DE19708734A1

DE19708734A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von Stahlbetonschwellen

Info

Publication number: DE19708734A1
Application number: DE1997108734
Authority: DE
Inventors: Helmut Dehling; Clemens Dr Stewing
Original assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Current assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: DE19708734C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von plat tenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbeson dere von Stahlbetonschwellen, wonach in eine Gießform Spann stähle eingebracht werden, dann die Gießform mit Beton ge füllt und der Beton verdichtet wird, und nach ausreichender Verdichtung des Betons die Gießform von den Stahlbeton schwellen mit den darin eingebetteten Spannstählen entfernt wird.

Es sind Gießformen zum Herstellen von vorgespannten Stahl betonschwellen mit in den Beton eingebetteten Spannstählen bekannt, die zwischen Kopfplatten in Parallellage und mit Zwischenräumen zueinander angeordnete Formnester für die ein zelnen Stahlbetonschwellen und in den Kopfplatten der Gieß form verankerte und endseitig in die Formnester vorkragende Spannvorrichtungen für die Spannstähle aufweisen. Bei Einsatz solcher Gießformen verbleibt der eingebrachte Beton bis zur ausreichenden Erhärtung in den Gießformen bzw. den Formnestern. Die Gießformen sind mit oder ohne Betonfüllung ständig im Umlauf. Folglich verlangt dieses Fertigungsprinzip eine der gewollten Fertigungskapazität entsprechende Anzahl an verhältnismäßig aufwendigen Gießformen. Denn die bekannten Gießformen müssen, weil unmittelbar in ihren Kopfplatten die Spannstähle verankert und vorgespannt werden, eine besonders hohe Stabilität aufweisen, um Verformungen durch das Vorspan nen und im Wege des Lösens der vorgespannten Spannstähle zu vermeiden. Denn derartige Verformungen führen zu erheblichen Maßungenauigkeiten und folglich Produktionsausschuß bei der Herstellung der Stahlbetonschwellen. Aus diesem Grunde hat man auch schon Druckstäbe zwischen den Formnestern in die be kannten Gießformen eingesetzt. Dadurch sind die bekannten Gießformen materialaufwendig, in gewichtsmäßiger Hinsicht verhältnismäßig schwer und überdies kostenaufwendig.

