DE102020109011A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von unter Verwendung eines formbaren und aushärtenden Baumaterials errichteten Streckenbauwerken - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von unter Verwendung eines formbaren und aushärtenden Baumaterials errichteten Streckenbauwerken Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von unter Verwendung eines formbaren und aushärtenden Baumaterials, insbesondere Beton oder Asphalt, errichteten Streckenbauwerken, insbesondere von Verkehrsflächen oder Verkehrsflächenbereichen. Die Vorrichtung weist einen mit einem Fahrwerk (12) versehenen Fertiger (11) auf, der einen mit dem Baumaterial (15) beschickbaren Vorratsbehälter (17,18) sowie einen an die gewünschte Querschnittsform des Streckenbauwerks (16) angepassten Baumaterialauslass (14) aufweist. Um eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, womit ein in kontinuierlicher Bauweise errichtetes Streckenbauwerk an einer Oberfläche mit einer Profilierung versehen werden kann, auch wenn diese nicht oder jedenfalls nicht ausschließlich parallel zur Produktionsrichtung des Bauwerks verläuft, schlägt die Erfindung eine Konstruktion vor, bei der der Fertiger (11) mit einer Strukturformeinrichtung (25) versehen ist, die mindestens ein Formelement (30) aufweist, das in eine Oberfläche (19) des aus dem Baumaterialauslass (14) ausgetragenen, zur Bildung des Streckenbauwerks (16) vorgeformten Baumaterials (15) einprägbar ist. Verfahrensgemäß wird damit zunächst das Baumaterial (15) zur Bildung des Streckenbauwerks in einer gewünschten Querschnittsform mittels des Fertigers (11) ausgebracht und anschließend die gewünschte Oberflächenstruktur (32) mittels der an dem Fertiger (11) angeordneten Strukturformeinrichtung (25) erzeugt, wozu das eine Formelement (30) nach dem Ausbringen des Baumaterials (15) vor dessen Abbinden/Aushärten in die Oberfläche (19) des Streckenbauwerks (16) eingeprägt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von unter Verwendung eines formbaren und aushärtenden Baumaterials, insbesondere Beton oder Asphalt, errichteten Streckenbauwerken, insbesondere von Verkehrsflächen oder Verkehrsflächenbereichen, mit einem mit einem Fahrwerk versehenen Fertiger, der einen mit dem Baumaterial beschickbaren Vorratsbehälter sowie einen an die gewünschte Querschnittsform des Streckenbauwerks angepassten Baumaterialauslass aufweist. Die Erfindung ist außerdem auf ein Verfahren gerichtet, nach dem ein zumindest teilweise aus einem formbaren und aushärtenden Baumaterial, insbesondere aus Beton oder Asphalt, bestehendes Streckenbauwerk, insbesondere ein Verkehrsflächenbereich, mit einer strukturierten Oberfläche herstellbar ist. Als formbares Baumaterial im Sinne der Erfindung soll dabei ein Baumaterial verstanden werden, das die ihm beispielsweise mittels des Fertigers vermittelte Form ohne die Einwirkung äußerer Einflüsse auch im noch nicht abgebundenen/ausgehärteten Zustand zumindest im Wesentlichen beibehält. Beispiele für derartige formbare Baumaterialien sind beispielsweise Walzasphalt oder Betonmischungen, wie sie zur Errichtung von Ortbetonwänden, Betonfahrbahnen oder anderen Streckenbauwerken eingesetzt werden.
  • Streckenbauwerke im Straßenbau können beispielsweise in Ortbetonbauweise errichtete Betonschutzwände und insbesondere auch Straßenfahrbahnen oder Fahrbahnbereiche sein. Wenn solche Streckenbauwerke über ihre Strecke einen zumindest annähernd gleichbleibenden Querschnitt haben, so dass insbesondere die sich an den Bauwerken ausbildenden Gebrauchsflächen über die Länge des Bauwerks im Wesentlichen in derselben Flucht bleiben, können die Streckenbauwerke gut mithilfe von Beton- oder Asphaltfertigern hergestellt werden, indem das Baumaterial aus dem Vorratsbehälter des Fertigers, der kontinuierlich aus Betonmischfahrzeugen oder Asphaltlastern nachgefüllt wird, zu dem Baumaterialauslass gelangt, der das Baumaterial z.B. mit einer an den gewünschten Bauwerksquerschnitt angepassten Gleitschalung in die erforderliche Form bringt, während der Fertiger mit seinem Fahrwerk in der Flucht des zu errichtenden Bauwerks weiter bewegt wird. Mit Hilfe eines solchen Fertigers lassen sich Streckenbauwerke mit in gleichbleibender Flucht liegenden (Teil-)Flächen wie z.B. Straßenfahrbahnen oder Ortbetonwände mit hohen Streckenleistungen pro Zeiteinheit errichten.
