-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen
mit individuellem Gerinne aus Beton, bei welchem auf dem Boden eines Formkerns
Formteile angeordnet werden, welche die Form von Gerinnekanälen haben,
danach der Formkern mit nach oben weisendem Boden, ein Formmantel
und eine Bodenmuffe in einer Formstation positioniert werden, eine
vorgefertigte Betonmischung in die vom Formkern, dem Formmantel
und der Bodenmuffe gebildete Form eingefüllt wird und daraufhin der
Formling nach Teilverfestigung und Entformen gewendet sowie zur
Trocknung abtransportiert wird.
-
Ferner
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Schachtunterteilen
aus Beton mit individuellem Gerinne, bestehend aus einem Formmantel
und einem vom Formmantel mit radialem Ab stand umschlossenen, topfartigen
Formkern, der auf der Außenseite
seines Topfbodens einen der Negativform des Gerinnes entsprechenden
Formkörper aufweist.
-
Schachtunterteile
bilden den unteren dichten Abschluß von meist vertikalen Schächten, die
als Bauwerke von Kanalisationssystemen den Zugang zu Abwasserkanälen und
unterirdischen Leitungssystemen ermöglichen. Die meist aus genormten Schachtringen
aufgebauten Schächte
befinden sich häufig
in Schnittstellen des jeweiligen unterirdischen Leitungssystems,
d. h. an Kanalverzweigungen bzw. Aus- und Einmündungen von Nebenkanälen. Die
den unteren Abschluß derartiger
Kanäle
bildenden Schachtunterteile sind topfförmige Gebilde mit einem relativ
dickwandigen dichten Boden und einer meist zylindrischen Seitenwandung,
in welcher Anschlußmittel
für die
Rohre und Kanäle
ausgebildet sind. In dem auch als Gerinne bezeichneten Bodenteil
verlaufen oben offene Kanäle
von meist halbrundem Querschnitt zwischen den jeweiligen Anschlußöffnungen
der Seitenwandung. Um eine staufreie Strömung der häufig mit erheblichen Anteilen
an grobstückigen
Feststoffen verschmutzten Flüssigkeiten
zu gewährleisten,
haben die Gerinnekanäle
ein bestimmtes Gefälle
und der Schachtboden einen auch als Berme bezeichneten Auftritt
von geringer Neigung.
-
Obgleich
die verschiedenartigen Schächte aus
genormten Einzelringen aufgebaut sind, handelt es sich bei den Schachtunterteilen
um individuell gestaltete Bauelemente, die sich bezüglich der
Positionierung der Zu- und Abläufe,
der Durchmesser der Gerinnekanäle
und der anzuschließenden
Rohre voneinander unterscheiden. Darüber hinaus darf für die Herstellung
von Schachtunterteilen und insbesondere deren Gerinnen nur qualitativ
hochwertiger Beton verwendet werden.
-
Die
Herstellung von Schachtunterteilen erfolgt beispielsweise nach den
in der
DE 199 12 829
A bzw. in der
DE
298 10 679 U beschriebenen Verfahren. Grundsätzlich wird
in einer Formanlage ein meist aus Stahlblech bestehender topfförmiger Formkern mit
nach oben weisender Bodenfläche
positioniert und auf dem unteren Kragen dieses Formkerns eine ringförmige Muffe
zur Ausbildung des Zentrierendes des Schachtunterteils abgelegt. Über diesen
Formkern wird anschließend
die auch als Formmantel bezeichnete Außenform gestülpt, wobei
zwischen der in etwa vertikalen Seitenwandung des Formkernes und dem
Formmantel ein Zwischenraum verbleibt, welcher der Dicke der Wandung
des herzustellenden Formkörpers
entspricht. Für
einfache Gerinne mit nur einem einzigen durchgehenden Kanal kann
auf der Bodenfläche
ein Formkörper
angebracht werden, dessen Querschnittsform und Länge denen des herzustellenden
Gerinnekanals entsprechen. Beispielsweise beschreibt die
US 5413307 die Verwendung
eines geraden bzw. bogenförmigen
Formkörpers
aus Metall, der auf eine kuppelförmige
Grundplatte aufgeschweißt
wird.
-
Sehr
spezielle Gerinnegeometrien lassen sich auch durch das in der
US 4177229 beschriebene Verfahren
herstellen, bei dem ein Grundformkörper mit kreisrundem Beckenteil
verwendet wird, an das gegebenenfalls einzelne gerade Teilstücke angeschlossen
werden können.
Diese Formkörper
sind jedoch auf die Herstellung von Gerinneformen mit zentralem,
kreisrundem Becken beschränkt.
-
Auch
das österreichische
Gebrauchsmuster
AT 001821
U beschreibt eine Form zur Herstellung von Schachtunterteilen
mittels derer einfach geformte Gerinnegeometrien realisiert werden
können.
