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Die
Erfindung betrifft eine Schachtabdeckung, insbesondere für
einen Tunnelschacht, mit einem Auflagerahmen, der einen inneren
umlaufenden horizontalen Steg und einen im wesentlichen vertikalen
umlaufenden äußeren Steg aufweist, und mit wenigstens
einem von dem Auflagerahmen gehaltenen Schachtdeckel, wobei auf
dem horizontalen Steg im Abstand von dem vertikalen Steg ein wenigstens
teilweise umlaufendes Auflagerelement befestigt ist und auf dem
horizontalen Steg zwischen dem Auflagerelement und dem im wesentlichen
vertikalen Steg eine umlaufende Dichtung aus einem gummiartigen
Material wie Silikon angeordnet ist, die an der Unterseite des Schachtdeckels
anliegt, wobei der Schachtdeckel durch Schrauben an dem Auflagerahmen
befestigt ist. Der Schacht kann aus Kunststoff bestehen, ist aber
vorzugsweise betoniert, wenn auf den Schachtdeckel große
Belastungen einwirken, die in der Größenordnung
von bis zu 10 t Einzellast liegen können, wenn sich der
Schacht im Bereich einer Fahrbahn befindet und Kraftfahrzeuge über
den Schachtdeckel fahren. Insbesondere betrifft die Erfindung die
Abdeckung eines Tunnelschachtes, in dem Kabel und Rohre für
Gas, Wasser, Strom und Elektronik untergebracht sein können.
Derartige Schächte sind in Straßentunneln häufig
in großer Anzahl vorhanden. Die Abdeckung soll den Innenraum
des Schachtes Wasser- und gasdicht abdichten.
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Aus
der
EP 050 234 90.5 ist
eine Schachtabdeckung der eingangs genannten Art bekannt, bei der
zwischen dem Auflagerahmen und dem Schachtdeckel eine umlaufende
Dichtung aus einem gummiartigen Material wie Silikon angeordnet
ist, die an ihrer Unterseite und ihrer Oberseite versetzt zueinander
angeordnete, in Längsrichtung der Seiten des Auflagerahmens
verlaufende Vorsprünge aufweist. Der Schachtdeckel ist
so mit dem Auflagerahmen verspannt, dass der Schachtdeckel im Normalfall
auf der Dichtung aufliegt, jedoch im Brandfall nach Zerstörung
der Dichtung auf dem inneren Auflagerelement des Auflagerahmens
aufliegt, um das Innere des Schachtes vor der durch den Brand entstehenden
Hitze zu schützen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass
der Schachtdeckel unter rollender Last nicht klappert, jedoch kann
die Dichtung bei starker Verkehrsbelastung durch die einwirkenden
Kräfte im Laufe der Zeit zerstört werden, so dass
sie das Innere des Schachtes nicht mehr wirkungsvoll gegen eintretendes
Wasser etc. abdichtet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schachtabdeckung
der betrachteten Art so zu verbessern, dass eine dauerhaft sichere Abdichtung
des Schachtinneren gewährleistet ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die
Erfindung sieht vor, dass die umlaufende Dichtung wenigstens eine
umlaufende Hohlkammer aufweist, die im unbelasteten Ausgangszustand
höher ist als das Auflagerelement des Auflagerahmens, so
dass sie das Auflagerelement vor Befestigung des Schachtdeckels überragt,
und dass der Schachtdeckel im montierten Zustand auf das Auflagerelement gepresst
ist, wobei die wenigstens eine umlaufende Hohlkammer zusammengedrückt
ist. Der Schachtdeckel wird mit Hilfe von Schraubenbolzen fest mit
dem Auflagerahmen verschraubt, so dass er sich auch bei stärkster
Belastung nicht von dem sicher verankerten Auflagerahmen abheben
kann. Der Schachtdeckel liegt auf dem Auflagerelement auf, so dass
die auf den Schachtdeckel einwirkenden Kräfte aus dem rollenden
Verkehr – in manchen Fällen 30.000 Fahrzeugachsen
pro Tag mit jeweils 5 bis 7 t Gewichtsbelastung – auf das
Auflagerelement abgetragen werden und nicht auf die umlaufende Dichtung
einwirken. Beim Aufschrauben des Schachtdeckels auf den Schachtrahmen
wird die wenigstens eine umlaufende Hohlkammer der Dichtung, die
zunächst das Auflagerelement überragt, nach unten
gedrückt, wobei sie wegen des gummiartigen Materials im
beschränkten Maße seitlich ausweicht, d. h. sich
ein wenig in der Breite ausdehnt. Hierbei wird – wenn die umlaufende
Hohlkammer vollständig geschlossen ist – auch
die Luft in der Hohlkammer komprimiert. Die derart nach unten gegen
den horizontalen Steg des Auflagerahmens gepresste Hohlkammer liegt
fest an dem horizontalen Steg des Auflagerahmens und an der Unterseite
des Schachtdeckels an, so dass das Innere des Schachtes gegen den
Eintritt von Wasser etc. abgedichtet ist. Auf diese Weise lässt
sich auch eine gasdichte Abschirmung des Schachtinneren erreichen.
