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Die
Erfindung betrifft einen monolithischen Rohrkrümmer aus armiertem Beton für Großrohre. Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Rohrkrümmers
mit rundem oder mehreckigem Innenquerschnitt aus armiertem Beton.
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In
Kanalsystemen für
Abwässer
werden Großrohre
eingesetzt, die einen Innendurchmesser von über einem Meter haben. Für Bögen in diesen Kanalsystemen
werden entsprechend groß dimensionierte
Rohrkrümmer
eingesetzt. Sowohl die Großrohre
als auch die Rohrkrümmer
haben einen runden Innenquerschnitt und eine entsprechende, runde
Außenkontur.
Die Rohrkrümmer
weisen in der Regel keinen bogenförmigen Verlauf auf, sondern
setzen sich aus winklig zueinander angeordneten Abschnitten zusammen.
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In
der Praxis werden die Rohrkrümmer
nach verschiedenen Verfahren hergestellt. Bei einem ersten bekannten
Verfahren werden zwei vorgefertigte, keilförmige Endstücke, die insbesondere als Muffen- und
Spitzenendstücke
mit geraden bzw. entsprechend dem gewünschten Krümmungswinkel des Rohrkrümmers zueinander
geneigten Enden ausgebildet sind, unter dem gewünschten Krümmungswinkel miteinander verbunden.
Nach einem anderen Verfahren wird aus einem zylindrischen Rohrstück, dessen
Beton schon formsteif, aber noch nicht ausgehärtet ist, ein dem gewünschten
Krümmungswinkel
entsprechendes Keilstück
ausgeschnitten. Die entstehenden schrägen Enden der beiden Teile
des Rohrstückes
werden dann aneinandergefügt.
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Bei
beiden so hergestellten Rohrkrümmern ist
nachteilig, dass sie nicht aus einem Stück gegossen, also nicht monolithisch
sind. Dies wirkt sich nachteilig auf die Festigkeit und Dichtigkeit
aus.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monolithischen Rohrkrümmer aus
armiertem Beton und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen.
Dabei soll die Herstellung möglichst
einfach sein und die Einstellung unterschiedlicher Krümmungswinkel
erlauben.
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Diese
Aufgabe wird mit einem monolithischen Rohrkrümmer aus armiertem Beton für Großrohre gelöst, der
sich in mindestens zwei zueinander winklig angeordnete Abschnitte
gliedert, die mit rundem oder mehreckigem Innenquerschnitt stufenlos ineinander übergehen
und eine von ebenen Flächen gebildete,
im Querschnitt mehreckige Außenkontur haben.
Vorzugsweise ist die Außenkontur
mehreckig.
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Verfahrensmäßig wird
die Aufgabe durch folgende Schritte gelöst:
- a)
In einer kastenförmigen
Außenschalung
mit einer ebenen bodenseitigen Schalplatte und ausschließlich ebenen
seitlichen Schalplatten, von denen die bodenseitige Schalplatte
dem Krümmungswinkel
des Rohrkrümmers
entsprechend schräg
gestellt wird, wird ein mehrteiliger Innenkern positioniert, und
zwar werden auf die bodenseitige Schalplatte übereinander gestapelt ein zylinderförmiges oder
prismatisches Kernstück,
darauf ein keilförmiges
Eckstück
und darauf ein zylinderförmiges
oder prismatisches Kernstück
fixiert, wobei das keilförmige
Eckstück
mit entsprechend dem Krümmungswinkel
des Rohrkrümmers
zueinander geneigten Enden versehen wird, die an den Querschnitt
der zylinderförmigen
oder prismatischen Kernstücke
angepasst sind.
- b) Der mit einer Armierung versehene ringförmige Hohlraum zwischen der
Außenschalung
und dem Innenkern wird mit Beton ausgegossen.
- c) Nach Erhärten
des Betons wird der Rohrkrümmer
entschalt.
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Der
erfindungsgemäße Rohrkrümmer zeichnet
sich dadurch aus, dass er monolithisch ist und damit die gewünschte Festigkeit
und Dichtigkeit aufweist. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen lässt er sich ohne großen Aufwand
herstellen. Wegen seiner ebenen Außenflächen weicht er von der Außenkontur
bisheriger Rohrkrümmer
ab, die entsprechend der runden Innenkontur ebenfalls in ihrer Außenkontur
rund sind. Im Prinzip gilt dies auch für eine mehreckige Innenkontur.
Diese andere Formgebung, bei der die Außenkontur nicht an die Innenkontur
gebunden ist, führt
zu einer wesentlichen Vereinfachung der Schalung und erlaubt es,
durch den Einsatz unterschiedlicher keilförmiger Eckstücke des
Innenkerns, Rohrkrümmer
mit unterschiedlichen Krümmungswinkeln
in einem Gießvorgang
herzustellen. Der Aufwand für
die Gießform
ist gering, da für
alle Krümmungswinkel
die gleichen zylinderförmigen oder
prismatischen Kernstücke
verwendet werden können.