Die Form weist einen zylinderförmigen
Mantel, einen Formkern und zwei Gerinneformkörper auf, deren Ausrichtung
zueinander verändert
werden kann.
-
Wenn
die Gerinne Zweigkanäle
oder andere Besonderheiten enthalten, kompliziert sich die Herstellung
solcher Schachtunterteile beträchtlich.
In der vorstehend kurz erörterten
Weise wird ein Rohling mit durchgehender Sohlplatte maschinell gefertigt. Auf
der Sohlplatte des gewendeten Rohlings erfolgt dann die Ausbildung
des individuellen Gerinnes durch manuelles Einbringen von Frischbeton
und Ausformen der Gerinnekanäle
sowie auch des Auftritts durch Handarbeit. Diese Arbeiten müssen genau
und sorgfältig
durchgeführt
werden, da die Führung
und der Verlauf der Gerinnekanäle
sehr genau an die Höhen-
und Seitenpositionen der Ein- und Ausläufe angepasst werden müssen. Diese
herkömmliche
manuelle Herstellung der individuellen Gerinne kann nur von qualifiziertem
Fachpersonal durchgeführt
werden und ist mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
-
Bei
einer anderen Methode zur Fertigung von Schachtunterteilen werden
vorgefertigte Kunststoff-Formteile verwendet, wobei für jedes
individuelle Gerinne ein komplettes Formteil hergestellt wird, das
alle Gerinnekanäle
enthält
und auf dem Kernboden fixiert wird. Diese Formteile werden als Kunststoffschalen
relativ aufwendig für
jedes individuelle Gerinne entsprechend dem jeweiligen Verlauf der Gerinnekanäle hergestellt
und verbleiben als sog. verlorene Form im hergestellten Gerinne.
Nachteil dieses Verfahrens ist neben dem hohen Preis der Formteile
auch die notwendige Herstellung bei externen Zulieferern, wodurch
sich die gesamte Logistik der maschinellen Fertigung von Schachtunterteilen erheblich
kompliziert.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile bekannter Produktionsverfahren
zu vermeiden und eine kostengünstige
Herstellung von hochwertigen Schachtunterteilen mit individuellem
Gerinne auf technisch einfache Weise zu ermöglichen.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung
nach Anspruch 12 und eine Form nach Anspruch 17 gelöst.
-
Dabei
wird der das Gerinne ausbildende Formkörper aus Formsegmentrohlingen,
deren Querschnitte an die Negativform der Gerinnekanäle angepasst
sind und die auf die für
das jeweilige Gerinne benötigten
Abmessungen zugeschnitten werden, zusammengesetzt. Erfindungsgemäß werden zur
Herstellung des Formkörpers
Formsegmentrohlinge verwendet, die in Längsrichtung eine gerade und/oder
bogenförmige
Kontur aufweisen.
-
Durch
die Bereitstellung einer Mehrzahl an Formsegmentrohlingen, die aus
derartigen geraden bzw. bogenförmigen
Profilen bestehen, aus denen dann entsprechend der Geometrie des
Gerinnes Formsegmentrohlinge ausgewählt und zugeschnitten werden,
die dann zu einem Formkörper
zusammen gesetzt werden, wird ein einfaches Baukastenprinzip geschaffen,
das es ermöglicht,
auch komplexe Gerinneformen in einfacher Weise zu realisieren.
-
Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Formkörper vom
Produzenten der Schachtunterteile selbst nach Bedarf und Konfiguration
des herzustellenden Gerinnes hergestellt werden kann, und zwar durch
einfaches Zusammensetzen und ggf. Nachschneiden von mehreren vorgefertigten
Formsegmenten, deren Querschnitt der Querschnittskontur der herzustellenden
Gerinnekanäle
im wesentlichen entspricht. Diese erfindungsgemäßen Formsegmentrohlinge haben
eine geradlinige oder bogenförmige
Längserstreckung.
Zur Erstellung eines das gesamte Kanalprofil in einem Gerinne abbildenden
Formteils werden ein oder auch mehrere Formsegmente auf geeignete
Langen abge schnitten und aneinander bzw. einzeln auf dem Kernboden
befestigt, wobei durch Kombination von geradlinigen und bogenförmigen Formsegmenten
beliebige Konturen von Formkörpern
erzeugt werden können.
-
Bei
der Herstellung der Formkörper
haben dessen endseitige Formsegmente zweckmäßigerweise eine Überlänge, so
daß deren
Endabschnitte mittels einer geeigneten Vorrichtung mit der Kernwandung
bündig
abgeschnitten werden können.
Die Endabschnitte können
auch etwas innerhalb des Krümmungsradius
des Formkerns gerade abgeschnitten werden. An den Schnittflächen können spezielle
Formsegmente zur Ausformung von Wandöffnungen oder direkt die Zu- und Ablaufteile
selbst angeordnet werden, deren Endstücke dann entsprechend dem Krümmungsradius
des Formmantels abgeschnitten werden, so daß ihre Stirnflächen dicht
an der Innenwandung des Formmantels anliegen.