Die Dichtung wird durch den rollenden Verkehr nicht beschädigt,
da sie im gleichbleibenden Maße durch den durch die Verschraubung
hervorgerufenen Anpressdruck des Schachtdeckels definiert belastet
ist.
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Die
umlaufende Dichtung ist bevorzugt aus geradlinigen Dichtungssegmenten
zusammengesetzt, wenn der Schacht in der Aufsicht eine Rechteckform
hat, wobei die Dichtungssegmente an den Ecken des Auflagerahmens
bevorzugt auf Gehrung geschnitten und fest miteinander verbunden
sind. Die Verbindung kann beispielsweise durch ein Klebemittel erfolgen.
Es entsteht wenigstens eine durchgehende, umlaufende Hohlkammer,
wobei bevorzugt ist, dass im Falle eines bei geringer Belastung
vorgesehenen Kunststoffschachtes zwei parallel nebeneinander umlaufende
Hohlkammern bei der Dichtung ausgebildet sein sollten, während
bei stark belasteten Schächten, insbesondere bei betonierten
Tunnelschächten, vorzugsweise drei Hohlkammern im Abstand
voneinander nebeneinander verlaufen.
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Weiter
wird mit Vorteil vorgeschlagen, dass die zwei oder drei (oder mehr)
nebeneinander umlaufenden Hohlkammern jeweils durch einen horizontalen
Steg miteinander verbunden sind, und dass von der inneren und der äußeren Hohlkammer
der Dichtung jeweils ein horizontaler Steg absteht. Alle horizontalen
Stege sind vorzugsweise etwa auf halber Höhe der Hohlkammern
angeordnet. Die einstückige Dichtung passt entweder bündig
zwischen den im wesentlichen vertikalen Steg des Auflagerahmens und
das vorzugsweise am inneren Rand des horizontalen Stegs des Auflagerahmens
befestigte Auflagerelement, oder aber mit einem geringen Spiel in
diesen Zwischenraum.
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Weiter
wird mit Vorteil vorgeschlagen, dass von der Oberseite und der Unterseite
der Hohlkammer bzw. Hohlkammern mehrere voneinander beabstandete
Längsrippen abstehen. Diese Längsrippen verlaufen
bevorzugt parallel und werden durch die zusammengedrückte
Hohlkammer fest an den horizontalen Steg des Auflagerahmens und
an die Unterseite des Deckels angepresst. Diese Längsrippen gewährleisten
eine hochgradige Dichtigkeit.
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Je
nach Abmessungen der Hohlkammern und der ausgewählten Wandstärke
der Dichtung kann eine sehr große Kraft erforderlich sein,
um den Schachtdeckel so an dem Auflagerahmen anzuschrauben, dass
er auf dem Auflagerelement aufliegt. Hierbei könnte es
erforderlich sein, die in den geschlossenen Hohlkammern befindliche
Luft stark zu komprimieren, wodurch die Hohlkammern vorzugsweise
an den Ecken der Dichtungssegmente beschädigt werden könnten,
beispielsweise die Verklebung aufplatzen könnte. Um dies
zu vermeiden, wird mit großem Vorteil vorgeschlagen, in
jeder Hohlkammer wenigstens eine Wandöffnung auszubilden.
