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Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Betonrohren, -masten,
-rammpfählen od. dgl. Die Herstellung von vorgespannten Betonrohren, -masten, -rammpfählen
od. dgl. macht wegen der oft außerordentlich großen Längen bzw. Höhen dieser Rohre,
Masten, Pfähle, Säulen usw. dann Schwierigkeiten, wenn es sich um die Herstellung
im Schleuderverfahren handelt. Denn in diesem Falle nehmen die zum Schleudern Anwendung
findenden Holz- oder Stahlformen Abmessungen an, die nicht mehr beherrschbar sind.
Zwar können bei schlaffer Bewehrung die Formen entschalt werden, sobald der Beton
erhärtet ist, ohne eine höhere Druckfestigkeit erreicht zu haben. Bei vorgespannter
Bewehrung dagegen müssen bereits beim Entschalen die Vorspannkräfte, die zunächst
von der Schalungsform aufgenommen worden waren, auf den Betonkörper übertragen werden,
der dieser Belastung aber nur in völlig gehärtetem Zustand gewachsen ist. Man hat
zwar versucht, Hilfsmaßnahmen anzuwenden, wie beispielsweise die Dampfhärtung oder
chemische Verfahren, um die Herstellungszeit zu verkürzen. Aber selbst unter Anwendung
dieser Mittel und Maßnahmen erreicht der Beton die erforderliche Druckfestigkeit
erst nach geraumer Zeit, während derer die schweren und sperrigen, kostspieligen
Formen die Vorspannkräfte übernehmen, so daß sie zur Herstellung weiterer Baüstoffkörper
nicht zur Verfügung stehen. Aus den genannten Gründen ist das bisherige Herstellungsverfahren
unwirtschaftlich.
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Es ist zwar bereits bekanntgeworden, kürzere, je einem Teil der herzustellenden
Rohrlänge entsprechende Rohre aus Zement oder Beton, beispielsweise handelsübliche
Zementrohrstücke, aufeinanderzusetzen und mit anliegenden Metalldrähten zu umgeben,
worauf eine zur Einbettung der Drähte und zur Bildung der Zement- oder Betonaußenwand
ausreichende Schicht von Zement oder Beton um die Drähte und Rohrstücke herumgegossen
oder -gestampft wird: Bei diesem Verfahren, das zur Vermeidung der Schwierigkeiten
vorgeschlagen wurde, die sich bei der Entfernung des Formkernes mit auf ihm angebrachter
Bewehrungswicklung ergeben, kommen aber die Vorteile nicht zur Auswirkung, die dann
entstehen, wenn erfindungsgemäß die zum Endstück aneinandergereihten Rohrschüsse
mittels einer an die Innenwand angelegten Bewehrung verspannt werden, worauf in
die so gebildete Schleuderform Baustoffmasse bis zur Erreichung der endgültigen
Wandstärke eingeschleudert wird. Dadurch können kurze und billige Stahlformen für
die Herstellung der Schüsse benutzt werden, da die Beanspruchung der Formen nur
gering ist. Durch die Verwendung der Einzelschüsse wird die Lagerhaltung wesentlich
erleichtert. Es fällt im Gegensatz zu den Verfahren, bei denen beispielsweise Faserzementrohre
beim Einschleudern als Bewehrung benutzt werden, die Notwendigkeit fort, derartig
lange Rohre vorher herstellen zu müssen. Demgegenüber besteht erfindungsgemäß die
Möglichkeit, die aneinandergereihten Schüsse selbst als Schleuderform benötigter
großer Länge benutzen zu können, so daß die kostspieligen Schleuderformen vollständig
in Fortfall kommen, die bisher erforderlich waren, um Bauteile derartig großer Länge
herzustellen. Die Schüsse selbst brauchen nicht oder nur in dem die Beförderungsfestigkeit
herbeiführenden Ausmaß bewehrt zu werden. Weiter kann man die nachträglich aufzubringenden
Baustoffmassen in der verschiedensten Weise ausbilden oder beeinflussen, um Sonderzwecke
verwirklichen zu können, und das gleiche gilt für die Einzelrohrschüsse selbst.
