DE102018124980B3 - Process and semi-finished product for the production of a concrete double wall element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Beton-Doppelwand-elements mit zwei voneinander beabstandeten Betonschalen (2a, 2b), die über Verbindungsmittel (3) miteinander verbunden sind. Um während der Herstellung des Doppelwandelements (1) Verschiebungen der ersten Betonschale (2a) gegenüber dem Frischbeton (10b) der anderen Betonschale zu vermeiden, wird in die erste Betonschale (2a) eine Fixiervorrichtung (20) einbetoniert, die an einem der Betonschale (2a) beabstandeten zweiten Endabschnitt (22) ein Ankerelement (23) aufweist. Dieses Ankerelement (23) stellt beim Auflegen der ersten Betonschale (2a) auf die Frischbetonschicht (10b) eine feste Verbindung zu einer die Frischbetonschicht (10b) tragenden Palette (5b) her und fixiert somit die erste Betonschale (2a) gegenüber der Frischbetonschicht (10b). The invention relates to a method for producing a concrete double wall element with two spaced apart concrete shells (2a, 2b) which are connected to one another via connecting means (3). In order to avoid displacements of the first concrete shell (2a) with respect to the fresh concrete (10b) of the other concrete shell during the manufacture of the double wall element (1), a fixing device (20) is concreted into the first concrete shell (2a), which is attached to one of the concrete shell (2a ) spaced second end portion (22) has an anchor element (23). When the first concrete shell (2a) is placed on the fresh concrete layer (10b), this anchor element (23) establishes a firm connection to a pallet (5b) carrying the fresh concrete layer (10b) and thus fixes the first concrete shell (2a) with respect to the fresh concrete layer (10b ).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton-Doppelwand-elementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es die
Die Herstellung von Betonfertigteilen erfolgt oftmals in zwei Schritten, die an räumlich getrennten Orten stattfinden. Dabei werden zunächst in einem Betonfertigteilwerk sogenannte Beton-Doppelwandelemente produziert, die eine Erstschale und eine Zweitschale aus bewehrtem Beton umfassen. Zwischen den beiden Schalen befindet sich ein Hohlraum, der ggf. mit Dämmmaterialien versehen sein kann. Diese im Betonfertigteilwerk vorfabrizierten Doppelwandelemente werden auf die Baustelle transportiert und dort in der gewünschten Endlage fixiert. Anschließend wird der Hohlraum zwischen Erst- und Zweitschale mit Beton ausgefüllt.Precast concrete parts are often manufactured in two steps, which take place in separate locations. So-called concrete double-wall elements are initially produced in a precast concrete plant, comprising a first shell and a second shell made of reinforced concrete. There is a cavity between the two shells, which can optionally be provided with insulating materials. These prefabricated double-wall elements are transported to the construction site and fixed there in the desired end position. The cavity between the first and second shell is then filled with concrete.
Die Fertigung der Doppelwandelemente im Betonfertigteilwerk erfolgt typischerweise in mehreren Prozessschritten unter Verwendung einer sogenannten Paletten-Umlaufanlage. In einem ersten Schritt wird eine sogenannte Erstschale hergestellt und in einer Trockenkammer ausgehärtet. In diese Erstschale sind Verbundmittel einbetoniert, die typischerweise über das gesamte Wandelement verteilt sind, als Abstandshalter fungieren und im späteren Bauteil die Wanddicke des Bauteils definieren. Ist die Erstschale ausgehärtet, dann wird sie um 1800 gewendet und auf eine Lage von Flüssigbeton (Frischbeton) gelegt, die die (noch ungehärtete) Zweitschale bildet. Die in die Erstschale einbetonierten Abstandhalter liegen beim Auflegen der Erstschale in den Frischbeton der Zweitschale auf der unteren Schalung auf. Der Zusammenbau aus Erst- und Zweitschale wird nochmals in die Trockenkammer verbracht, um die Zweitschale auszuhärten. Danach wird das auf diese Weise gefertigte Beton-Doppelwandelement in einer Entschalstation aus der Palette entnommen.The double-wall elements in the precast concrete plant are typically manufactured in several process steps using a so-called pallet circulation system. In a first step, a so-called first shell is produced and cured in a drying chamber. In this first shell composite materials are concreted, which are typically distributed over the entire wall element, act as spacers and define the wall thickness of the component in the later component. The first shell is cured, then it is turned through 180 0 and placed on a layer of liquid concrete (fresh concrete), which is the (still uncured) second shell. The spacers concreted into the first shell rest on the lower formwork when the first shell is placed in the fresh concrete of the second shell. The assembly of the first and second shell is again brought into the drying chamber to harden the second shell. The concrete double wall element produced in this way is then removed from the pallet in a demoulding station.
