DE19982708B4

DE19982708B4 - Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke mit Dübel

Info

Publication number: DE19982708B4
Application number: DE19982708T
Authority: DE
Inventors: Josef Zantis; Jürgen Unterberg; Thomas Raffel; Gerrit Zech
Original assignee: Teerbau GmbH
Current assignee: Teerbau GmbH
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: WO2000036221A1; AU1973800A; DE29921629U1; WO2000036220A1; PL348149A1; DE19982708D2; AU1973700A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke (8), bei dem Dübel (5, 6) aus einem Bewehrungsmaterial in bereits verteiltes Betonmaterial der Betonfahrbahndecke (8) mit parallel zur fertigen Fahrbahnoberfläche verlaufender Längserstreckung in eine bestimmte Höhe über einer Unterlagsfläche der Betonfahrbahndecke (8) oder relativ zur Sollhöhe der fertigen Fahrbahnoberfläche als Sollage vor dem Abbinden des Betonmaterials eingebracht werden, wobei die Dübel (5/6) schwimmend, also ohne Verwendung von Abstandshaltern zur genauen Positionierung relativ zur Unterlagsfläche der Betonfahrbahndecke (8), in das Betonmaterial eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß Dübel (5, 6) verwendet werden, die jeweils insgesamt eine mit der Raumdichte des verwendeten Betonmaterials beim Einbau insoweit übereinstimmende Raumdichte aufweisen, daß die Dübel (5, 6) insbesondere beim Einbringen von Rüttelenergie in das noch nicht verfestigte Betonmaterial und durch Schwankungen bei der Betonkonsistenz aus ihrer Sollage nicht wesentlich absinken oder aufschwimmen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Dübel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke ist beispielsweise aus der DE-C-30 32 495 bekannt, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet. Eine Betonfahrbahndecke wird einlagig oder mehrlagig bzw. mehrschichtig regelmäßig auf einer vorbereiteten Unterlagsfläche, häufig auch als Planum bezeichnet, hergestellt.

Die Betonfahrbahndecke reicht in der Breite über mindestens einen Fahrstreifen, häufig auch über zwei oder mehrere Fahrstreifen. In die Fahrbahndecke werden in bestimmten Abständen quer zur Fahrrichtung verlaufende Querscheinfugen und bei größerer Breite der Fahrbahndecke auch in Fahrrichtung verlaufende Längsscheinfugen, insbesondere durch nachträgliches oberseitiges Einschneiden, eingebracht. Diese dienen im Extremfall als Sollbruchstellen.

Im allgemeinen sind an den Querfugen zur Lastübertragung und zur Sicherung gegen Veränderungen der Höhenlage Dübel, an den Längsfugen zur Lastübertragung, zur Sicherung gegen Veränderungen der Höhenlage und zur Verhinderung eines Auseinanderwanderns Anker vorgesehen. Die Dübel bestehen dabei üblicherweise aus kunststoffummanteltem Rundstahl oder einem anderen Bewehrungsmaterial, während die Anker normalerweise nur zum Teil kunststoffummantelt sind, da sie sich mit dem Material der Betonfahrbahndecke verbinden sollen. Auch wenn nachfolgend nur auf Dübel Bezug genommen wird, gilt dies grundsätzlich auch für Anker.

Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke ist demgemäß mit einer Dübelsetzvorrichtung versehen, mit deren Hilfe die Dübel in eine bestimmte Höhe in das Betonmaterial eingebracht (gesetzt) werden. Dies geschieht im wesentlichen durch vertikal gerichtete Kräfte und ggf. unter Aufbringung von Rüttelenergie, die von sogenannten Dübelzangen auf die Dübel bzw. Anker übertragen werden.

Durch das Dübelsetzen ergeben sich Eindrückgassen. Demzufolge ist jedenfalls bei einlagiger Bauweise eine Nachglättung erforderlich, die regelmäßig von einem Nachlaufglätter durchgeführt wird.

Die Dübel in dem Betonmaterial der Fahrbahndecke sollen möglichst exakt in der richtigen Höhe – Sollage – liegen, insbesondere etwa in der Mitte der Gesamthöhe der Fahrbahndecke oder in einem bestimmten Abstand zum Planum oder zu der Fahrbahnoberseite, um definierte Eigenschaften sicherzustellen. Nach Fertigstellung der Betonfahrbahndecke ist allerdings nicht sichergestellt, daß die eingesetzten Dübel wirklich die Sollage beibehalten haben. Insbesondere das Einbringen von Rüttelenergie nach dem Setzen der Dübel zum Verdichten der zweiten Lage und Schwankungen in der Betonkonsistenz können dazu führen, daß sich die Dübel verlagern.