Deren innere Begrenzungsflächen können beispielsweise anschließend an das Schleudern
aufgerauht werden, so daß eine besonders große Haftfestigkeit der angeschlenderten
Baustoffmassen entsteht. Das geschieht beispielsweise dadurch, daß aufrauhend wirkende
Metallkörper eingeschleudert werden, wobei durch Beschleunigen oder Bremsen der
Schleuderbewegung dafür Sorge getragen werden kann, daß zwischen der Baustoffmasse
und den aufrauhend wirkenden Körpern Relativgeschwindigkeiten auftreten, die die
Aufrauhungsvorgänge begünstigen. Hierzu kann beispielsweise Split dienen.
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Zweckmäßig werden die inneren. Begrenzungsflächen der Schüsse zur
Aufnahme der Bewehrung nutenartig ausgenommen, so daß die die Nuten begrenzende
Baustoffmasse eine feste Lagerung der Bewehrung bewirkt: In weiterer Durchführung
der Erfindung werden in den Baustoffkörper vor Herstellung der endgültigen Wandstärken
Fertigteile wie Glockenmuffen bei
Rohren, Mastkappen oder Fußplatten
bei Masten eingeführt. Das hat den Vorteil, daß man auch diese Teile in einheitlichen
Größen und einheitlicher Ausbildung vorfertigen kann, so daß dadurch eine wesentliche
Vereinfachung und Verbilligung der Fertigung eintritt. Weiter kann man die Vorspannungskräfte
auf diese Fertigteile als Widerlager übertragen, so daß besondere, nachträglich
zu entfernende Widerlagerbildungen in Fortfall kommen können.
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Durch derartige Verfahren hergestellte Zwischenerzeugnisse kennzeichnen
.sich dadurch, daß sie aus einem Einzelschoß gegenüber dem Fertigerzeugnis geringerer
Länge und kleinerer Wandstärke bestehen. Die inneren Begrenzungsflächen eines Einzelschusseskönnen
dabei, wie bereits oben ausgeführt, durch notenartige Ausnehmungen unterbrochen
ausgebildet sein, so daß sich eine gute und einfache Anordnungsmöglichkeit der späteren
Bewehrung ergibt. Die Einzelschüsse können zunächst mit planparallelen Flächen aneinander
anliegen. Das kann entweder dadurch erreicht werden, daß man für entsprechend ausgebildete
Stirnabschlüsse schon bei der Fertigung sorgt oder daß man diese Stirnflächen nachträglich
abschleift, um auf diese Weise die genaue planparallele Ausführung zu erreichen.
Die Einzelschüsse können aber auch über Nut und Feder aneinander anliegen, so daß
auf diese Weise eine Verklammerung eintritt, die die zueinander gleichmittige Lage
der Einzelschüsse im Fertigstück sichert und ihre Herbeiführung erleichtert. Als
Zwischenerzeugnisse treten auch die Fertigteile, insbesondere Fertigbetonteile,
in Form von Glockenmuffen, Mastkappen, Fußplatten, Zwischenringen od. dgl. auf.
Derartige Zwischenringe sind beispielsweise dann vorteilhaft, wenn ein Mast später
nach der Aufstellung abgespannt werden muß, so daß er entsprechende Ösen oder Haken
zur Aufnahme der Verspannungen aufweisen muß. Ein Zwischenring kann diese Ankerteile
aufnehmen oder bilden, und er kann als vorgefertigtes Zwischenerzeugnis Anwendung
finden.
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Durch das Verfahren hergestellte Enderzeugnisse kennzeichnen sich
demgemäß dadurch, daß ein Baustoffkörper aus mindestens'zwei aneinanderliegenden
Einzelschüssen und mindestens einer auf die Länge des Baustoffkörpers durchgehenden,
mindestens einseitig an den Einzelschüssen anliegenden Schicht aus jeweils der gleichen
Masse besteht.