-
Um
eine stufenlose Kanalführung
zu unterschiedlich hohen Ein- und Ausläufen im Schachtunterteil zu
erzielen und auch Gerinnekanäle
mit dem erforderlichen Gefälle
herstellen zu können,
sollten die vorgefertigten Formsegmente eine größere Höhe als die Tiefe der zu formenden
Gerinnekanäle
haben, wobei die einzelnen Segmente oder der daraus zusammengebaute
Formkörper
im Bodenbereich auf die der Tiefe des jeweiligen Gerinnekanals entsprechende
Höhe z.
B. durch Abschneiden des Bodenbereichs gebracht werden. In entsprechender
Weise kann auch die Bodenfläche
des auf die richtige Höhe zugeschnittenen
Formkörpers
zur Anpassung an die geringfügige
Neigung des seitlich an den Formkörper anschließenden Auftritts
des Formkerns durch z. B. dachförmiges
Zuschneiden angepaßt
werden.
-
Von
wesentlicher praktischer Bedeutung sind die zur Herstellung des
Formkörpers
bzw. der Formsegmente verwendeten Materialien, die be stimmte Anforderungen,
wie beispielsweise einfache Formbarkeit zumindest in bestimmten
Betriebszuständen,
ausreichend hohe Druckfestigkeit ggf. nach einer Aushärtung, Schneidfähigkeit
im ausgehärteten Zustand,
geringer Preis und Recyclefähigkeit
erfüllen müssen. Als
besonders geeignetes Material für
den Formkörper
bzw. seine Einzelsegmente hat sich ein Leichtschaumstoff, insbesondere
der unter der Marke "Styropor" bekannte Hartschaumkunststoff,
erwiesen, der auf einfache Weise in Hohlformen zu den Formsegmenten
ausgeschäumt
werden kann, nach dem Ausschäumen
eine ausreichend hohe Druckfestigkeit und Formbeständigkeit
hat, auf einfache Weise durch geeignete Trennwerkzeuge, wie Hitzdraht, Sägen, Messer,
geschnitten werden kann und letztendlich auch ein sehr billiges
Produkt darstellt.
-
Obgleich
Formsegmente aus Styropor auch im Betonwerk durch Ausschäumen in
verschiedenen Formen gefertigt werden können, ist es in der Regel zweckmäßiger, Segmentrohlinge
in verschiedenen Abmessungen, Querschnitten und Krümmungsradien
vorzufertigen, was ggf. preisliche Vorteile bietet und gleichbleibende
Eigenschaften bzw. Qualität
gewährleistet.
Aus verschiedenen Rohlingen werden dann die für das herzustellende individuelle
Gerinne geeigneten Exemplare ausgewählt und auf vorgegebene Endmaße zugeschnitten.
Hierzu eignen sich besonders Heizdraht-Schneidvorrichtungen mit
einstellbarer linearer und bogenförmiger Schnittführung. Die
auf Endmaß zugeschnittenen
Formsegmente werden dann miteinander zu dem jeweiligen Formkörper verbunden,
z. B. zusammengeklebt. Der dann einteilige Formkörper wird nach einer Endbearbeitung
z. B. seiner Höhe
auf dem Kernboden in einer vorbestimmten Stellung positioniert und
z. B. durch lösbare
Befestigungselemente fixiert. Allerdings können die zugeschnittenen Formsegmente
auch einzeln auf dem Kernboden in praktisch fugenloser enger Anlage
lösbar
befestigt werden. Die Material- und Herstellungskosten der aus Styropor
gefertigten Formkörper sind
so gering, daß nur
eine Einmal-Verwendung wirtschaftlich vertretbar ist und die Formkörper erst
aus den bereits ausgehärteten
Gerinnen entfernt, z. B. herausgeschlagen, werden können. Gegenüber herkömmlicher
Herstellung von individuellen Gerinnen durch Ausmauern von Hand
ergeben sich gravierende Kostenvorteile durch die billigen Formkörper und
die Möglichkeit
einer automatisierten Fertigung der Schachtunterteile mit den individuellen
Gerinnen.
-
Zur
Herstellung des Formkörpers
und seiner Formsegmente sind auch andere Werkstoffe möglich, die
auf einfache Weise in die jeweilige Form gebracht werden können, kostengünstig sind
und die für den
Formvorgang des Schachtunterteils notwendige Druckfestigkeit aufweisen.
Hierzu zählen
beispielsweise Ton- und Lehmmischungen. Daneben kann der Formkörper auch
aus hohlen Segmenten, beispielsweise aus Kunststoffrohrzuschnitten,
hergestellt werden, die an ihren Stoßenden thermisch oder durch
Kleben miteinander und/oder mit dem Kernboden verbunden werden.
