DE19946581C1

DE19946581C1 - Fundamente für technologische Ausrüstungen

Info

Publication number: DE19946581C1
Application number: DE1999146581
Authority: DE
Inventors: Klaus Frohne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2001-10-11
Anticipated expiration: 2019-09-30

Abstract

Ein Nachteil des Standes der Technik ist, daß bei herkömmlichen Fundamentkonstruktionen die aufwendige und teure Baustellenarbeit unter dem Einfluß von Wetter und Jahreszeiten mit den daraus resultierenden Beeinträchtigungen für den Bauablauf und für die Termintreue einen relativ großen Zeitraum in Anspruch nimmt. DOLLAR A Mit der vorliegenden Erfindung sollen Fundamente für technologische Ausrüstungen und Anlagen mit geringerem Aufwand errichtet werden. Insbesondere soll die Herstellungszeit für die Fundamente unter Baustellenbedingungen deutlich reduziert werden. DOLLAR A Die Konzeption der Erfindung besteht dabei darin, daß eine oder mehrere vorgefertigte Fundamentgruben (1) mit oder ohne Verbindungsteile (2) aus Stahl in der Baugrube zu einer Fundamentgrubenkonstruktion zusammengefügt werden und diese metallische Fundamentgrubenkonstruktion durch gezielte Betoninjektionen in der Baugrube eingebettet, fixiert und ausgerichtet wird. DOLLAR A Die Vorteile der Erfindung bestehen unter anderem darin, daß die Fundamentgruben unter effektiven Werkstattbedingungen bei Einsatz leistungsfähiger Technik vorgefertigt werden können und somit der Anteil teurer Bauarbeiten unter Baustellenbedingungen stark reduziert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft Fundamente für technologische Ausrüstungen und Anlagen sowie für deren Bauwerkskörper.

Die Errichtung von technologischen Ausrüstungen, Anlagen und gegebenenfalls deren Bauwerkskörpern ist häufig mit speziellen Voraussetzungen und hohen Qualitätskriterien verknüpft.

Beispielsweise erfordern Kammerstrahlanlagen, Farbgebungskabinen und Prüfstände genaueste Maßhaltigkeit, Festigkeit und Wasserundurchlässigkeit des Fundamentes. Diesen hohen Anforderungen werden die herkömmlichen aufwendigen Fundamente mit Stahlbetonfundamentkonstruktionen durchaus gerecht.

Diese Fundamente mit Stahlbetonfundamentkonstruktionen entstehen durch Ausgießen einer mit Stahl bewehrten Schalform mit Beton.

Die Realisierung einer solchen Bewehrung erfordert aber die Erarbeitung von detaillierten Bewehrungsplänen. Darüber hinaus ist die Fertigung der Bewehrungskonstruktion ebenso arbeitsintensiv wie die komplizierten Schalarbeiten, welche zur Realisierung einer hohen Maßgenauigkeit erforderlich sind.

Neben den aufwendigen Vermessungsarbeiten ist weiterhin eine gute homogene Betonqualität und deren Dokumentation mit Prüfwürfeln und Protokollen erforderlich.

Ein weiterer großer Nachteil des Standes der Technik ist der Umstand, daß bei herkömmlichen Fundamentkonstruktionen die aufwendige und teure Baustellenarbeit unter dem Einfluß von Vetter und Jahreszeiten mit den daraus resultierenden Beeinträchtigungen für den Bauablauf und für die Termintreue einen relativ großen Zeitraum in Anspruch nimmt.

Im Stand der Technik ist ein Fundament für Schutzgehäuse elektrischer Einrichtungen gemäß DE-GM 17 89 978 bekannt, welches aus zwei durch Blenden verbundenen Seitenwänden besteht. Die aus Metall bestehenden Einzelteile werden dabei vor Ort zum Fundament montiert. Jedoch ist dieses Fundament schon wegen der Größenverhältnisse nicht für die Einsatzzwecke des Gegenstandes der Erfindung geeignet.

