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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formsteinsatz, ausgebildet und eingerichtet zum Befestigen eines in einem Wegekörper eingebauten Einbauteils, umfassend mehrere zur Einfassung des Einbauteils eingerichtete Formsteine, wobei die Formsteine jeweils eine die Wegekörperoberfläche bildende Verkehrsschicht sowie ein die Verkehrsschicht tragendes Sockelelement aufweisen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung, umfassend ein in einem Wegekörper eingebautes Einbauteil.
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Derartige Formsteinsätze und Anordnungen kommen bei der Sanierung bzw. Instandsetzung von in Wegekörpern eingebauten Einbauteilen, wie beispielsweise der Straßeninstandsetzung zum Einsatz. Der zunehmende Schwerlastverkehr sowie die steigende Verkehrsdichte insgesamt führt zu einer hohen Belastung von Einbauteilen auf öffentlichen Straßen. Die von den Fahrzeugen auf die Einbauteile, die angrenzende Straßendecke sowie den Untergrund einwirkende Belastung führen regelmäßig sowohl zu Schäden am Einbauteils selbst als auch an der angrenzenden Fahrbahndecke.
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Zur Reparatur bzw. Sanierung derartiger Einbauteile und der angrenzenden Wegbereiche sind Steinsätze bekannt, die um das Einbauteil angeordnet werden. Derartige Steinsätze sind beispielsweise aus dem Dokument
DE 82 16 196 bekannt. Die bekannten Innenkonturen der Steine eines solchen Steinsatzes sind an die äußere Form des im Wegekörper liegenden Einbauteils entsprechend angepasst, sodass diese um das Einbauteil herum anordenbar sind, um nach Durchführung der Reparaturmaßnahme anschließend wieder eine im Wesentlichen geschlossene Wegekörperoberfläche zu bilden.
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Nachteil ist, dass die bekannten Steinsätze die aufgrund der Verkehrslast auf diese einwirkenden Kräfte auf die darunterliegenden Bauteile leiten und diese sich wiederum auf dem Einbauteil abstützen. So wirken die durch die Verkehrslast erzeugten Kräfte weiterhin auf das Einbauteil ein und führen schließlich zur Beschädigung oder teilweisen Zerstörung, sodass nach entsprechend kurzer Standzeit eine erneute Reparaturmaßnahme durchzuführen ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen komfortabel handhabbaren Formsteinsatz bereitzustellen, der das Einbauteil vor schädlicher Krafteinleitung aufgrund von Verkehrslasten optimal schützt. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, eine entsprechende Anordnung mit einem solchen Formsteinsatz bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch den eingangs genannten Formsteinsatz dadurch gelöst, dass das Sockelelement mindestens einen die Verkehrsschicht seitlich überragenden Überstand aufweist. Dies bietet einerseits den Vorteil, dass die durch die Verkehrslast einwirkenden Kräfte nun auf eine Standfläche verteilt werden, die größer als die eigentliche Verkehrsfläche jedes Formsteines ist. Hierdurch wird die auf unterhalb der Formsteine angeordneten Bauteile einwirkende Flächenlast gegenüber den bekannten Lösungen erheblich reduziert und so das Einbauteil vor schädlicher Krafteinwirkung zuverlässig geschützt. Zudem wird eine weitere Verdichtung des umgebenden Bereichs vermieden, sodass Setzungserscheinungen vorgebeugt wird. Andererseits dient der Überstand als Anlageelement für benachbarte Formsteine. Beim Verlegen der Steine ergibt sich ein einheitlicher Fugenabstand zwischen den jeweiligen Steinen auf diese Weise selbsttätig. Die Formsteine werden beim Verlegen jeweils Überstand an Überstand liegend angeordnet und so ein einheitliches Fugenbild erzeugt. Der Überstand bildet also eine Standfußbasis, deren Standfläche gegenüber der Verkehrsfläche vergrößert ist. Auf diese Weise werden die durch Verkehrslasten auf der Verkehrsschicht erzeugten Kräfte über die verbreiterte Standfußbasis in die darunterliegenden Bauelemente eingeleitet und so die Flächenlast aufgrund der Standflächenerweiterung deutlich reduziert.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Überstand durch ein zumindest im Wesentlichen im Bereich der Standfläche des Sockelelements umlaufendes Randelement gebildet wird. Auf diese Weise wird der Formstein gleichmäßig auf den darunterliegenden Bauelementen abgestützt und eine homogene Flächenlastverteilung erzielt. Zudem dient das Randelement als allseitiges Abstandshalteelement zur Einhaltung eines definierten Fugenabstandes zu den jeweils benachbart angeordneten Formsteinen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Randelement zur Standflächenseite hin sich verbreiternd ausgebildet ist. Auf diese Weise werden die durch die Verkehrslast auf den Formstein einwirkende Kräfte optimal auf die erweiterte Standfläche verteilt.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand durch zusätzlich an den Seitenflächen des Sockelelements angeordnete Stegelemente gebildet ist. Die Stegelemente erfüllen eine vorteilhafte Doppelfunktion. Einerseits sind die Stegelemente als zusätzliche Abstandshalteelemente eingerichtet, die mit den Stegelementen eines benachbarten Formsteins in Anlage gelangen und so immer exakt dieselbe Fugenbreite vorgeben. Anderseits dienen die Stegelemente als Ankerelemente für eine in den Fugen befindliche elastische Vergussmasse.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Randelement absatzfrei an den Seitenflächen des Sockelelements angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass der Übergang zwischen dem Sockelelement und dem Randelement stetig und damit kantenfrei ausgebildet ist, sodass die in die Fugen zwischen den Formsteinen eingebrachte Vergussmasse auch unter Einwirkung mechanischer Belastungen dauerhaft mit den Formsteinen verbunden bleibt.
