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Die Erfindung betrifft ein System aus zumindest zwei Transporthaken und einem vorgefertigten Wandelement mit einer Lage aus gemauerten Schalungssteinen, insbesondere aus Holzbeton, deren Hohlräume und Aussparungen auf einer Baustelle mit Beton ausfüllbar sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines vorgefertigten Wandelements.
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Ein solches vorgefertigtes Wandelement ist in der
DE 200 15 912 U1 beschrieben. Mit den bekannten Wandelementen lässt sich für Bauherren ein weitestgehend vorgefertigtes, massives Ausbauhaus zur Verfügung stellen. Bearbeitungen der Schalungssteine auf der Baustelle können entfallen. Es müssen lediglich die vertikalen und horizontalen Hohlräume und Aussparungen der Wandelemente auf der Baustelle mit Beton verfüllt werden. Die Schalungssteine bilden dabei die Schalung für den Betonguss, sodass auch das Verfüllen mit Beton auf der Baustelle von Laien vorgenommen werden kann. Die vorgefertigten Wandelemente sind durch die Vielzahl der Hohlräume und das verwendete Material relativ leicht und somit einfach und kostengünstig zu einer Baustelle zu transportieren.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass, insbesondere bei längeren Wandelementen, beim Transportieren der Wandelemente die Gefahr besteht, dass diese in Längsrichtung abknicken.
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Es ist daher in der
EP 2 181 227 B1 vorgeschlagen worden, u-förmige Profile aus einem Metallblech entlang der untersten oder obersten Reihe von Schalungssteinen anzuordnen. Insbesondere wenn diese Profile entlang der obersten Reihe von Schalungssteinen angeordnet werden, müssen in die Profile eine Vielzahl von Öffnungen eingebracht werden, um später das Wandelement mit Beton ausfüllen zu können. Auch auf der Unterseite sind solche Öffnungen in dem Profil notwendig, da auch auf der Unterseite des Wandelements eine Verbindung mit einem Fundament über den eingefügten Beton hergestellt wird.
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Aus der
DE 34 32 940 A1 ist ein vorgefertigtes Mauerwerk aus teilweise mit Hohlräumen versehenen Steinen bekannt, bei dem die oberste Reihe und die unterste Reihe von Steinen sowie die die fluchtenden Hohlräume aller Steinreihen an zwei horizontal voneinander beabstandeten Stellen des Mauerwerks mit Beton verfüllt sind, sodass ein stabiler Rahmen aus Beton entsteht. In die oberste Reihe von Steinen sind Transporthaken mit einbetoniert. Ein ähnliches Mauerwerk ist in der
DE 85 01 859 U1 beschrieben. Die seitlichen Ränder dieser Mauerwerke weisen vorstehende Steinabschnitte auf, sodass zur Verbindung benachbarter Mauerwerke Verbindungssteine eingesetzt werden müssen.
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In der
DE 195 42 515 A1 wird ein Fensterfertigelement aus Ziegeln beschrieben, bei dem in nach außen offene Nuten in den seitlichen Rahmenteilen jeweils Stangen mit Transporthaken und in Nuten im Untergurt Armiereisen einbetoniert sind.
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Die
DE 197 10 564 A1 offenbart ein Mauerwerk aus Ziegeln, das auf einen Untergurt aus Beton aufgesetzt wird. Der Untergurt enthält Längsarmierungen und Aussparungen für Transporthaken. Diese werden an Querarmierungen in den Aussparungen befestigt und von oben in dafür eingebrachte vertikale Bohrungen durch das Mauerwerk eingeführt. Anschließend werden die Bohrungen mit einer Vergussmasse verfüllt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus der
DE 200 15 912 U1 bekannte Wandelement hinsichtlich einer rationellen Fertigung und einer einfachen und kostengünstigen Transportierbarkeit zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein System aus zumindest zwei Transporthaken und einem vorgefertigten Wandelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines vorgefertigten Wandelements mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Bevorzugte Ausführungsformen des Systems aus zumindest zwei Transporthaken und einem vorgefertigten Wandelement sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 genannt. In den Unteransprüchen 8 bis 14 sind bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines vorgefertigten Wandelements aufgeführt.
