DE19828094C1 - Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton o. dgl. - Google Patents

Abstract

Bei diesem Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl. wird in einer Form ein aus einer Schachtwand und einer Sohlplatte (Bodenplatte) bestehender Schachtunterteil-Rohling unter Verdichten des erdfeuchten Betons geformt. Dabei werden durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen gebildet. Es wird in neuartiger Weise in der Form ein Schachtunterteil-Rohling mit einer dicken Sohlplatte geformt, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftritts erstreckt. Nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings wird in den noch erdfeuchten (noch nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte mittels eines Fräswerkzeuges ein Rohgerinne gefräst, welches dann an der Oberfläche geglättet oder mit einer Auskleidung versehen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl., bei welchem in einer Form das aus einer Schachtwand und einer Sohlplatte (Bodenplatte) bestehende Schachtunterteil unter Verdichten des erdfeuchten Betons geformt wird, dabei durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen gebildet werden und nach dem Ent­ schalen in dem Bereich oberhalb der Sohlplatte ein die Anschlußöffnungen verbindendes Gerinne mit seit­ lichem Ruftritt eingeformt wird.

Die Herstellung derartiger Schachtunterteile aus Beton oder dgl., z. B. nach DIN 4034, ist wegen des erforder­ lichen Gerinnes recht aufwendig. Es wird nämlich zu­ nächst ein topfartiger Schachtunterteil-Rohling mit Hilfe einer Form gebildet, der außer der Schachtwand nur noch eine relativ dünne Sohlplatte und die in die Schachtwand eingeformten Anschlußöffnungen auf­ weist. Die Dicke der Sohlplatte entspricht dabei etwa der Wanddicke der Schachtwand. In diesen nach oben offenen Schachtunterteil-Rohling wird dann nach und nach Stampfbeton eingefüllt und in diesen Stampfbeton manuell das Gerinne modelliert. Dies ist eine sehr zeitaufwendige, Geschick erfordernde und schwere Arbeit, weil sich der Arbeiter permanent in gebückter Haltung befindet. Es muß hierbei auch verhältnismäßig viel Stampfbeton nach und nach in den Schachtunterteil- Rohling eingefüllt werden, damit seitlich neben dem Gerinne ein Auftritt in der geforderten Höhe entsteht.

Dieser Auftritt muß ebenfalls mit einem zum Zentrum des Schachtunterteils hin verlaufenden Gefälle modelliert werden. Der Stampfbeton sowohl des Ruf­ trittes als auch des Gerinnes wird zur Erzielung einer glatten Oberfläche glattgestrichen. Das Glatt­ streichen des Gerinnes entfällt, wenn dieses mit Elementen aus Steinzeug ausgekleidet wird. Nachteilig ist weiterhin, daß die Modellierung des Gerinnes meistens in einem Schachtunterteil-Rohling erfolgt, dessen Beton bereits ausgehärtet ist, so daß kaum eine Anbindung des Stampfbetons an den Beton des Rohlings stattfindet.

Bei einem anderen bekannten Herstellungsverfahren wird auf den Schalungskern eine Negativform aufge­ setzt, die das Negativ des Gerinnes und des seit­ lichen Ruftritts aufweist. Es wird dann in die Form Frischbeton eingebracht. Nach dem Entschalen des Schachtunterteils sind das Gerinne und der Ruftritt fertig in das Schachtunterteil eingeformt. Hauptsäch­ lich wird diese Methode jedoch nur für gerade Gerinne (Hausanschlußschächte) verwendet, denn für jeden von der Geraden abweichenden Winkel, unter dem die An­ schlußöffnungen zueinander angeordnet sind und auch für jeden Gerinnedurchmesser, ist eine eigene Negativ­ form erforderlich. Es entstehen hohe Kosten durch aufwendige Formen, sowie deren Handhabung, Reinigung und Lagerung. Um die Anzahl der erforderlichen Negativformen zu verringern, hat man auch schon versucht, verstellbare oder zusammensetzbare Negativ­ formen zu verwenden, die jedoch noch teurer sind und auch lange Rüstzeiten durch das Zusammensetzen der modularen Elemente erfordern.

