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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen von Dübein in frisch verlegten Fahrbahndecken aus Beton in einem Bereich, der für quer verlaufende Dehnfugen vorgesehen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
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Derartige Vorrichtungen werden bei der Herstellung von Fahrbahndecken aus Beton benötigt und sind häufig in einem Gleitschaltungsfertiger integriert. Mit Hilfe von Gleitschalungsfertigern werden betonierte Flächen, insbesondere Verkehrsstraßen in einer kontinuierlichen Fahrbewegung hergestellt. Dabei wird Frischbeton vor dem Gleitschalungsfertiger von einem Lastwagen aus, oder mit Hilfe von speziehen Beschickungsvorrichtungen aufgeschüttet. Mit Hilfe von Verteilschnecken oder einem Verteilerschwert wird der Beton quer zur Fahrtrichtung gleichmäßig verteilt. Anschließend wird der Beton mit Hilfe von Rütteleinrichtungen verdichtet und mit Hilfe einer Einbaubohle zu dem gewünschten monolithischen Profil geformt.
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Mit Hilfe einer Dübelsetzvorrichtung werden dann in vorbestimmten Abständen mehrere nebeneinander angeordnete, parallel zur Fahrtrichtung ausgerichtete Dübel in den noch nicht ausgehärteten Beton eingerüttelt. Wenn der Beton etwas abgebunden ist, wird im Bereich oberhalb der Dübel eine Dehnfuge in den Beton eingearbeitet, so dass beim weiteren Aushärten des Betons die Fahrbahndecke an diesen Stellen einreißt. Auf diese Weise entstehen einzelne, getrennte Betonplatten, die durch die Dübel untereinander verbunden sind. Auf diese Weise ist eine Längsausdehnung der Fahrbahndecke möglich und die Höhenlage der Betonplatten fixiert.
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Es sind Vorrichtungen zum automatisierten Einsetzen der Dübel beispielsweise aus der
EP 1 149 203 B1 bekannt.
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Beim Einsetzen der Dübel in den Beton wird der Beton verdrängt und es entstehen Hohlräume in dem Beton. Diese sollen beispielsweise durch einen der Dübelsetzeinrichtung nachgelagerten Querglätter zugetrieben werden.
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Der Querglätter schiebt jedoch fast ausschließlich Feinmaterial vor sich her, das in die Hohlräume eingetrieben wird. Solches Feinmaterial kann teilweise auch lediglich Schlämme aufweisen, die vor dem Querglätter hergeschoben wird und in die Hohlräume läuft. Die Hohlräume können auch Dübelgassen genannt werden.
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Bei der fertigen Betondecke kann es deswegen passieren, dass der Beton wegen des höheren Wassergehalts langsamer trocknet. Auch kann es zu ungewollten Lufteinschlüssen kommen.
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Dadurch kann es bei den fertigen Fahrbahndecken schneller zur Rissbildung im Bereich der Dübel kommen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die hergestellten Fahrbahndecken eine bessere Qualität aufweisen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale der Ansprüche 1 und 16.
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Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass an der Dübelsetzeinrichtung in Fahrtrichtung hinter den einzusetzenden Dübeln, für zumindest einen Dübel eine Betonleiteinrichtung vorgesehen wird, die zumindest einen Teil des von den Dübeln verdrängten Betons in die durch das Einführen der Dübel in den Beton entstehenden Hohlräume zurück schiebt. Vorzugsweise ist pro Dübel eine Betonleiteinrichtung vorgesehen.
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Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass der von dem Dübel verdrängte Beton wieder zurück in die Hohlräume geschoben wird. Damit ist die Qualität des Betons, der in die Hohlräume geschoben wird, die gleiche, wie der die Hohlräume umgebende Beton. Die hergestellten Fahrbahndecken haben somit eine bessere Qualität.
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Die Betonleiteinrichtung kann in Fahrtrichtung über den jeweiligen durch das Einführen des Dübels in den Beton entstehenden Hohlraum führbar sein.
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Die Geometrie der Betonleiteinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass der Beton zur Mitte der durch das Einführen der Dübel in den Beton entstehenden Hohlräume geführt wird und wieder in die Hohlräume gepresst wird.
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Die Betonleiteinrichtung weist zumindest einen ersten Leitflächenbereich auf, der zumindest teilweise schräg relativ zu der Fahrtrichtung angeordnet ist.
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Dies führt dazu, dass der Beton in Richtung Hohlraum geführt werden kann.