Bei der Fertigung von Beton-Doppelwandelementen in der Paletten-Umlaufanlage sind die zu fertigenden Betonschalen und Betonelemente auf verschiebbaren Paletten gelagert, die für die unterschiedlichen Arbeitsschritte in unterschiedliche Arbeitsstationen bewegt werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine sehr effiziente Fertigung, birgt jedoch beim Arbeitsschritt des Auflegens der Erstschale auf den Frischbeton der Zweitschale die Schwierigkeit, dass die ausgehärtete Erstschale mit ihrem kompletten Gewicht auf den punktförmigen Abstandshaltern aufliegt. Während der Prozessschritt des Auflegens der Erstschale maschinengesteuert und hoch präzise erfolgt, kann es bei dem nun folgenden Verdichtungsprozess und insbesondere bei einem Transfer der den Frischbeton tragenden Palette in eine nächste Arbeitsstation aufgrund der dabei auftretenden Brems- und Beschleunigungskräfte in Kombination mit der Trägheit der Erstschale zu einem Verschieben der ausgehärteten Erstschale relativ zum Frischbeton der Zweitschale kommen. Werden solche Fehlstellungen vor dem Aushärten der Zweitschale des Doppelwandteils bemerkt, dann können sie händisch korrigiert werden, was jedoch mit einem großen Aufwand einhergeht. Oftmals werden solche Fehlstellungen allerdings erst bei der Montage der Wände auf der Baustelle bemerkt. Zu diesem Zeitpunkt können die Fehlstellungen nicht mehr korrigiert werden, sondern müssen durch einen erhöhten Montageaufwand kompensiert werden.In the production of concrete double wall elements in the pallet circulation system, the concrete shells and concrete elements to be produced are stored on movable pallets that are moved to different work stations for the different work steps. This procedure enables very efficient production, but in the work step of placing the first shell on the fresh concrete of the second shell there is the difficulty that the hardened first shell rests with its entire weight on the punctiform spacers. While the process step of placing the first shell is machine-controlled and highly precise, it can happen in the subsequent compacting process and in particular when the pallet carrying the fresh concrete is transferred to a next work station due to the braking and acceleration forces that occur in combination with the inertia of the first shell a displacement of the hardened first shell relative to the fresh concrete of the second shell. If such misalignments are noticed before the second shell of the double-wall part has hardened, they can be corrected manually, but this involves a great deal of effort. Such misalignments are often only noticed when the walls are installed on the construction site. At this point, the incorrect positions can no longer be corrected, but must be compensated for by increased assembly effort.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem die oben beschriebenen Fehlstellungen der beiden Betoneinzelschalen zueinander vermieden oder zumindest reduziert werden. Weiterhin soll ein Halbzeug in Form einer speziell gestalteten Einzelschale bereitgestellt werden, das in einer solchen Weise gestaltet ist, dass beim Anfügen einer weiteren Einzelschale an dieses Halbzeug Fehlstellungen der beiden Einzelschalen relativ zueinander vermieden werden.The invention is therefore based on the object of proposing a method in which the above-described incorrect positions of the two individual concrete shells relative to one another are avoided or at least reduced. Furthermore, a semifinished product in the form of a specially designed individual shell is to be provided, which is designed in such a way that, when a further individual shell is attached to this semifinished product, incorrect positions of the two individual shells relative to one another are avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Halbzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a method having the features of
