteren Boden den erfindungsgemäßen Schacht besonders dafür, insgesamt
aus Kunststoff gefertigt zu werden, was nicht nur kostengünstig ist,
sondern zudem auch die Herstellungskosten und das Gewicht gegenüber anderen
Ausgestaltungen verringert.
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Demgegenüber ist
das Trägerprofil – wie bereits
beschrieben – üblicherweise
aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt. Schließlich mögen der
obere Boden und das Trägerprofil
noch eine Aussparung zur Darstellung eines Pumpensumpfes aufweisen, was
jedoch nicht zwingend ist.
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Im
Ergebnis wird ein Schacht, insbesondere Abwasser(fertig)schacht
zur Verfügung
gestellt, der sich zunächst
einmal durch einfache und kostengünstige Fertigung auszeichnet.
Das gilt besonders dann, wenn der Schacht insgesamt aus Kunststoff gefertigt
ist und in diesen das beschriebene Trägerprofil aus Metall eingesetzt
wird. Dabei gelingt die Montage insofern einfach, als das Trägerprofil
lediglich auf den unteren Boden aufgelegt zu werden braucht und
dann einen oberseitigen Abschluss durch den oberen Boden erfährt, welcher
am Ende des Herstellungsprozesses mit dem Mantel innenseitig verschweißt wird.
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Durch
das als Stahl-Schweißprofil
ausgeführte
Trägerprofil
lassen sich auch große
Durchbiegungen des unteren Bodens beherrschen, und zwar bei geringem
Gewicht des Trägerprofils
und kostengünstiger
Herstellung. Infolgedessen, dass die Biegebeanspruchungen hauptsächlich vom
Rahmen des Trägerprofils
mehr oder minder direkt in den Mantel eingeleitet werden, überzeugt
der erfindungsgemäße Schacht
durch eine außerordentlich
lange Standzeit. Hinzu kommt, dass das Trägerprofil lose im Zwischenraum
zwischen unterem und oberem Boden aufgenommen wird, so dass temperaturbedingte Ausdehnungen
problemlos vollzogen werden können,
ohne dass es zu Materialspannungen kommt. Der Schacht und das Trägerprofil
können
sich ungehindert ausdehnen und zusammenziehen. Hierin sind die wesentlichen
Vorteile zu sehen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert;
es zeigen:
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1 den erfindungsgemäßen Abwasserschacht
schematisch, wie er im Erdreich versenkt ist,
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2 eine Detailansicht des
Gegenstandes nach 1 im
Bereich des Doppelbodens,
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3 eine Aufsicht auf das
in den Doppelboden eingesetzte Trägerprofil und
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4 einen Schnitt durch 3 entlang der Linie A-A
im Bereich eines Pumpensumpfes.
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In
den Figuren ist ein Schacht dargestellt, bei dem es sich im Rahmen
des Ausführungsbeispiels um
einen Abwasserfertigschacht handelt. Dieser Abwasserfertigschacht
wird komplett industriell vormontiert und in einem Loch im Erdreich
E versenkt. Dieses Loch mag vorliegend eine Tiefe von ca. 5 m bei einem
lichten Durchmesser von ca. 2 m haben. Das ist jedoch nicht zwingend.
Aufgrund der Einbautiefe des dargestellten Schachtes in das Erdreich
E stellt sich an seinem Boden 2, 3 unter Umständen ein Wasserdruck
(infolge Grundwassers) ein, welcher einer 5 m hohen Wassersäule entspricht.
Daraus resultieren Durchbiegungen des Bodens 2, 3 in
Richtung auf das Schachtinnere, die im Rahmen der Erfindung aufgenommen
werden müssen.
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Der
Boden 2, 3 findet sich endseitig eines Mantels 1 des
Abwasserfertigschachtes. Bei dem Mantel 1 handelt es sich
im Rahmen der Darstellung um einen Zylindermantel, während der
Boden 2, 3 bzw. der obere Boden 2 und
der untere Boden 3 jeweils als zugehörige Kreisscheiben ausgebildet
sind. Selbstverständlich
sind auch rechteckige oder sechseckige oder auch noch andere Gestaltungen
des Schachtes denkbar und werden vom Anmeldungsgegenstand umfasst.
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Der
Boden 2, 3 ist mit einer zusätzlichen Verstärkungseinrichtung 4 ausgerüstet, bei
welcher es sich um ein Trägerprofil 4 handelt.
