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Die Erfindung betrifft eine Schachtabdeckung, bestehend aus einem Schachtrahmen und einem Schachtdeckel zum Einbau in einen Schacht, insbesondere innerhalb einer Verkehrsfläche, wie etwa einer Straße.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 101 58 389 A1 ist eine Schachtabdeckung zur Anordnung in Verkehrsflächen bekannt, bestehend aus einem Deckel und einem gusseisernen Rahmen (
1), welcher einen nach außen zeigenden Rahmenkragen (
2) an der Oberseite mit einer Unterfütterung (
3,
4) als Auflagebereich zum Aufsetzen auf eine Schachtkrone (
5) und/oder zum Einpassen in eine umgebende Tragschicht (
7) aufweist. Um eine unterhalb einer Schachtabdeckung liegende Schachtkrone (
5) gegen den negativen Einfluss von Kräften aus Verkehrslasten zu schützen, wird dort vorgeschlagen, dass ein Teil des Rahmenkragens (
2) mit einer elastischen Unterfütterung (
3) und ein anderer Teil mit einer tragfähigen Unterfütterung (
4) versehen ist. Dabei ist die elastische Unterfütterung (
3) zwischen der Unterseite des Rahmenkragens (
2) und der Oberseite der Schachtkrone (
5) angeordnet und liegt auf dieser auf, während die tragfähige Unterfütterung (
4) ausschließlich auf der umgebenden Tragschicht (
7) aufliegt.
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Die elastische Unterfütterung ist vergleichsweise aufwendig in der Herstellung vor Ort, sprich auf der Baustelle. Die ursprünglich eingestellte Elastizität lässt sich auch nicht auf Dauer garantieren. Es besteht daher das Bedürfnis nach alternativen Lösungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach gehaltene und einfach vor Ort in den Schacht einzubauende Konstruktion anzugeben, bei der ein Absinken des Schachrahmens infolge von Verkehrslasten möglichst dauerhaft vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schachtabdeckung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach ist eine Schachtabdeckung gemäß der Erfindung dadurch charakterisiert, dass
- • der Schachtrahmen aus einem Metallgussrahmen mit angegossenem Betonmantel besteht,
- • der Betonmantel in Einbauendlage von einem Ringfundament aus Vergussmörtel umgeben ist,
- • der Schachtrahmen sich zumindest teilweise, bevorzugt im Wesentlichen, auf dem Ringfundament abstützt, und
- • der Betonmantel an seiner dem Ringfundament zugewandten Außenfläche eine Anzahl von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen zur Ausbildung einer zumindest teilweise formschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Verzahnung mit dem Ringfundament aufweist.
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Dadurch ergibt sich eine besonders stabile und belastbare Konstruktion, deren einzelne Komponenten in der Einbauendlage sich nicht gegeneinander verschieben können.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist das Ringfundament nach Art eines sich von oben nach unten verjüngenden Konus ausgebildet, so das nach unten gerichtete Kräfte infolge von Verkehrslasten zur Seite in das umliegende Erdreich bzw. den Straßenkörper umgeleitet werden.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Metallgussrahmen einen seitlich am Betonmantel überstehenden Kragen aufweist, der sich direkt auf dem Ringfundament abstützt. Dadurch wird gewährleistet, dass sich der Schachtrahmen überwiegend auf dem Ringfundament abstützt und nur zu einem kleinen Teil auf dem Schachtkopf.
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Weitere mit einer derartigen Konstruktion verbundene Vorteile sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Schacht mit einem darin eingesetzten Schachtrahmen gemäß einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine zweite Variante der Erfindung.
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Konkret zeigt die 1 einen Längsschnitt durch einen Schacht 10 in einem Straßenkörper 12 oder in einer sonstigen Verkehrsfläche mit einem darin eingesetzten Schachtrahmen 14 in Einbauendlage. Der Schachtrahmen 14 dient als Träger eines hier nicht dargestellten Schachtdeckels. Der Schachtrahmen und der Schachtdeckel bilden zusammen eine Schachtabdeckung.