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Das erfindungsgemäße Wandelement erfordert somit keine teuren zusätzlichen Bauelemente zur Erhöhung der Steifigkeit beim Transport des Wandelements. Die erste Reihe von Schalungssteinen wird anstelle auf der Baustelle einfach schon im Werk mit Beton verfüllt. Die weiteren Reihen von Schalungssteinen werden anschließend darauf aufgesetzt und damit das Wandelement gebildet.
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Durch die Schalungssteine der untersten Reihe von Schalungssteinen sind Armiereisenstäbe hindurchgeführt sein. Diese Armiereisenstäbe können sich dabei auch nur über einen Teil der Schalungssteine erstrecken.
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In der untersten Reihe von Schalungssteinen sind außerdem Aufnahmen für die von oben durch die Hohlräume und Aussparungen der Schalungssteine der zweiten und weiteren Reihen von Schalungssteinen hindurchführbaren Transporthaken für das Wandelement vorgesehen. Durch Einführen dieser Transporthaken von oben bis zu den Aufnahmen in der untersten Reihe von Schalungssteinen an mehreren Stellen über das Wandelement verteilt kann das Wandelement einfach angehoben und transportiert werden. Auf der Baustelle werden die Transporthaken nach dem Transport wieder gelöst und aus dem Wandelement herausgezogen. Die Transporthaken können dabei problemlos wiederverwendet werden. Die Aufnahmen sind einfache Aussparungen in der Betonfüllung der untersten Reihe von Schalungssteinen. Die Transporthaken können dann beispielsweise an ihrem unteren Ende ankerförmig ausgebildet und durch Verdrehen unterhalb der Unterkante des Wandelements in den Öffnungen verankert werden, sodass bei Zug am oberen Ende der Transporthaken, beispielsweise mittels eines Krans, das Wandelement leicht angehoben werden kann.
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Die Aufnahmen sind durch Aussparungen im Beton gebildet, in welchen die Armiereisenstäben, an denen die Transporthaken befestigbar sind, freiliegen. Die Transporthaken können daher direkt an den Armiereisenstäben angreifen. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, dass die Transporthaken jeweils eine durch die Hohlräume der Schalungssteine hindurchführbare Stange aufweisen, an deren unterem Ende ein quer zur Stange ausgerichteter Ankerstab angeordnet ist, der zwischen zwei Armiereisenstäben hindurchführbar und durch anschließendes Verdrehen um 90 Grad in eine Position bringbar ist, in der er die Eisenstäbe untergreift, sodass durch Zug am oberen Ende der Transporthaken das Wandelement anhebbar ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Transporthaken nicht die Unterkante des Wandelements untergreifen müssen und somit einfacher einsetzbar sind. Wenn aus statischen Gründen das Einbringen von Armiereisenstäben in die unterste Reihe von Schalungssteinen nicht notwendig ist, so können solche Eisenstäbe auch einfach im Bereich der Aufnahmeöffnungen für die Transporthaken vorgesehen werden, um diese einfache Möglichkeit des Verankerns der Transporthaken in der untersten Reihe von Schalungssteinen zu schaffen.
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Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Wandelement auch in einem höheren Vorfertigungsgrad als nur der Lage aus Schalungssteinen hergestellt werden. So kann beispielsweise auf einer Außenseite der Lage aus Schalungssteinen eine Schicht aus einem Dämmmaterial angebracht sein. Dadurch lassen sich die auf der Baustelle erforderlichen Arbeiten zur Fertigstellung des Ausbauhauses weiter vereinfachen. Auch auf einer Innenseite der Lage aus Schalungssteinen können Verkleidungen, beispielsweise in Form von plattenförmigen Elementen, aufgebracht sein. Bevorzugt können die plattenförmigen Elemente dabei aus Gipskarton hergestellt sein. Gipskartonplatten bieten einen guten Untergrund für spätere Verputz- und/oder Tapezierarbeiten. Zudem können in den Wandelementen auch bereits in an sich bekannter Weise Fenster- und Türöffnungen vorgesehen sein.