Ferner gibt es vorgeformte Gerinne aus glasfaserver­ stärktem Kunststoff, welche in die zur Formgebung des Schachtunterteils verwendete Form eingelegt werden, bevor Beton in die Form eingebracht und verdichtet wird. Derartige Gerinne aus GFK sind jedoch relativ teuer, da zu ihrer Herstellung ebenfalls entsprechende Negativformen erforderlich sind und außerdem können lange Lieferzeiten entstehen, weil zunächst in einem Kunststoffwerk das GFK-Gerinne bestellt und gefertigt werden muß, bevor es dann bei einem betonverarbeiten­ den Betrieb bei der Herstellung von Schachtunterteilen verwendet werden kann.

Schließlich ist aus der DE 41 20 483 A1 ein Verfahren zum Herstellen von Schachtunterteilen aus Beton mit einem geraden oder abgewinkelten Gerinne im Boden des Schachtunterteiles bekannt, bei dem dem Gerinne bei der Abformung des Schachtunterteils in der Formvorrichtung eine Vorform gegeben wird und nach dem Ausschalen des Schachtunterteiles die Endform des Gerinnes durch Materialabtrag hergestellt wird, solange der Beton noch nicht abgebunden hat. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Gerinneform verwendet, bestehend aus zwei Formteilen, die an Ihren einander zugewandten Enden in einen Verjüngungsbereich auslaufen, dessen Spitzen an die vertikale Materialachse des Schachtunterteiles heranreichen. Die beiden Formteile können dabei in beliebige Winkelstellungen zueinander gebracht und festgestellt werden. Dank dieser speziellen Gerinneform ist es möglich den Materialabtrag gering zu halten, denn er beschränkt sich im wesentlichen nur auf den im Verjüngungsbereich der Formteile liegenden Bereich. Nachteilig an diesem Verfahren ist es jedoch, daß man für verschiedene Durchmesser von Schachtunterteilen und für verschiedene Gerinnedurchmesser eine größere Anzahl von Gerinneformen benötigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl. der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, welches die wirtschaftliche Herstellung solcher Schacht­ unterteile mit Gerinne in relativ kurzer Zeit mit hoher Qualität und großer Flexibilität ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Form ein Schachtunterteil-Rohling mit einer dicken Sohlplatte geformt wird, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftritts erstreckt, und daß nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings in den noch erdfeuchten (noch nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte mittels eines Fräswerkzeuges ein Rohgerinne gefräst wird, welches dann an der Ober­ fläche geglättet oder mit einer Auskleidung versehen wird.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, zunächst einen Schachtunterteil-Rohling mit Hilfe einer Form herzustellen, der eine relativ dicke, bis zur Auf­ trittsfläche des Auftrittes reichende Sohlplatte auf­ weist. In diese Sohlplatte wird dann mit Hilfe eines Fräswerkzeuges das Gerinne eingefräst, während der Beton noch erdfeucht und nicht ausgehärtet ist. Trotz­ dem weist dieser Beton durch das Verdichten eine aus­ reichende Standfestigkeit auf, die das Fräsen ermög­ licht. Auf die gefräste Oberfläche kann dann entweder Glattschichtmaterial, z. B. Feinmörtel, aufgetragen und geglättet werden, wobei die vom Fräsen rauhe Oberfläche des noch nicht erhärteten Betons einen idealen Untergrund bildet. Man kann jedoch auch eine Feinmörtelschicht auftragen und in diese Feinmörtel­ schicht die Teile einer Steinzeug-Auskleidung ein­ betten. In diesem Fall muß das Rohgerinne zur Berück­ sichtigung der Dicke der Steinzeug-Auskleidung und der Feinmörtelschicht entsprechend größere Abmessungen aufweisen. Bei Gerinnen ohne Auskleidung kann man u. U. auch auf eine Feinmörtelschicht verzichten, wenn die Kontur des Gerinnes entsprechend genau ausgefräst wird und anschließend die gefräste Oberfläche durch eine Streichbewegung geglättet wird. Diese Streich­ bewegung kann mittels eines speziellen Streichwerk­ zeuges oder auch beispielsweise durch den Fräser selbst ausgeführt werden, indem man diesen zum Glatt­ streichen in einer Drehrichtung antreibt, die entge­ gengesetzt zu der Drehrichtung ist, welche beim Fräsen verwendet wird.

Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestell­ ten Schachtunterteil bestehen das Gerinne und der Ruf­ tritt aus einem Stück mit der Schachtwandung und der Sohlplatte. Da es sich hierbei um verdichteten Beton handelt, wird eine hohe Qualität von Gerinne und Ruf­ tritt gewährleistet. Das Herausfräsen des Gerinnes aus der dicken Sohlplatte erfordert einen geringeren Zeitaufwand und kann insbesondere auch unter Verwen­ dung eines programmgesteuerten Roboters oder dgl. er­ folgen. Auch weitere, nachstehend noch näher geschil­ derte Arbeiten können mit Hilfe dieses Roboters aus­ geführt werden, wie z. B. das Aufbringen und Glatt­ streichen einer Feinmörtelschicht, die sich mit dem noch erdfeuchten Beton des Schachtunterteil-Rohlings sehr gut verbindet. Hierdurch und durch die Tatsache, daß Gerinne und Ruftritt mit dem übrigen Schachtunter­ teil aus einem Stück bestehen, wird eine hohe Haltbar­ keit erreicht. Die Verwendung eines programmgesteuerten Roboters oder einer ähnlichen Maschine macht nicht nur die schwere Handarbeit überflüssig, sondern sie gewähr­ leistet auch kürzeste Lieferzeiten bei großer Flexibi­ lität. Der Roboter kann nämlich entsprechend den je­ weiligen Kundenbestellungen programmiert werden, was auch mit verhältnismäßig geringer Vorbereitungszeit möglich ist. Die Daten zum Ansteuern der Roboterbewe­ gung stehen per EDV zur Verfügung und brauchen nur mit einem Zusatzprogramm, z. B. einem CAD-Prozeßdaten­ konverter in Roboterbewegungen umgewandelt zu werden.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten desselben sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt des Schachtunterteil-Rohlings nach dem Entschalen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen,

Fig. 3 die Seitenansicht eines Roboters während des Ausfräsens des Rohgerinnes,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Schachtunterteil mit dem ausgefrästen Rohgerinne,

Fig. 5 einen Querschnitt des fertigen Schachtunter­ teils nach der Linie V-V der Fig. 6,

Fig. 6 einen weiteren Querschnitt desselben nach der Linie VI-VI der Fig. 5.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in einer nicht dargestellten Form, in welcher erdfeuchter Frischbeton eingebracht und durch Rütteln verdichtet wurde, der in Fig. 1 und 2 darge­ stellte Schachtunterteil-Rohling 1 hergestellt. Dieser besteht aus einer Schachtwand 2 mit den üblichen Abmes­ sungen und einer Sohlplatte (Bodenplatte) 3, die gegen­ über den üblichen Sohlplatten eine wesentlich größere Dicke aufweist. Die Sohlplatte 3 erstreckt sich höhen­ mäßig bis zur Fläche des späteren Ruftrittes 4. Die Dicke D der Sohlplatte 3 entspricht damit in etwa der Summe der in DIN 3034, Teil 1, Seite 4, angegebenen Maße h₂ (Auftrittshöhe) plus f (Sohlplattendicke, ohne Berücksichtigung der Dicke einer Gerinneauskleidung). Der Schachtunterteil-Rohling weist ferner beim gezeig­ ten Ausführungsbeispiel zwei Anschlußöffnungen 5 auf.