Wenn von der Ausrichtung der Dübel mit parallel zur fertigen Fahrbahnoberfläche verlaufender Längserstreckung die Rede ist, so ist dort eine Parallelität unter Baustellenbedingungen gemeint, keine mathematisch exakte Parallelität. Ebenso ist eine Sollhöhe oder Sollage immer im Rahmen der Toleranzen unter Baustellenbedingungen gemeint.

In den meisten Fällen handelt es sich bei den Dübeln, wie oben bereits angesprochen, um Rundstahlstücke. Es ist allerdings auch bereits bekannt, Dübel aus Stahlbeton herzustellen, um Stahl zu sparen, oder Dübel als offene Rohrstücke herzustellen, um Gewicht des Dübels selbst zu sparen. Letzterer füllt sich beim Einbringen in das noch nicht verfestigte Betonmaterial selbst mit Betonmaterial auf. Es ist auch bekannt, dünnwandige Stahlrohre, die von vornherein mit Beton gefüllt sind, als Dübel einzusetzen (DE-B-1 017 198; DE-U-1 742 064).

Um eine ungewollte Verlagerung der Dübel von vornherein auszuschließen, ist es bekannt, diese nicht schwimmend, sondern mit Verwendung von Abstandshaltern zur genauen Positionierung relativ zur Unterlagsfläche der Betonfahrbahndecke anzuordnen (EP-A-0 104 441). Das Einbringen derartiger Abstandshalter ist mit erheblichen Kosten und erheblichem Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke, bei dem die Dübel schwimmend in das Betonmaterial eingebracht werden, so weiterzubilden, daß bei minimalem Aufwand eine optimale Höhenpositionierung der Dübel in der Betonfahrbahndecke ermöglicht wird, sowie einen dazu geeigneten Dübel anzugeben.