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Der Schachrahmen 14 umfasst einen Metallgussrahmen 1 mit einem hohlzylindrischen oder rohrförmigen, in den Schacht 10 hineinragenden Unterteil 16 und einem im Wesentlichen radial nach außen abstehenden ringförmigen Oberteil 18. Der Metallgussrahmen 1 ist vorzugsweise integral, also einstückig ausgebildet. Am Übergang zwischen Oberteil 18 und Unterteil 16 ist eine ringförmige Vertiefung 20 mit einer Auflagefläche und einer umfänglichen Einfassung ausgeformt, in die ein zugehöriger Schachtdeckel eingesetzt werden kann. Die Vertiefung 20 bildet somit ein Schachtdeckelauflager. In der Einbauendlage schließt der Schachtdeckel an der Oberseite bündig mit der Oberseite des Oberteils 18 ab, welches seinerseits bündig an die umliegende Bitumenschicht 6 der Straßendecke anschließt, so dass insgesamt eine glatte Straßenoberfläche ohne herausstehende oder abgesenkte Teile verwirklicht ist.
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Ein im Wesentlichen zylindrischer Betonmantel 2 aus gegossenem Beton umgibt den Metallgussrahmen 1 in konzentrischer Weise und ist fest mit diesem verbunden. Die innere Mantelfläche des Betonmantels 2 liegt also an der zugeordneten Mantelfläche des Unterteils 16 des Metallgussrahmens 1 an und ist mit dieser fest verbunden, während das Oberteil 18 des Metallgussrahmens 1 flächig auf der oberen Stirnfläche des Betonmantels 2 aufliegt.
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Der Betonmantel 2 liegt in der Einbauendlage mit seiner unteren Stirnfläche auf einer beim Einbau gegossenen ringförmigen Ausgleichsschicht 7 aus Vergussmörtel, welche sich auf der oberen Stirnfläche des hohlzylindrischen oder rohrförmigen Schachtkopfes 8 oder einer Schachtkrone abstützt. Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, stützt sich der Schachtrahmen 14 aber nur zum Teil über die dazwischen liegende Ausgleichsschicht 7 auf dem Schachtkopf 8 ab. Ein wesentlicher Teil, vorzugsweise sogar der überwiegende Teil der von oben nach unten wirkenden Kräfte wird vielmehr über ein umgebendes Ringfundament 4 in den Straßenköper 12 abgetragen.
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Der Betonmantel 2 ist zu diesem Zweck in der Einbauendlage von einem Ringfundament 4 umschlossen, welches beim Einbau in einen entsprechenden Hohlraum zwischen dem Betonmantel 2 und dem Straßenkörper 12 gegossen wird. Hierzu wird vorteilhafterweise ein schnell härtender Vergussmörtel verwendet.
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In bevorzugter Ausgestaltung verjüngt sich das Ringfundament 4 an seiner Außerseite konisch nach unten hin, besitzt also unterhalb der Deckenschicht oder Bitumenschicht 6 zumindest in einem Teilabschnitt einen kontinuierlich von oben nach unten hin abnehmenden Außendurchmesser. Im Längsschnitt betrachtet bildet das Ringfundament 4 in diesem Bereich einen Keil oder ein Dreieck mit nach unten weisender Spitze. Hierzu ist der umgebende Hohlraum im Straßenkörper 12 entsprechend ausgeformt. Abweichend vom hier dargestellten Beispiel kann die Dicke des Ringfundaments 4 am unteren Ende im Allgemeinen größer als Null sein.
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Durch die konische Ausgestaltung des Ringfundaments 4 werden durch Verkehrslasten verursachte Kräfte auf den Schachtrahmen in Richtung der Pfeile seitlich schräg in den Straßenkörper 12 abgeleitet, was einer unerwünschten Absenkung des Schachtrahmens 14 im Betrieb entgegenwirkt.