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Beton-Doppelwandelements wird zur Relativpositionierung der beiden Einzelschalen eine Fixiervorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt verwendet. Der erste Endabschnitt der Fixiervorrichtung wird im Zuge der Herstellung der ersten Betonschale gemeinsam mit den Verbindungsmitteln in diese einbetoniert. Dabei wird der erste Endabschnitt in einer solchen Weise in den Flüssigbeton der ersten Betonschale eingebettet, dass der nicht einbetonierte, zweite Endabschnitt der Fixiervorrichtung sowohl seitlich über die Kontur der ersten Betonschale hinausragt als auch vertikal über diese herausragt. Am zweiten Endabschnitt ist bzw. wird endseitig ein Ankerelement befestigt. Der zweite Endabschnitt bzw. das Ankerelement sind dabei in einer solchen Weise dimensioniert, dass der mit dem Ankerelement versehene zweite Endabschnitt in Normalenrichtung der ersten Betonschale etwa genauso weit aus der ersten Betonschale herausragt wie die Verbindungsmittel, die im gemeinsam mit der Fixiervorrichtung in die erste Betonschale einbetoniert werden. Im Zuge des Ablegens der um 1800 gewendeten ersten Betonschale auf der Frischbetonschicht der zweiten Betonschale kommt das Ankerelement mit der die Frischbetonschicht tragenden Palette in Eingriff und verbindet die erste Betonschale verschiebungssicher mit dieser Palette. Mittels der Fixiervorrichtung wird die erste Betonschale somit gegenüber der die Frischbetonschicht tragenden Palette fixiert, so dass während des Einrüttelns der ersten Betonschale und während des Transports der Palette in die Härtestation bzw. Trockenkammer keine Lageänderungen der ersten Betonschale gegenüber der Palette mehr auftreten können.In a method according to the invention for producing a concrete double wall element, a fixing device with a first and a second end section is used for the relative positioning of the two individual shells. The first end section of the fixing device is concreted together with the connecting means in the course of the production of the first concrete shell. The first end section is embedded in the liquid concrete of the first concrete shell in such a way that the second end section of the fixing device, which is not concreted in, both projects laterally beyond the contour of the first concrete shell and also projects vertically above it. An anchor element is attached to the second end section. The second end section or the anchor element are dimensioned in such a way that the second end section provided with the anchor element protrudes from the first concrete shell approximately as far in the normal direction of the first concrete shell as the connecting means which, together with the fixing device, in the first concrete shell be concreted. In the course of placing the first concrete shell turned around 180 0 on the Fresh concrete layer of the second concrete shell, the anchor element comes into engagement with the pallet carrying the fresh concrete layer and connects the first concrete shell to this pallet so that it cannot move. By means of the fixing device, the first concrete shell is thus fixed in relation to the pallet carrying the fresh concrete layer, so that no changes in the position of the first concrete shell relative to the pallet can occur while the first concrete shell is vibrating and during the transport of the pallet into the hardening station or drying chamber.
Die Verbindung der Fixiervorrichtung mit der die Frischbetonschicht tragenden Palette ist vorzugsweise eine leicht lösbare Verbindung, so dass das Ankerelement nach Fertigstellung des Doppelwandelements ohne großen Aufwand von der Palette gelöst werden kann und die Palette ohne Rückstände der Fixiervorrichtung weiterverwendet werden kann. So kann das Ankerelement insbesondere ein Permanentmagnet sein, der mittels Magnetkraft an der (metallischen) Palette fixiert werden kann und nach Abnahme des fertigen Doppelwandelements - beispielsweise im Zuge einer Entfernung der Schalung - rückstandsfrei entfernt wird.The connection of the fixing device to the pallet carrying the fresh concrete layer is preferably an easily detachable connection, so that the anchor element can be detached from the pallet without great effort after completion of the double-wall element and the pallet can be used without any residues from the fixing device. The anchor element can in particular be a permanent magnet, which can be fixed to the (metallic) pallet by means of magnetic force and is removed without residue after removal of the finished double wall element, for example by removing the formwork.