Dies Wandöffnung wird bevorzugt durch Ausbildung eines Schlitzes
in der Wand oder durch Durchstechen der Wand mit einem Dorn etc.
ausgebildet, ohne dass Wandmaterial weg geschnitten wird. Bei dieser
Ausbildung kann beim Zusammenpressen der Dichtung Luft aus dieser
Wandöffnung austreten, worauf hin sich die Wandöffnungen
wieder schließen, so dass kein Wasser in die Dichtung eintreten
kann. Das gummielastische Material der Dichtung stellt auch in diesem
Fall sicher, dass die Hohlkammern so fest an den horizontalen Steg
des Auflagerahmens und an die Unterseite des Schachtdeckels angepresst
sind, dass eine wasserdichte und weitestgehend gasdichte Abdichtung
erfolgt.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das Auflagerelement durch
ein U-Profil gebildet, das mit seinem mittleren Steg auf dem horizontalen
Steg des Auflagerahmens befestigt ist. Bevorzugt bestehen der Auflagerahmen
und das U-Profil aus Eisen bzw. Stahl, wobei das U-Profil auf den
horizontalen Steg des Auflagerahmens aufgeschweißt ist.
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Weiter
wird mit großem Vorteil vorgeschlagen, dass der Innenraum
des U-Profils mit einem feuerfesten geschäumten Material
gefüllt ist, das dicht an der Unterseite des Schachtdeckels
anliegt. Im Brandfall wird zwar die gegen den Eintritt von Wasser etc.
vorgesehene äußere Dichtung zerstört,
jedoch verhindert der feuerfeste nicht-brennbare Schaumstoff in
dem U-Profil den Durchtritt von Wärme zwischen dem Schachtdeckel
und dem Auflagerahmen ins Schachtinnere.
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Der
Auflagerahmen ist bevorzugt an seinen vier Eckbereichen jeweils
mit einem Innengewindeelement zum Eingriff mit dem zugehörigen
Schraubenbolzen versehen, wobei das Innengewindeelement nach einem
weiteren Vorschlag der Erfindung mit einem allseitigen Spiel von
einigen Millimetern gehalten ist. In den Ecken des Auflagerahmens
sind hierzu bevorzugt dreieckige Eisen- bzw. Stahlplatten befestigt,
die jeweils ein Loch haben, das größer ist als
der Durchmesser des Gewindestücks, das die Stahlplatte
mit einem äußeren Bund untergreifen kann. Dieses in
einem kleinen Ausmaß verschiebliche Innengewindeelement
ist zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen geeignet, wodurch die
Verschraubung des Schachtdeckels erheblich erleichtert ist.
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Nach
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die Schraubenbolzen, mit denen der Schachtdeckel angeschraubt
wird, aus einem kreiszylindrischen, bolzenförmigen Element
hergestellt werden, an dem an dem in der Gebrauchslage oberen Endabschnitt
ein Gewindeabschnitt ausgebildet wird, auf den eine Mutter aufgeschraubt
wird, der an der oberen Schulter des anschließenden, nicht
bearbeiteten Bolzenabschnitts anliegt und mit diesem fest verbunden wird.
Dies erfolgt vorzugsweise durch Verschweißen. Diese Art
der Herstellung der Schraubenbolzen hat nicht nur den Vorteil, dass
Material einge spart wird, sondern die Schraubenbolzen können
mit Muttern nach Wahl des Benutzers versehen werden. Die Mutter
kann beispielsweise eine Vierkantform oder Sechskantform gewünschter
Größe haben, wobei dies nur beispielhaft erwähnt
ist. Der obere Gewindeabschnitt, der die Mutter aufnimmt, besteht
vorzugsweise aus einem metrischen Gewinde, während am unteren
Endbereich vorzugsweise ein Rundgewinde ausgebildet ist, das besonders
robust und für die aufzubringenden großen Kräfte
geeignet ist. Der besondere Schraubenbolzen und die Art seiner Herstellung werden
als von der Schachtabdeckung unabhängige Erfindung betrachtet.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtung;
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2 einen
Querschnitt durch den Randbereich eine Auflagerahmens mit darin
angeordneter Dichtung und eingesetztem Schachtdeckel;
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3 eine
Aufsicht auf einen Eckbereich des Auflagerahmens mit Gewindeelement;
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4 einen Querschnitt entlang der Linie A-A
in 3;
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5 und 6 Seitenansichten
von Schraubenbolzen.
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In 1 ist
ein Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße
Dichtung 1 dargestellt, die aus einem gummielastischen
Material, vorzugsweise aus Silikon besteht. Die Dichtung enthält
drei im Abstand voneinander verlaufende, im wesentlichen ovale Hohlkammern 2,
die durch auf halber Höhe ausgebildete horizontale Stege 3 einstückig
miteinander verbunden sind. Von der inneren und der äußeren
Hohlkammer steht auf gleicher Höhe ebenfalls ein horizontaler
Steg 3 ab.
