DE19708734C2

DE19708734C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von Stahlbetonschwellen

Info

Publication number: DE19708734C2
Application number: DE1997108734
Authority: DE
Inventors: Helmut Dehling; Clemens Stewing
Original assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Current assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: DE19708734A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Spannbetonteilen, ins besondere von Spannbetonschwellen, wonach in eine Gießform Spannstähle eingebracht werden, dann die Gießform mit Beton gefüllt und der Beton verdichtet wird, und nach ausrei chender Verdichtung des Betons die Gießform von den Spann betonschwellen 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 einzelnen Stahlbetonschwellen und in den Kopfplatten der Gießform verankerte und endseitig in die Formnester vorkragende Spannvorrichtungen für die Spannstähle auf weisen. Bei Einsatz solcher Gießformen verbleibt der einge brachte Beton bis zur ausreichenden Erhärtung in den Gieß formen bzw. den Formnestern. Die Gießformen sind mit oder ohne Betonfüllung ständig im Umlauf. Folglich verlangt die ses Fertigungsprinzip eine der gewollten Fertigungs kapazität entsprechende Anzahl an verhältnismäßig aufwen digen 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 Vorspannen und im Wege des Lösens der vorgespannten Spannstähle zu vermeiden. Denn derartige Verformungen führen zu erheblichen Maßungenauigkeiten und folglich Produktions ausschuß bei der Herstellung der Stahlbetonschwellen. Aus diesem Grunde hat man auch schon Druckstäbe zwischen den Formnestern in die bekannten Gießformen eingesetzt. Dadurch sind die bekannten Gießformen materialaufwendig, in gewichtsmäßiger Hinsicht verhältnismäßig schwer und über dies kostenaufwendig.

Im übrigen ist es bekannt, Stahlbetonschwellen in einer stationären Betonierstation in zwei wechselweise nutzbaren Gießformen herzustellen und nach einem Kippformprinzip frisch zu entschalen. Bei diesem Herstellungsverfahren sind zunächst keine Spannstähle in die Betonschwellen einge bettet. Vielmehr werden für das spätere Einziehen der Spannstähle entsprechende Kanäle in die Betonschwellen in der Betonierstation eingeformt. Die Schwellenrohlinge werden mit einer Kippform auf Paletten abgelegt und durch laufen auf diesen Paletten schließlich eine Härtekammer. Nach dem Erhärten des Betons werden die Spannstähle in die Kanäle eingefädelt und vorgespannt. Dann allerdings müssen in weiteren Bearbeitungsstationen die Kanäle mit Zementleim ausgepreßt und die Einführungsöffnungen geschlossen werden.

Schließlich ist aus der US-4 758 393 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Spannbetonteilen bekannt. Dabei werden Spannstähle in einen von einer Gießform separaten Spann rahmen eingelegt und verankert. Der Spanntrahmen wird vor dem Füllen der Gießform auf diese Gießform aufgesetzt, und zwar mit den in die Gießform eintauchenden Spannstählen. Außerdem wird die Gießform mit Beton gefüllt und der Beton verdichtet, und zwar auf einem Vibrationstisch. Nach ausreichender Verdichtung des Betons wird die Giesform von den solchermaßen erzeugten Spannbetonschwellen mit den darin eingebetteten Spannstählen abgezogen. Schließlich werden die Stahlbetonschwellen mit dem Spannrahmen in einer Härtekammer gehärtet und abschließend mit dem Spannrahmen entnommen. Insofern handelt es sich um eine Gießform, welche erst durch Vereinigung mit dem Spannrahmen realisiert wird. Dies führt dazu, dass dieser Spannrahmen mit den Vorsprüngen nicht nur eine Dichtungsfunktion für die Gießform übernehmen muss, sondern gleichzeitig eine Verspannung von Spannrahmen und Gießformen gegeneinander unerlässlich ist, um die erforderliche Dichtigkeit zu erreichen und für die Verankerung der Spannstähle zu sorgen. Spannrahmen und Gießform müssen daher aneinander angepasst sein, zumindest im stirnseitigen Bereich der Gießform. Da Spannrahmen und Gießform zwingend gegen einander zu verspannen sind, um die erforderliche Dichtig keit zu erreichen, ist es unerlässlich, die bekannte Giesform aus hochwertigem Material und insbesondere genau zu fertigen. Dies gilt natürlich auch für den zugehörigen Spannrahmen, schon um die hydraulisch aufgebrachten Verspannkräfte aufnehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Spann betonteilen anzugeben, bei welchem auf eine einfach gestaltete Giesform zurückgegriffen werden kann, insbeson dere die Gießform keine Spannkräfte aufnehmen muss. Außerdem soll eine für die Durchführung dieses Verfahrens beson ders geeignete Vorrichtung geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Spannbetonteilen, insbesondere Spannbetonschwellen, wonach