Im übrigen ist es bekannt, Stahlbetonschwellen in einer sta tionären Betonierstation in zwei wechselweise nutzbaren Gieß formen herzustellen und nach einem Kippformprinzip frisch zu entschalen. Bei diesem Herstellungsverfahren sind zunächst keine Spannstähle in die Betonschwellen eingebettet. Vielmehr werden für das spätere Einziehen der Spannstähle entspre chende Kanäle in die Betonschwellen in der Betonierstation eingeformt. Die Schwellenrohlinge werden mit einer Kippform auf Paletten abgelegt und durchlaufen auf diesen Paletten schließlich eine Härtekammer. Nach dem Erhärten des Betons werden die Spannstähle in die Kanäle eingefädelt und vorge spannt. Dann allerdings müssen in weiteren Bearbeitungs stationen die Kanäle mit Zementleim ausgepreßt und die Ein führungsöffnungen geschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, wonach sich nicht nur Stahlbetonschwellen sondern auch plattenförmige oder balkenförmige Stahlbetonteile in beson ders rationeller und wirtschaftlicher Weise herstellen lassen. Ferner soll eine für die Automatisierung dieses Her stellungsverfahrens besonders geeignete Vorrichtung geschaf fen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung in verfahrens mäßiger Hinsicht, daß die Spannstähle in einen von der Gieß form separaten Spannrahmen eingelegt und verankert werden, daß der Spannrahmen vor dem Füllen der Gießform auf die Gieß form mit in die Gießform eintauchenden Spannstählen aufge setzt bzw. befestigt wird, daß die Gießform nach dem Verdich ten des Betons mit einer Palette belegt und gemeinsam mit dem Spannrahmen und der Palette um 180° gedreht bzw. gewendet wird, daß dann die Gießform von den Stahlbetonschwellen abge zogen wird, daß anschließend die Stahlbetonschwellen auf der Palette und mit dem Spannrahmen in einer Härtekammer gehärtet werden, daß dann die Stahlbetonschwellen mit dem Spannrahmen von der Palette entnommen werden und daß anschließend der Spannrahmen entfernt wird. - Nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren lassen sich nicht nur Stahlbetonschwellen in rationel ler und wirtschaftlicher Weise herstellen, sondern grundsätz lich auch andere plattenförmige oder balkenförmige Stahl betonteile. Durch die Verwendung eines Spannrahmens befinden sich die Spannstähle in bekannter Weise bereits in der Gieß form, wenn der Beton eingebracht und verdichtet wird, jedoch nach Lehre der Erfindung ohne daß die Gießform irgendwelche Spannkräfte aufnehmen muß. An Stelle der sonst material- und kostenaufwendigen zur Aufnahme von Vorspannkräften dimensio nierten Gießformen ist nach Lehre der Erfindung lediglich ein einfach herzustellender Spannrahmen erforderlich, während die Gießform selbst lediglich zur Aufnahme der Betonfüllung dimensioniert werden muß und als verhältnismäßig dünnwandige Stahlform ausgebildet sein kann. Da ferner die Stahlbeton schwellen nach dem bekannten Kippformprinzip frisch entschalt werden, kommt man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit lediglich einer einzigen verhältnismäßig einfachen und kostensparenden Gießform aus, und zwar unabhängig von der Produktionskapazität. Darüber hinaus wird pro Formenfüllung lediglich ein Spannrahmen benötigt. Die Spannstähle sind in den frisch entschalten Stahlbetonschwellen od. dgl. Stahl betonteilen enthalten. Erst nach Durchlaufen der Härtekammer wird der Spannrahmen entfernt und werden die Spannkräfte auf die Stahlbetonschwellen bzw. Stahlbetonteile übertragen. Nach Lehre der Erfindung werden die Spannstähle in dem Spannrahmen vor dem Aufsetzen auf die Gießform vorgespannt, wenngleich im Rahmen der Erfindungslehre die Herstellung von platten- oder balkenförmigen Stahlbetonteilen und insbesondere Stahlbeton schwellen auch ohne Vorspannung erfolgen kann. Der Spann rahmen läßt sich mit der Gießform auf verschiedene Weise befestigen und wird vorzugsweise verspannt. Dadurch ist der Spannrahmen mit der Gießform, während sie mit Beton gefüllt und diese durch Rütteln verdichtet wird, verspannt. Weiter sieht die Erfindung vor, daß die Gießform, der Spannrahmen und die Palette zu einer Betonier- und Kippstation zu rückgeführt werden und der Spannrahmen vor der Betonier station eine Spannstation durchläuft, so daß ein kontinuier licher Fertigungsumlauf gewährleistet ist.

Im Ergebnis wird ein Sofortentschalungsprinzip mit einem Spätentschalungsprinzip kombiniert, wie sie eingangs erläu tert worden sind.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders ge eignet ist und in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Gießform, in die Gießform einsetzbaren Spannstählen und einer Spannvorrichtung für die Spannstähle besteht. Diese Vorrich tung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung als ein von der Gießform separater Spannrahmen ausgebildet ist, daß die Spannstähle in sich gegenüberliegenden Verankerungs profilen des Spannrahmens einlegbar und mittels Spannmittel gegen den Spannrahmen verspannbar sind, daß der Spannrahmen mit in die Gießform um ein vorgegebenes Maß eintauchenden Spannstählen auf der Gießform zu befestigen ist und daß die Spannstähle bei auf der Gießform aufgesetztem Spannrahmen in stirnwandseitigen Langlöchern der Gießform abgesenkt und die Langlöcher und Spannstähle mittels anpassungsfähiger bzw. an schmiegsamer Dichtmittel abdichtbar sind. Auf diese Weise läßt sich eine hinreichend exakte Einlagerung der Spannstähle in der Gießform erreichen. Die Spannvorrichtung dient zur Aufnahme der Spannstähle und Vorspannkräfte. Die Abdichtung der stirnwandseitigen Langlöcher zum Eintauchen der Spannstähle in die Gießform bereitet keine Schwierigkeiten, auch nicht in Bezug auf die stirnseitige Maßgenauigkeit der Stahlbetonschwellen bzw. anderer Stahlbetonteile. Der Spannrahmen ist aus Stahlprofilen aufgebaut, welche beispielsweise als Hohlprofile ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein zur Aufnahme der Spannkräfte hinreichend stabiler und dennoch in gewichtsmäßiger Hinsicht möglichst leichter Spannrahmen verwirklicht. Die Verankerungsprofile des Spannrahmens weisen zweckmäßigerweise Durchtrittsöffnun gen für die in Parallellage einlegbaren Spannstähle auf, während die Spannmittel als außenliegende Spannbolzen ausge bildet sind. Solche Spannbolzen lassen sich mit den Spann stählen endseitig zur Erzeugung der erforderlichen Vorspann kräfte verschrauben, während die Verankerungsprofile die zur Aufnahme der Spannkräfte erforderlichen Widerlager bilden. Die Langlöcher können als schlitzartige Vertikalführungen für die Spannstähle und die Dichtmittel als biegeelastische Dichtlippen oder Dichtstreifen ausgebildet sein, welche die Langlöcher Stoß gegen Stoß oder mit Überlappung überdecken. Die Gießform weist in an sich bekannter Weise mehrere im Parallellager angeordnete Formnester für beispielsweise Stahlbetonschwellen auf, wobei die Formnester von den Spann stählen bei aufgesetztem Spannrahmen durchlaufen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Anlage zum Her stellen von Stahlbetonschwellen,