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einen Dübel gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Generell wird die Erfindung nachfolgend zunächst primär anhand des Einsatzfalles für Querfugen und Dübel erläutert. Entsprechendes gilt ggf. in angepaßter Form auch für Längsfugen und Anker. Daher ist hier der Begriff "Dübel" insbesondere so zu verstehen, daß auch Anker umfaßt sind.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Raumdichte des Dübels zumindest im wesentlichen der Raumdichte des Betonmaterials beim Einbau, also des noch nicht verfestigten bzw. abgebundenen Betonmaterials, entspricht. Hierdurch erübrigt sich insbesondere der Einsatz von Abstandhaltern zur Höhenpositionierung, da die Dübel auch beim nachträglichen Einbringen von Rüttelenergie in das Betonmaterial weder aufschwimmen, noch absinken. Die Dübel behalten also ihre Lage, in der sie in das Betonmaterial gesetzt bzw. eingebracht wurden, bei. Daher wird das Erreichen der gewünschten Sollage auf einfache, kostengünstige Weise ohne Abstandhalter ermöglicht. Dementsprechend ist der Aufwand gering.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 in schematischer Darstellung in Draufsicht einen Abschnitt einer zweispurigen Betonfahrbahndecke, wobei die Fahrrichtung durch Pfeile angedeutet ist;
2 schematisch, in einer Seitenansicht, einen Beton-Gleitschalungsfertiger zur Herstellung einer solchen Betonfahrbahndecke, ausgerüstet mit einer Dübelsetzvorrichtung; und
3 eine Schnittdarstellung eines hohlen Dübels.
1 zeigt beispielhaft eine zweispurige Betonfahrbahndecke, die einlagig, mehrlagig oder mehrschichtig auf einer Unterlagsfläche – Planum 1 (2) – hergestellt wird. Diese reicht in der Breite beispielsweise über zwei Fahrstreifen 2. 1 verdeutlicht, daß in die Betonfahrbahndecke von oben her in bestimmten Abständen quer zur Fahrrichtung von Kraftfahrzeugen bzw. quer zu den Fahrstreifen 2 verlaufende Querfugen 3, insbesondere als Scheinfugen, und bei größerer Breite der Fahrbahndecke, wie hier, auch in Fahrrichtung verlaufende Längsfugen 4, insbesondere als Scheinfugen, gebildet sind. Die Bedeutung dieser Scheinfugen ist im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert worden. Insbesondere erfolgt deren Herstellung durch späteres, teilweises Einschneiden der Fahrbahndecke von oben. Unter dem Begriff "Fahrrichtung" ist hier generell die Längserstreckung der Fahrstreifen 2 der Betonfahrbahndecke 8 – die in 2 angedeutet ist – zu verstehen, also die Fahrrichtung von Kraftfahrzeugen auf der fertigen Betonfahrbahndecke 8.
Im Bereich der Querfugen 3 sind, wie angedeutet, in bestimmten seitlichen Abständen zueinander angeordnete, die Querfugen 3 kreuzende Dübel 5 aus einem Bewehrungsmaterial, insbesondere aus kunststoffummanteltem Rundstahl, in das bereits verteilte und ggf. schon verdichtete Betonmaterial der Fahrbahndecke, jedenfalls vor dem Abbinden des Betonmaterials eingesetzt, und zwar insbesondere in eine bestimmte Höhe über dem Planum 1, der Sollage. In entsprechender Weise sind hier im Bereich der Längsfuge 4 in bestimmten seitlichen Abständen voneinander angeordnete, die Längsfuge 4 kreuzende, üblicherweise als Anker bezeichnete Dübel 6 aus einem Bewehrungsmaterial, insbesondere aus teilweise kunststoffummanteltem Rundstahl, eingesetzt.
Wie weiter oben bereits erläutert worden ist, wird das Material der Fahrbahndecke nach dem Setzen der Dübel 5 bzw. 6 ggf. (nach)verdichtet und geglättet. Die Lehre der Erfindung ist von besonderer Bedeutung, wenn eine weitere Lage bzw. Schicht von Betonmaterial aufgebracht wird. Diese wird dann nämlich durch Einbringen von Rüttelenergie verdichtet und anschließend geglättet. Bei dieser Maßnahme sollen die in der ersten Lage von Betonmaterial gesetzten Dübel 5, 6 natürlich möglichst keine Veränderung ihrer Sollage erfahren.
Das Problem des Einhaltens der Sollage der schwimmend eingebrachten Dübel 5 und 6 ist im allgemeinen Teil der Beschreibung ausführlich behandelt worden, darauf darf hingewiesen werden.
2 zeigt in schematischer Darstellung einen Beton-Gleitschalungsfertigers 7, der beispielsweise zur Herstellung der Betonfahrbahndecke 8 verwendet wird. Der Fertiger 7 läßt auf dem Planum 1 die entstehende Betonfahrbahndecke 8 erkennen. Die Fahrrichtung des Fertigers 7 ist durch den Pfeil 11 angedeutet. Am Fertiger 7 erkennt man, noch vor einer Druckbohle 7a für die Herstellung einer zweiten Lage, einem Querglätter 7b und einem Längsglätter 7c, eine Dübelsetzvorrichtung 9 mit den daran befindlichen Dübeln 5, noch in Höhe der Oberkante der Betonfahrbahndecke 8, also noch vor dem Einbringen (Setzen) der Dübel 5 in das Betonmaterial.