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Es ist dabei sinnvoll, die erste Reihe von Schalungssteinen separat zu bilden und mit Beton zu verfüllen, da dieser erst abbinden muss, bevor die weiteren Reihen von Schalungssteinen aufgemauert werden können. Sinnvollerweise können daher die zweite bis letzte Reihe von Schalungssteinen parallel zum Abbinden des Betons in der ersten Reihe von Schalungssteinen gemauert und als Wandscheibe anschließend auf die erste Reihe von Schalungssteinen aufgesetzt werden. Die Schalungssteine können dabei in an sich bekannter Weise miteinander verklebt werden.
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Vor dem Ausbetonieren der ersten Reihe von Schalungssteinen werden Armiereisenstäbe zumindest bereichsweise durch die erste Reihe von Schalungssteinen gelegt. Vor dem Ausbetonieren der ersten Reihe von Schalungssteinen nach dem Einlegen der Armiereisenstäbe werden Aussparungskörper in die Hohlräume einiger der Schalungssteine eingelegt, die Aufnahmen für Transporthaken von Beton freihalten. Solche Aussparungskörper können beispielweise Polystyrolkörper sein, die nach dem Abbinden des Betons wieder leicht entnommen werden können, sodass die Aufnahmen zur Verankerung von Transporthaken bereit sind.
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Die Wandelemente können auch aus einer endlos gefertigten Wandtafel in der gewünschten Größe ausgeschnitten werden. Eine Wandtafel einer bestimmten Länge wird zunächst aus den Schalungssteinen gemauert und dann um eine Wandtafellänge versetzt, sodass anschließend an die erste Wandtafel eine zweite Wandtafel gemauert werden kann. Während die zweite Wandtafel gemauert wird, kann aus der ersten Wandtafel das gewünschte Wandelement mit den entsprechenden Maßen oder einzelne Teile für das Wandelement ausgeschnitten werden. Auf diese Weise ist eine getaktete, kontinuierliche Herstellung von Wandelementen und unter weitgehender Vermeidung von Zuschnittsverlusten möglich. Dies ermöglicht eine sehr rasche und kostengünstige Fertigung der Wandelemente.
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Weiter ist es möglich, vor dem Mauern der Lage aus Schalungssteinen eine Dämmschicht aus Platten aus einem Dämmmaterial herzustellen und die Lage aus Schalungssteinen parallel zur Dämmschicht zu mauern und dabei die Schalungssteine mit der Dämmschicht zu verbinden. Die Verbindung zwischen den Schalungssteinen und der Dämmschicht kann dabei vorzugsweise durch Verkleben erfolgen. Auf diese Weise lässt sich ein bereits mit einer Dämmschicht versehenes Wandelement fertigen.
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Zur Herstellung eines solchen Wandelements mit Dämmschicht kann vorzugsweise ein Fertigungstisch mit einer geneigten Auflagefläche eingesetzt werden, auf dem zunächst die Dämmschichtplatten aufgelegt und miteinander verbunden werden und dann parallel zu diesem die Lage aus Schalungssteinen auf dem Arbeitstisch gemauert wird. Vor dem Mauern der Schalungssteine kann die Dämmschicht mit einer dünnen Klebeschicht versehen werden. Auf diese Weise werden die Schalungssteine beim Mauern automatisch mit der Dämmschicht verbunden. Die leicht schräg gestellte Auflagefläche des Fertigungstisches sorgt dabei für den notwendigen Anpressdruck der Schalungssteine gegenüber der Dämmschicht. Für eine zusätzliche Erhöhung des Vorfertigungsgrades des Wandelements können in das fertige Wandelement Fenster- und/oder Türöffnungen eingeschnitten werden. Es ist außerdem möglich, bereits Fensterelemente in das Wandelement einzufügen. Dabei können diese Fensterelemente ebenfalls mittels einer Klebeverbindung mit den Schalungssteinen verbunden werden.
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Weiter ist es möglich, an der obersten Reihe von Schalungssteinen eine oder mehrere Leisten als Auflagen für eine Betondecke anzubringen. Die Leisten können beispielsweise aus Holz gefertigt sein. Nach dem Verankern der Betondecke an den Wandelementen, können die Leisten wieder entfernt werden.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems sowie eines Verfahrens zur Herstellung eines vorgefertigten Wandelements anhand der Zeichnung näher beschrieben.