-
Der
Formkörper
sollte durchgehend glatte Außenflächen aufweisen,
damit auch die ausgeformten Gerinnekanäle glattwandig werden. Bei
Verwendung von Hartschaumstoff ergeben sich die gewünschten
glatten Oberflächen
bereits durch den Ausschäumvorgang.
Angeschnittene offenporige Bereiche solcher Formsegmente und auch
Formkörper mit
relativ rauher Oberfläche
können
z. B. durch Aufbringen von zugeschnittenen Folien oder von flüssigen oder
pastösen
Substanzen abgedeckt werden, bevor die Betonschüttung erfolgt. Die Abdeckungen aus
Folien oder anderen Substanzen können
Anbackungen des Betons verhindern und das Entformen erleichtern.
-
Die
erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung ermöglicht
eine maschinelle Fertigung von Schachtunterteilen mit individuellem
Gerinne, und zwar mit technisch einfachen und kostengünstigen Mitteln.
Zu diesem Zweck ist der am Boden des Formkerns vorgesehene Formkörper aus
mehreren Formsegmenten zusammengesetzt, die von geradlinigen und/oder
bogenförmigen
Profilen mit etwa den Querschnitten der Gerinnekanäle entsprechenden Profilquerschnitten
abgelängt
sind.
-
Die
Erfindung macht sich den Umstand zunutze, daß die an einen Schachtunterteil
anzuschließenden
Abwasserrohre genormte Durchmesser haben, von denen der Querschnitt
der Gerinnekanäle abhängt, so
daß eine
geringe Anzahl an Profilen mit unterschiedlichem Querschnitt ausreicht,
um aus diesen Profilen die Formkörper
auf dem Topfboden des Formkerns, nach den jeweiligen Vorgaben aufbauen zu
können.
Zu diesem Zweck ist es lediglich erforderlich, Formsegmente mit
einem entsprechenden Querschnitt mit geradliniger und mit bogenförmig verlaufender
Profilachse vorzufertigen. Bei einer entsprechenden Wahl des Bogenradius
können
die Formkörper
aus einzelnen, abgelängten
Segmenten stets so zusammengefügt
werden, daß die
in Ihrer Anschlußlage
vorgegebenen Abwasserrohre über die
mit Hilfe eines solchen Kernaufbaus hergestellten Gerinne strömungstechnisch
gut zusammengeführt werden.
Es brauchen ja die einzelnen Formsegmente lediglich zugeschnitten
und auf dem Boden des Formkerns lösbar befestigt zu werden, wobei
Neigungen der Auftrittfläche
des Schachtbodens durch Formgebung des Bodens oder auch durch eine
Auflage auf dem Boden berücksichtigt
werden können, auf
der dann der Formkörper
bzw. die einzelnen Formsegmente lösbar fixiert werden.
-
Die
freie Gestaltung des Formkörpers
aus vorgefertigten Formsegmenten ermöglicht die maschinelle Herstellung
von Schachtunterteilen mit individuellen Gerinnen vorgegebenen Querschnitts
ohne aufwendige Richt- und Formarbeiten. Es muß lediglich für einen
fugenlosen Übergang
zwischen einzelnen Formsegmenten gesorgt werden, wobei eventuelle
Fugen zwischen den Einzelsegmenten bzw. zwischen den Segmenten und
dem Kernboden abgedeckt und/oder mit einem Fugenfüller ausgefüllt werden
können,
und zwar vom jeweiligen Fertigungsbetrieb der Schachtunterteile.
-
Vorzugsweise
sind an den äußeren Enden des
Formkörpers
Zu- und Ablaufsegmente angebracht, die seitlich über den Formkern vorstehen
und zur Bildung der Zu- und Ablauföffnungen in der Seitenwand
des Schachtunterteils dienen. Diese Zu- und Ablaufsegmente können aus
einem schneidfähigen
ausreichend druckfesten Material, wie z. B. Styropor, bestehen,
so daß ihre
Endteile entsprechend der Innenwand des Formmantels und unter Einbeziehung
des Neigungswinkels beschnitten werden können und danach ihre äußere Stoßfläche praktisch spaltfrei
an der Innenwand des Formmantels anliegt.
-
Die
Erfindung bietet gegenüber
dem Stand der Technik eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Die
Formsegmente bestehen aus preiswerten Materialien und können mit
einfachen technischen Mitteln, wie Messern, Sägen, Schneiddrähten, bearbeitet werden.
Der Zusammenbau der Formsegmente zu dem Formkörper und auch die Fixierung
der einzelnen Formsegmente oder des Formkörpers auf dem Kernboden erfolgt
ebenfalls auf technisch einfache Weise, z. B. durch Kleben oder
mittels geeigneter Befestigungselemente, wie Schrauben, Dübel, etc.
