DE19832344A1 - Tragende Betonteile - Google Patents

Abstract

Nach der Erfindung werden in tragende Betonteile für Brücken und dergleichen Prüfkanäle eingeformt und erfolgt eine Prüfung der Betonteile auf Rißbildung durch eine Druckmittelbeaufschlagung der Prüfkanäle.

Description

Die Erfindung betrifft Betonteile, insbesondere Brückenteile oder Fahrbahnteile für die Fahrbahn einer Magnetbahn.

Eine Magnetbahn ist eine Bahn, die durch Magnetkräfte in Schwebe über einer Fahrbahn gehalten wird und vorzugsweise durch Magnetkräfte ihre Antriebskräfte erfährt. Durch das Schweben entstehen kaum Reibungskräfte, die der Fahrbewegung hinderlich sind. Das erlaubt bei sonst vergleichbarer Auslegung wesentlich höhere Geschwindigkeiten als bei herkömmlichen Bahnen.

Die Fahrbahn einer Magnetbahn kann ebenerdig, aufgeständert oder untererdig verlaufen. Die aufgeständerte Anordnung hat erhebliche Sicherheitsvorteile, deren Bedeutung mit der Geschwindigkeit zunimmt. Die Fahrbahn kann durch eine Stahlkonstruktion oder durch eine Betonkonstruktion gebildet werden. In jedem Fall besteht die Fahrbahn aus einzelnen Abschnitten, die entsprechend dem jeweiligen Fahrbahnverlauf horizontal oder schwach geneigt verlaufen. Beim Übergang von einer Horizontalstrecke in eine Gefällestrecke oder eine Steigungsstrecke ergibt sich eine Krümmung in dem Fahrbahnabschnitt. Weitere Krümmungen ergeben sich bei Kurven der Fahrbahn.

Die Betonkonstruktionen sind keine reinen Betonteile. Abgesehen von der Stahlarmierung sind an den Betonteilen auch Stahlteile vorgesehen. Dabei handelt es sich um Gleitflächen für Kufen oder Räder, mit denen die Magnetbahn beim Halten auf der Fahrbahn aufsetzen bzw. im Notfall an der Fahrbahn geführt wird. Die Gleitflächen werden durch Stahlbleche oder Stahlplatten gebildet. Neben diesen Teilen sind noch Anker vorgesehen, an denen die sogenannten Linearmotoren an der Fahrbahnunterseite gehalten werden. Die Anker sind einerseits an oben liegenden Stahlblechen oder Stahlplatten befestigt und ragen andererseits unten aus den Betonteilen vor. Schließlich sind auch noch Anker vorgesehen, mit denen eine Befestigung im Ständerwerk erfolgt.

Die Betonteile können als Fertigteile zur Baustelle geliefert werden oder in situ hergestellt werden.

Bei Brückenteilen besteht eine ähnliche Situation. Brückenteile aus Beton können als Fertigteile zur Baustelle geliefert werden oder in situ hergestellt werden.

An Brücken haben sich in der Vergangenheit mehrfach Risse gezeigt, die zu umfangreichen Untersuchungen und Sanierungen geführt haben. Die Suche nach Rissen ist außerordentlich aufwendig aber unvermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ermittlung von Rissen an tragenden Betonteilen, insbesondere Brückenteilen und Fahrbahnteilen für die Magnetbahn zu vereinfachen. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß in die Betonteile Prüfkanäle eingeformt sind.

Vorzugsweise werden die Prüfkanäle in Längsrichtung durchgehend in den Betonteilen angeordnet. Des weiteren ist ein Schwerpunkt für die Prüfkanäle in der Zugphase der Betonteile vorgesehen. In der Regel sind die Betonteile an beiden Enden aufgeständert, so daß sich unter Last oben eine Druckphase und unten eine Zugphase bildet. Die Zugphase ist für den Beton besonders gefährlich, weil Beton wohl eine hohe Druckfestigkeit, jedoch eine vergleichsweise geringe Zugfestigkeit besitzt. Es ist zwar bekannt, mit der Spannbetontechnik soviel Vorspannung auf die Betonteile zu geben, daß keine Zugkräfte entstehen, gleichwohl sind nicht alle tragenden Betonteile als Spannbetonteile ausgeführt. Das gilt besonders für die tragenden Betonfahrbahnteile einer Magnetbahn.

Schließlich ist es günstig, die Prüfkanäle oberflächennah anzuordnen. Oberflächennah bedeutet, daß die Prüfkanäle vorzugsweise einen Abstand von mindestens 5 mm von der Oberfläche besitzen und höchstens einen Abstand besitzen, der gleich einem Drittel der Betonfahrbahnteildicke ist. Sofern die Prüfkanäle nicht noch näher an der Oberfläche angeordnet sind, sind vor allem in der Ebene der oberflächennächsten Betonarmierung vorgesehen, weil ein beträchtliches Schadensbild besteht, wenn Risse bis in diese Ebene gedrungen sind.