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Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Randelement standflächenseitig Ausnehmungen aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass die Formsteine, die beispielsweise in ein Betonbett eingesetzt werden, zusätzlich gegen einwirkende Querkräfte gesichert sind. Der ausgehärtete Beton bildet in den Ausnehmungen entsprechende Betonstege, sodass der Formstein gegen parallel zur Wegekörperoberfläche einwirkende Kraftkomponenten abgestützt ist. Weiter bevorzugt sind die Stegelemente an die Ausnehmungen anschließend angeordnet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Formsteine aus Beton, Kunststoff oder einem Beton-Kunststoffgemisch hergestellt. Die Formsteine verfügen daher über die entsprechende Robustheit, um die anfallenden Verkehrslasten beschädigungsfrei tragen zu können. Insbesondere die Ausführung der Formsteine aus Kunststoff oder aus einem Kunststoffbetongemisch stellt ein Optimum an erforderlicher Materialfestigkeit und gleichzeitiger Gewichtsreduzierung dar.
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Insbesondere beträgt der Überstand vorteilhafter Weise allseitig mindestens 5 mm. So wird sichergestellt, dass die Standfläche zumindest soweit vergrößert ist, dass die dann in die darunterliegenden Bauteile einwirkende Flächenlast bereits soweit reduziert ist, dass es zu keinen Schäden an den genannten Bauteilen und/oder am Einbauteil kommt.
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Des Weiteren wird die Aufgabe durch die eingangs genannte Anordnung gelöst, wobei das in dem Wegekörper eingebaute Einbauteil mit einem umgebenden Formsteinsatz mit den zuvor genannten Merkmalen umgeben ist und wobei die Formsteine unter Fugenbildung jeweils durch gegenseitig anliegenden Kontakt der jeweiligen Überstände in einer umgebenden Schicht liegend angeordnet und die Fugen mittels einer Vergussmasse oder flüssigem Mörtel verfüllt sind. Vorteilhafter Weise kommt eine elastische Vergussmasse zum Einsatz. Die zuvor im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Formsteinen genannten Vorteile gelten ebenso für die erfindungsgemäße Anordnung, sodass zur Vermeidung von Wiederholung auf die zuvor genannten Vorzüge auch hinsichtlich der erfindungsgemäßen Anordnung verwiesen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Anordnung ist das Einbauteil als Domschacht ausgebildet und umfasst ferner eine eine Einstiegsdomausnehmung aufweisende Fundamentplatte, wobei die Fundamentplatte oberhalb des Domschachtes unter fluchtender Ausrichtung eines Einstiegsdomes des Domschachtes mit der Einstiegsdomausnehmung angeordnet ist und eine Fundamentbasis für die umgebende Schicht mit den darauf angeordneten Formsteinen bildet. Die Fundamentplatte bietet den Vorteil, dass die - ohnehin schon durch die erfindungsgemäßen Formsteine stark reduzierten - Krafteinwirkungen durch die Verkehrslasten nicht in das Einbauteil eingeleitet werden, sondern über die Fundamentplatte aufgenommen und in den Untergrund eingeleitet werden. Hierdurch wird insbesondere der obere Bereich des Schachtes vor schädlichen Krafteinwirkungen geschützt.
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Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Formsteins,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines um einen kreisrunden Schachtdom angeordneten Formsteinsatzes und
- 3 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Anordnung.