Aus dem Stand der Technik leitet sich die Aufgabenstellung für die vorliegende Erfindung wie folgt ab.

Mit der Erfindung sollen Fundamente für technologische Ausrüstungen und Anlagen mit geringerem Aufwand errichtet werden. Insbesondere soll die Herstellungszeit für die Fundamente unter Baustellenbedingungen deutlich reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Haupt- und den Nebenanspruch gelöst.

Die Konzeption der Erfindung besteht dabei darin, daß eine oder mehrere vorgefertigte Fundamentgruben mit oder ohne Verbindungsteile aus Stahl in der Baugrube zu einer Fundamentgrubenkonstruktion zusammengefügt werden und diese metallische Fundamentgrubenkonstruktion durch gezielte Betoninjektionen in der Baugrube eingebettet, fixiert und ausgerichtet wird.

Je nach Größe enthalten die Fundamentgruben Versteifungselemente, welche die Formstabilität der Fundamentgrube sichern.

Im Boden und in den Seitenwänden der vorgefertigten Fundamentgrube befinden sich Injektionsöffnungen, an denen der Schlauch einer Betonpumpe angeschlossen werden kann und durch welche die Betoninjektionen zur Einbettung, Ausrichtung und Fixierung der Fundamentgrube in der Baugrube vorgenommen werden. Die Wandungen der Baugrube wirken dabei als sogenannte verlorene Schalung und als Widerlager für die Kraftwirkung des injizierten Betons bei der maßgenauen Ausrichtung der Fundamentgrubenkonstruktion.

Zur Verringerung korrosiver Belastungen für die Fundamentgrubenkonstruktion durch das Grundwasser werden auf der Außenwandung der Fundamentgruben Opferanoden angeordnet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Fundamentgruben unter effektiven Werkstattbedingungen unter Einsatz leistungsfähiger Technik vorgefertigt werden können und somit der Anteil teurer Bauarbeiten unter Baustellenbedingungen stark reduziert werden kann.

Es entfällt somit die zeitaufwendige Errichtung eines Betonfundamentes und die Wartezeiten bezüglich der Erlangung der Endfestigkeit und der damit verbundenen weiteren Nutzung des Fundamentes.

Auch ist es möglich, Fundamentgruben vorzufertigen und zu bevorraten und diese dann sofort auf Abruf bereitzustellen. So kann wiederum die Zeit von der Planung bis zur Fertigstellung von Anlagen und Bauwerkskörpern reduziert werden.

Im Vergleich zum traditionellen Betonfundament müssen nun keine Bewehrungspläne angefertigt werden und die technische Überwachung sowie Dokumentierung bei der Errichtung des Fundamentes wird wesentlich vereinfacht.

Weiterhin wird das Volumen des Erdaushubs und folglich dessen Transport reduziert, Zeit- und kostenaufwendige Schalarbeiten entfallen und doch verfügt das Fundament über eine weitgehende Maßhaltigkeit. In allen Bereichen des Fundamentes liegen darüber hinaus im Vergleich zu Betonfundamenten nahezu gleiche Festigkeitswerte vor, wodurch der Aufwand der Qualitätsprüfung stark reduziert werden kann.

Für die Fixierung der Fundamentgrubenkonstruktion können Betone geringerer Festigkeit eingesetzt werden und Änderungen an der Fundamentgrube sind wesentlich leichter zu realisieren als bei herkömmlichen Betonfundamenten.