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Der erste Leitflächenbereich kann in Fahrtrichtung gesehen am vorderen Ende an der der Fahrbahndecke zugewandten Seite den größten Abstand von dem jeweiligen durch das Einführen des Dübels in dem Beton entstehenden Hohlraum aufweisen.
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Die Betonleiteinrichtung weist zumindest einen zweiten Leitflächenbereich auf, der zumindest teilweise schräg relativ zu der Fahrtrichtung und nicht parallel zu dem ersten Leitflächenbereich angeordnet ist.
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Der zweite Leitflächenbereich kann in Fahrtrichtung gesehen ebenfalls am vorderen Ende an der der Fahrbahndecke zugewandten Seite den größten Abstand von dem jeweiligen durch das Einführen des Dübels in den Beton entstehenden Hohlraum aufweisen.
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Der erste und der zweite Leitflächenbereich können derart schräg zu einander angeordnet sein, dass die beiden Leitflächenbereiche in einer Richtung entgegen der Fahrtrichtung aufeinander zulaufen.
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Schräg im Sinne des Patentes bedeutet, dass der jeweilige Leitflächenbereich weder parallel noch orthogonal zu der Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Beton wieder zurück in den jeweiligen Hohlraum geführt wird.
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Der erste Leitflächenbereich kann zumindest teilweise bezogen auf eine durch den Hohlraum verlaufende Vertikalebene auf einer ersten Seite neben dem jeweiligen durch das Einführen des Dübels in den Beton entstehenden Hohlraum angeordnet sein und der zweite Leitflächenbereich zumindest teilweise bezogen auf eine durch den Hohlraum verlaufende Vertikalebene auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite neben dem jeweiligen Hohlraum angeordnet sein.
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Auf diese Weise kann der Beton der neben den Hohlräumen angeordnet ist gut in die Hohlräume zurückgeschoben werden.
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Der erste und/oder der zweite Leitflächenbereich können auch, bezogen auf die Fahrbahndecke, schräg angeordnet sein.
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Dies führt noch zusätzlich dazu, dass der Beton zurück in die Hohlräume gedrängt wird und dort auch hineingepresst werden kann.
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Der erste und der zweite Leitflächenbereich, die bezogen auf die Fahrbahndecke schräg angeordnet sind, können vorzugsweise nach oben hin aufeinander zulaufen.
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Auch kann die Betonleiteinrichtung zumindest einen dritten Leitflächenbereich aufweisen, der schräg gegenüber der Fahrbahndecke angeordnet ist, wobei der Abstand zur Fahrbahndecke in Fahrtrichtung zunimmt.
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Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Beton wieder in die Hohlräume zurückgedrückt wird.
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Der erste Leitflächenbereich und der zweite Leitflächenbereich können über den dritten Leitflächenbereich miteinander verbunden sein.
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Die Betonleiteinrichtung kann aus einem oder mehreren Blechen ausgebildet sein. Die Betonleiteinrichtung kann einstückig oder auch mehrstückig ausgebildet sein.
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Die Betonleiteinrichtung kann zumindest teilweise auf der Fahrbahndecke aufliegen oder einen maximalen Abstand von 5 mm zur Fahrbahndecke aufweisen.
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Sofern die Betonleiteinrichtung auf der Fahrbahndecke aufliegt kann auch der die Menge an Beton, die durch den eingesetzten Dübel verdrängt worden ist in die Hohlräume gepresst werden. Alternativ kann die Betonleiteinrichtung einen solchen Abstand zu der Fahrbahndecke aufweisen, dass der verdrängte Beton auf der Fahrbahndecke verbleibt.
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Die Dübelsetzeinrichtung kann eine Glättbohle aufweisen, an der die Betonleiteinrichtung angeordnet ist. Die Glättbohle kann auf der Fahrbahndecke aufliegen.
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Die Leitflächenbereiche können gerade oder gekrümmt ausgeführt sein. Bei einem gekrümmten Leitflächenbereich ist dieser Leitflächenbereich dann schräg gegenüber der Fahrtrichtung angeordnet, wenn zumindest eine Tangentialebene schräg gegenüber der Fahrtrichtung angeordnet ist.