  • Es kommt vor, dass (Teil-) Flächen eines Streckenbauwerks aus Beton oder aus Asphalt strukturiert sein sollen, also keine durchgehend glatte Oberfläche haben sollen, wie sie von einem herkömmlichen Asphalt- oder Betonfertiger mit dessen Gleitschalung hergestellt werden kann. Ein Beispiel für eine derartige Gestaltung ist ein sogenannter Rüttelstreifen, der als seitliche Begrenzung neben einer Fahrbahn angeordnet wird und der mit meist quer zur Fahrbahnlängsrichtung verlaufenden Vertiefungen ausgestattet ist, die beim Überfahren des Rüttelstreifens vom Fahrer akustisch und aufgrund der hiermit erzeugten Vibrationen am Fahrwerk unweigerlich bemerkt werden. Der Fahrer des Fahrzeugs wird durch einen solchen Rüttelstreifen somit darauf aufmerksam gemacht, dass er seitlich von der Fahrbahn abzukommen droht. Bislang werden derartige Rüttelstreifen, auch als Rüttelbankett bezeichnet, aus Fertigbauteilen diskreter Länge hergestellt, die seitlich neben der Fahrbahn einzeln verlegt werden müssen, was den Baufortschritt im Vergleich zu in kontinuierlicher Bauweise errichteten Streckenbauwerken erheblich verlangsamt. Außerdem ist die Haltbarkeit eines aus Fertigbauteilen bestehenden Banketts aufgrund der vielen, zwischen den einzelnen Bauelementen vorhandenen Fugen im Vergleich zu einer Bauweise aus Ortbeton erheblich geringer.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, womit ein in kontinuierlicher Bauweise errichtetes Streckenbauwerk an einer Oberfläche mit einer Profilierung versehen werden kann, auch wenn diese nicht oder jedenfalls nicht ausschließlich parallel zur Produktionsrichtung des Bauwerks verläuft.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch, dass der Fertiger mit einer Strukturformeinrichtung versehen ist, die mindestens ein Formelement aufweist, das in eine Oberfläche des aus dem Baumaterialauslass ausgetragenen, zur Bildung des Streckenbauwerks vorgeformten Baumaterials einprägbar ist. Verfahrensgemäß ist es somit möglich, dass zunächst das Baumaterial zur Bildung des Streckenbauwerks mit einer gewünschten Querschnittsform mittels des Fertigers ausgebracht wird und anschließend in dem ausgebrachten Baumaterial die gewünschte Oberflächenstruktur mittels der an dem Fertiger angeordneten Strukturformeinrichtung erzeugt wird, die mit mindestens einem Formelement versehen ist, das nach dem Ausbringen des Baumaterials vor dessen Aushärten in die Oberfläche des Streckenbauwerks eingeprägt wird.
  • Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, dass die an der betreffenden Oberfläche des Streckenbauwerks gewünschte Oberflächenstruktur mithilfe des eingesetzten Fertigers selbst unmittelbar im Anschluss an die Querschnittsausbildung des Streckenbauwerks mithilfe der am Fertiger angeordneten Strukturformeinrichtung erzeugt werden kann. Die Ausgestaltung des Streckenbauwerks mit der gewünschten Oberflächenstruktur verlangsamt also das Produktionsverfahren nicht.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei der die Strukturformeinrichtung eine umlaufende, endlose Tragstruktur für das Formelement bzw. die Formelemente aufweist. Eine derartige, endlose Tragstruktur kann beispielsweise von einem um zwei Umlenkrollen umlaufenden, endlosen Plattenband gebildet werden, wobei einzelne oder alle der das Plattenband bildenden Platten mit einem Formelement versehen sind. Eine konstruktiv besonders einfache und wenig fehleranfällige Konstruktion ist es, wenn die Strukturformeinrichtung eine drehbar gelagerte Strukturwalze aufweist, deren Umfangsfläche die Tragstruktur für das oder die Formelement(e) bildet.