Nur das keilförmige
Eckstück
muss angepasst werden.
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Das
Eckstück
kann einteilig sein, vorzugsweise ist es aber zweiteilig. Bei der
zweiteiligen Ausführung
liegen die an die Kernstücke
angrenzenden Enden senkrecht zur Zylinderachse des jeweils benachbarten
Kernstückes,
während
die aneinander liegenden Enden schräg zur Zylinderachse des jeweils
benachbarten Kernstückes
liegen. Ein solches Kernstück
lässt sich
aus einem Zylinderstück
herstellen, das schräg
geschnitten wird. Die schrägen Schnittflächen passen
dann genau aufeinander, während
die stirnseitigen, nicht geschnittenen Enden den Enden der angrenzenden
zylindrischen Kernstücke entsprechen.
Bei Verwendung von prismatischen Kernstücken werden die Verhältnisse
entsprechend gewählt.
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Besonders
einfach ist die Vorbereitung für das
Ausbetonieren der Gießform
dann, wenn für
die Seiten der Außenschalung
jeweils ein bis zwei Schalflächen
verwendet werden, die im Querschnitt senkrecht zueinander angeordnet
werden.
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Der
Rohrkrümmer
lässt sich
beim Gießen problemlos
an seinen Enden so gestalten, dass er insbesondere formschlüssig an
die Großrohre
angeschlossen werden kann. Dafür
wird jeweils am Ende des Rohrkrümmers
eine zylinderförmige
Kernscheibe oder ein zylinderförmiger
Kernring eingesetzt. Mit einer Kernscheibe wird eine innenseitige,
umlaufende Stufe bzw. Muffe oder Schrägrand und mit einem Kernring
eine umlaufende außenseitige
Stufe oder Schrägrand
erstellt.
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Häufig werden
bei Großrohren
Einstiege gefordert. An den erfindungsgemäßen Rohrkrümmern lassen sich solche Einstiege
realisieren. In diesem Fall wird im Bereich der Außenecke
des Rohrkrümmers
ein weiteres Kernstück
außen
auf den Innenkern und senkrecht dazu positioniert, das sich bis
zur Außenschalung
erstreckt. Ein solcher Tangentialeinstieg kann stufenlos oder mit
einer Stufe versehen werden. Beim stufenlosen Tangentialeinstieg
geht das Kernstück
stufenlos in den Innenkern über,
während
es bei einem mit einer Stufe versehenen tangentialen Einstieg über eine
Stufe in den Innenkern übergeht,
wobei dann die Außenschalung
im Bereich des Tangentialeinstiegs kastenförmig nach außen erweitert
ist. Durch diese kastenförmige
Erweiterung wird genügend
Wandstärke
geschaffen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer verschiedene Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Im einzelnen zeigen:
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1 einen
Rohrkrümmer
aus armiertem Beton mit Außenschalung
und Innenkern am Ende des Gießvorgangs
im Vertikalschnitt,
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2 den
Rohrkrümmer
gemäß 1 in Aufsicht,
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3 einen
Rohrkrümmer
mit Tangentialeinstieg aus armiertem Beton mit Schalung und Innenkern
am Ende des Gießvorganges
im Vertikalschnitt,
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4 den
Rohrkrümmer
gemäß 3 in Aufsicht,
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5 einen
Rohrkrümmer
mit einem Tangentialeinstieg mit Stufe aus armiertem Beton mit Außenschalung
und Innenkern am Ende des Gießvorganges
im Vertikalschnitt und
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6 den
Rohrkrümmer
gemäß 5 in Aufsicht.
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Im
Folgenden wird die Erfindung am Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers mit
innen rundem Querschnitt beschrieben.
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Anstelle
eines runden Innenquerschnitts könnte
aber auch ein Innenquerschnitt vorgesehen sein, der nicht an die
Geometrie der Außenkontur
gebunden ist, insbesondere mehreckig ist.
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Geometrisch
lässt sich
der Rohrkrümmer
in drei Teile gliedern. Der in 1 dargestellte
monolithische Rohrkrümmer
aus armiertem Beton ist innen rund und außen mehreckig, insbesondere
rechteckig. Geometrisch lässt
er sich in drei Hauptteile gliedern, und zwar in einen oberen, innen
zylinderförmigen
Abschnitt 1, einen unteren, innen zylinderförmigen Abschnitt 2 und
einen mittleren keilförmigen
Abschnitt 3a, 3b, der stufenlos in die zylinderförmigen Abschnitte 1, 2 übergeht.
Der keilförmige
Abschnitt 3a, 3b setzt sich aus zwei Teilstücken zusammen,
die winklig zueinander angeordnet sind, so dass der Rohrkrümmer insgesamt
eine abgeknickte Form ergibt. Die Außenkontur des Rohrkrümmers ist
in jedem Querschnitt rechteckig. Die Außenseiten sind glatte Flächen 4, 5, 6, 7, 8.