- Spannstähle in einen von einer Gießform separaten Spannrahmen eingelegt und verankert werden, wonach ferner
- der Spannrahmen vor dem Füllen der Gießform auf die Gießform mit dem in die Gießform eintauchenden Spann stählen aufgesetzt wird, wobei
- die Spannstähle bei aus der Gießform aufgesetztem Spannrahmen in stirmwandseitigen Langlöchern der Gies form abgesenkten werden und wobei
- die Langlöcher und die Spannstähle mittels anpassungs fähiger Dichtmittel abgedichtet werden, wonach abschließend die Gießform mit Beton gefüllt wird und der Beton verdichtet wird, wonach weiter
- nach ausreichender Verdichtung des Betons die Gießform von den Spannbetonschwellen mit den darin einge bettenen Spannstählen abgezogen wird, wonach dann
- die Spannbetonschwellen in dem Spannrahmen in einer Härtekammer gehärtet werden und wonach abschließend
- die Spannbetonschwellen mit dem Spannrahmen entnommen werden und schließlich der Spannrahmen entfernt wird.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gießform nach dem Verdichten des Betons mit einer Palette belegt und gemeinsam mit dem Spannrahmen und der Palette um 180° gedreht wird, dass die Spannbeton schwellen auf der Palette und in dem Spannrahmen in der Härtekammer gehärtet werden, und dass die Spann betonschwellen mit dem Spannrahmen von der Palette entnommen werden.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur Spannbetonschwellen in rationeller und wirtschaft licher Weise herstellen, sondern grundsätzlich auch andere plattenförmige oder balkenförmige Spann betonteile. Durch die Verwendung eines Spannrahmens befinden sich die Spannstähle in bekannter Weise bereits in der Gießform, wenn der Beton eingebracht und verdichtet wird, jedoch nach Lehre der Erfindung ohne daß die Gießform irgendwelche Spannkräfte auf nehmen muß. An Stelle der sonst material- und kosten aufwendigen 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 ausge bildet sein kann. Da ferner die Spannbetonschwellen 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 Spannbeton schwellen od. dgl. Spannbetonteilen enthalten. Erst nach Durchlaufen der Härtekammer wird der Spannrahmen entfernt und werden die Spannkräfte auf die Spann betonschwellen bzw. Spannbetonteile übertragen. Nach Lehre der Erfindung werden die Spannstähle in dem Spannrahmen vor dem Aufsetzen auf die Gießform vorge spannt. Der Spannrahmen 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 Betonierstation eine Spannstation durchläuft, so dass ein kontinuierlicher 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 geeignet ist und in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Gießform, in die Gießform einsetzbaren Spannstählen und einer Spannvorrichtung für die Spannstähle besteht, wobei