  • Eine besonders gute Flexibilität zur Herstellung unterschiedlich strukturierter Flächen an dem Bauwerk erhält man, wenn das/die Formelement(e) an der Strukturformeinrichtung lösbar angeordnet und in verschiedenen Ausrichtungen und/oder Positionen montierbar ist/sind.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den Abstand von mehreren an der Strukturformeinrichtung vorgesehenen Formelementen voneinander und/oder ihre Lage relativ zueinander bzw. zur Strukturformeinrichtung zu verändern. Es können auf diese Weise die Abstände von in die Oberfläche des Bauteils eingeprägten Nuten oder ihr Winkel relativ zur Bauteillängsrichtung variiert werden. Natürlich ist es durch die lösbare Anordnung der Formelemente auch einfach und schnell möglich, diese gegen anders gestaltete Formelemente auszutauschen, beispielsweise solche mit geringerer oder größerer Breite oder Länge, um die Gestaltung der geprägten Oberfläche des Bauteils zu verändern.
  • Die Strukturformeinrichtung ist zweckmäßig dem Baumaterialauslass zugeordnet, wobei sie besonders vorzugsweise zwischen Gleitschalungselementen angeordnet ist, die den Auslass seitlich begrenzen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das am Baumaterialauslass zu seiner gewünschten Querschnittsform geformte Baumaterial unmittelbar nach oder noch während dieser Formgestaltung mit der Oberflächenprofilierung versehen wird, wobei die besonders bevorzugt noch an dem Bauwerksrohling anliegenden Gleitschalungselemente dieses an zwei Flächen abstützen und dadurch verhindert wird, dass durch das Eindrücken der Formelemente in das noch frische, nicht abgebundene Baumaterial die vom Baumaterialauslass erzeugte Querschnittsform verändert wird.
  • Die Tragstruktur ist vorzugsweise um eine zumindest im Wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung des Fertigers verlaufende Umlaufachse umlaufend oder drehend angeordnet. Bei der bevorzugt zum Einsatz kommenden Strukturwalze ist deren Drehachse also im Wesentlichen quer zur Fahrt- und damit Fertigungsrichtung angeordnet, wobei die Drehachse bevorzugt parallel zu der Fläche ausgerichtet sein kann, die von dem/den Formelement(en) mit der Oberflächenstruktur versehen werden soll. Somit ist also in Fällen, in denen eine im wesentlichen horizontale Oberseite des zu errichtenden Streckenbauwerks wie beispielsweise eines Rüttelbanketts profiliert werden soll, die Strukturwalze entsprechend um eine horizontale Drehachse angeordnet.
  • Wenn die Strukturformeinrichtung höhen- und/oder seitenverstellbar an dem Fertiger angeordnet ist, lässt sich die Tiefe und auch die seitliche Position der von dem Formelement im Baumaterial erzeugten Strukturelemente, die komplementär zu dem Formelement ausgestaltet sind, variieren.
  • Eine ganz besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Lage (Neigung) der Umlaufachse relativ zur Lotrichtung und/oder Längsrichtung des Fertigers bzw. des damit errichteten Bauwerks mittels einer Achseinstelleinrichtung veränderbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann man also die Stellung (Neigung/Verschwenkung) der um die Umlaufachse umlaufenden Tragstruktur relativ zur Horizontalen und/oder zur Vertikalen verändern, also beispielsweise die Strukturwalze an der einen der beiden Seiten des Bauwerks ein Stück weit anheben und/oder der anderen Seite ein Stück weit absenken, um so ein Gefälle einer bearbeiteten Bauwerksoberseite zur einen oder anderen Seite zu realisieren. Durch eine Verstellung der umlaufenden Tragstruktur um eine lotrechte Achse erhält die Tragstruktur an der einen Seite des Bauwerks einen Vor- und an der anderen Seite einen Nachlauf, womit die Form der Profilierung in der bearbeiteten Oberfläche des Bauwerks gestaltet werden kann. Sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn dem Baumaterialauslass eine Einrichtung zur Änderung des Auslassquerschnitts für das Baumaterial zugeordnet ist, die mit der Achseinstelleinrichtung gekoppelt ist. Hierbei wird also eine Änderung der Querschnittsform des Bauwerks bereits am Auslassquerschnitt des Ziehkastens vorgegeben und die Lage der Umlaufachse wird bevorzugt automatisch an den geänderten Auslassquerschnitt angepasst. Wenn die Achseinstelleinrichtung und/oder die Einrichtung zur Änderung des Auslassquerschnitts des Baumaterialauslasses während des Betriebs der Vorrichtung betätigbar ist/sind, lässt sich mit der Erfindung ein Bauwerk realisieren, dessen Querschnitt sich in Bauwerkslängsrichtung stufenweise oder insbesondere auch kontinuierlich ändert, ohne dass der Baufortschritt hierzu unterbrochen werden muss. Beispielsweise lässt sich durch eine kontinuierliche Änderung des Auslassquerschnittes des Baumaterialauslasses und/oder der Achseinstelleinrichtung während des Baufortschrittes eine an ihrer Oberseite mit der Profilierung versehene, sogenannte Pendelrinne errichten, deren Quer- und Längsneigung über die Bauwerkslänge variiert, um eine gezielte Abfuhr von Oberflächenwasser hin zu in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Wasserabläufen zu gewährleisten.