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Es kann eine Rütteleinrichtung vorgesehen sein, die die Betonleiteinrichtung in Schwingungen versetzt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch ein Verfahren zum Einbringen von Dübeln in frisch verlegten Fahrbahndecken (4) aus Beton in einem Bereich, der für quer verlaufende Dehnfugen vorgesehen ist, mit den folgenden Schritten vorgesehen sein:
- - Einsetzen von mehreren nebeneinander angeordneten, parallel zur Fahrtrichtung ausgerichteten Dübel in vorbestimmten Abständen in den noch nicht ausgehärteten Beton mit Hilfe einer Dübelsetzeinrichtung,
- - wobei an der Dübelsetzeinrichtung in Fahrtrichtung hinter den einzusetzenden Dübeln, für zumindest einen Dübel eine Betonleiteinrichtung vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil des von den Dübeln verdrängten Betons in die durch das Einführen des Dübels in den Beton entstehenden Hohlräume eingeschoben wird.
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Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen schematisch:
- 1 eine partielle Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 eine Dübelsetzeinrichtung mit Betonleiteinrichtung,
- 3 eine perspektivische Ansicht von unten auf die Dübelsetzeinrichtung mit Betonleiteinrichtung,
- 4a und 4b das Verschließen der Dübelgasse,
- 5a das Verschließen der Dübelgassen in Seitenansicht,
- 5b das Verschließen der Dübelgassen in Seitenansicht mit einem alternativem Ausführungsbeispiel,
- 6 eine Betonleiteinrichtung, und
- 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Betonleiteinrichtung.
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1 zeigt eine Vorrichtung zum Einbringen von Dübeln 2, die in einem Gleitschalungsfertiger integriert sein kann oder auch als eigenständige Maschine mit eigenen Fahrwerken konstruiert sein kann. Die Vorrichtung weist einen Maschinenrahmen 8 auf. An dem Maschinenrahmen 8 kann jeweils im Seitenbereich ein Vorratsbehälter 10, 12 für Dübel 2 angeordnet sein, die beide mit einer Vielzahl von Dübeln 2 an der Seite der Maschine befüllt werden können. Es ist wahlweise möglich, Dübel 2 von dem einen oder von dem anderen Vorratsbehälter 10, 12 zu entnehmen.
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Ferner weist die Vorrichtung eine Dübelsetzeinrichtung 6 auf. Die Dübelsetzeinrichtung 6 weist vorzugsweise eine Glättbohle 20 auf. Die Glättbohle 20 liegt auf der frisch verlegten Fahrbahndecke 4 auf. Die Glättbohle 20 weist in Fahrtrichtung A (hier aus der Bildebene heraus auf uns zu) sich erstreckende, parallel zu einander verlaufende Schlitze 24 auf. Über jeden Schlitz ist jeweils ein Paar Halteeinrichtungen 28 (2) vorgesehen, die in Fahrtrichtung A hintereinander angeordnet sind und jeweils einen Dübel 2 aufnehmen können. Oberhalb der Halteeinrichtungen 28 sind ein Paar Gabeln 34 angeordnet. Die Gabeln sind in Fahrtrichtung A hintereinander angeordnet. Die Gabeln 34 drücken den jeweiligen Dübel 2 durch die Schlitze 24 hindurch in die Fahrbahndecke 4 bis in eine gewünschte Tiefe hinein. Eine Vibrationseinrichtung überträgt Schwingungen auf die Gabeln 34, um das Hineindrücken der Dübel 2 in die Fahrbahndecke 4 zu erleichtern.
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Die Glättbohle 20 kann, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Glättbohlenteilen 20' aufweisen.
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In 1 sind zur Vereinfachung der Zeichnung nur zwei nebeneinander angeordnete Gabeln 34 der Dübelsetzeinrichtung 6 dargestellt. Es sind jedoch eine Vielzahl von Halteeinrichtungen 28 und Gabeln 34 nebeneinander angeordnet. Somit können auch eine Vielzahl von Dübeln 2 gleichzeitig in die Fahrbahndecke eingebracht werden. Für jedes Paar Halteeinrichtungen 28 sind im vorliegenden Fall ein Paar Gabeln 34 in Fahrtrichtung A hintereinander angeordnet, um die Dübel 2 in den Beton einzubringen.
