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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau einer Schachtabdeckung
gemäß Anspruch
1 sowie eine zugehörige
Schachtabdeckung gemäß Anspruch
14.
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EP 0 11 109 29 offenbart
ein Verfahren zum Sanieren eines Schachtes, wobei die alte zumeist
abgesackte Schachtdeckelauflage mittels einer Fräsvorrichtung mit schräger Fräskante freigefräst wird. Dadurch
entsteht eine Öffnung
mit schrägen
Kanten. Anschließend
werden die Schachtdeckelauflage samt zugehörigem Schachtdeckel entfernt
und eine neue Schachtdeckelauflage in die freigefräste Öffnung eingesetzt.
Letztere weist eine sich konisch verjüngende Seitenfläche auf,
die im Wesentlichen den gleichen Neigungswinkel aufweist wie die
freigefräste Öffnung.
Hierdurch sollen eine optimale Kraftverteilung auf die Trägerschicht
des Asphalts und auf den Schachtunterbau erreicht werden. Vor dem
Einsetzen der neuen Schachtdeckelauflage wird ein Vergussmörtel in
die Einbauöffnung
eingebracht. Danach wird die Schachtdeckelauflage in den Mörtel eingesetzt,
um eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen der Schachtdeckelauflage und der Asphaltträgerschicht
zu erreichen. Zudem soll mit dem Mörtel ein Höhenausgleich erzielt werden.
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Nachteilig
hierbei ist, dass durch Fahrzeuge o. dgl. auftretende Verkehrslasten
(Vertikalkräfte), welche
auf die Schachtabdeckung wirken, in zu großem Umfang auf den darunter
angeordneten Schacht übertragen
werden. Durch die konische Ausfräsung
sowie die konische Ausführung
des gewählten
Schachtabdeckungsrahmens kann zwar eine Teilentlastung des Schachtes
erreicht werden, aber für
große
Verkehrslasten genügt
diese nicht. Ferner ist nachteilig, dass durch das schnelle Abbinden
des Mörtels
die Einbaulage nicht nachjustiert werden kann und die Mörtelmenge äußerst exakt
dosiert werden muss.
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Ein
weiterer Nachteil des dort offenbarten Verfahrens besteht darin,
dass die dünne
Mörtelschicht
zwischen Schachtabdeckungsrahmen und dem Rand der Einbauöffnung keine
Dämpfungs- oder
ausreichende Ausgleichsfunktion aufweist. Speziell bei unterschiedlichen
Werkstoffen (z.B. Gussstahl, oder an dem Gussstahl angebrachtem
Beton) bietet der sehr schmale Verfüllspalt keine ausreichende
Möglichkeit
der Lastumlagerung vom Schachtabdeckungsrahmen auf den umgebenden Baugrund,
so dass ein Großteil
der Vertikalkräfte nach
wie vor direkt auf dem Schacht liegt. Ferner führen die hohen Kontaktspannungen
zwischen Rahmen und Einbauöffnung
dazu, dass der Ausgleichsmörtel überbeansprucht
wird und letztendlich reißt.
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Um
die weiterhin auf den Schacht bzw. dessen Unterbau einwirkenden
Kräfte
zu verringern, schlägt
DE 20 2005 012 306
U1 vor, zwischen Schacht und Schachtdeckelauflage Zuganker
einzubringen, um den größten Teil
der Last von der Vertikalen in die Diagonale und damit in das Umfeld
und den Asphalt zu verlagern. Die Zuganker sind so ausgelegt, dass
sie zur Schachtdeckelauflage und zum Schachtunterbau Abstandshalter
aufweisen. Der durch die Abstandshalter freigehaltene Spalt zwischen
Schachtdeckelauflage und Schacht sowie ein kleiner Teil der schräg eingefrästen Einbauöffnung wird
mit schnell aushärtendem
Beton vergossen.
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Problematisch
hierbei ist, dass die Vertikalkräfte
von der Schachtdeckelauflage zum Schachtunterbau nur unzureichend
vermindert werden, denn der Schachtabdeckungsrahmen liegt mit den
Zugankern unmittelbar auf dem Schachtrand auf. Hinzu kommt, dass
die Zuganker vollständig
von Beton eingeschlossen werden, um diese am Rahmen so zu sichern,
dass ein Verbund mit der Schachtdeckelauflage erreicht wird. Der
unter dem Rahmen liegende Schacht wird mithin kaum entlastet. Ausrichtung
und Handhabung des Systems sind umständlich und zeitraubend, denn
die Zuganker müssen
einzeln angebracht und gleichmäßig beabstandet
werden.