Der die beiden Endabschnitte umfassende Teil des Fixierelements ist vorzugsweise ein gebogener Stab, insbesondere ein gebogener Stahlstab. Dies ermöglicht eine besonders einfache und preiswerte Gestaltung des Fixierelements. Das Ankerelement ist vorzugsweise lösbar am zweiten Endabschnitt dieses Stahlstabs befestigt und wird erst nach dem Einbetonieren des ersten Endabschnitts (und dem Aushärten der ersten Betonschale) am zweiten Endabschnitt befestigt. Das erleichtert die Handhabung des Fixierelements während der Herstellung der ersten Betonschale, weil nur der (gewichtsmäßig vergleichsweise leichte) Stahlstab einbetoniert zu werden braucht, während das (schwerere) Ankerelement erst später, vor dem Auflegen der ersten Betonschale auf die Frischbetonschicht, an dem Stahlstab befestigt zu werden braucht. Das Ankerelement ist vorzugsweise über ein Gewinde am zweiten Endabschnitt der Fixiervorrichtung bzw. des Stahlstabs verbunden.The part of the fixing element comprising the two end sections is preferably a bent rod, in particular a bent steel rod. This enables a particularly simple and inexpensive design of the fixing element. The anchor element is preferably detachably fastened to the second end section of this steel rod and is only fastened to the second end section after the first end section has been concreted in (and the first concrete shell has hardened). This simplifies the handling of the fixing element during the production of the first concrete shell, because only the steel rod (which is comparatively light in weight) needs to be concreted in, while the (heavier) anchor element attaches to the steel rod only later, before the first concrete shell is placed on the fresh concrete layer needs to be. The anchor element is preferably connected via a thread to the second end section of the fixing device or the steel rod.
Während der Herstellung der ersten Betonschale wird der erste Endabschnitt der Fixiervorrichtung in der gewünschten Lage/Ausrichtung der Fixiervorrichtung in den Frischbeton der Erstschale eingeführt, und die Fixiervorrichtung wird dann gemeinsam mit der diesen Frischbeton tragenden Palette in den Härteofen verbracht, um die Fixiervorrichtung in dieser Lage/Ausrichtung in der ersten Betonschale zu verankern. Um während des Transports und des Aushärteprozesses der ersten Einzelschale sicherzustellen, dass die Fixiervorrichtung zuverlässig in dieser gewünschten Einbaulage einbetoniert wird, kann er mit Hilfe einer Stützvorrichtung (z.B. mechanisch oder magnetisch) fixiert werden.During the production of the first concrete shell, the first end section of the fixing device is inserted into the fresh concrete of the first shell in the desired position / orientation of the fixing device, and the fixing device is then moved together with the pallet carrying this fresh concrete into the hardening furnace in order to hold the fixing device in this position / Anchoring the alignment in the first concrete shell. In order to ensure that the fixing device is reliably concreted in the desired installation position during transport and the curing process of the first individual shell, it can be fixed using a support device (e.g. mechanically or magnetically).
Ist die erste Betonschale fertig ausgehärtet, dann wird (bei Verwendung eines lösbaren Ankerelements) das Ankerelement am zweiten Endabschnitt der Fixiervorrichtung aufgesetzt bzw. aufgesteckt bzw. aufgeschraubt. Anschließend wird die erste Betonschale mittels einer Wendeanlage um 1800 gedreht und in den Frischbeton der zweiten Halbschale eingesetzt. Beim Absenken der ersten Halbschale stellt das Ankerelement der Fixiervorrichtung eine (z.B. magnetische) Verbindung mit der den Frischbeton tragenden Palette her, wodurch die Fixiervorrichtung und somit die erste Betonschale relativ zur Palette fixiert wird. Fährt nun die Palette nach dem Wendeprozess an, so hält die Fixiervorrichtung die erste Betonschale lagegenau gegenüber der auf der Palette aufgebrachten Frischbetonschicht. Ein horizontales Verrutschen der ersten Betonschale gegenüber dem Frischbeton der zweiten Betonschale während des Transports bzw. des Aushärtens der zweiten Betonschale wird so wirksam unterbunden.If the first concrete shell is completely hardened, then (when using a releasable anchor element) the anchor element is placed on the second end section of the fixing device or plugged on or screwed on. Subsequently, the first concrete shell is rotated by means of a turning system 180 0 and inserted in the fresh concrete of the second half-shell. When the first half-shell is lowered, the anchor element of the fixing device establishes a (eg magnetic) connection with the pallet carrying the fresh concrete, as a result of which the fixing device and thus the first concrete shell is fixed relative to the pallet. If the pallet now starts after the turning process, the fixing device holds the first concrete shell precisely in relation to the fresh concrete layer applied to the pallet. Horizontal slipping of the first concrete shell compared to the fresh concrete of the second concrete shell during transport or curing of the second concrete shell is effectively prevented.