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In der 1 ist ein Formstein 10 des erfindungsgemäßen Formsteinsatzes beispielhaft dargestellt. Der erfindungsgemäße Formsteinsatz ist zum Befestigen eines in einem Wegekörper eingebauten Einbauteils 22 ausgebildet und eingerichtet. Hierzu umfasst der Formsteinsatz mehrere zur Einfassung des Einbauteils 22 eingerichtete Formsteine 10, wie beispielhaft in 2 gezeigt.
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Jeder der Formsteine 10 weist jeweils eine die Wegekörperoberfläche bildende Verkehrsschicht 11 sowie ein die Verkehrsschicht 11 tragendes Sockelelement 12 auf. Die Verkehrsschicht 11 ist vorzugsweise farblich an den Fahrbahnbelag des Wegekörpers angepasst und aus einer farblich entsprechend angepassten Betonmischung hergestellt. In der 1 ist beispielhaft einer der Formsteine 10 als Eckrandstein gezeigt. Der Formsteinsatz umfasst jedoch auch als Mittelsteine ausgebildete Formsteine 10, die - wie in der 2 ersichtlich - jeweils zwischen den als Eckrandstein ausgebildeten Formsteinen 10 angeordnet sind. Alternativ umfasst der Formsteinsatz rechteckig ausgebildete Formsteine 10, beispielsweise zur Einfassung von rechteckigen Schachtdomen.
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Das Sockelelement 12 weist mindestens einen die Verkehrsschicht 11 seitlich überragenden Überstand 13 auf. Mit anderen Worten bildet der Überstand 13 eine Standfußbasis 16, deren Standfläche 14 gegenüber der Verkehrsfläche 15 vergrößert ist. Auf diese Weise werden die durch Verkehrslasten auf der Verkehrsschicht 11 erzeugten Kräfte über die verbreiterte Standfußbasis 16 in die darunterliegenden Bauelemente eingeleitet und so die Flächenlast aufgrund der Standflächenerweiterung deutlich reduziert.
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Vorzugsweise wird der Überstand 13 durch ein zumindest im Wesentlichen im Bereich der Standfläche 14 des Sockelelements 12 umlaufendes Randelement 17 gebildet. Das Randelement 17 ist, wie in der Zeichnung gezeigt, bevorzugt nur teilweise umlaufend eingerichtet. Optional ist das Randelement 17 durchgängig umlaufend ausgebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Randelement 17 zur Standflächenseite hin sich verbreiternd ausgebildet. Anders ausgedrückt ist der Übergang zwischen dem Sockelelement 12 und dem Randelement 17 gleitend, d.h. dass die Materialstärke des Randelements 17 ausgehend von dem Sockelelement 12 in Richtung der Standfläche 14 kontinuierlich zunimmt, sodass der Überstand 13 sich zur Standfläche 14 hin verbreitert.
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Vorzugsweise wird der Überstand 13 zusätzlich durch an den Seitenflächen 18 des Sockelelements 12 angeordnete Stegelemente 19 gebildet. Die Stegelemente 19 weisen bevorzugt eine Stärke auf, die der größten Materialstärke des Randelements 17 entspricht. Auf diese Weise bilden die Stegelemente 19 mit dem Randelement 17 eine plane Überstandsfläche. Die Stegelemente 19 bilden so zusammen mit dem Randelement 17 eine Anlagefläche, an die der jeweils nächste Formstein 10 unter anliegendem Kontakt angeordnet wird, sodass die Fugenbreite zwischen den Formsteinen 10 durch die Materialstärke der Stegelemente 19 und der größten Materialstärke des Randelements 17 vorgegeben ist. Alternativ können die Stegelemente 19 auch eine geringere Materialstärke als die maximale Materialstärke des Randelements 17 aufweisen.
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Vorteilhafter Weise ist das Randelement 17 absatzfrei an den Seitenflächen 18 des Sockelelements 12 angeordnet ist. So ergibt sich ein stetiger Übergangsbereich 20 zwischen den Seitenflächen 18 und dem Randelement 17. Der Übergangsbereich 20 ist weiter bevorzugt konvex oder konkav, beispielsweise hohlkehlförmig, ausgebildet. Alternativ kann der Übergangsbereich 20 ein konkav-konvex oder konvex-konkav eingerichtet sein.
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Insbesondere weist das Randelement 17 standflächenseitig Ausnehmungen 21 auf. Die Ausnehmungen 21 sind vorzugsweise - wie in der Zeichnung gezeigt - trapezförmig eingerichtet und verbreitern sich zur Standfläche 14 hin. Die Ausnehmungen 21 können allseitig angeordnet, oder nur an einigen Seiten des Formsteins 10 vorhanden sein. Vorzugsweise schließen die Stegelemente 19 an die Ausnehmungen 21 an. D. h., die Ausnehmungen 21 sind an denjenigen Positionen angeordnet, an denen eines der Stegelemente 19 an der jeweiligen Seitenfläche 18 angeordnet ist.