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In 2 ist ein Glättbohlenteil 20' mit Halteeinrichtung 28 und Gabel 34 dargestellt. Die Dübelsetzeinrichtung 6 weist die Glättbohle 20, die aus einer Vielzahl von Glättbohlenteilen 20' besteht, auf. Die Glättbohlenteile 20' können jeweils miteinem Träger verbunden, beispielsweise verschraubt, sein und damit miteinander verbunden sein. Ferner weist die Dübelsetzeinrichtung 6 eine Vielzahl von Halteeinrichtungen 28 und Gabeln 34 auf. Die Halteeinrichtung 28 weist mindestens zwei relativ zu dem Dübel 2 gegenüberliegend angeordnete Nockenscheiben 30 auf, die um Aufnahmezapfen 31 schwenkbar in einer federbelasteten Ausgangsposition den Dübel 2 zwischen sich aufnehmen und halten können. Ein Federelement ist um die Aufnahmezapfen 31 gewickelt und spannt die Nockenscheiben 30 in Richtung auf die Ausgangsposition vor, so dass der Dübel 2 in seiner Ausgangsposition an den beiden axialen Enden jeweils von den gegenüberliegenden Nockenscheiben 30 gehalten wird. Bei Druckausübung auf den Dübel 2 durch die Gabeln 34 verschwenken die Nockenscheiben 30 gegen die Kraft des Federelements und geben den Dübel 2 zum Einführen in die Fahrbahndecke 4 frei. Die Gabeln 34 der Dübelsetzeinrichtung 6 erfassen die Dübel 2 in der Nähe ihrer Enden und drücken sie gegen die Kraft der Federelemente in die Fahrbahndecke 4.
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Sofern die Dübelsetzeinrichtung 6 Teil eines Gleitschalungsfertigers ist, kann die Dübelsetzeinrichtung 6 derart an den Gleitschalungsfertiger befestigt sein, so dass die Dübelsetzeinrichtung 6 während des Einsetzens der Dübel 2 bei der Einbaustelle verharrt, bis der Dübel eingearbeitet ist. Die Dübelsetzeinrichtung 6 ist somit in Fahrtrichtung A (hier aus der Bildebene heraus auf uns zu) beweglich gelagert, so dass der Gleitschaltungsfertiger auch beim Einsetzen der Dübel ohne Unterbrechung weiterfahren kann.
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In 3 ist ein Glättbohlenteil 20' dargestellt. Die Ansicht zeigt das Glättbohlenteil 20' von unten. In dieser Ansicht ist die Betonleiteinrichtung 14 sehr gut zu erkennen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Betonleiteinrichtung 14 einen ersten Leitflächenbereich 16 und einen zweiten Leitflächenbereich 18 auf. Ferner weist die Betonleiteinrichtung 14 einen dritten Leitflächenbereich 22 auf. Die Betonleiteinrichtung 14 ist jeweils in Fahrtrichtung A hinter den einzusetzenden Dübein, pro Dübel an der Dübelsetzeinrichtung 6, vorgesehen.
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Die Betonleiteinrichtung 14 schiebt zumindest einen Teil des von den Dübeln 2 verdrängten Betons in die durch das Einführen der Dübel 2 in den Beton entstehenden Hohlräume 60 wieder hinein. Der erste Leitflächenbereich 16 weist in Fahrtrichtung A gesehen am vorderen Ende einen größeren Abstand zu dem jeweiligen Hohlraum 60 auf als am hinteren Ende.
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Der erste Leitflächenbereich 16 ist in Fahrtrichtung A gesehen schräg angeordnet. Auch der zweite Leitflächenbereich 18 ist in Fahrtrichtung A gesehen schräg angeordnet. Der erste und der zweite Leitflächenbereich 16, 18 sind derart zueinander angeordnet, dass sie in einer Richtung entgegen der Fahrtrichtung A aufeinander zulaufen. Ferner ist der erste und der zweite Leitflächenbereich 16, 18 auch gegenüber der Fahrbahndecke 4 schräg angeordnet, wobei die beiden Leitflächenbereiche nach oben hin aufeinander zulaufen. Oben bedeutet von der Fahrbahndecke weg.
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Der dritte Leitflächenbereich 22 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Leitflächenbereich 16, 18 angeordnet. Der dritte Leitflächenbereich 22 ist schräg gegenüber der Fahrbahndecke 4 angeordnet, wobei in Fahrtrichtung A der Abstand zur Fahrbahndecke 4 größer wird. Die Glättbohle 20 ist schwimmend auf der Fahrbahndecke 4 angeordnet.
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Die Geometrie der Betonleiteinrichtung 14 ist somit derart ausgestaltet, dass der von den Dübeln 2 verdrängte Beton wieder zurück in die durch Einführen der Dübel 2 entstandenen Hohlräume 60 eingeführt wird. Dies ist in 4a und 4b zu erkennen. Dort ist ein Teil der Dübelsetzeinrichtung 6 dargestellt. Es ist jeweils ein Glättbohlenteil 20' mit einer Betonleiteinrichtung 14 und einer Halteeinrichtung 28 dargestellt. Zur Vereinfachung ist keine Gabel 34 dargestellt.