Wesentlich ist, daß alle
diese Maßnahmen
vom Hersteller der Schachtunterteile vor Ort vorgenommen werden
können.
Die einfache Herstellung und der geringe Preis eines kompletten
ggf. kompliziert geformten Formkörpers
ermöglicht
erstmals die maschinelle Serienfertigung von Schachtunterteilen
mit individuellen Gerinnen, wobei der Begriff "individuelles Gerinne" bedeutet, daß sich jedes
Gerinne hinsichtlich z. B. seiner Kanalführung von anderen Gerinnen
unterscheidet. Für
eine Serienfertigung solcher Schachtunterteile unter wiederholter
Verwendung der normalen Formmantel und Formkerne ist es lediglich
notwendig, den Formkörper
eines bereits gefertigten Schachtunterteils vor oder nach dem Entformen
vom Kernboden zu lösen
und auf diesem Kernboden einen neuen vorgefertigten Formkörper zu plazieren,
woraufhin ein weiterer Schachtunterteil mit individuellem Gerinne
in der Formvorrichtung gefertigt werden kann.
-
Im
folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnung im
einzelnen beschrieben. Es zeigen:
-
1, 2 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Herstellen eines Schachtunterteils aus Beton im schematischen
Axialschnitt und in Draufsicht;
-
3 einen
Formkern mit einem auf seinem nach oben weisenden Boden fixierten
Formkörper
in schematischer perspektivischer Darstellung;
-
4 zwei
Formsegmente in schematischer perspektivischer Darstellung;
-
5 schematisch
funktionswesentliche Teile einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Axialschnitt; und
-
6a,
b schematisch die funktionswesentlichen Bauteile einer Verfahrensvariante
gemäß der Erfindung.
-
Die
in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zum
Herstellen eines Schachtunterteils aus Beton enthält eine
Formeinrichtung 1, die aus einem Formmantel 2 und
einem dazu koaxialen topfartigen Formkern 3 zusammengesetzt
wird. Der Formkern 3 hat einen hier nach oben weisenden
ebenflächigen Boden 4 und
ist auf einem rahmenartigen Traggestell 5 angeordnet, das
Kupplungsansätze 6 aufweist. Auch
am äußeren Formmantel 2 sind
Kupplungslaschen 7 vorgesehen, so daß der Formmantel 2 mit dem
Formkern 3 über
die Kupplungsansätze 6 und die
Kupplungslaschen 7 nicht nur miteinander gekuppelt, son dern
auch mit einer Wendeeinrichtung verbunden werden können.
-
Auf
der ggf. dachförmig
gering geneigten Außenseite
des Bodens 4 des Formkerns 3 ist ein Formkörper 8 zur
Ausbildung eines Gerinnes bzw. von Gerinnekanälen angeordnet. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
besteht der Formkörper 8 aus
einem geradlinig durchgehenden Formsegment 9 und aus einem geradlinigen
quer abzweigenden Formsegment 10 und ist z. B. durch Schrauben 8a lösbar mit
dem Boden 4 verbunden. An die freien Stirnseiten dieser Formsegmente 9 bzw. 10 werden
Formstücke 11, 12 für die Zu-
und Abläufe
angeschlossen, die nach dem Zusammenbau von Formkern 3 und
Formmantel 2 mit ihren zugeschnittenen Stirnflächen am
Formmantel 2 praktisch fugenlos anliegen. Diese im Querschnitt
vorzugsweise kreisrunden Formstücke 11, 12 bestehen
zweckmäßig aus
Hartschaumstoff und sind an den Endflächen des Formkörpers z.
B. durch Kleben be- festigt. Wie aus 1 ersichtlich,
sind die beiden Formstücke 11 in
unterschiedlichen Höhen positioniert,
wobei das eine Formstück 11 eine
Einlauföffnung
und das andere Formstück
eine Auslauföffnung
im herzustellenden Schachtunterteil bilden. Die in 1 obere
Linie des Formkörpers 8 lässt das – vergrößert dargestellte – Gefälle des
herzustellenden Gerinnekanals erkennen. Dementsprechend hat das
Formsegment 9 eine sich ändernde Höhe.
-
In
die nach oben offene Formeinrichtung 1 wird der Beton eingefüllt und
durch Rütteln
verdichtet. Durch Überdecken
des Bodens 4 und des darauf aufgebauten Formkörpers 8 mit
einer Betonschicht von vorgegebener Dicke wird der Bodenteil des Schachtunterteils
mit dem Gerinne geformt, und zwar in einer über den gesamten Schachtunterteil
gleichmäßigen hochfesten
Betonqualität.