  • Die Umlaufgeschwindigkeit der Tragstruktur ist bevorzugt an eine Fahrgeschwindigkeit des Fertigers angepasst, so dass es während des Prägevorgangs nicht zu einem Schlupf zwischen dem Streckenbauwerk eingedrückten Formelement und dem Baumaterial kommt. Die Anordnung der Vorrichtung kann bevorzugt so getroffen sein, dass die Tragstruktur oder die diese bildende Strukturwalze frei drehbar an einer Haltevorrichtung gelagert ist, die am Fertiger, bevorzugt im Bereich des Baumaterialauslasses oder unmittelbar hinter diesem, angeordnet sein kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Strukturformeinrichtung eine Reinigungseinrichtung für das/die Formelemente(e) zugeordnet sein. Damit kann wirksam verhindert werden, dass Reste des Baumaterials beim Einprägen des oder der Formelement(e) in die von dem Fertiger hergestellte Struktur an der Strukturformeinrichtung, also beispielsweise der Strukturwalze oder dem oder den daran ausgebildeten Formelementen, anhaften und möglicherweise daran abbinden, womit auf Dauer eine saubere Herstellung der gewünschten Oberflächenstruktur an dem Bauwerk erschwert würde. Die Reinigungseinrichtung kann beispielsweise eine Wasserverteileinrichtung umfassen, mit der frischer Beton leicht abgespült werden kann. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Bürstenvorrichtung vorgesehen sein, mit der die Strukturformeinrichtung mechanisch gereinigt werden kann.
  • In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Fertiger mit einer der Strukturformeinrichtung nachgeschalteten Oberflächenglätteinrichtung für die mit der Strukturierung versehene Oberfläche des Streckenbauwerks versehen. Eine derartige Oberflächenglätteinrichtung kann beispielsweise mindestens ein Abziehbesen- oder bürstenelement umfassen, mit dem die Oberfläche des vom Fertiger erzeugten und mit der gewünschten Strukturierung an der Oberfläche versehenen Streckenbauwerks durch Abfegen oder Abbürsten geglättet wird, beispielsweise, um die Ausbildung von scharfen Graten nach dem Aushärten zu vermeiden und etwaige in der Oberfläche vorhandene Poren zu schließen. Besonders vorteilhaft ist eine Konstruktion, bei der das Abziehbesenelement am Umfang an einer drehbar angeordneten, von einem Antrieb angetriebenen Besenwalze angeordnet ist, die in einer bevorzugten Ausführungsform um eine Walzenachse drehbar ist, die parallel zur Längsrichtung des Streckenbauwerks verläuft.