- die Spannvorrichtung als ein von der Gießform separater Spannrahmen ausgebildet ist, wobei ferner
- die Spannstähle in sich gegenüberliegenden Verankerungsprofilen des Spannrahmens einlegbar und mittels Spannmitteln gegen den Spannrahmen verspannbar sind, und wobei
- der Spannrahmen mit in die Gießform um ein vorge gebenes Maß eintauchenden Spannstählen auf der Gieß form zu befestigen ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass
- die Spannstähle bei auf der Gießform aufgesetztem Spannrahmen in wandseitigen Langlöchern der Gießform abgesenkt sind, und dass
- die Langlöcher und Spannstähle mittels anpassungs fähiger Dichtmittel abdichtbar sind.
- Auf diese Weise läßt sich eine hinreichend exakte Einlagerung der Spannstähle in der Gießform erreichen. Die Spannvorrichtung dient zur Aufnahme der Spann stähle und Vorspannkräfte. Die Abdichtung der stirn wandseitigen Langlöcher zum Eintauchen der Spannstähle in die Gießform bereitet keine Schwierigkeiten, auch nicht in Bezug auf die stirnseitige Maßgenauigkeit der Spannbetonschwellen bzw. anderer Spannbetonteile. Der Spannrahmen ist aus Stahlprofilen aufgebaut, welche beispielsweise als Hohlprofile ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein zur Aufnahme der Spannkräfte hin reichend stabiler und dennoch in gewichtsmäßiger Hin sicht möglichst leichter Spannrahmen verwirklicht. Die Verankerungsprofile des Spannrahmens weisen zweck mäßigerweise Durchtrittsöffnungen für die in Parallel lage einlegbaren Spannstähle auf, während die Spann mittel als außenliegende Spannbolzen ausgebildet sind. Solche Spannbolzen lassen sich mit den Spannstählen endseitig zur Erzeugung der erforderlichen Vorspannkräfte 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 in Parallellage angeordnete Formnester für beispielsweise Spannbetonschwellen auf, wobei die Formnester von den Spannstählen bei aufgesetztem Spannrahmen durchlaufen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu tert; 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 durchdringenden Spannstählen.

Nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage zum Herstellen von Spannbetonschwellen 1 werden zunächst Spann stähle 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 Spann stählen 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 Stahlbeton schwellen 1 abgezogen. Daraufhin werden die Stahlbeton schwellen 1 auf der Palette 7 und mit dem Spannrahmen 3 in einer Härtekammer 8 gehärtet. Dazu wird die Härtekammer 8 mit entsprechenden Stapelpaketen beschickt, die mittels eines Stapelkrans 9 aufgestapelt worden sind. Der Härte kammer 8 ist eine Entstapelstation 10 nachgeschaltet. In dieser Entstapelstation 10 werden die Stahlbetonschwellen 1 mit dem Spannrahmen 3 von der Palette 7 entnommen. Der Entstapelstation 10 folgt eine Entspannstation 11, in welcher der Spannrahmen 3 von den Spannbetonschwellen 1 entfernt wird. Der Entspannstation 11 folgt eine Spann rahmen-Übersetzstation 12 für die Rückführung der Spann rahmen 3. Endlich gelangen die Spannbetonschwellen 1 in eine Bearbeitungsstation 13 zum Aufbringen von Schienen befestigungsmaterial. Die Gießform 4, der Spannrahmen 3 und die Palette 7 werden zu der Betonier- und Kippstation 6 zu rückgeführt, wobei der Spannrahmen 3 vor der Betonier station 5 eine Spannstation 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 einsetzbare Spannstähle 2 und eine Spannvorrichtung für die Spannstähle 2 auf. Diese Spannvorrichtung ist als ein von der Gießform 4 separater Spannrahmen 3 ausgebildet. Die Spannstähle 2 sind in sich gegenüberliegenden Verankerungs profilen 15 des Spannrahmens 3 einlegbar und mittels Spann mittel 16 gegen den Spannrahmen 3 verspannbar. Der Spann rahmen 3 ist mit in die Gießform 4 um ein vorgegebenes Maß eintauchenden Spannstählen 2 auf der Gießform 4 zu befestigen. Die Spannstähle 2 sind bei auf der Gießform 4 aufgesetztem Spannrahmen 3 in stirnwandseitigen Langlöchern 17 der Gießform 4 abgesenkt, wobei die Langlöcher 17 und Spannstähle 2 mittels anpassungsfähiger Dichtmittel 18 abgedichtet werden. Der Spannrahmen 3 ist aus Stahlprofilen zusammengesetzt. Die Stahlprofile sind als Hohlprofile, z. B. Kastenprofil ausgebildet. Die Verankerungsprofile 15 des Spannrahmens 3 weisen Durchtrittsöffnungen 19 für die in Parallellage einlegbaren Spannstähle 2 auf. Als Spannmittel sind außenliegende Spannbolzen 16 vorgesehen. Die Langlöcher 17 sind als schlitzartige Vertikalführungen 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 Spannbeton 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 balkenförmigen Spannbetonteilen, insbesondere Spann betonschwellen (1), wonach