Nach dem Glätten
und einer ausreichenden Verfestigung des Betons wird die Formeinrichtung 1 gewendet
und der geformte Schachtunterteil mit nach unten weisendem Schachtboden
auf einer Tragpalette abgesetzt, bevor der Schachtunterteil entformt
wird. Zum Entformen des Schachtunter teils wird zweckmäßigerweise
der Formkern 3 und danach der Formmantel 2 vom Schachtunterteil
abgezogen. Der zwischen dem Formmantel 2 und dem Formkern 3 eingelegte
Formring 13, mit dessen Hilfe ein Zentrierfalz zum Aufsetzen
von Schachtringen auf den Schachtunterteil geformt wird, bleibt
jedoch auf der Stirnseite der Umfangswand des Schachtunterteils,
um die Falzausbildung während
des Aushärtns
des Betons in diesem Bereich zu schützen. Der Formkörper 8 und
die Formstücke 11, 12 verbleiben
bei diesem Ausführungsbeispiel
bis zur vollständigen
Aushärtung
des Betons im Schachtunterteil und werden erst danach mit Hilfe
geeigneter Werkzeuge entfernt, z. B. herausgeschlagen oder herausgeschnitten.
-
Voraussetzung
für diese
maschinelle Fertigung von Schachtunterteilen ist allerdings, daß der Formkörper 8 eine
den jeweiligen Gerinnekonturen im Schachtboden angepaßte Form
hat. Dies wird durch Zuschneiden und Zusammenbau von vorgefertigten
Formsegment-Rohlingen
a, b erreicht, wie sie in der 3 dargestellt
sind. Diese Formsegment-Rohlinge entsprechen in ihrem Profilquerschnitt
dem geforderten Querschnitt des jeweiligen Gerinnekanals, haben
jedoch eine größere Höhe H. Mit
vergleichsweise wenigen verschiedenen Querschnittsformen von Formsegment-Rohlingen
können Formkörper 8 für verschiedenartige
Gerinnekanäle hergestellt
werden. Die Gerinnekanäle
von standardisierten und von individuellen Gerinnen haben regelmäßig einen
geradlinigen und/oder bogenförmigen
Verlauf. Daher genügt
es, für
die Formung unterschiedlichster Gerinne gerade und bogenförmige Formsegmente
vorzusehen. Nach 1 und 2 ist zur
Herstellung eines T-förmigen
Gerinnes nur ein gerade durchgehendes Formsegment 9 erforderlich, an
dessen mittlerem Bereich ein zugeschnittenes gerades Formsegment 10 stirnseitig
angeschlossen ist, dessen Stirnseite entsprechend dem Außenumfang des
durchgehenden Formsegments 9 kreisbogenförmig zugeschnitten
wurde. Dabei können
die Formsegmente auch unterschiedliche Querschnitts abmessungen zur
Formgebung von größeren oder
kleineren Gerinnekanälen
haben. Um Fugen und stufenförmige Übergänge zwischen
den einzelnen Formsegmenten zu vermeiden und in den Übergangsbereichen
Abrundungen zu ermöglichen,
können
die Fugen bzw. Verschneidungen mit einem Fugenfüller ausgefüllt und/oder entsprechend abgedeckt
werden.
-
Der
in 4 perspektivisch dargestellte Formkern 3 besteht
aus einer hohlzylindrischen ggf. leicht konischen Seitenwandung 15,
die an ihrer Unterseite einen radial abstehenden Kragen 16 aufweist,
und aus einem druckfesten ebenflächigen
Boden 17, der nach oben weist. Wie durch Striche angedeutet,
ist dieser durchgehende druckfeste Boden 17 für die Ausbildung
der Berme im Gerinne zur Mitte hin unter einem geringen Winkel geneigt.
Auf diesem Boden 17 ist der Formkörper 8 aus einem Hartschaumstoff,
z. B. Styropor®,
durch Kleben, Schrauben oder andere Verbindungsmittel befestigt,
der aus zwei geradlinig verlaufenden Formsegmenten 19, 21 und
einem mittleren bogenförmigen
Formsegment 20, z. B. durch Aneinanderkleben zusammengebaut ist.
die Formsegmente 19, 20, 21 können auch
einzeln auf dem Boden 4 befestigt sein. An den äußeren Enden
der beiden geradlinigen Formsegmente 19, 21 sind
vorgefertigte Anschluß-Formstücke 22, 23 aus
einem leichtgewichtigen Hartschaumstoff vorgesehen, die über den
Außenumfang
der Kernwandung 15 hinausragen und den Formstücken 11a, 11b, 12 in 1, 2 entsprechen.