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Die Zeichnung gibt beispielsweise Ausführungen zur Durchführung des
neuen Verfahrens und durch das neue Verfahren zu erhaltende Zwischen- und Enderzeugnisse
wieder. In der Zeichnung gibt Fig.1 eine Schleuderform zur Herstellung von Einzelschüssen
mit zur Herstellung eines Einzelschusses eingeführter Betonmasse im Schleuderzustand
wieder; Fig. 2 entspricht einem senkrechten Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig.3 zeigt einen noch in der Schleuderform befindlichen Einzelschoß gegenüber Fig.2
etwas abweichender Ausbildung im Querschnitt; Fig. 4 zeigt eine Reihe zu einem Mast
zusammengefügter Einzelschüsse mit eingelegter, aber noch nicht vorgespannter Bewehrung;
Fig.5 gibt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Glockenmuffenrohr im Längsschnitt wieder;
Fig.6 zeigt den Querschnitt durch ein derartiges Rohr, das jedoch gegenüber dem
Rohr nach Fig. 5 etwas abgeändert ausgebildet ist.
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In Fig. 1 ist die übliche, zweiteilige Form 1, 2 zur Herstellung eines
Einzelschusses gezeigt. Die Form 1, 2 ist in üblicher Weise durch Ringstücke 3 verstärkt.
Die Endringstücke 4, 5 dienen gleichzeitig als Laufringe auf der Schleudermaschine.
Die eingefüllte und zum Einzelschoß ausgeschleuderte Betonmasse ist mit 6 bezeichnet.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch, daß die Betonmasse nicht durch eine zylindrische
bzw. kegelige Mantelfläche begrenzt ist, sondern daß durch eingelegte, nachträglich
entfernte Leisten Nuten 7 entstehen bzw. vorhanden sind, die nachträglich zur Einlegung
der Drähte oder Stäbe der Bewehrung dienen.
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Fig. 4 zeigt einen aus Einzelschüssen 8 bis 13 bestehenden Mast nach
Einfügung der Bewehrung, die aus Drähten oder Stäben 14 besteht. Eine vorgefertigte
Mastkappe 15 schließt den Mast an der Spitze ab. In der Kappe 15 sind Verankerungseinrichtungen
für die Bewehrung vorgesehen. Im vorliegenden Falle bestehen diese Verankerungen
aus Querstäben, um die die Drähte oder Stäbe der Bewehrung herumgeführt sind, so
daß es einer besonderen Festlegung derselben nicht bedarf, vielmehr wirkt der Betonfertigteil
15
auf diese Weise als Widerlager zur Aufnahme der durch die Vorspannung entstehenden
Kräfte. Ein zweites Widerlager ist in Form der Fußplatte 16 vorgesehen. Auch diese
Fußplatte ist als Betonfertigteil ausgebildet und dient als Widerlager für die Kraftwirkungen,
die bei 17 auf die Bewehrung 14 zur Erzeugung deren Vorspannung ausgeübt werden,
wobei in üblicher Weise mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch wirksame
Einrichtungen zur Erzeugung der Vorspannung vorgesehen sind.
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Fig.5 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Glockenmuffenrohr nach
der Fertigstellung. Man erkennt, daß das Glockenmuf£enrohr aus den beiden Einzelschüssen
18 und 19 sowie aus dem als Glockenmuffe ausgebildeten Betonfertigteil 20 besteht,
wenn man von der die Vorspannungskräfte aufnehmenden Widerlagerplatte 21 absieht.