Ein Halbzeug zur Herstellung eines Beton-Doppelwandelements umfasst eine ausgehärtete, flächige Betonschicht mit abschnittsweise in diese Betonschicht eingebettete Verbundmittel und eine Fixiervorrichtung, die in einem ersten Endabschnitt in die Betonschicht einbetoniert ist und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der seitlich versetzt zur Fläche der Betonschicht abragt. Der zweite Endabschnitt ist mit einem (lösbar oder unlösbar mit diesem zweiten Endabschnitt verbundenen) Ankerelement versehen, das insbesondere einen Permanentmagneten umfassen kann. Das Halbzeug wird bei der Herstellung eines Beton-Doppelwandelements als erste Betonschale verwendet; die Fixiervorrichtung des Halbzeugs ermöglicht eine Fixierung des Halbzeugs auf einer eine Frischbetonschicht tragenden Palette in der oben beschriebenen Weise.A semi-finished product for the production of a concrete double wall element comprises a hardened, flat concrete layer with composite material embedded in sections in this concrete layer and a fixing device which is concreted into the concrete layer in a first end section and has a second end section which projects laterally offset from the surface of the concrete layer. The second end section is provided with an anchor element (releasably or non-releasably connected to this second end section), which in particular can comprise a permanent magnet. The semi-finished product is used as the first concrete shell in the production of a concrete double wall element; the fixing device of the semi-finished product enables the semi-finished product to be fixed on a pallet carrying a fresh concrete layer in the manner described above.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittdarstellung eines mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Beton-Doppelwandelements; -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des Beton-Doppelwandelements der1 ; -
3a eine schematische Schnittdarstellung einer gegossenen Erstschale auf einer Palette (entsprechend Verfahrensschritt A in2 ); -
3b eine schematische Schnittdarstellung eines durch Aushärten der gegossenen Erstschale der1 erzeugten Halbzeugs; -
3c eine schematische Schnittdarstellung des um 1800 gewendeten ausgehärteten Halbzeugs über einer gegossenen Zweitschale (entsprechend VerfahrensschrittC in2 ); -
3d eine schematische Schnittdarstellung des auf der gegossenen Zweitschale abgelegten gewendeten Halbzeugs (entsprechend VerfahrensschrittD in2 ). -
3e eine schematische Schnittdarstellung des durch Aushärten der Zweitschale erzeugten Zusammenbaus aus Erst- und Zweitschale;
-
1 is a schematic sectional view of a concrete double wall element produced with the aid of the method according to the invention; -
2 a schematic flow diagram of a method for producing the concrete double wall element of the1 ; -
3a is a schematic sectional view of a cast first shell on a pallet (corresponding to process step A in2 ); -
3b is a schematic sectional view of a by curing the castfirst shell 1 produced semi-finished product; -
3c a schematic sectional view of the 180 0 turned-hardened semi-finished product to a second molded shell (according to method stepC in2 ); -
3d is a schematic sectional view of the turned semi-finished product placed on the cast second shell (corresponding to process stepD in2 ). -
3e is a schematic sectional view of the assembly generated by curing the second shell from the first and second shell;
In einem ersten Prozessschritt (Schritt
Weiterhin wird in den noch ungehärteten Flüssigbeton
Die auf die beschriebene Weise bestückte Palette
Nach dem Aushärten des Flüssigbetons
Durch die Prozessschritte
In einem Prozessschritt A' werden auf einer zweiten Palette
In einem gleichzeitig oder zeitlich versetzt stattfindenden Prozessschritt E wird die auf der ersten Palette
Da das Ankerelement
Die zweite Palette
In einem nächsten Prozessschritt
Das auf der zweiten Palette
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