-
Zur
Herstellung des in 4 dargestellten Formkörpers 8 werden
zwei der in 3 dargestellten vorgefertigten
geradlinigen Formsegment-Rohlinge
a auf eine geeignete Länge
zugeschnitten, die entsprechend dem Durchmesser des Formkerns 3 und
der Länge
des jeweiligen Gerinnekanals bestimmt wird. Da die Lage des Zulaufes
und auch des Ablaufes des herzustellenden Gerinnes festliegt, ergibt
sich auch ein vorbestimmter Verlauf des auszuformenden Gerinnekanals
und damit die erforderliche Kontur des Formkörpers 8. Im vorliegenden
Fall wird der in 3 dargestellte bogenförmige Formsegment-Rohling
b auf die Länge
des Formsegments 20 in 4 zugeschnitten
und mit seinen beiden Stoßflächen an
den inneren Stoßflächen der
beiden aus zwei Segment-Rohlingen a zugeschnittenen geradlinigen
Segmente 19, 21 beispielsweise durch Kleben dauerhaft
befestigt. Der auf diese Weise hergestellte Formkörper hat
die Kontur des Formkörpers 8 in 4.
Allerdings befinden sich die Einlauf- und Auslauföffnungen
des herzustellenden Schachtunterteils auf unterschiedlichen Höhen, um
das notwendige Gefälle
zu erhalten. Da die Höhe
H der vorgefertigten Formsegment-Rohlinge a und b größer als
die Tiefe des herzustellenden Gerinnekanals ist, wird der Bodenbereich
des aus den miteinander verklebten Segmenten 19, 20 und 21 gebildeten
Formkörperrohlings
abgeschnitten, wie dies durch die gestrichelte Linie 24 bei
dem Formsegment-Rohling a in 3 angedeutet
ist. Die Formsegmente können
auch einzeln auf die jeweils geeignete Höhe zugeschnitten werden.
-
Die
in 3 dargestellten Formsegment-Rohlinge a und b bestehen
bei diesem Ausführungsbeispiel
aus einem leichtgewichtigen Hartschaumstoff, der unter der Bezeichnung
Styropor® bekannt
ist. Die beiden Formsegment-Rohlinge a und b haben eine untere ebene
Bodenfläche 31,
zwei leicht konische glatte Seitenflächen 32 und eine obere
bogenförmige
glatte Endfläche 33 sowie
jeweils gleiche Querschnitte, die der Querschnittskontur eines im
Schachtunterteil auszuformenden Gerinnekanals entsprechen. Die Höhe H der
vorgefertigten Formsegment-Rohlinge a und b ist jedoch größer als die
Tiefe des auszuformenden Gerinnekanals.
-
Gegenüber den
auf herkömmliche
Weise durch manuelles Ausmauern gefertigten Gerinnen in Schachtunterteilen
zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten
Schachtunterteile durch eine höhere
Dau erstandfestigkeit und Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Gasen aus, da
ein qualitativ hochwertigerer Beton mit besseren Fließeigenschaften, insbesondere
selbstverdichtender Beton, eingesetzt werden kann und/oder die Betonmasse
während
und nach dem Einfüllvorgang
durch Rütteln
bzw. Vibration verdichtet werden kann, was bei der manuellen Herstellung
der Gerinne nicht möglich
ist.
-
Obgleich
der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Formkörper aus mehreren zugeschnittenen
Formsegmenten eine für
die Praxis besonders vorteilhafte Möglichkeit darstellt, da die
Fertigung des gesamten Formkörpers
aus in eigenen Formen ausgeschäumten
oder aber von Zulieferern gefertigten Formsegment-Rohlingen durch
technisch einfache Maßnahmen
erfolgen kann, erstreckt sich die Erfindung auch auf Fertigungsverfahren,
bei denen der Formkörper
durchgehend hergestellt wird, beispielsweise aus einem großvolumigen
Schaumstoffblock mittels computergesteuerter Roboter herausgeschnitten
wird. Die Verwendung von in bestimmten Formen ausgeschäumten Formsegmenten
aus Hartschaumstoff hat neben den geringen Kosten noch den weiteren
Vorteil, daß sich
durch den Ausschäumvorgang
eine durchgehend glatte Oberfläche
ergibt, wodurch auch die Oberflächen
der Gerinnekanäle glatt
werden und sich der Ausbau der Formkörper erleichtert. Die einzelnen
Formsegmente können
auch mit den jeweils benötigten
Abmessungen und Querschnitten aus Schaumstoffblöcken vom Hersteller der Schachtunterteile
herausgeschnitten oder aus Einzelteilen zusammengefügt werden,
was mit Hilfe von einfachen Schneidmaschinen geschehen kann. Die so
hergestellten Formsegmente werden dann in der oben beschriebenen
Weise zu dem individuellen Formkörper
zusammengebaut, der mit einem Glätt- und
Trennmittel beschichtet werden kann.
-
Zur
Erfindung gehört
auch eine in 5 dargestellte Variante, bei
welcher ein Formkern 3 mit nach unten weisendem Boden 4 und
dar an befestigtem Formkörper 8 in
der Formstation in einer festgelegten Höhe innerhalb des auf einer
Basis 35 abgestützten
Formmantels 2 angeordnet ist. In den vom Formmantel 2 und
vom Formkern 3 begrenzten Formraum wird fließfähiger selbstverdichtender
Beton eingefüllt,
der nach Aushärtung
die an Schachtunterteile gestellten Festigkeits- und Dichteanforderungen
erfüllt.