Die Bewehrung selbst ist mit 22 bezeichnet. Die ihr erteilten Vorspannkräfte werden
außer durch die Widerlagerplatte 21 in dem Fertigbetonteil 20 aufgenommen, wobei
eine etwaige Armierung desselben zum gleichen Zwecke herangezogen werden kann. Am
Stoß 23 liegen die beiden Einzelschüsse 18, 19 mit planparallelen Ringflächen aneinander,
wobei diese planparallelen Ringflächen beispielsweise durch entsprechendes Glattschleifen
erzielt worden sind. An der gleichen Stelle könnte aber der Einzelschoß 18 eine
Ringfeder und der Einzelschoß 19 eine entsprechende Ringnut oder umgekehrt aufweisen,
so daß auf diese Weise die Einzelschüsse gegen seitliche Verschiebung gesichert
sind. Nachdem die Teile 18, 19, 20 und 21 mittels der Bewehrung 22 zusammengespannt
worden sind, war die Wandstärke der Einzelschüsse 18, 19, die so gewählt worden
war, daß die Druckfestigkeit der Einzelschüsse 18, 19 zur Aufnahme der Bewehrungsvorspannung
ausreichte, dadurch auf die volle Wandstärke des Rohres gebracht worden, daß die
Betonschicht 24 angeschleudert wurde, die nach dem Erhärten die Teile 18 bis 21
miteinander verbindet. Um die richtige Wandstärke einzustellen, waren der Glockenmuffe
20 bereits bei 25, und dem Spannring 21 bei 26 kleinere, dem Durchmesser der Betonschicht
24 entsprechende innere Durchmesser erteilt worden, so daß die im Ü'berschuß aufgebrachte
Betonmasse selbsttätig abgeschleudert wird. Im Falle des Ausführungsbeispieles nach
Fig.5 ist nur eine einzige, über die Länge des Betonglockenmuffenrohres
durchgehende,
einheitliche Betonschicht 24 vorhanden, an die aber zum Unterschied gegenüber dem
Baustoff der Teile 18 bis 21 geringere Anforderungen gestellt werden, so daß diese
Betonschicht aus dem verhältnismäßig billigen Sandkiesbeton bestehen kann. Man könnte
in der gleichen Weise Vorsatzbeton zur Anwendung bringen, so daß Marmor-, Kunststeinwirkungen
od. dgl. auf der Außenseite des herzustellenden Gegenstandes erzeugt werden.
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Fig. 6 zeigt den Querschnitt durch ein Rohr, das zum Unterschied gegen
das Rohr nach Fig. 5 mehrschichtig ausgebildet ist. Demgemäß liegt zwischen der
innersten Betonschicht 24 und einem Einzelschuß 18 (19) eine Schicht 27, die beispielsweise
aus Asbestzement, aus Beton mit eingelagerten Stahlspänen oder aus sonstigen, festigkeitserhöhenden
Massen bestehen kann. Nachträglich kann auf die innere oder auf die innerste Betonschicht
24 auch noch eine Schutzschicht, beispielsweise aus Kunststoffen, insbesondere Kunstharzen,
Bituminas od. dgl., aufgebracht bzw. aufgeschleudert werden.
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Es liegt im Wesen der Erfindung, daß man natürlich nicht nur einen
stumpfen Stoß der aneinandergereihten Einzelschüsse verwirklichen kann. Man kann
die Einzelschüsse auch mit Abständen aufeinander folgen lassen, so daß insbesondere
von innen anzuschleudernde Baustoffmasse in die Stoßfugen eindringt und dort die
monolithische Verbindung der Einzelschüsse herstellt. Benutzt man durchgehende Innenschichten,
um die Einzelschüsse zu verbinden, so wird es im allgemeinen überflüssig sein, die
Einzelschüsse auch auf der Außenfläche monolithisch abzukleiden, da die Innenschichten,
insbesondere im schleuderverfahren aufgebrachte Innenschichten, ohne weiteres so
kräftig gemacht werden können, daß die erforderliche Verbindung der Einzelschüsse
durch eine monolithische Schicht eintritt. Sollen jedoch die Stoßfugen zwischen
den Einzelschüssen unsichtbar gemacht werden, so wird die Herstellung einer derartigen
Außenschicht zweckmäßig sein. Diese braucht aber nicht im Schleuderverfahren aufgebracht
zu werden, sondern hier erscheinen alle Aufbringeverfahren ausreichend, die die
Stoßfugen zum äußerlichen Verschwinden bringen, so daß also hier beispielsweise
auch schon Baustoff anstriche oder Aufbringen der Baustoffmassen durch Spritzverfahren
ausreichen, wenn man nicht zur Herstellung dickerer Außenschichten übergehen oder
Vorsatzelemente aller Art, wie Platten, Tafeln, Halbringschalen od. dgl., zur Anwendung
bringen will.