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Ziel
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einbau einer Schachtabdeckung
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die
eine ausreichende und nahezu vollständige Entlastung des Schachtes
bzw. des Schachtunterbaus bei einfacher Handhabung und kostengünstiger
Produktion erreicht. Angestrebt wird zudem, ein robuster und flexibler
Aufbau, der problemlos an spezielle Bedürfnisse und Gegebenheiten angepasst
werden kann.
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Hauptmerkmale
der Erfindung sind in Anspruch 1 sowie Anspruch 14 angegeben. Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Ansprüche
2 bis 13 bzw. 15 bis 22.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Einbau einer Schachtabdeckung, bestehend aus einem Schachtabdeckungsrahmen
und einem Deckel über und/oder
auf einem Schacht, sieht vor, dass zur Aufnahme des Schachtabdeckungsrahmens
zunächst eine
Einbauöffnung
mittels einer Schachtfräsmaschine
konisch ausgefräst
wird. Anschließend
wird die Einbauöffnung
freigeräumt.
Ein Schachtabdeckungsrahmen wird zentrisch zur Einbauöffnung in
diese eingeführt
und ausgerichtet. Dabei wird mindestens ein Bewehrungselement am
Schachtabdeckungsrahmen ein- und/oder angebaut. Verfüllt wird
der zwischen der Einbauöffnung
und dem Schachtabdeckungsrahmen verbleibende Freiraum mit wenigstens
einem bindenden Verfüllmaterial.
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Durch
diese Verfahrensweise wird eine nahezu vollständige Entlastung des Schachtes
bzw. des Schachtunterbaus bei kostengünstiger Produktion erreicht.
Ein einfacher und flexibler Aufbau der Schachtabdeckung ist gewährleistet.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass herkömmliche Rahmen verwendet werden
können,
was die Baukosten signifikant mindert.
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Der
Fräsvorgang
ermöglicht
einen schnellen und kostengünstigen
Ausbau einer eventuell vorhandenen Alt-Schachtabdeckung oder eines
Fahrbahnmaterials. Die freigeräumte
konisch ausgefräste
Einbauöffnung
eignet sich hervorragend zur Aufnahme des neuen Schachtabdeckungsrahmens.
An den Begrenzungsflächen
der konisch ausgefrästen
Einbauöffnung
können
sich später
auftretende Kräfte
aus den Verkehrslasten in eine Horizontal- und Vertikalkraftkomponente
aufteilen.
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Das
vorgesehene Bewehrungselement am Schachtabdeckungsrahmen schafft
die Möglichkeit Kräfte vom
Schachtabdeckungsrahmen möglichst homogen
auf die benachbarten Bereiche des Schachtunterbaus zu übertragen.
Dabei ist eine beliebige Ausgestaltung der Bewehrungselemente möglich. Sie
können
beispielsweise ring- oder stabförmig
in den zwischen der Einbauöffnung
und dem Schachtabdeckungsrahmen verbleibenden Ringraum eingebaut
werden. Alternativ können
sie vollständig
oder zumindest teilweise am Schachtabdeckungsrahmen befestigt sein.
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Der
zwischen der Einbauöffnung
und dem Schachtabdeckungsrahmen verbleibende Ringraum bietet ausreichend
Kapazität
zum Eintrag mindestens eines bindenden Verfüllmaterials. Das bindende Verfüllmaterial
bildet zusammen mit dem eingebauten Bewehrungselement eine statische
Einheit und sorgt für
einen dauerhaft homogenen Kraftschluss. Die Menge des bindenden
Verfüllmaterials
wird dabei so gewählt,
dass die auf den Schachtabdeckungsrahmen wirkenden Kräfte über das
Bewehrungs element in Kombination mit dem mindestens einen bindenden
Verfüllmaterial
auf die Begrenzungsfläche der
konisch ausgefrästen
Einbauöffnung
in idealer Weise übertragen
und weitergegeben werden können.