Ein besonderer Vorteil dieser Herstellungsvariante besteht darin,
daß die
monolithischen Schachtunterteile aufrechtstehend gefertigt werden können, d.
h. nicht in der bisher notwendigen Weise gewendet werden müssen, so
daß die
zum Wenden benötigten
kostspieligen Vorrichtungen wegfallen.
-
Die
Erfindung erstreckt sich auch auf die in 6a und
b dargestellte Herstellung von gesonderten Bodenteilen 36 mit
individuellem Gerinne 37, die in einen in herkömmlicher
Weise hergestellten Schachtunterteil-Rohling 38 oder auch
als Unterteil in einen Betonrohrkörper bzw. einen Schachtring
eingebaut werden. Der das Gerinne 37 enthaltende Schachtunterteil 36 wird
in einer aus einem Mantel 39 und einer ggf. gesonderten
Bodenplatte 40 gebildeten Form aus geeignetem Beton gegossen
(6a). Auf der Bodenplatte 40 ist hier
eine Platte 41 aus z. B. einem Hartschaumstoff wie Styropor® angeordnet, deren
Oberseite zur Formung der Berme z. B. durch Zuschneiden leicht dachförmig ausgebildet
ist. Auf dieser Platte 41 ist der Formkörper 8 zur Ausformung des
Gerinnekanals 37 befestigt. Auch bei den in 1 und 3 dargestellten
Herstellungsarten kann eine solche Platte 41 aus formbarem
bzw. schneidfähigem
Material zwischen dem dann geraden Kernboden und dem Formkörper verwendet
werden. Ferner kann der gesonderte Bodenteil 36 auch ohne
die Platte 41 hergestellt werden. Nach Aushärten und
Entformen des Bodenteils 36 wird der Formkörper 8 mit
der Platte 41 entfernt und der gewendete Bodenteil 36 wird
in den vorgefertigten Schachtboden-Rohling 38 eingesetzt.
Zur Fixierung und Abdichtung des Bodenteils 36 werden die
geraden oder auch keilförmigen
Fugen 42, 43 mit einem Bindemittel, beispielsweise dünnflüssigem Beton,
verfüllt.
Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt auch
hier die Formgebung der verschiedenartigen Gerinnekanäle 37 in
dem Bodenteil 36 durch den Formkörper, der in der oben beschriebenen
Weise aus den geometrisch einfach geformten Formsegmenten zusammengebaut
ist.
-
Die
Herstellung von unterschiedlichen Bodenteilen mit jeweils individuellem
Gerinne kann bei den in den 5 und 6a,
b dargestellten Varianten ebenfalls maschinell ausgeführt werden,
was die eingangs genannten Vorteile erbringt. Bei der Variante nach 6a,
b kann das gesonderte Bodenteil 36 auch im unteren Bereich
eines Rohrkörpers
angeordnet und durch geeignete Mittel, z. B. durch Keilwirkung oder
geeignete Verankerungselemente in Verbindung mit der Fugenerfüllung, dauerhaft
und flüssigkeitsdicht
fixiert werden. Dies ermöglicht
die Herstellung von Schachtunterteilen und auch von Schachtringen
in der gleichen Fertigungsanlage ohne aufwendige Umrüstung.
-
Bei
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hat der Formkörper zur
Bildung des notwendigen Gefälles
der Gerinnekanäle
eine sich kontinuierlich ändernde
Höhe, die
durch die anhand der 3, 4 beschriebene
Beschneidung der Formkörper-Rohlinge
a und b im Bodenbereich erzielt wird. Es ist jedoch auch möglich, vorgefertigte Formkörper mit
konstanter Höhe
zu verwenden, die dann zur Erzeugung des notwendigen Gefälles der Gerinnekanäle auf einer
schrägflächigen Unterlage montiert
werden. Diese Unterlage kann eine schräg an dem Kernboden montierte
Platte gleichbleibender Dicke aus hartem Werkstoff oder auch eine
Platte mit ebener Auflägefläche und
entsprechend dem Gefälle geneigter
Oberseite aus z. B. einem schneidfähigen Hartschaumstoff sein.
-
Schließlich können die
einzelnen Formsegmente auch mehrteilig ausgebildet sein, beispielsweise
aus einem durchgehenden Schaumstoffkern und einer diesen haubenartig überdeckenden schneidbaren
Kunststoffschale bestehen, die nur lose zusammengefügt sind.
Nach dem Entformen können
die Kunststoffschalen im Schachtunterteil verbleiben und glattwandige
Mantelungen der Gerinnekanäle
bilden.