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Einer Absenkung des Schachtrahmens 14 wird darüber hinaus in bevorzugter Ausgestaltung durch eine Verzahnung 24 des Ringfundamentes 4 mit dem Betonmantel 2 entgegengewirkt, so dass der Betonmantel 2 formschlüssig im umliegenden Ringfundament 4 verankert ist. Diese Art der Verbindung ist belastbarer als eine rein haftschlüssige Verbindung bei einer glatten Grenzfläche zwischen Betonmantel 2 und Ringfundament 4.
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Die Verzahnung 24 gemäß 1 ist verwirklicht durch radial nach außen überstehende Vorsprünge und/oder nach innen eingerückte Vertiefungen an der äußeren Zylindermantelfläche des Betonmantels 2. Hier im Ausführungsbeispiel sind mehrere ringförmige Nuten oder Rillen in regelmäßigen Abständen zueinander in die Zylindermantelfläche des Betonmantels 2 im Bereich des umgebenden Ringfundaments 4 eingebracht, in die der Vergussmörtel des Ringfundamts 4 beim Vergießen hineineinläuft. Die Vertiefungen oder Vorsprünge im Betonmantel 2 werden vorteilhafterweise direkt beim Betonguss mit Hilfe einer entsprechenden Schalung hergestellt.
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Denkbar sind z. B. mehrere, etwa drei, ringförmig umlaufende Nuten mit einer Tiefe von rund 10 Millimetern und einer Breite von einigen Millimetern. Es können aber auch beispielsweise mehrere, etwa vier, taschenförmige rechteckige Aussparungen mit einer Tiefe von rund 10 Millimetern, einer Höhe von 60 Millimetern und einer Breite von 40 Millimetern die formschlüssige Verbindung und Kraftübertragung zum umgebenden Ringfundament 4 übernehmen.
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Schließlich ist vorteilhafterweise eine weitere Maßnahme zur dauerhaften Abstützung des Schachtrahmens 14 vorgesehen, die einer Absenkung durch Verkehrslasten entgegenwirkt. Das ringförmige Oberteil 18 des Metallgussrahmens 1 steht nämlich an seinem Außenumfang radial über den Betonmantel 2 hinaus. Der überstehende Rahmenkragen oder kurz Kragen 3 stützt sich dabei in der Einbauendlage auf dem unter ihm befindlichen Ringfundamt 4 ab. Dadurch stützt sich die Schachtabdeckung insgesamt überwiegend auf dem Ringfundament 4 ab, und nur zu einem geringen Teil auf dem Schachtkopf 8.
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Konkret ist die Asphalt- oder Bitumenschicht 6 bis an den äußeren Rand des Kragens 3 herangeführt, so dass sich ein vom Ringfundament 4 ausgefüllter Ringraum zwischen dem seitlichen Rand der Bitumenschicht 6, der Unterseite des Kragens 3 und der Außenseite des Betonmantels 2 ausbildet. Nach unten hin geht dieser Bereich des Ringfundaments 4 über in den bereits beschriebenen konischen Bereich des Ringfundaments 4, wobei an der Unterseite der Bitumenschicht 6 eine Stufe verwirklicht ist, an der sich der Außendurchmesser des Ringfundaments 4 von oben nach unten sprunghaft vergrößert. Dadurch stützt sich die an den Metallgussrahmen 1 anstoßende Bitumenschicht 6 im Anschlussbereich auf dem Konus 5 oder Kegel des Ringfundaments 4 ab, und es wird ein späteres Absinken der Bitumenschicht 6 direkt neben dem Kragen 3 verhindert.