Auch ist die Fundamentgrube aus Stahl absolut wasserdicht und ermöglicht zudem die Wiederverwertung des eingesetzten Materials durch Verschrottung gegenüber dem Betoneinsatz.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1: Draufsicht auf eine Fundamentgrubenkonstruktion

Fig. 2: Querschnitt durch eine Fundamentgrubenkonstruktion

Fig. 3: Beispielprofile für Versteifungselemente

Fig. 4: perspektivische Ansicht einer Fundamentgrube

In Fig. 1 ist die Draufsicht auf eine Fundamentgrubenkonstruktion dargestellt, wie sie beispielsweise für den Aufbau einer Strahl- und Farbgebungsanlage eingesetzt wird. Sie besteht aus zwei kastenförmigen Fundamentgruben 1, welche jeweils eine Länge von 30 m, eine Breite von 4 m und eine Höhe von 1,5 m besitzen. Die Fundamentgruben 1 sind aus einem Boden 6, Wandflächen 7 und Stirnflächen 8 aufgebaut und ergeben nach oben offene Kästen. Diese bestehen im Beispiel aus Stahl, es sind jedoch auch andere geeignete Materialien einsetzbar.

Verbunden werden die beiden Fundamentgruben 1 durch Verbindungsteile 2, welche mit den Fundamentgruben 1 im Ausführungsbeispiel verschweißt wurden. Der Abstand zwischen den Fundamentgruben kann 1 bis 6 m betragen.

An den Wandflächen 7 und am Boden 6 der Fundamentgrube 1 sind Versteifungs elemente 3 angeordnet, welche der Fundamentgrube 1 Formstabilität verleihen.

Weiterhin werden an den Wandflächen 7 auf der Außenseite Opferanoden angebracht, um der Korrosion der Fundamentgrube 1 entgegenzuwirken. Vorteilhaft ist die Ausführung der Versteifungselemente 3 als Opferanoden. Dies kann ohne großen Aufwand durch eine metallische Beschichtung der Versteifungselemente 3 erfolgen. Je nach Grundwasserqualität läßt sich die Art und die Stärke der Beschichtung wählen. Im Ausführungsbeispiel wurde eine Beschichtung aus Zink und/oder Aluminium für die Versteifungselemente 3 gewählt.

In den Flächen der Fundamentgruben 1 sind Injektionsöffnungen 4 vorgesehen, durch welche vom Inneren der Fundamentgrube 1 aus Beton zwischen die Fundamentgruben konstruktion und die Wandungen 5 und den Boden der Baugrube injiziert werden kann.

Mit gezielten Betoninjektionen wird die Fundamentgrubenkonstruktion in der Baugrube eingebettet, ausgerichtet und fixiert. Dabei werden für die Ausrichtung der Fundamentgrubenkonstruktion um die horizontale Längs- und Querachse Injektionen durch die Injektionsöffnungen 4 am Boden 6 der Fundamentgrube 1 vorgenommen und für die Ausrichtung um die vertikale Achse werden Injektionen durch die Injektionsöffnungen 4 in den Wandflächen 7 und Stirnflächen 8 durchgeführt.

Die Injektionsöffnungen 4 sind dabei jeweils vorzugsweise so ausgestaltet, daß der Schlauch einer Mörtelpumpe angeschlossen werden kann. Geeignet für die Ausrichtung der Fundamentgrubenkonstruktion sind insbesondere Mörtelpumpen mit geringer Förderleistung und hohem Druck.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Verbindung von zwei Fundamentgruben 1 durch ein Verbindungsteil 2 und die Einbettung der Fundamentgrubenkonstruktion in eine Baugrube.

Hervorzuheben ist, daß die Fundamentgruben 1 und die Verbindungsteile 2 als Hohlräume erhalten bleiben und je nach Dimension sogar begehbar sind. Zweckmäßig ist eine Nutzung dieser Räume als Luftkanäle und zur Aufnahme von Beheizungs- Lüftungs- und sonstiger Technik möglich.

Vorteilhafte Profilformen für die Versteifungselemente 3 sind in Fig. 3 dargestellt. Es handelt sich dabei um Doppel-T-, T- und U-Profile.