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Vorteilhaft
ist dazu ebenfalls die Ausgestaltung der Bewehrungselemente derart,
dass die auf den Schachtabdeckungsrahmen einwirkenden Vertikalkräfte von
diesem Bewehrungselement mittels des kraftschlüssig hergestellten Verbundes
mit dem bindenden Füllkörper auf
die Begrenzungsfläche
der ausgefrästen
Einbauöffnung
gelenkt werden.
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Dadurch
kann eine Langlebigkeit der gewählten
Konstruktion garantiert werden; eine über die gesamte Betriebszeit
konstante Wirtschaftlichkeit wird erreicht.
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Das
Bewehrungselement kann zumindest teilweise vor dem Einführen und
Ausrichten des Schachtabdeckungsrahmens in der Einbauöffnung an
diesem angebaut sein. Dies verkürzt
die Verfahrensdauer und spart auf der Baustelle Montagezeit.
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Dabei
kann das Bewehrungselement zumindest abschnittsweise kraft- und/oder
formschlüssig mit
dem Schachtabdeckungsrahmen verbunden sein, was die Übertragung
der Verkehrskräfte
vom Schachtabdeckungsrahmen auf das Bewehrungselement verbessert
und Montagesicherheit schafft. Zudem wird eine bessere Spannungsverteilung
vom Rahmen auf das Bewehrungselement durch eine Verbindung erreicht.
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Fertigungstechnisch
ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein Hilfsmittel zur Aufnahme
eines Bewehrungselementes oder eines Teiles am Schachtabdeckungsrahmen
angegossen ist. Die Mittel können
die Bewehrungselemente kraft-, form- und oder reibschlüssig aufnehmen
und in Form von Ein- und/oder Angussteilen im oder am Rahmen ausgebildet
sein. Dabei können
diese Ein- und/oder Angussteile nicht nur Aufnahmen für ein Bewehrungselement
bilden, sondern selbst Teil eines Bewehrungselementes sein. Dadurch
wird die genaue Zentrierung des Bewehrungselements relativ zum Schachtabdeckungsrahmen
und zur Einbauöffnung
ermöglicht. Dies
vereinfacht und vergünstigt
den Einbau.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass die Verfüllung
der Anbauöffnung
vorzugsweise mit zwei verschiedenen Verfüllmaterialien erfolgt. Dies
bietet die Möglichkeit,
Vergussmörtel
oder andere kostenintensive Verfüllmaterialien
einzusparen. So kann in die freigeräumte Einbauöffnung beispielsweise wenigstens
ein Füll-
oder Verdrängungskörper eingesetzt
werden, der zweckmäßigerweise
zwischen dem Schachtabdeckungsrahmen und dem Schacht angeordnet
wird. Dadurch kann die Aushärtezeit
des bindenden Verfüllmaterials
aufgrund des geringeren verbleibenden Einbauvolumens vermindert
werden. Neben der Zeitersparnis tritt als weiterer wichtiger Vorteil
hier die Materialersparnis des bindenden Verfüllmaterials auf.
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Vorzugsweise
wird am Schachtabdeckungsrahmen eine Aufnahme für den Füll- oder Verdrängungskörper vorgesehen
bzw. der Rahmen haltert selbst einen solchen Füll- oder Verdrängungskörper.
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Eine
Platzierung unmittelbar zwischen dem Schacht und der Schachtdeckelauflage
empfiehlt sich außerdem,
da hier aufgrund der statischen Wirkweise der Bewehrungselemente
kaum noch Kontaktspannungen vorhanden sind.
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Der
Verfüll-
oder Verdrängungskörper kann zusätzlich dämpfende
Eigenschaften aufweisen. Dadurch mindert der Füll- oder Verdrängungskörper eventuell
noch vorhandene auf den Schacht einwirkende Kräfte.
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Mit
Vorteil kann an dem erfindungsgemäßen Füll- oder Verdrängungskörper eine
Führungskante ausgebildet
sein. Diese erleichtert die Zentrierung auf dem Schachtunterbau
und hat gleichzeitig dichtende Funktion. Ein Auslaufen des bindenden
Verfüllmaterials
in den Schachtraum wird dadurch ähnlich wie
bei einer verlorenen Schalung vermieden. Ein vorteilhafterweise
gleichzeitiges Umschließen
des Schachtabdeckungsrahmens durch den Füll- oder Verdrängungskörper kann
zumindest teilweise für das
bindende Verfüllmaterial
als verlorene Schalung dienen.