Der Abstand der Prüfkanäle ist voneinander vorzugsweise kleiner oder gleich 20 cm.

Die Prüfkanäle führen zwar zu einem geringen Verlust an nutzbarer Querschnittsfläche. Jedoch stehen die Betonteile in der Regel nicht unter dem Zwang der Einhaltung bestimmter Querschnittsflächen, so daß der Verlust an Querschnittsfläche durch eine geringfügige Vergrößerung der Querschnittsabmessungen kompensiert werden kann. Alternativ kann der mit dem Verlust an Querschnittsfläche verbundene Festigkeitsverlust durch Verbesserung der Betonqualität und/oder Verstärkung der Armierung kompensiert werden.

Für die Prüfkanäle werden geringe Durchmesser bevorzugt. Vorzugsweise ist ein Durchmesser vorgesehen, der kleiner oder gleich 8 mm ist. Je kleiner der Durchmesser ist, desto geringer ist die mit dem Prüfdruck verbundene Belastung des Betons.

Die Einformung der Prüfkanäle erfolgt wahlweise mit Formstäben, ggfs. auch mit verfügbaren Rundeisen. Die Formstäbe werden gezogen, wenn der Beton bereits eine ausreichende Standfestigkeit besitzt, um nach Ziehen der Formstäbe den Prüfkanal offen zu lassen. Das Ziehen erfolgt jedoch noch, bevor die Betonverfestigung dem Ziehen einen zu hohen Widerstand entgegensetzt. Eine geeigneter Zeitpunkt ist z. B. das Erreichen der Grünfestigkeit. Abweichungen von diesem Zeitpunkt von plus/minus 0,5 Stunden liegen im Rahmen der Erfindung. Für das Ziehen der Formstäbe ist von Vorteil, wenn die Formstäbe außen mit einem Trennmittel versehen sind. Dabei kann es sich um einen betonabweisenden Kunststoff oder um ein betonabweisendes Imprägnierungsmittel handeln.

Die Einformung der Prüfkanäle kann auch mit Schläuchen erfolgen, die mit einem Druckmittel, z. B. Luft, beaufschlagt werden. Nach Erreichen ausreichender Betonfestigkeit wird das Druckmittel abgelassen und ggfs. ein Unterdruck an die Schläuche angelegt. Infolgedessen falten sich die Schläuche in den Prüfkanälen zusammen und können die Schläuche leicht aus den Kanälen herausgezogen werden. Von Vorteil sind dabei Schläuche mit Gewebeeinlage, die ggfs. auch erhebliche Zugkräfte aufnehmen.

Wahlweise werden auch verlorene Schläuche verwendet. Es kann sich um die im Betonbau bereits bekannten, perforierten, mehrfach gewebeummantelten Verpreßschläuche handeln.

Verlorene Schläuche können vorteilhafterweise auch in Kurven und an schwer zugängliche Stellen des Betonteiles verlegt werden.

Die Prüfkanäle werden zur Prüfung mit einem Druckmittel als Prüfmittel beaufschlagt. Das Prüfmittel kann Luft, kann ein inertes Gas oder eine Flüssigkeit sein. Von Vorteil ist eine Anfangsprüfung in Betonieile im neuen und belasteten ggfs. auch im unbelasteten Zustand. Die Anfangsprüfung erfolgt wahlweise nach der Montage, zweckmäßigerweise spätestens mit der Abnahme des Bauwerkes. Für die erfindungsgemäße Anfangsprüfung ist dieser Zeitpunkt jedoch nicht entscheidend. Ausreichend ist, wenn die Anfangsprüfung in einem Zeitraum erfolgt, in dem noch auf eine Rißfreiheit des Betons vertraut werden kann.

Sofern sich bei der Anfangsprüfung ein Prüfmittelverlust zeigt, resultiert dieser aus grundsätzlichen Beschaffenheit des Betons und kann dieser Prüfmittelverlust bei späteren Prüfungen nicht als Rißbildung mißverstanden werden. Der Prüfmittelverlust späterer Prüfungen wird mit dem Prüfmittelverlust erster oder früherer Prüfungen verglichen. Bei erheblichem weiteren Prüfmittelverlust muß von einer Rißbildung ausgegangen werden.

Wahlweise dient zusätzlich oder anstelle der oben erläuterten Prüfmittel auch ein Unterdruck als Prüfmittel.

Beim Anzeichen einer Rißbildung kann eine herkömmliche Sanierung von außen in Gang gebracht werden. Die Prüfkanäle bleiben dann erhalten. Mit den Prüfkanälen kann die Sanierung geprüft und die Überwachung der Betonteile fortgesetzt werden.