Zum formschlüssigen
Anschluss an Großrohre
weist der Rohrkrümmer
an seinen beiden Enden jeweils eine umlaufende, ringförmige Stufe
bzw. Muffe 9, 10 auf.
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Um
einen solchen Rohrkrümmer
in einem einzigen Gießvorgang
herzustellen, wird eine kastenförmige
Außenschalung
verwendet. Diese Außenschalung
weist mehrere Schalplatten mit ebenen Schalflächen auf, und zwar eine bodenseitige
Schalplatte 11, deren Neigung entsprechend dem Krümmungswinkel
eingestellt werden kann, und seitliche Schalplatten 12, 13, 14, 15, 16,
wobei die Schalplatten 15, 16 entsprechend dem
Krümmungswinkel
zueinander winklig angeordnet sind. Insgesamt ist die Außenschalung
so angeordnet, dass ihr oberer Rand in einer horizontalen Ebene
liegt.
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Zur
weiteren Vorbereitung des Gießvorgangs
wird in die kastenförmige
Außenschalung
ein aus mehreren übereinandergestapelten
Teilen bestehender Innenkern 17 eingesetzt. Der Innenkern 17 besteht
aus einer auf der bodenseitigen Platte 11 positionierten
zylinderförmigen
Kernscheibe 18, einem darauf angeordneten zylinderförmigen Kernstück 19, einem
keilförmigen
Eckstück 20,
einem zylinderförmigen
Kernstück 21 und
einer zylinderförmigen
Kernscheibe 22. Das keilförmige Eckstück 20 besteht vorzugsweise
aus zwei schräg
abgeschnittenen Zylinderstücken 20a, 20b,
die umgekehrt aufeinandergesetzt sind. Über die Lage des Schrägschnittes
lässt sich
der Krümmungswinkel
des Rohrkrümmers
berücksichtigen.
Solche schräg
abgeschnittenen Zylinderstücke 20a, 20b sind
mit ihren nicht abgeschnittenen Enden deckungsgleich mit den Enden
der zylinderförmigen
Kernstücke 19, 21 und
mit ihren abgeschrägten
Enden nach Verdrehung um 180° einander deckungsgleich,
so dass sich ein stufenloser Übergang
zwischen den einzelnen Teilen 19, 20a, 20b, 21 des
Innenkerns ergibt.
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Mit
einer solchen Außenschalung
und einem solchen Innenkern lassen sich auf einfache Art und Weise
bei einfacher Gestalt der Außenschalung
und des Innenkerns leicht verschiedene Krümmungswinkel realisieren. Es
braucht lediglich die bodenseitige Schalplatte 11 entsprechend
dem gewünschten Krümmungswinkel
schräggestellt
zu werden und der Schrägschnitt
bei der Herstellung der abgeschnittenen Zylinderstücke 20a, 20b für das keilförmige Eckstück 20 gelegt
zu werden.
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Nach
Anordnung der Schalungsplatten 11 bis 16 der Außenschalung
und Positionierung der verschiedenen Teile des Innenkerns 16 wird
in den auszugießenden
Hohlraum eine gewünschte
Armierung 23 eingebracht. Anschließend wird der Hohlraum mit
Beton ausgegossen. Nach Aushärten
des Betons kann der monolithische Rohrkrümmer entschalt werden. Über die
dann zugänglichen
Enden lässt
sich der Innenkern 17 entfernen. Im Ergebnis erhält man dann
einen monolithisch aus Beton gegossenen armierten Rohrkrümmer, der
innenseitig einen runden Querschnitt und eine polygonale Außenkontur
hat.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 2 und 3 unterscheidet sich von dem
der 1 nur dadurch, dass auf den Innenkern 17 zusätzlich und
tangential dazu ein zylinderförmiges
Kernstück 24 aufgesetzt
ist, das sich bis zur Außenschalung
erstreckt. Während
beim Ausführungsbeispiel
der 3 und 4 durch das Kernstück 23 ein
tangential in die Innenseite des Rohrkrümmers übergehender Einstieg geschaffen
wird, ist beim Ausführungsbeispiel
der 5 und 6 ein Tangentialeinstieg mit
einer Stufe vorgesehen. Um einen solchen Tangentialeinstieg zu realisieren,
wird ein zylinderförmiges
Kernstück 25 mit
einer seitlichen Ausnehmung für
das Eckstück 20 eingesetzt,
das mit seiner Außenkontur
nicht tangential in die Innenseite des Rohrkrümmers übergeht, sondern unter Bildung
einer Stufe 26. Damit in diesem Fall genügend Betonmaterial
in diesem Bereich vorhanden ist, ist die Außenschalung hier kastenförmig erweitert.