In der Praxis können auch mehrere Anschlußöffnungen vor­ gesehen sein. Die Anschlußöffnungen 5 werden bei einer Herstellung des Schachtunterteilrohlings 1 durch ent­ sprechende Aussparungskerne 6 geformt, die mit ent­ sprechenden Halterungen in der Form befestigt sind.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, wenn beim Formen des Schachtunter­ teil-Rohlings 1 zum Formen der Anschlußöffnungen 5 Aussparungskerne 6 verwendet werden, die sich über die Wanddicke s der Schachtwand 2 hinaus nach innen in die dicke Sohlplatte 3 erstrecken. Zu diesem Zweck ist jeder Aussparungskern zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem äußeren Kernteil 6a und einem inneren Kernteil 6b. Durch das innere Kernteil 6b wird jeweils ein erster Abschnitt 7a des Gerinnes eingeformt. Die Länge l dieses ersten Abschnittes 7a kann etwa 100 bis 150 mm betragen. Dank der zweiteiligen Ausge­ staltung des Aussparungskernes 6 kann das innere Kern­ teil 6b nach dem Lösen der Schraube 8 zum Inneren des Rohlings 1 hin ausgebaut werden, während das äußere Kernteil 6a radial nach außen abgezogen werden kann. Durch die Formung der ersten Schachtabschnitte 7a wird das nachstehend beschriebene Ausfräsen erleich­ tert, insbesondere wird das Volumen des auszufräsenden Betonmaterials reduziert. Man braucht auch mit dem Fräswerkzeug nicht so dicht an die Schachtwand 2 heran­ zufahren, was die Konstruktion der zur Führung des Fräswerkzeuges verwendeten Maschine bzw. Roboters vereinfacht.

Ferner ist die Form zur Herstellung des Schachtunterteil- Rohlings 1 so ausgestaltet, daß die Oberfläche des Auf­ trittes 4 beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings zum Zentrum desselben hin kegelig abfallend geformt wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings 1 wird aus der dicken Sohlplatte 3 mittels eines Fräs­ werkzeuges 9 ein Rohgerinne 7' ausgefräst, wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Das Herausfräsen des erdfeuchten, noch nicht erhärteten, jedoch verdich­ teten Betons könnte gegebenenfalls auch mittels eines von Hand geführten Fräswerkzeuges erfolgen. Zweckmäßig wird hierzu jedoch eine programmgesteuerte Maschine verwendet, die Bewegungen des Fräswerkzeuges 9 entlang mehrerer Achsen zuläßt. Insbesondere kann hier­ zu ein in Fig. 3 dargestellter Industrieroboter 10 verwendet werden.

Zur Ansteuerung der Maschinen- bzw. Roboterbewegungen können zweckmäßig die in einer CAD- oder EDV-Anlage enthaltenen Daten verwendet werden, die mit einem Zusatzprogramm, z. B. einem CAD-Prozeßdatenkonverter, in Roboterbewegungen umgesetzt werden. Die CAD- bzw. EDV-Anlage enthält alle Daten des gewünschten Gerinnes, wie Durchmesser, Krümmungsradius, Abzweigungen usw.. Mit dem Industrieroboter 10 kann vollautomatisch das Betonmaterial Schicht für Schicht aus der dicken Sohl­ platte mittels des Fräswerkzeuges 9 ausgefräst und dabei das in Fig. 4 dargestellte Rohgerinne 7' zwischen den bereits fertig geformten Gerinneabschnit­ ten 7a herausgefräst werden. Das herausgefräste Beton­ material wird mittels des Saugschlauches 11 abgesaugt. Das ausgefräste und abgesaugte Betonmaterial, welches noch nicht abgebunden ist, wird zweckmäßig dem zur Herstellung weiterer Schachtunterteil-Rohlinge bereit­ gestellten Frischbeton zugemischt.

Nach dem Herausfräsen des Rohgerinnes 7' kann nun in verschiedener Weise weiterverfahren werden. Beim Herausfräsen des Betons entsteht zunächst eine rauhe Oberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen in Korn­ größe des Betons. Diese Oberfläche bietet anschließend den idealen Untergrund für einen Glattstrich. Das Glattschichtmaterial, z. B. Feinmörtel, der durch Dispersionen veredelt sein kann, kann ebenfalls nach Auswechseln des Fräswerkzeuges und Einbau einer ent­ sprechenden Auftragsvorrichtung mittels der programm­ gesteuerten Maschine 10 aufgebracht und anschließend programmgesteuert glattgestrichen werden, da auch hier die Daten zur Bearbeitung der Kontur des Gerinnes vorliegen. Nach dem Aufbringen und Glattstreichen der Feinmörtelschicht weist dann das Gerinne 7 die in Fig. 5 und 6 dargestellte endgültige Form auf. Durch geeignete Zusätze zum Feinmörtel können der Reibungs­ widerstand und die Wassereindringtiefe verringert werden. Ebenso können Komponenten zugemischt werden, die die Aushärtedauer verkürzen. Man kann gegebenen­ falls mit einer derartigen veredelten Feinmörtel­ schicht auch den Ruftritt 4 beschichten.