  • Es ist möglich, die Strukturformeinrichtung mit einer Vibrationseinrichtung zu versehen, mit der das/die Formelement(e) in Vibration versetzt werden kann, um das Einprägen der gewünschten Oberflächenstruktur in das Streckenbauwerk zu erleichtern und für eine besonders saubere, glatte Gestaltung der von dem/den Formelement(en) erzeugten Strukturflächen zu sorgen. Es ist auch möglich, dass die Strukturformeinrichtung mit Mitteln zur Erzeugung eines vorzugsweise einstellbaren Anpressdruckes zwischen dem mindestens einen Formelement und dem von diesem beaufschlagten vorgeformten Baumaterial versehen ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels dargestellt und näher erläutert ist. Es zeigt:
    • 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht;
    • 2 den Gegenstand der 1 in einer Draufsicht; und
    • 3 eine Einzelheit der Vorrichtung nach den 1 und 2 im Bereich der Strukturformeinrichtung mit einem Abschnitt des damit bearbeiteten Streckenbauwerks in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Verkehrsflächen aus Beton, die im Wesentlichen aus einem Betonfertiger 11 besteht, der ein Fahrwerk mit vier an den Eckbereichen des Fertigers vorgesehenen Fahrraupen 12 aufweist. Mit dem Fahrwerk 12 kann der Betonfertiger über einen Unterbau 13 verfahren werden, wobei aus einem Baumaterialauslass 14 des Fertigers 11 ausgetragener Beton 15 ein Streckenbauwerk 16 bildet, wie dies im Verkehrswegebau bekannt ist.
  • Das Baumaterial 15 wird hierfür mittels Betontransportfahrzeugen zur Baustelle transportiert und in einen am Fertiger 11 vorgesehenen Vorratsbehälter 17 übergeben, aus dem der Beton mittels einer Förderschnecke abgezogen und zu einem den Baumaterialauslass 14 aufweisenden Ziehkasten 18 gefördert wird. Der Beton 15 wird dann durch den Auslass 14 kontinuierlich ausgetragen, während sich der Fertiger 11 weiterbewegt.
  • Die dargestellte und beschriebene, bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient zur Herstellung eines seitlich neben einer Fahrbahn angeordneten Bankettstreifens, der das Streckenbauwerk 16 bildet. Der Bankettstreifen 16 ist an seiner Oberseite 19 mit einer in 3 gut erkennbaren, strukturierten Oberfläche 20 versehen. Demgemäß ist der Ziehkasten 18 mit dem daran vorgesehenen Baumaterialauslass 14 an einem seitlich am Fertiger 11 montierten, neben die Spur des Fahrwerks 12 auskragenden Haltegestell 21 unmittelbar oberhalb des Unterbaus 13 für das zu errichtende Bankett 16 angeordnet. Zur Ausbildung der seitlichen Begrenzung des Banketts 16 sind am Ziehkasten 18 an den rechten und linken Seiten des Baumaterialauslasses 14 Zugschalungselemente 22 angeschlossen, die an ihren in Bewegungsrichtung 23 des Fertigers 11 hinteren, freien Enden miteinander mittels einer längenverstellbaren Koppelstange 24 (3) gekoppelt sind, so dass sich die Schalungselemente 22 während der Bewegung des Fertigers 11 nicht auseinander bewegen können, sondern einen konstanten Abstand voneinander einhalten.
  • Um die gewünschte strukturierte Oberfläche 20 an der Oberseite 19 des beim Austritt aus dem Baumaterialauslass 14 des Ziehkastens 18 gebildeten Banketts 16 auszuformen, ist der Fertiger 11 mit einer Strukturformeinrichtung 25 im Bereich des hinteren, freien Endes der Zugschalungselemente 22 versehen. Die Strukturformeinrichtung 25 ist am Besten in 3 zu erkennen. Sie besteht bei dem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus einer in einem Traggestell 26 frei drehbar gelagerten Strukturwalze 27, deren Drehachse 28 quer zur Bewegungsrichtung 23 des Fertigers 11 verläuft. Die Strukturwalze 27 bildet mit ihrer Umfangsfläche 29 eine Tragstruktur für eine Mehrzahl Formelemente 30, die bei dem Ausführungsbeispiel als im Wesentlichen parallel zur Drehachse 28 verlaufende, im Querschnitt trapezförmig ausgestaltete Leisten ausgestaltet sind, die sich von der äußeren, dem Fahrwerk 12 abgewandten Stirnseite 31 der Strukturwalze etwa über 2/3 der Breite der Umfangsfläche 29 erstrecken (3). Die vertikale Position der Strukturwalze 27 ist so, dass die an ihrer Umfangsfläche 29 in gleichmäßigem Umfangsabstand voneinander angeordneten Formelemente 30 zumindest mit einen Teil ihrer Gesamthöhe h in die Oberseite 19 des von dem Baumaterialauslass 14 in eine rechteckige Querschnittsform vorgeformten Streckenbauwerks 16 eingeprägt werden, während sich die Strukturwalze 27 oberhalb des streifenförmigen Bauwerks 16 um ihre Drehachse 28 mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die der Bewegungsgeschwindigkeit des Fertigers 11 entspricht. Auf diese Weise werden in dem Bankettstreifen 16 an seiner Oberseite 19 in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnete, quer zur Längsrichtung 23 des Banketts verlaufende Nuten 32 erzeugt, bei deren Überfahren mit einem Kraftfahrzeug das Fahrwerk des Fahrzeugs zu Schwingungen angeregt wird (Rüttelbankett).