Die Versteifungselemente selbst umfassen die Fundamentgruben 1 und die Verbindungsteile 2 U-förmig, wie in Fig. 4 am Beispiel der Fundamentgrube perspektivisch dargestellt ist. Die Abstände zwischen den Versteifungselementen 3 werden vorteilhaft mit zwei Metern gewählt.

Der Ablauf der Errichtung eines Fundaments nach der erfindungsgemäßen Ausführung läßt sich folgendermaßen kurz umreißen.

Nach dem Aushub der Baugrube werden die Fundamentgruben 1 und die Verbindungsteile 2 in vorgefertigten Einheiten in die Baugrube transportiert und hier zur Fundamentgrubenkonstruktion zusammengefügt.

Dabei enthalten die Einzelteile bereits sowohl die zur Erreichung der Wirkung als Opferanode mit einer metallischen Beschichtung versehenen Versteifungselemente 3 sowie die Injektionsöffnungen 4.

Mittels Betoninjektionen wird nun die gesamte Fundamentgrubenkonstruktion in der Baugrube eingebettet, ausgerichtet und durch das Aushärten des Betons fixiert.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1

Fundamentgrube

2

Verbindungsteile

3

Versteifungselemente

4

Injektionsöffnungen
S Wandungen der Baugrube

6

Boden der Fundamentgrube

7

Wandungen der Fundamentgrube

8

Stirnfläche der Fundamentgrube

Claims

1. Fundamente für technologische Ausrüstungen und Anlagen sowie für deren Bauwerkskörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament aus einer metallischen Fundamentgrubenkonstruktion gebildet wird, welche aus einer oder mehreren kasten- oder wannenförmigen Fundamentgruben (1) besteht, wobei beim Aufbau aus mehreren Fundamentgruben (1) Verbindungsteile (2) zwischen den Fundamentgruben (1) angeordnet sind und zumindest die Fundamentgruben (1) mit Versteifungselementen (3) und Injektionsöffnungen (4) ausgestattet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fundamentgrubenkonstruktion Opferanoden angebracht sind, welche die Korrosion der Konstruktion verringern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungselemente (3) die Fundamentgruben (1) und die Verbindungsteile (2) außen U-förmig umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Versteifungselemente (3) als Opferanoden ausgeführt sind und dazu eine metallische Beschichtung aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Beschichtung der Versteifungselemente aus Zink und/oder Aluminium besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungselemente (3) in einem Abstand von 2 m auf den Fundamentgruben (1) und Verbindungsteilen (2) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionsöffnungen (4) derart ausgebildet sind, daß eine Dickstoffpumpe daran anschließbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentgrubenkonstruktion aus Stahl besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentgruben (1) und/oder die Verbindungsteile (2) im Fundament als Hohlräume erhalten bleiben und als Luftkanäle sowie zur Aufnahme von Beheizungs- Lüflungs- und sonstiger Technik dienen können.

10. Verfahren zur Herstellung von Fundamenten für technologische Ausrüstungen und Anlagen sowie für deren Bauwerkskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentgrube oder -gruben (1) auf der Baustelle bzw. direkt in der Baugrube mit den Verbindungsteilen (2) zur Fundamentgrubenkonstruktion verbunden werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentgrube oder -gruben (1) und die Verbindungsteile (2) vorgefertigt werden und mit Versteifungselementen (3) und Injektionsöffnungen (4) sowie Opferanoden versehen zur Baustelle transportiert werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fundamentgrubenkonstruktion durch gezielte Betoninjektionen in der Baugrube eingebettet, ausgerichtet und fixiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Fundamentgrubenkonstruktion um die horizontale Längs- und Querachse mit Injektionen durch die Injektionsöffnungen (4) am Boden (6) der Fundamentgrube (1) und der Verbindungsteile (2) vorgenommen werden und für die Ausrichtung um die vertikale Achse werden Injektionen durch die Injektionsöffnungen (4) in den Wandflächen (7) und Stirnflächen (8) durchgeführt.