U. U. ist es auch möglich, auf eine Feinmörtelschicht ganz zu verzichten, wenn das Herausfräsen entsprechend konturengenau erfolgt. In diesem Fall wird dann nach dem Fräsen die gefräste Oberfläche nur noch glattge­ strichen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zum Glattstreichen das Fräswerkzeug 9 verwendet wird, welches jedoch dann beim Glattstreichen in einer Drehrichtung angetrieben wird, die entgegenge­ setzt zu der beim Fräsen verwendeten Drehrichtung ist.

Auf einen Glattstrich kann auch dann verzichtet werden, wenn in das Rohgerinne anschließend eine Auskleidung aus Steinzeug unter Zwischenschaltung einer Feinmörtel­ schicht eingesetzt wird. Hierbei muß jedoch das Roh­ gerinne wegen der Dicke der Steinzeugelemente und der Feinmörtelschicht entsprechend größere Abmessungen aufweisen.

Das Fräsen des Rohgerinnes in den erdfeuchten Beton mittels eines rotierenden, mehrschneidigen Fräswerk­ zeuges ist die wirtschaftlichste Art der Gerinneher­ stellung. Gegebenenfalls könnte jedoch das Rohgerinne auch aus dem erdfeuchten Beton herausgeschabt oder -gekratzt werden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl., bei welchem in einer Form das aus einer Schachtwand und einer Sohlplatte (Bodenplatte) bestehende Schachtunterteil unter Verdichten des erd­ feuchten Betons geformt wird, dabei durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen gebil­ det werden und nach dem Entschalen in dem Bereich oberhalb der Sohlplatte ein die Anschlußöffnungen verbindendes Gerinne mit seitlichem Ruftritt einge­ formt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form ein Schachtunterteil-Rohling mit einer dicken Sohl­ platte geformt wird, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Ruftritts erstreckt, und daß nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings in den nach erdfeuchten (nach nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte mittels eines Fräswerk­ zeuges ein Rohgerinne gefräst wird, welches dann an der Oberfläche geglättet oder mit einer Ausklei­ dung versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings zum Formen der Anschlußöffnungen Aussparungskerne verwendet werden, die sich über die Wanddicke der Schachtwand hinaus nach innen in die dicke Sohl­ platte erstrecken und jeweils einen ersten Ab­ schnitt des Gerinnes formen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die gefräste Oberfläche des Roh­ gerinnes Glattschichtmaterial aufgebracht und dieses glattgestrichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Glattschichtmaterial Feinmörtel aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug von einer programmgesteuerten Maschine geführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glätten bzw. Glatt­ streichen mittels eines von der programmgesteuerten Maschine geführten Werkzeuges erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Glätten bzw. Glattstreichen das Fräswerk­ zeug verwendet wird, welches in der umgekehrten Drehrichtung angetrieben wird wie beim Fräsen.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als programmgesteuerte Maschine ein Industrieroboter verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Ansteuerung der Maschinen- bzw. Roboterbewegungen die in einer CAD-Anlage enthalte­ nen Daten verwendet und durch einen CAD-Prozeßdaten­ konverter in Roboterbewegungen umgewandelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Auftritts beim Farmen des Schachtunterteil-Rohlings zum Zentrum desselben hin abfallend geformt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Auftrittes kegelig abfallend geformt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgefräste Betonmaterial abgesaugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ausgefräste Betonmaterial dem zur Herstellung weiterer Schachtunterteil-Rohlinge bereitgestellten Frischbeton zugemischt wird.