  • Um die Tiefe der Nuten 32 in der Oberfläche 20 des Banketts 16 genau einstellen bzw. verändern zu können, kann die Strukturwalze 27 mittels einer lediglich schematisch durch den Doppelpfeil in 3 angedeutetem Höheneinstelleinrichtung 33 höhenverstellbar sein. Damit kann die Höhe der Drehachse 28 oberhalb des aus dem Zugkasten 18 austretenden Betons verändert werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine oder zwei Schraubspindeln mit damit kämmenden Spindelmuttern (nicht dargestellt) geschehen, die an Lagerkonsolen 34 angeschlossen sind, an denen die Drehachse 28 drehbar gelagert aufgehängt ist. Möglich ist es dabei, dass die Lagerkonsolen 34, die die Drehlager für die Drehachse 28 der Strukturwalze 27 aufnehmen, relativ zum Traggestell 26 für die Strukturformeinrichtung 25 nicht nur höhenbeweglich montiert sind, sondern dass auch Mittel zur Erzeugung eines einstellbaren Anpressdruckes zwischen der Strukturwalze 27 und dem von dieser beaufschlagten, in die Querschnittsform des Banketts 16 vorgeformten Baumaterial 15 vorgesehen sind. Diese Mittel können beispielsweise auf die Lagerkonsolen wirkende, in ihrer Vorspannung einstellbare Druckfedern sein, die dafür sorgen, dass die Strukturwalze mit definiertem, nach unten gerichteten Anpressdruck in den aus dem Zugkasten ausgebrachten, noch nicht ausgehärteten Beton eindrückt wird und die von den Formelementen hergestellten Einprägungen somit eine gleichbleibende Tiefe aufweisen.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Höhenverstellbarkeit der Strukturwalze so vorgesehen, dass diese die parallele, im Wesentlichen horizontale Ausrichtung zum Unterbau 13 grundsätzlich beibehält. Es ist aber in vorteilhafter Weise ebenso möglich, die Neigung der Umlaufachse der Strukturwalze 27 und damit die des Banketts quer zu dessen Längsrichtung 23 zu ändern, beispielsweise indem die Lagerkonsolen 34 rechts und links der Walze in unterschiedlichen Höhenlagen eingestellt werden. Eine derartige Einstellbarkeit kann auch während des Betriebs der Vorrichtung möglich sein, so dass sich bei Herstellen des Streckenbauwerks die Neigung von dessen mit der Strukturwalze bearbeiteten Oberfläche vorzugsweise kontinuierlich über die Länge verändert. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Achsaufnahme für die Strukturwalze an mindestens einer der beiden Lagerkonsolen 34 exzentrisch an einer mittels eines Antriebs drehbaren Lagerkurbel oder einer daran angelenkten Pleuelstange angeschlossen ist, so dass sich die Achsaufnahme an der entsprechend gestalteten Lagerkonsole während einer Umdrehung der Lagerkurbel auf dem dabei beschriebenen Kurbelkreis sinusförmig bewegt und dabei kontinuierlich aus einer höchsten in eine tiefste Stellung abgesenkt und dann wieder in die höchste Stellung angehoben wird. Dabei kann die relative Lage der Achsaufnahme an der gegenüberliegenden Seite der Strukturwalze unverändert bleiben, beispielsweise auf Höhe der sich seitlich an das Rüttelbankett anschließenden Fahrbahn. Der Antrieb für die Lagerkurbel kann bevorzugt von dem Fahrantrieb der Vorrichtung abgeleitet oder anderweitig mit diesem synchronisiert sein.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Stärke des Anpressdruckes, mit dem die Strukturwalze 27 in den aus dem Ziehkasten 18 ausgebrachten, noch nicht abgebundenen Beton 15 eingedrückt wird, durch das Eigengewicht der Walze sowie eine Gewichtsentlastungseinrichtung 35 bestimmt, die an einem auf die Drehachse 28 der Walze 27 gesteckten Halteschuh 36 angreift und einen Teil der Gewichtslast der Walze unter Einsatz von Zugfedern 37 aufnimmt.