Fig. 2 eine Betonierstation für den Gegenstand nach Fig. 1 in Frontansicht,

Fig. 3 eine Gießform mit Spannrahmen in Aufsicht,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 3 und

Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 4 im Bereich von die Stirnwand der Gießform durchdringen den Spannstählen.

Nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage zum Her stellen von Stahlbetonschwellen 1 werden zunächst Spannstähle 2 in einen Spannrahmen 3 eingelegt und vorgespannt. Der Spannrahmen 3 wird vor dem Füllen einer Gießform 4 auf die Gießform 4 mit in die Gießform 4 eintauchenden Spannstählen 2 aufgesetzt und dann in einer Betonierstation 5 gefüllt und verdichtet. Die Gießform 4 wird nach dem Verdichten des Betons in einer Betonier-Kippstation 6 mit einer Palette 7 belegt und gemeinsam mit dem Spannrahmen 3 und der Palette 7 um 180° gedreht. Dazu kann die Gießform 4 mit der Palette 7 verspannt sein. Anschließend wird in einer nächsten Station die Gießform 4 von den Stahlbetonschwellen 1 abgezogen. Dar aufhin werden die Stahlbetonschwellen 1 auf der Palette 7 und mit dem Spannrahmen 3 in einer Härtekammer 8 gehärtet. Dazu wird die Härtekammer 8 mit entsprechenden Stapelpaketen be schickt, die mittels eines Stapelkrans 9 aufgestapelt worden sind. Der Härtekammer 8 ist eine Entstapelstation 10 nachge schaltet. In dieser Entstapelstation 10 werden die Stahl betonschwellen 1 mit dem Spannrahmen 3 von der Palette 7 ent nommen. Der Entstapelstation 10 folgt eine Entspannstation 11, in welcher der Spannrahmen 3 von den Stahlbetonschwellen 1 entfernt wird. Der Entspannstation 11 folgt eine Spann rahmen-Übersetzstation 12 für die Rückführung der Spannrahmen 3. Endlich gelangen die Stahlbetonschwellen 1 in eine Be arbeitungsstation 13 zum Aufbringen von Schienenbefestigungs material. Die Gießform 4, der Spannrahmen 3 und die Palette 7 werden zu der Betonier- und Kippstation 6 zurückgeführt, wo bei der Spannrahmen 3 vor der Betonierstation 5 eine Spann station durchläuft, in der erneut Spannstähle 2 eingelegt und ggf. vorgespannt werden.

Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau die Gießform 4, in die Gießform 4 ein setzbare Spannstähle 2 und eine Spannvorrichtung für die Spannstähle 2 auf. Diese Spannvorrichtung ist als ein von der Gießform 4 separater Spannrahmen 3 ausgebildet. Die Spann stähle 2 sind in sich gegenüberliegenden Verankerungsprofilen 15 des Spannrahmens 3 einlegbar und mittels Spannmittel 16 gegen den Spannrahmen 3 verspannbar. Der Spannrahmen 3 ist mit in die Gießform 4 um ein vorgegebenes Maß eintauchenden Spannstählen 2 auf der Gießform 4 zu befestigen. Die Spann stähle 2 sind bei auf der Gießform 4 aufgesetztem Spannrahmen 3 in stirnwandseitigen Langlöchern 17 der Gießform 4 abge senkt, wobei die Langlöcher 17 und Spannstähle 2 mittels an passungsfähiger Dichtmittel 18 abgedichtet werden. Der Spann rahmen 3 ist aus Stahlprofilen zusammengesetzt. Die Stahl profile sind als Hohlprofile, z. B. Kastenprofil ausgebildet. Die Verankerungsprofile 15 des Spannrahmens 3 weisen Durch trittsöffnungen 19 für die in Parallellage einlegbaren Spann stähle 2 auf. Als Spannmittel sind außenliegende Spannbolzen 16 vorgesehen. Die Langlöcher 17 sind als schlitzartige Ver tikalführungen für die Spannstähle 2 und die Dichtmittel 18 als biegeelastische Dichtlippen ausgebildet, welche nach dem Ausführungsbeispiel Stoß gegen Stoß die Langlöcher 17 über brücken. Die Gießform 4 weist mehrere in Parallellage ange ordnete Formnester 20 für die Herstellung von Stahlbeton schwellen 1 auf. Diese Formnester 20 sind von den Spann stählen 2 bei aufgesetztem Spannrahmen 3 durchlaufen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen oder bal kenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von Stahlbeton schwellen, wonach in eine Gießform Spannstähle eingebracht werden, dann die Gießform mit Beton gefüllt und der Beton verdichtet wird, und nach ausreichender Verdichtung des Betons die Gießform von den Stahlbetonschwellen mit den darin eingebetteten Spannstählen entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstähle in einem von der Gießform separaten Spannrahmen eingelegt und verankert werden, daß der Spannrahmen vor dem Füllen der Gießform auf die Gießform mit in die Gießform eintauchenden Spannstählen aufgesetzt wird, daß die Gieß form nach dem Verdichten des Betons mit einer Palette be legt und gemeinsam mit dem Spannrahmen und der Palette um 180° gedreht wird, daß dann die Gießform von den Stahl betonschwellen abgezogen wird, daß anschließend die Stahl betonschwellen auf der Palette und mit dem Spannrahmen in einer Härtekammer gehärtet werden, daß dann die Stahlbeton schwellen mit dem Spannrahmen von der Palette entnommen werden und daß anschließend der Spannrahmen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstähle in dem Spannrahmen vor dem Aufsetzen auf die Gießform vorgespannt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Spannrahmen mit der Gießform verspannt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gießform, der Spannrahmen und die Palette zu einer Betonier- und Kippstation zurückgeführt werden und der Spannrahmen vor der Betonierstation eine Spannstation durchläuft.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Gießform, in die Gießform einsetzbaren Spannstählen und mit einer Spannvorrichtung für die Spannstähle, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann vorrichtung als ein von der Gießform (4) separater Spann rahmen (3) ausgebildet ist, daß die Spannstähle (2) in sich gegenüberliegenden Verankerungsprofilen (15) des Spann rahmens (3) einlegbar und mittels Spannmittel (16) gegen den Spannrahmen (3) verspannbar sind, daß der Spannrahmen (3) mit in die Gießform (4) um ein vorgegebenes Maß ein tauchenden Spannstählen (2) auf der Gießform (4) zu befestigen ist und daß die Spannstähle (2) bei auf der Gießform (4) aufgesetztem Spannrahmen (3) in wandseitigen Langlöchern (17) der Gießform (4) abgesenkt und die Lang löcher (17) und Spannstähle (2) mittels anpassungsfähiger Dichtmittel (18) abdichtbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen (3) aus Stahlprofilen aufgebaut ist und die Stahlprofile als Hohlprofile ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß die Verankerungsprofile (15) des Spannrahmens (3) Durchtrittsöffnungen (19) für die einlegbaren Spannstähle (2) aufweisen und als Spannmittel außenliegende Spannbolzen (16) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (17) als schlitzartige Vertikalführungen für die Spannstähle (2) und die Dicht mittel (18) als biegeelastische Dichtlippen oder Dichtstreifen ausgebildet sind, welche die Langlöcher (17) Stoß gegen Stoß oder mit Überlappung überdecken.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (4) in an sich bekannter Weise mehrere in Parallellage angeordnete Formnester (20) für Stahlbetonschwellen (1) aufweist und die Formnester (20) von den Spannstählen (2) bei aufgesetztem Spannrahmen (3) durchlaufen sind.