Das Trägerprofil 4 füllt einen
Zwischenraum 5 zwischen dem unteren Boden 3 und
dem oberen Boden 2 aus. Zum kopfseitigen Abschluss des
Schachtes ist ein Schachtdeckel 6 vorgesehen, welcher in
einen Aufnahmering 7 eingelegt ist. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels dient
der Schacht zur Aufnahme einer Abwasserhebeanlage, kann jedoch genau
so gut als Ölabscheider,
Entwässerungsschacht
etc. eingesetzt werden.
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Die
Verstärkungseinrichtung
bzw. das Trägerprofil 4 setzt
sich aus einer an den unteren Boden 3 angepassten Basisplatte 8 mit
hierauf aufstehenden Stegen 9 zusammen. Bei den Stegen 9 handelt es
sich um I-Profilschienen 9, welche von ihrer Länge her
an den randseitigen Verlauf der Basisplatte 8 angepasst
sind, wie die 3 unmittelbar
deutlich macht. Die Verbindung der Stege bzw. I-Profilschienen 9 mit
der Basisplatte 8 geschieht über eine Schweißung.
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Die
Stege 9 sind jeweils endseitig an einen sie umschließenden Rahmen 10 angeschlossen. Dieser
Rahmen 10 fungiert wie eine Art Geländer für die Stege 9 und
ist jeweils randseitig mit der Basisplatte 8 verbunden,
wiederum durch eine Schweißung.
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Im
Zuge der Fertigung des dargestellten Abwasserfertigschachtes werden
zunächst
Mantel 1 und unterer Boden 3 miteinander vereinigt.
Da es sich bei dem Mantel 1 im Rahmen des Ausführungsbeispiels
um ein Kunststoffwickelrohr handelt und auch der untere Boden 3 als
Kunststoffplatte ausgebildet ist, geschieht die Verbindung von Mantel 1 und unterem
Boden 3 über
eine Kunststoffschweißverbindung 11,
die umlaufend gestaltet ist. Nun wird auf den unteren Boden 3 das
zuvor angefertigte Trägerprofil 4 aufgelegt.
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Das
geschieht meist dergestalt, dass wegen der umlaufenden Schweißverbindung 11 ein
Abstandhalter 12, vorliegend ein an den unteren Boden 3 angepasstes
Zwischenbrett 12, für
eine entsprechende Beabstandung des Trägerprofils 4 vom unteren
Boden 3 sorgt. Das ist erforderlich, damit der Rahmen 10 mehr
oder minder bündig
am Mantel 1 zur Anlage kommt. Auf diese Weise lassen sich Durchbiegungen
des unteren Bodens 3 und damit der Basisplatte 8 über die
Stege 9 aufnehmen und in den oberen Boden 2 randseitig
einleiten, und zwar im Bereich dessen Anschluss an den Mantel 1.
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Weil
es sich auch bei dem oberen Boden 2 um einen kreisrunden
Kunststoffboden 2 handelt, geschieht die Verbindung von
oberem Boden 2 und Mantel 1 ebenfalls durch eine
Schweißverbindung 13.
Diese wird nun größtenteils
auf Scherung beansprucht, weil entsprechende Durchbiegungen des unteren
Bodens 3 und damit des Trägerprofils 4 dazu korrespondieren,
dass der Rahmen 10 hieraus resultierende Rückstellkräfte aufbaut,
die über
die Schweißverbindung 13 (unter
im Wesentlichen Scherbeanspruchung) in den Mantel 1 eingeleitet werden.
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Anhand
der 3 und 4 wird deutlich, dass der
obere Boden 3 optional ebenso wie das Trägerprofil 4 mit
einer Aussparung 14 ausgerüstet sein können, die einen Pumpensumpf
darstellt. Das ist jedoch nicht zwingend.
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Jedenfalls
sorgt das im Zwischenraum 5 befindliche Trägerprofil 4 dafür, dass
die Durchbiegungen des unteren Bodens 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel
auf weniger als 1 cm begrenzt werden. Durch die jeweiligen Schweißverbindungen 11, 13 zwischen
Mantel und zugehörigem
Boden 2, 3 wird erreicht, dass der Zwischenraum 5 einen
insgesamt wasserdichten Abschluss erfährt, so dass Verrottungen des
zumeist aus Stahl gefertigten Trägerprofils 4 nicht
oder nur begrenzt auftreten. Selbstverständlich kann an dieser Stelle
Edelstahl oder feuerverzinktes Stahlblech zum Einsatz kommen, um
etwaige Korrosionen schon vom Ansatz her zu unterbinden.