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Im Einzelnen zeigen:
- 1 Eine Seitenansicht eines Fertigungstisches mit einem Wandelement;
- 2 Eine Ansicht von vorne auf das Wandelement aus 1;
- 3 Eine Vorderansicht der Gesamtanlage zur Fertigung des Wandelements aus 1;
- 4 Eine Seitenansicht eines Schalungssteins der ersten Reihe von Schalungssteinen des Wandelements aus 1;
- 5a, b Schematische Ansichten von oben auf die erste Reihe von Schalungssteinen bei der Befestigung eines Transporthakens;
- 6 Eine Schnittansicht der Ober- und Unterkante des Wandelements aus 1.
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1 zeigt einen Arbeitstisch 10, dessen Auflageflächen für ein Wandelement 11 zur Vertikalen beziehungsweise zur Horizontalen geneigt sind. Diese Form des Fertigungstisches 10 erlaubt die Herstellung eines mehrschichtigen Wandelements 11, das eine Schicht 12 aus einem Dämmmaterial, eine Lage 13 aus gemauerten Schalungssteinen 14 (siehe 2) sowie eine Innenverkleidung 15 aus plattenförmigen Elementen 16 (siehe 2) aufweist. Die verschiedenen Schichten 12, 13, 15 sind jeweils miteinander verklebt, wobei die Form des Fertigungstisches 10 dafür sorgt, dass der notwendige Anpressdruck zwischen den einzelnen Schichten 12, 13, 15 entsteht. Das Wandelement 11 ist ein Außenwandelement. Für Innenwände kann das Wandelement 11 alleine aus einer Lage 13 aus gemauerten Schalungssteinen 14 hergestellt werden. Für Innenwände ist es außerdem möglich, die Lage 13 aus gemauerten Schalungssteinen 14 beidseitig mit plattenförmigen Elementen 16 zu versehen.
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2 verdeutlicht den Aufbau des Außenwandelementes 11 aus 1 in der Vorderansicht. Die Dämmschicht kann beispielsweise aus Polystyrol oder aus Steinwolle gefertigt sein. Als Schalungssteine lassen sich vorzugsweise Schalungssteine aus Holzbeton einsetzen. Diese sind mit vertikalen und horizontalen Hohlräumen und Aussparungen versehen, sodass die Lage 13 aus gemauerten Schalungssteinen 14 auf der Baustelle mit Beton verfüllt werden kann. Die Wandelemente 11 eignen sich somit zur Herstellung eines massiven Ausbauhauses.
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In 2 sind außerdem schematisch Transporthaken 17 dargestellt, mit deren Hilfe das Wandelement 11 angehoben und transportiert werden kann. Die Transporthaken 17 werden dabei mit ihrem unteren Ende in der ersten Reihe von Schalungssteinen 14 verankert, die nachstehend mit Bezug auf 5 noch näher erläutert wird.
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Das Wandelement 11 wird nach Fertigstellung aller Lagen 12, 13 und 15 einer Schneidvorrichtung 18 zugeführt, in der vertikale und horizontale Schnitte unter einem beliebigen Winkel zur Wandelementoberfläche in das Wandelement 11 eingebracht werden können. Damit lässt sich das Wandelement 11 auf die gewünschten Außenmaße zuschneiden. Außerdem lassen sich Fenster- und/oder Türöffnungen aus dem Wandelement 11 herausschneiden, wie 3 verdeutlicht. Das auf der rechten Seite der Schneidvorrichtung 18 dargestellte Wandelement 11' ist aus drei Einzelteilen 11.1, 11.2 und 11.3 zusammengesetzt, die aus dem Wandelement 11 links von der Schneideinrichtung 18 ausgeschnitten worden sind. Alle drei Teile 11.1, 11.2 und 11.3 werden auf eine gemeinsame erste Reihe von Schalungssteinen 20 aufgesetzt, wobei die Schalungssteine dieser ersten Reihe 20 bereits mit Beton verfüllt worden sind. Dadurch wird die erforderliche Steifigkeit für das Wandelement 11' erzeugt. Dies ermöglicht es, in das Wandelement 11' bereits ein Fensterelement 21 einzufügen. Oberhalb des Fensterelements 21 wird ein separater Fenstersturz 22 eingesetzt. Während des Wandelement 11' auf der rechten Seite der Schneideinrichtung 18 zusammengefügt wird, kann auf der linken Seite der Schneideinrichtung 18 bereits ein weiteres Wandelement 11 auf dem Fertigungstisch 10 hergestellt werden. Somit ist eine kontinuierliche Fertigung aller für ein Haus notwendigen Wandelemente 11' möglich.