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In 4a ist der Dübel 2 bereits in die Fahrbahndecke 4 eingebracht worden. Man kann erkennen, dass in den Schlitz 24 des Glättbohlenteils 20' der von dem Dübel 2 beim Einführen verdrängte Beton gegenüber der Oberfläche der Fahrbahndecke 4 hervorsteht.
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In 4b ist ein Schnitt in dem Bereich des in Fahrtrichtung A (hier aus der Bildebene heraus auf uns zu) gesehen hinteren Endes der Betonleiteinrichtung 14 dargestellt. Die Betonleiteinrichtung 14 ist zum dargestellten Zeitpunkt bereits über den Hohlraum geführt worden. In diesem Fall hat die Betonleiteinrichtung 14 den Hohlraum 60, der durch Einführen des Dübels 2 entstanden ist, wieder mit Beton zugedrückt. Es steht noch ein letzter Teil des Betons hervor, der auch noch durch die Betonleiteinrichtung 14 zugedrückt wird.
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In 5a ist eine entsprechende Seitenansicht beim Einschieben des Betons in den Hohlraum 60 dargestellt. Dort ist ein Teil der Fahrbahndecke 4 im Schnitt dargestellt, ebenso ein Glättbohlenteil 20' mit einer Halteeinrichtung 28. In 5a ist ein Schnitt durch den Hohlraum 60 dargestellt. Ein Teil des Betons wurde bereits wieder in den Hohlraum 60 eingeführt. Die Betonleiteinrichtung ist an der Glättbohle 20, vorzugsweise an zumindest einem Glätbohlenteil 20' angeordnet.
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5b zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel. Es zeigt ähnlich wie 5a eine Seitenansicht der Vorrichtung beim Einschieben des Betons in den Hohlraum 60 jedoch in einer Detailansicht. Das Ausführungsbeispiel gemäß 5b unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 5a dadurch, dass ist im Unterschied zu 5a zwischen den Glättbohlenteilen 20' und der Betonleiteinrichtung ein elastisches Element 82, vorzugsweise ein Gummimetallelement, angeordnet, um die Betonleiteinrichtung 14 von den Glättbohlenteilen 20' zu entkoppeln.
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Es ist ferner eine Rütteleinrichtung 80 vorgesehen, die die Betonleiteinrichtung 14 in Schwingungen versetzt. Die Rütteleinrichtung 80 kann auch als Vibrationseinrichtung bezeichnet werden. Die Rütteleinrichtung kann, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Unwuchtmotor sein. Die Rütteleinrichtung 80 kann, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellt, direkt an der Betonleiteinrichtung 14 vorgesehen sein.
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Alternativ kann die Rütteleinrichtung auch an den einzelnen Glättbohlenteilen 20' oder an dem Träger angeordnet sein, an dem die Glättbohlenteile 20' angeordnet sind. In diesem Fall wäre das elastische Element 82 nicht zwischen Betonleiteinrichtung 14 und Glättbohlenteil 20' sondern zwischen Glättbohlenteil 20' und dem Träger oder zwischen dem Träger und dem Maschinenrahmen angeordnet.
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Der Leitflächenbereich 16 ist auf der in Fahrtrichtung A gesehenen ersten Seite der Gasse angeordnet. Dieser angehäufte Beton ist schematisch in 5 dargestellt. Auf der zweiten Seite des Hohlraums ist der Betonleitflächenbereich 18 angeordnet. Diese Seite ist in 5 jedoch nicht dargestellt.
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In 6 ist die Betonleiteinrichtung 14 in Alleinstellung näher dargestellt. Dort ist zu erkennen, dass die dargestellte Betonleiteinrichtung 14 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Leitflächenbereich aufweist. Die Betonleiteinrichtung 14 kann, wie dargestellt, derart ausgebildet sein, dass sie an die Dübelsetzeinrichtung 6 montierbar und demontierbar sein kann. In 6 ist die Betonleiteinrichtung aus einem Blech geformt.
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In 7 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel zu der Betonleiteinrichtung aus 6 dargestellt. Auch dieses Ausführungsbeispiel weist einen ersten Leitflächenbereich, einen zweiten Leitflächenbereich und einen dritten Leitflächenbereich auf. Allerdings unterscheidet sich die Betonleiteinrichtung von der Betonleiteinrichtung von 6 dadurch, dass die Betonleiteinrichtung aus mehreren Blechen gebildet ist.