  • Wie man der Zeichnung weiter entnehmen kann, ist an dem Traggestell 26 in Bewegungsrichtung 23 hinter der Strukturwalze 27 eine nachgeschaltete Oberflächenglätteinrichtung 38 mit einer Besenwalze 39 vorgesehen, deren Achse parallel zur Bewegungsrichtung 23 und damit rechtwinklig zur Drehachse 28 der Strukturwalze verläuft. Die Besenwalze 39 ist an ihrem Umfang mit mehreren Abziehbesenelementen versehen, die die strukturierte Oberseite 20 des zuvor ausgeformten Banketts 16 mit leichtem Druck in Richtung der ausgebildeten Nuten 32 und den dazwischenstehenden Stegen abbürsten und hierdurch die Oberfläche 20 glätten. Der Vorgang kann dadurch weiter begünstigt werden, dass eine geringe Menge Wasser auf die Besenelemente bzw. die damit behandelte Oberfläche gespritzt wird.
  • Zur Reinigung der Umfangsfläche 29 der Strukturwalze 27 und der daran ausgebildeten Formelemente 30 ist eine mit mehreren Sprühdüsen 40 versehene, an eine Wasserversorgung 41 angeschlossene Wasserlanze 42 vorgesehen, mit der die Umfangsfläche 29 und die daran ausgebildeten Formelemente 30 von anhaftenden Betonresten befreit wird, nachdem die einzelnen Formelemente beim Umlauf der Walze aus der Oberseite 19 des Banketts 16 wieder nach oben gedreht sind. Das zur Reinigung der Strukturwalze 27 eingesetzte Wasser gelangt bei dem Abspülvorgang zumindest teilweise auf die geprägte Oberseite 20 des Streckenbauwerks 16, um anschließend von den Besenelementen der Besenwalze 39 quer zur Längsrichtung 23 des Bauwerks von diesem abgefegt zu werden und damit zur Glättung insbesondere der Übergangskanten zwischen Nuten und Stegen zu sorgen und zu verhindern, dass sich hier scharfkantige Bereiche ausbilden.
  • Mit der Erfindung wird es möglich, an einer Oberfläche eines Streckenbauwerks eine Oberflächenstruktur kontinuierlich einzuprägen, unter Verwendung ein- und derselben Vorrichtung, mit der das aushärtende Baumaterial im Gleitformverfahren in die gewünschte Querschnittsform gebracht und an gewünschter Stelle ausgetragen wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 11
    Betonfertiger
    12
    Fahrwerk
    13
    Unterbau
    14
    Baumaterialauslass
    15
    Beton
    16
    Streckenbauwerk
    17
    Vorratsbehälter
    18
    Ziehkasten
    19
    Oberseite
    20
    Oberfläche
    21
    Haltegestell
    22
    Zugschalungselemente
    23
    Bewegungsrichtung
    24
    Koppelstange
    25
    Strukturformeinrichtung
    26
    Traggestell
    27
    Strukturwalze
    28
    Drehachse
    29
    Umfangsfläche
    30
    Formelemente
    31
    außenseitige Stirnseite
    h
    Gesamthöhe von 30
    32
    Nuten
    33
    Höheneinstelleinrichtung
    34
    Lagerkonsolen
    35
    Gewichtsentlastungseinrichtung
    36
    Halteschuh
    37
    Zugfedern
    38
    Oberflächenglätteinrichtung
    39
    Besenwalze
    40
    Sprühdüsen
    41
    Wasserversorgung
    42
    Wasserlanze

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von unter Verwendung eines formbaren und aushärtenden Baumaterials, insbesondere Beton oder Asphalt, errichteten Streckenbauwerken, insbesondere von Verkehrsflächen oder Verkehrsflächenbereichen, mit einem mit einem Fahrwerk (12) versehenen Fertiger (11), der einen mit dem Baumaterial (15) beschickbaren Vorratsbehälter (17,18) sowie einen an die gewünschte Querschnittsform des Streckenbauwerks (16) angepassten Baumaterialauslass (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertiger (11) mit einer Strukturformeinrichtung (25) versehen ist, die mindestens ein Formelement (30) aufweist, das in eine Oberfläche (19) des aus dem Baumaterialauslass (14) ausgetragenen, zur Bildung des Streckenbauwerks (16) vorgeformten Baumaterials (15) einprägbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) eine umlaufende, endlose Tragstruktur (29) für das/die Formelement(e) (30) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) eine drehbar gelagerte Strukturwalze (27) aufweist, deren Umfangsfläche (29) die Tragstruktur für das/die Formelement(e) (30) bildet.