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4 stellt einen Schnitt durch die unterste Reihe aus Schalungssteinen 20 dar. Die Schnittdarstellung zeigt einen der Schalungssteine 14 vor dem Einfüllen von Beton. In eine obere Aussparung 23 des Schalungssteins 14 sind zwei Armiereisenstäbe 24 eingelegt worden. Diese Eisenstäbe 24 dienen der Armierung des Betons der untersten Reihe 20 aus Schalungssteinen aber auch der Verankerung der Transporthaken 17 ( 2), wie 5 verdeutlicht. Die Transporthaken 17 sind an ihrem unteren Ende mit einem querverlaufenden Ankerstab 17.1 versehen. In der untersten Reihe 20 von Schalungssteinen 14 sind nicht alle Steine 14 vollständig mit Beton ausgefüllt worden. In einigen der Steine 14 sind Aufnahmen 25 von Beton freigehalten worden. In diese Aufnahmen können die Transporthaken 17 von oben durch das gesamte Wandelement 11, 11' hindurch zwischen die Armiereisenstäbe 24 eingeführt und anschließend um 90 Grad gedreht werden. Dadurch kommt der Ankerstab 17.1 unter die Armiereisenstäbe 24 zu liegen, sodass durch Zug an den Transporthaken das gesamte Wandelement 11, 11' angehoben werden kann.
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Die Armiereisenstäbe 24 können auch nur im Bereich der Aufnahmen 25 und dazu benachbarter Schalungssteine vorgesehen werden, um das Verankern der Transporthaken 17 zu ermöglichen.
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In 6 ist eine Schnittansicht durch das gesamte Wandelement 11' gezeigt. Insbesondere sind der untere Bereich und der obere Bereich des Wandelements 11' dargestellt. 6 verdeutlicht dabei, dass die Schicht 12 aus einem Dämmmaterial sich zwar über die unterste Reihe 20 aus Schalungssteinen erstreckt, jedoch nicht bis zu deren Unterkante. Die unterste Reihe 20 von Schalungssteinen ist hier mit einer Betonfüllung 26 zu sehen. Die darüber angeordneten Schalungssteine 14 sind dagegen nicht mit Beton verfüllt. Die plattenförmigen Elemente 16 enden ebenfalls oberhalb der Unterkante des Wandelements 11'.
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Im Bereich der Oberkante des Wandelements 11' ragt die Schicht 12 aus einem Dämmmaterial über das Wandelement 11' vor, um gleichzeitig die Dämmung für eine hier nicht näher dargestellte, auf das Wandelement 11' auflegbare Betondecke zu bilden. Damit eine solche Betondecke sicher an dem Wandelement 11' verankert werden kann und dabei eben aufliegt, ist zumindest bereichsweise entlang der obersten Reihe von Schalungssteinen 14 eine Leiste 27 aus Holz angebracht, die als Auflage für die Betondecke dient.
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Es versteht sich, dass je nach Art des zu erstellenden Gebäudes, der Position des Wandelements im Gebäude und dem Gebäudegrundriss die Wandelemente von den in den Figuren dargestellten Wandelementen 11, 11' abweichen können. Insbesondere können die Wandelemente 11, 11' alleine aus einer Lage 13 aus gemauerten Schalungssteinen 14 bestehen, wobei die unterste Reihe 20 der Schalungssteine mit Beton ausgegossen ist. Zur Herstellung der Eckbereiche eines Gebäudes können die Wandelemente in der Schneideinrichtung 18 in einem 45°-Winkel zur Oberfläche der Wandelemente 11, 11' abgeschnitten werden. Soll ein Erker oder dergleichen gebildet werden, können auch andere als 90°- und 45°-Winkel mit der Schneideinrichtung 18 eingestellt werden. Es lassen sich daher mit den erfindungsgemäßen Wandelementen beliebige Architektenhäuser in Massivbauweise fertigen.