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Vorteilhafter Weise sind die Formsteine 10 aus Beton, Kunststoff oder einem Beton-Kunststoffgemisch hergestellt sind. Die Formsteine 10 werden vorzugsweise einteilig im Gussverfahren hergestellt.
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Bevorzugt beträgt der Überstand 13 allseitig mindestens 5 mm. Das größte Materialstärke des Randelement 17 beträgt folglich ebenfalls mindestens 5 mm. Auf diese Weise wird einerseits sichergestellt, dass die Standfläche 14 gegenüber der Verkehrsfläche 15 entsprechend vergrößert ist, sodass die im Standflächenbereich wirkende Stützflächenlast gegenüber der auf die Verkehrsfläche 15 wirkenden Verkehrslast entsprechend reduziert ist. Andererseits wird so eine Mindestfugenbreite zwischen den einzelnen Formsteinen 10 des erfindungsgemäßen Formsteinsatzes vorgegeben.
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3 zeigt einen Längsschnitt einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Anordnung umfasst das in dem Wegekörper eingebautes Einbauteil 22, z. B. wie in 3 gezeigt, in Form eines Schachtes 23. Um das Einbauteil 22 bzw. den Schacht 23 ist der zuvor beschriebe Formsteinsatz angeordnet. Die Formsteine 10 sind - wie in der 2 gezeigt - unter Fugenbildung jeweils durch gegenseitig anliegenden Kontakt der jeweiligen Überstände 13 in einer umgebenden Schicht 24 liegend angeordnet und die Fugen 25 mittels einer - in der Zeichnung nicht gezeigten Vergussmasse - verfüllt sind. Alternativ werden die Fugen 25 mit flüssigem Mörtel, vorzugsweise mit frühfestem Kunststoffmörtel verfüllt.
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In 3 ist beispielhaft ein Schacht 23 mit einem konischen Schachtring 26, der auf einem zylindrischen Schachtring 27 aufliegt, gezeigt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht allein auf die gezeigte Schachtgeometrie beschränkt, sondern grundsätzlich für jede Schachtgeometrie, also beispielsweise für Schächte mit rechteckigem, quadratischem oder ovalem Querschnitt geeignet.
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Die umgebende Schicht 24 ist vorzugsweise aus Beton, Kies, Granulat, Recycling-Material oder einer elastischen Masse gebildet. Die Formsteine 10 schließen diese umgebende Schicht 24 zur Verkehrsfläche hin ab und sind den Schachtrahmen 28 umgebend wie zuvor beschrieben unter Ausbildung eines gleichmäßigen Fugenbildes angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Einbauteil 22 bzw. der Schacht 23 als Domschacht ausgebildet. Dieser weist eine Einstiegsdomausnehmung 29 auf, die von dem Schachtrahmen 28 begrenzt wird. Oberhalb des Domschachtes bzw. des Schachtes 23, also im Bereich der Schachtmündung 30 ist eine Fundamentplatte 31 angeordnet. Diese Fundamentplatte 31 ist fluchtend unter fluchtender Ausrichtung eines Einstiegsdomes 32 des Domschachtes bzw. Schachtes 23 mit der Einstiegsdomausnehmung 29 angeordnet. Die Fundamentplatte bildet eine Fundamentbasis für die umgebende Schicht 24 mit den darauf angeordneten Formsteinen 10.
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Wie in 3 sind die Schachtringe 26, 27 seitlich von verdichtetem Sand 33 umgeben, auf dem sich die umgebende Schicht 24 abstützt. Auf der Fundamentplatte 31 ist vorzugsweise mindestens eine Grundplatte 34 oder mehrere Grundplatten 34 angeordnet. Optional sind oberhalb der Grundplatte ein oder mehrere Auflagerringe 35 angeordnet. Fundamentplatte 31, Grundplatte 34 und die Auflagerringe 35 sind optional mittels elastischer Fugen 36 miteinander verbunden. Alternativ sind die Fundamentplatte 31, die Grundplatte 34 sowie die Auflagerringe 35 mittels Mörtelfugen verbunden. Die Grundplatte(n) 34 ist im Bereich der Schachtmündung 30 angeordnet und stützt sich auf der Fundamentplatte 31 ab, sodass auf diese einwirkende Kräfte durch Verkehrslasten in die Fundamentplatte 31 eingeleitet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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