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Formelement(e) (30) an der Strukturformeinrichtung (25) lösbar angeordnet und in verschiedenen Ausrichtungen und/oder Positionen montierbar ist/sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) dem Baumaterialauslass (14) zugeordnet und vorzugsweise zwischen den Auslass (14) seitlich begrenzenden Gleitschalungselementen (22) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (29) um eine zumindest im Wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung (23) des Fertigers (11) verlaufende Umlaufachse (28) umlaufend oder drehend angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) höhen- und/oder seitenverstellbar an dem Fertiger (11) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, die Lage der Umlaufachse (28) relativ zur Lotrichtung und/oder Längsrichtung des Fertigers bzw. des damit errichteten Bauwerks mittels einer Achseinstelleinrichtung veränderbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Baumaterialauslass (14) eine Einrichtung zur Änderung des Auslassquerschnitts für das Baumaterial zugeordnet ist, die mit der Achseinstelleinrichtung gekoppelt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achseinstelleinrichtung und/oder die Einrichtung zur Änderung des Auslassquerschnitts des Baumaterialauslasses während des Betriebs der Vorrichtung betätigbar sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufgeschwindigkeit der Tragstruktur (29) an eine Fahrgeschwindigkeit des Fertigers (11) angepasst ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (29) oder die diese aufweisende Strukturwalze (27) frei drehbar an einer Tragvorrichtung (26) gelagert ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturformeinrichtung (25) eine Reinigungseinrichtung (40,41,42) für das/die Formelemente(e) (30) zugeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruche 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung eine Wasserverteileinrichtung (40,42) und/oder eine Bürstenvorrichtung umfasst.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertiger (11) mit einer der Strukturformeinrichtung (25) nachgeschalteten Oberflächenglätteinrichtung (38) für die mit der Strukturierung versehene Oberfläche (20) des Streckenbauwerks (16) versehen ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenglätteinrichtung (38) mindestens ein Abziehbesen- oder -bürstenelement (39) umfasst.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) mit einer Vibrationseinrichtung versehen ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturformeinrichtung (25) mit Mitteln (33;35) zur Erzeugung eines vorzugsweise einstellbaren Anpressdruckes zwischen dem mindestens einen Formelement (30) und dem von diesem beaufschlagten, vorgeformten Baumaterial (15) versehen ist.
  19. Verfahren zum Herstellen eines zumindest teilweise aus einem formbaren und aushärtenden Baumaterial, insbesondere aus Beton oder Asphalt, bestehenden Streckenbauwerks (16), insbesondere eines Verkehrsflächenbereichs, mit einer strukturierten Oberfläche, bei dem zunächst das Baumaterial (15) zur Bildung des Streckenbauwerks in einer gewünschten Querschnittsform mittels eines Fertigers (11) ausgebracht wird und anschließend die gewünschte Oberflächenstruktur (32) mittels einer an dem Fertiger (11) angeordneten Strukturformeinrichtung (25) erzeugt wird, die mit mindestens einem Formelement (30) versehen ist, das nach dem Ausbringen des Baumaterials (15) vor dessen Abbinden/Aushärten in die Oberfläche (19) des Streckenbauwerks (16) eingeprägt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Formelement(e) (30) an einer umlaufenden, endlosen Tragstruktur (29) angeordnet ist/sind und jeweils bei jedem Umlauf der Tragstruktur (29) in die Oberfläche (20) des Streckenbauwerks (16) eingeprägt wird/werden.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufbewegung der Tragstruktur (29) mit dem/den daran angeordneten Formelementen (30) von der Bewegung des Fertigers (11) relativ zu dem damit hergestellten Streckenbauwerk (16) abgeleitet wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (20) des Streckenbauwerks (16) nach der Einprägung des/der Formelements/(e) (30) zur Ausbildung der Oberflächenstruktur (32) geglättet, vorzugsweise mittels eines Abziehbesen- oder bürstenelements (39) abgezogen wird.
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