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Die in 2 dargestellte zweite Variante weist gegenüber der oben beschriebenen ersten Variante gemäß 1 folgende Unterschiede auf:
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Erstens weist der Betonmantel 2 an seiner Außenseite eine abgeänderte Formgebung auf, die einfacher herzustellen ist, nämliche eine treppenförmige Stufung mit entsprechenden Stufen oder Absätzen 13. Auch hierdurch wird eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung zum umliegenden Ringfundament 4 verwirklicht. Zweitens sitzt der aus Metallgussrahmen 1 und Betonmantel 2 gebildete Schachtrahmen 14 mit seiner unteren Stirnfläche direkt auf dem gegossenen Ringfundament 4 auf, das somit selber die Funktion der Ausgleichsschicht 7 aus 1 übernimmt. Drittens schließt das Oberteil des Metallgussrahmens 1 an seinem Außenumfang bündig mit dem Betonmantel 2 ab, so dass der seitlich überstehende Kragen 3 aus 1 entfällt. Jeder der drei genannten Unterschiede gegenüber 1 kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzeln für sich oder in beliebiger Kombination verwirklicht sein. Besonders vorteilhaft ist die in 2 dargestellte Kombination.
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Das heißt, einer Absenkung des Schachtrahmens 14 wird in bevorzugter Ausgestaltung gemäß 2 durch einen oder mehrere, vorzugsweise ringförmig umlaufende Absätze 13 des Betonmantels 2 nach Art einer (inversen, sprich auf dem Kopf stehenden) Treppenstufung entgegengewirkt, so dass das umliegende Ringfundament 4 beim Gießen eine entsprechend komplementäre Treppenkontur annimmt. Ähnlich wie bei der ersten Variante ist dadurch der Betonmantel 2 zumindest teilweise formschlüssig unter Ausbildung einer partiellen Verzahnung im umliegenden Ringfundament 4 verankert. Dadurch stützt sich die Schachtabdeckung insgesamt überwiegend auf dem Ringfundament 4 ab, und nur zu einem geringen Teil auf dem Schachtkopf 8. Diese Art der Verbindung ist belastbarer als eine rein haftschlüssige Verbindung bei einer glatten Grenzfläche zwischen Betonmantel 2 und Ringfundament 4.
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Die formschlüssige Verbindung gemäß 2 ist wie bereits erwähnt verwirklicht durch einen oder mehrere treppenförmige Absätze und/oder nach innen eingerückte Vertiefungen, wie z. B. nach unten offene Taschen an der äußeren Zylindermantelfläche des Betonmantels 2. Hier im Ausführungsbeispiel sind ringförmige Absätze 13 in die Zylindermantelfläche des Betonmantels 2 im Bereich des umgebenden Ringfundaments 4 eingebracht, wobei der Vergussmörtel des Ringfundamts 4 beim Vergießen in die vorhandenen Freiräume hineineinläuft. Die gestufte Außenkontur des Betonmantels 2 wird vorteilhafterweise direkt beim Betonguss mit Hilfe einer entsprechenden Schalung hergestellt.
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Denkbar sind mehrere, etwa zwei oder drei, ringförmig umlaufende treppenförmige Absätze mit einer Tiefe von beispielsweise rund 10 Millimetern und einer Breite von 20 Millimetern. Der Betonmantel 2 gemäß 2 besitzt damit die Außenkontur eines in der Einbaulage von oben nach unten schmaler werdenden gestuften Kegels. Jede der Stufen besitzt im Schnitt betrachtet eine vertikal orientierte zylindrische Randfläche sowie eine horizontal orientierte ringförmige Randfläche, welche als Auflagefläche auf dem Ringfundament 4 aufliegt.
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Im Ergebnis werden auch hier wieder durch Verkehrslasten verursachte Kräfte auf den Schachtrahmen in Richtung der Pfeile seitlich schräg in den Straßenkörper 12 abgeleitet, was einer unerwünschten Absenkung des Schachtrahmens 14 im Betrieb entgegenwirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Metallgussrahmen
- 2
- Betonmantel
- 3
- Kragen
- 4
- Ringfundament
- 5
- Konus
- 6
- Bitumenschicht
- 7
- Ausgleichsschicht
- 8
- Schachtkopf
- 10
- Schacht
- 12
- Straßenkörper
- 13
- Absatz
- 14
- Schachtrahmen
- 16
- Unterteil
- 18
- Oberteil
- 20
- Vertiefung / Schachtdeckelauflage
- 22
- Längsachse
- 24
- Verzahnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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