- Spannstähle (2) in einen von einer Gießform (4) separaten Spannrahmen (3) eingelegt und verankert werden, wonach ferner
- der Spannrahmen (3) vor dem Füllen der Gießform (4) auf die Gießform (4) mit den in die Gießform (4) eintauchenden Spannstählen (2) aufgesetzt wird, wobei
- die Spannstähle (2) bei auf der Gießform (4) aufge setztem Spannrahmen (3) in stirnwandseitigen Lang löchern (17) der Gießform (4) abgesenkt werden, und wobei
- die Langlöcher (17) und die Spannstähle (2) mittels anpassungsfähiger Dichtmittel (18) abgedichtet werden, wonach anschließend
- die Gießform (4) mit Beton gefüllt und der Beton verdichtet wird, wonach weiter
- nach ausreichender Verdichtung des Betons die Gießform (4) von den Spannbetonschwellen (1) mit den darin eingebetteten Spannstählen (2) abgezogen wird, wonach dann
- die Spannbetonschwellen (1) in dem Spannrahmen (3) in einer Härtekammer gehärtet werden, und wonach abschließend
- die Spannbetonschwellen (1) mit dem Spannrahmen (3) entnommen werden und schließlich der Spannrahmen entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (4) nach dem Verdichten des Betons mit einer Palette (7) belegt und gemeinsam mit dem Spannrahmen (3) und der Palette (7) um 180° gedreht wird, daß die Spannbetonschwellen (1) auf der Palette (7) und in dem Spannrahmen (3) in der Härtekammer gehärtet werden, und daß die Spannbetonschwellen (1) mit dem Spannrahmen (3) von der Palette (7) entnommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstähle (2) in dem Spannrahmen (3) vor dem Aufsetzen auf die Gießform (4) vorgespannt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen (3) mit der Gießform (4) verspannt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (4), der Spannrahmen (3) und die Palette (7) zu einer Betonierstation (5) und Betonier-Kippstation (6) zurückgeführt werden und der Spannrahmen (3) vor der Betonierstation (5) eine Spannstation durchläuft.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Gießform (4), in die Gießform (4) einsetzbaren Spannstählen (2), und mit einer Spannvorrichtung für die Spannstähle (2), wobei

- die Spannvorrichtung als ein von der Gießform (4) separater Spannrahmen (3) ausgebildet ist, wobei ferner
- die Spannstähle (2) in sich gegenüberliegenden Verankerungsprofilen (15) des Spannrahmens (3) einlegbar und mittels Spannmitteln (16) gegen den Spannrahmen (3) verspannbar sind, und wobei
- der Spannrahmen (3) mit in die Gießform (4) um ein vorgegebenes Maß eintauchenden Spannstählen (2) auf der Gießform (4) zu befestigen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Spannstähle (2) bei auf der Gießform (4) aufgesetztem Spannrahmen (3) in wandseitigen Langlöchern (17) der Gießform (4) abgesenkt sind, und daß
- die Langlöcher (17) und Spannstähle (2) mittels anpassungsfähiger Dichtmittel (18) abdichtbar sind.

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

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

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (17) als schlitzartige Vertikalführungen für die Spannstähle (2) und die Dichtmittel (18) als biegeelastische Dichtlippen oder Dichtstreifen ausgebildet sind, welche die Langlöcher (17) Stoß gegen Stoß oder mit Überlappung überdecken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (4) in an sich bekannter Weise mehrere in Parallellage angeordnete Formnester (20) für Spannbetonschwellen (1) aufweist und die Formnester (20) von den Spannstählen (2) bei aufgesetztem Spannrahmen (3) durchlaufen sind.