Wenn an einer Fortsetzung der Überwachung kein besonderes Interesse mehr besteht, erlauben die erfindungsgemäßen Prüfkanäle auch eine Verpressung von Dichtmitteln. Es kann sich um Dichtmittel handeln, die lediglich ein Eindringen von Feuchtigkeit und eine Korrosion der Bewehrung verhindern sollen. Es kann aber auch Zementsuspension verwendet werden, die über die Dichtwirkung und die Verfüllung der Risse hinaus eine Verbindung der Rißflächen mit entsprechender Festigkeitswirkung entfaltet.

Für die Beaufschlagung der Prüfkanäle mit Prüfmittel werden wahlweise rohrförmige Anschlüsse in die Prüfkanäle gesetzt und dort verspannt. Zu den Anschlüssen führen Druckleitungen von einer Pumpe, mit der das Prüfmittel in den Kanal gedrückt und/oder ein Unterdruck erzeugt wird. Als Druckleitungen eignen sich auch Schlauchleitungen.

Die Prüfarbeit wird vereinfacht, wenn die Prüfkanäle mehrerer Betonteile miteinander verbunden werden. Wahlweise geschieht das über feste oder schlauchförmige Verbindungsstücke. Feste Verbindungsstücke sind möglich, weil die Betonteile nach dem Montieren keine nennenswerte Bewegung erfahren. Auch die festen Verbindungsstücke erlauben eine Demontage. Für eine Demontage ist günstig, wenn die Prüfkanäle an den Enden der Betonteile seitlich und/oder nach unten oder oben herausgeführt sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Betonfahrbahnteil für eine Magnetbahn im Querschnitt. Im Abstand von 15 mm von der Oberfläche sind Prüfkanäle 2 in den Betonteilen vorgesehen. Die Prüfkanäle haben von den an gleicher Oberfläche benachbarten Kanälen einen Abstand von 150 mm. Ihr Durchmesser ist 5 mm. Die Prüfkanäle sind durch Einformung eines Verpreßschlauches entstanden.

Fig. 2 zeigt eine Fahrbahnstrecke mit mehreren Betonfahrbahnteilen 1 in einer Längsansicht, die mit Stützen 4 aufgeständert sind. Die verschiedenen Fahrbahnteile 1 sind an ihren Kanälen durch Verbindungsstücke 5 miteinander verbunden, so daß mit einem Prüfvorgang zugleich eine ganze Anzahl von Betonfahrbahnteilen geprüft werden kann.

Im Ausführungsbeispiel ist als Prüfmittel Hydraulikflüssigkeit vorgesehen. Die Verbindungsstücke werden durch Kuppelungsstücke und Hydraulikschläuche gebildet.

Claims (18)

1. Herstellung und Handhabung tragender Betonteile, insbesondere für Brücken und für die Fahrbahn einer Magnetbahn, dadurch gekennzeichnet, daß Betonteile (1) verwendet werden, denen Prüfkanäle (2) in die Betonteile (1) eingeformt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung von Betonteilen mit einer oberflächennahen Anordnung der Prüfkanäle (2).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Betonteile verwendet werden deren Prüfkanäle einen Durchmesser von kleiner/gleich 8 mm aufweisen und/oder einen Abstand voneinander von höchstens 20 cm aufweisen und/oder zur zugehörigen Oberfläche höchstens eines Abstand aufweisen, der gleich einem Drittel der Betonteildicke ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Betonteile verwendet werden, bei denen der Abstand der Prüfkanäle (2) zur Oberfläche mindestens 5 mm beträgt

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Betonteile verwendet werden, bei denen die Prüfkanäle in der Ebene der der Oberfläche nächsten Armierung liegen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Formstäbe zur Einformung der Prüfkanäle (2) verwendet werden, die nach ausreichender Verfestigung des Betons und Verfestigung des Betons auf ein dem Ziehen hinderliches Maß gezogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Ziehen der Formstäbe, wenn der Beton seine Grünfestigkeit erreicht hat, wobei die Zeit um plus/minus 0,5 h abweichen kann.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkanäle (2) mit Schläuchen eingeformt werden, die mit beim Gießen des Betons mit einem Druckmittel beaufschlagt sind, das zum Ziehen der Schläuche abgelassen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Beaufschlagung der Schläuche mit Unterdruck beim Ziehen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwendung gewebearmierter Schläuche.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Einbetonierung von Verpreßschläuchen als Prüfkanäle.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch die Herstellung im Bogen verlaufende Prüfkanäle (2).

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkanäle bei der Herstellung seitlich am Ende der Betonteile herausgeführt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Betonteile (1) an den Prüfkanälen (2) miteinander verbunden werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung fester oder flexibler Verbindungsstücke (5).

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Verwendung gasförmiger oder flüssiger Prüfmittel.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfmittelverlust einer Anfangsprüfung der Betonteile (1) gemessen und mit späterem Prüfmittelverlust verglichen wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch Verpressung der Prüfkanäle.