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Alternativ
zu dem oben genannten Formschluss kann der Füll- oder Verdrängungskörper am Schachtabdeckungsrahmen
auch kraft- und/oder reibschlüssig
befestigt sein.
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Die
Kombination eines vorab montierten Füll- oder Verdrängungskörpers mit
einem bereits am Schachtabdeckungsrahmen montierten Bewehrungselement
stellt eine rasch einzubauende und einfach aufgebaute Kombinationslösung dar.
Die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens
können dadurch
zusätzlich
signifikant reduziert werden.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
dem Wortlaut der Ansprüche
sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Diese zeigt schematisch einen in eine konische Öffnung erfindungsgemäß eingebauten
Schachtabdeckungsrahmen, teilweise im Schnitt.
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Die
Figur zeigt eine Schachtabdeckung 5 mit Füll- oder
Verdrängungskörper 60.
Der Füll-
oder Verdrängungskörper 60 kann
alternativ auch entfallen.
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Man
erkennt, dass bei einem erfindungsgemäßen Schachtabdeckungsrahmen 10 samt
Deckel 20 der zentrisch zu einer Einbauöffnung 40 auf bzw. über einem
Schacht 30 angeordnet ist, Bewehrungselemente 50 vorgesehen
sind. Die Bewehrungselemente 50 umlaufen zumindest teilweise
dabei konzentrisch den Schachtabdeckungsrahmen 10 und sind
mit Mitteln 80 zur kraft-, form- und/oder reibschlüssigen Aufnahme
der Bewehrungselemente 50 vorgesehen. Die Mittel 80 zur
Aufnahme der Bewehrungselemente können dabei Ein- und/oder Angussteile 90 sein.
Zwischen Schachtabdeckungsrahmen 10 und Schacht bzw. Schachtunterbau 30 ist
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Füll-
oder Verdrängungskörper 60 angeordnet,
der durch eine Führungskante 65 auf
dem Schacht bzw. Schachtunterbau in Position gehalten wird. Der
zwischen dem Schachtabdeckungsrahmen 10, dem Füll- oder
Verdrängungskörper 60 sowie
der Begrenzungsfläche der
Einbauöffnung 70 verbleibende
Ringraum 28 ist mit einem bindenden Verfüllmaterial 61 (beispielhaft sei
hier Bitumen genannt) sowie einem zweiten bindenden Verfüllmaterial 62 ausgefüllt. Bei
dem gewählten
Ausführungsbeispiel
ist zudem das bindende Verfüllmaterial 62 nicht
durchgehend bis zum Schachtunterbau 30 geführt, sondern
endet auf Grund der Materialzähigkeit
an einer Flussstopplinie 69. So bleibt zwischen Schachtunterbau
und Verdrängungskörper ein
Zwischenraum 68. Für
den Fall, dass dennoch kleinere Reste eines Verfüllmaterials 61, 62 in
den Zwischenraum 68 dringen, weist der Füll- oder
Verdrängungskörper 60 dämpfende
Eigenschaften auf.
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Die
Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern in vielfältiger
Weise abwandelbar. So kann der Verdrängungskörper 65 entfallen,
falls das Bewehrungselement 30 die Kräfte auf den Schachtunterbau 30 bereits
ausreichend minimiert und ein günstiges bindendes
Verfüllmaterial 61/62 gewählt wird.
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In
einer Vielzahl von Fällen
kann ein bindendes Verfüllmaterial 62 bereits
ausreichen.
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Sämtliche
aus den Ansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile,
einschließlich
konstruktiver Einzelheiten, räumlicher
Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als
auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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- 5
- Schachtabdeckung
- 10
- Schachtabdeckungsrahmen
- 20
- Deckel
- 28
- Ringraum
- 30
- Schacht/Schachtunterbau
- 40
- Einbauöffnung
- 50
- Bewehrungselement
- 60
- Füll- oder
Verdrängungskörper
- 61
- bindendes
Verfüllmaterial
I
- 62
- bindendes
Verfüllmaterial
II
- 65
- Führungskante
- 68
- Zwischenraum
- 69
- Flussstopplinie
- 70
- Begrenzungsfläche
- 80
- Mittel
zur Aufnahme
- 90
- Ein-
und/oder Angussteil