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Von
den Hohlkammern 2 stehen jeweils oben und unten vier parallel
verlaufende Rippen 4 ab.
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In
einer Ausführungsform haben die Hohlkammern eine Breite
von 10 mm und eine Höhe von 12,5 mm, gemessen ohne die
Höhe der Rippen 4, die bei dieser Ausführungsform
1,3 mm beträgt. Die horizontalen Stege haben eine Wandstärke
von 3 mm.
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Die
Dichtung 1 hat in der Aufsicht eine Rechteckform, wobei
geradlinige Dichtungssegmente an den vier Ecken des zugehörigen
Auflagerahmens 5 eines Schachtes auf Gehrung geschnitten und
miteinander verklebt oder verschweißt sind. Die Hohlkammern 2 haben
damit eine durchgehende, in der Aufsicht rechteckige Gestalt.
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2 zeigt
einen Randbereich des Auflagerahmens 5 und des eingesetzten
Schachtdeckels 6, wobei die Dichtung 1 im nicht-zusammengepressten Zustand
gezeigt ist, so dass erkennbar ist, dass die Hohlkammern 2 mit
den Rippen 4 ein U-förmiges Auflagerelement 7 überragen,
das auf den horizontalen Steg 8 des Auflagerahmens 5 im
Abstand von dessen vertikalem Steg 9 aufgeschweißt
ist. Die Dichtung 1 sitzt im wesentlichen bündig
in dem Zwischenraum zwischen dem U-förmigen Auflagerelement 7 und
dem vertikalen Steg 9 des Auflagerahmens 5. Entgegen
der Darstellung der 2 sind die beiden rechten Hohlkammern 2 zusammengepresst,
wenn der Schachtdeckel 6 – wie dargestellt – derart
mit dem Auflagerahmen 5 verschraubt ist, dass die Unterseite
des Schachtdeckels 6 auf dem U-förmigen Auflagerelement 7 aufliegt.
Die Hohlkammern 2 enthalten jeweils wenigstens einen durch
die Wand hindurch gehenden Einschnitt, durch den Luft entweichen
kann.
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Das
U-förmige Auflagerelement 7 ist – obwohl
in 2 nicht dargestellt – mit einem feuerfesten
Schaumstoff dicht gefüllt.
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3 zeigt
in einer Aufsicht auf einen Eckbereich des Auflagerahmens 5,
dass das U-förmige Auflagerelement 7 aus geradlinigen
Auflagerelementsegmenten besteht, die an den Ecken nicht miteinander
verbunden sind – im Gegensatz zu der umlaufenden Dichtung 1.
In jeder der Ecken des Auflagerahmens 5 ist ein Blech 10 an
den horizontalen Stegen 8 befestigt, das eine Aussparung 11 hat,
in der mit allseitigem Spiel ein Gewindestück 12 sitzt, das
das Blech 10 mit einem äußeren Bund 13 untergreift.
Das Gewindestück 12 ist auf dem Blech 10 von einem
oberen Blech 14 gehalten, das in eine seitliche Nut 15 des
Gewindestücks 12 eingreift und mit zwei Schrauben 16 so
befestigt ist, dass es zusammen mit dem Gewindestück 12 im
Rahmen des seitlichen Spiels mitbewegt wird.
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Die
vier in den Ecken des Auflagerahmens angeordneten, seitlich verschieblichen
Gewindestücke 12 gleichen Fertigungstoleranzen
aus, so dass die zugehörigen Gewindebolzen korrekt in die
Gewindestücke eingeschraubt werden können.
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In
den 5 und 6 sind Herstellungsschritte
von besonderen Gewindebolzen dargestellt. Ein bolzenförmiger
Rohling 17 wird so bearbeitet, dass an seinem Kopfende
ein metrisches Gewinde 18 und an seinem entgegengesetzten
Endabschnitt ein Rundgewinde 19 ausgebildet wird. Auf das
metrische Gewinde 18 wird eine Gewindemutter 20 aufgeschraubt,
die die von dem Benutzer gewünschte Form und Abmessungen
hat. Die Mutter 20 liegt an der verbleibenden oberen Ringschulter 21 an
und wird dort fest geschweißt. Dieses Herstellungsverfahren
spart Material und hat zudem den Vorteil, dass die Form und Abmessungen
des Schraubenkopfs von dem Benutzer frei wählbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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