Selbstverständlich kann die Dübelsetzvorrichtung 9 bei entsprechender Modifikation natürlich auch zum Setzen von Ankern bzw. Dübeln 6 entlang der Längsfuge(n) 4 modifiziert werden, wobei dann wahlweise ein einzelnes oder gruppenweises Setzen der Dübel 6 erfolgen kann. Die Ausrichtung der Dübel 6 verläuft dabei im wesentlichen quer zur Arbeitsrichtung des Fertigers 7 bzw. zu der Fahrrichtung bzw. Längserstreckung der Fahrstreifen 2 der zu fertigenden Betonfahrbahndecke 8. Entsprechend ist die Dübelsetzvorrichtung 9 dann anders ausgerichtet und/oder weist ggf. zusätzliche oder entsprechend variable Handhabungseinrichtungen und Setzeinrichtungen auf, um z. B. Dübel 5, 6 sowohl als auch oder nur wahlweise entlang von Querfugen 3 und Längsfugen 4 setzen zu können.
Die vorschlagsgemäße Lösung sieht vor, die Dübel 5, 6 so auszubilden, daß deren Gesamtgewicht zumindest im wesentlichen dem Gewicht an verdrängtem Betonmaterial, also Frischbeton – und zwar beim Einbau des Dübels – entspricht. Mit anderen Worten, die Raumdichte des Dübels insgesamt, also unter Berücksichtigung evtl. Hohlräume, verschiedener Materialien u. dgl. entspricht zumindest im wesentlichen der Raumdichte des Betonmaterials beim Einbau. So ergibt sich eine Lösung, bei der auf Abstandhalter zur genauen Positionierung verzichtet werden kann und dennoch eine stabile Sollage erreicht wird.
Beispielsweise sind die Dübel 5, 6 jeweils als geschlossene Teile mit einer Raumdichte ausgebildet, die mit der Raumdichte des verwendeten Betonmaterials beim Einbau, also des Frischbetons, zumindest im wesentlichen übereinstimmt.
3 zeigt beispielhaft einen mit einem Hohlraum 12 versehenen Dübel 5. Hier ist der Dübel 5 hohlzylinderförmig ausgebildet und vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Der Hohlraum 12 kann beispielsweise endseitig durch die in 3 dargestellten, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Stopfen 13, durch endseitiges Verschweißen, Zuquetschen oder in sonstiger Weise verschlossen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Hohlraum 12 mit einem geeigneten, leichten Material verfüllt oder ausgeschäumt sein.
Die genannte Anpassung der Raumdichte des Dübels 5 an den Frischbeton bewirkt, daß die Dübel 5 ihre Sollage beibehalten, da sie, insbesondere beim Rütteln zum Verdichten des Betonmaterials, weder aufschwimmen noch absinken.
Insbesondere ist bei dem hohlen Dübel 5 das Verhältnis der Querschnittsflächen der Zylinderwandung zu dem Hohlraum 12 so gewählt, daß der Dübel 5 im geschlossenen Zustand die gewünschte Raumdichte aufweist. Auf diese Weise kann der Dübel 5 aus Endlosmaterial bedarfsgerecht abgelängt werden, wobei immer die richtige Raumdichte sichergestellt ist. Selbstverständlich hängt das vorgenannte Querschnittsverhältnis von der Raumdichte des für die Zylinderwandung verwendeten Materials, insbesondere Stahl, und, soweit vorgesehen, von dem Material in dem Hohlraum 12 und ggf. außenseitig angeordnetem Material ab.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke (8), bei dem Dübel (5, 6) aus einem Bewehrungsmaterial in bereits verteiltes Betonmaterial der Betonfahrbahndecke (8) mit parallel zur fertigen Fahrbahnoberfläche verlaufender Längserstreckung in eine bestimmte Höhe über einer Unterlagsfläche der Betonfahrbahndecke (8) oder relativ zur Sollhöhe der fertigen Fahrbahnoberfläche als Sollage vor dem Abbinden des Betonmaterials eingebracht werden, wobei die Dübel (5/6) schwimmend, also ohne Verwendung von Abstandshaltern zur genauen Positionierung relativ zur Unterlagsfläche der Betonfahrbahndecke (8), in das Betonmaterial eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß Dübel (5, 6) verwendet werden, die jeweils insgesamt eine mit der Raumdichte des verwendeten Betonmaterials beim Einbau insoweit übereinstimmende Raumdichte aufweisen, daß die Dübel (5, 6) insbesondere beim Einbringen von Rüttelenergie in das noch nicht verfestigte Betonmaterial und durch Schwankungen bei der Betonkonsistenz aus ihrer Sollage nicht wesentlich absinken oder aufschwimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfahrbahn decke (8) einlagig, mehrlagig oder mehrschichtig auf einer Unterlagsfläche, wie einem Planum (1), hergestellt wird und in der Breite insbesondere über einen oder mehrere Fahrstreifen (2) reicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen der Dübel (5, 6) das Betonmaterial dieser oder einer weiteren Lage oder Schicht nachverdichtet und geglättet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dübel (5, 6) verwendet werden, die insgesamt eine Raumdichte von 2 bis 3 kg/dm³, aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Dübel (5, 6) verwendet werden, die einen geschlossenen Hohlraum (12) aufweisen.
Dübel (5, 6) zur Verstärkung einer aus Betonmaterial hergestellten Betonfahrbahndecke (8) im Bereich von Querfugen (3) und/oder Längsfugen (4) dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel (5, 6) mit einem geschlossenen Hohlraum (12) ausgeführt ist und insgesamt eine Raumdichte von 2 bis 3 kg/dm³ aufweist, dergestalt, daß die Raumdichte des Dübels (5, 6) insgesamt mit der Raumdichte des verwendeten Betonmaterials beim Einbau insoweit übereinstimmt, daß der Dübel (5, 6) insbesondere beim Einbringen von Rüttelenergie in das noch nicht verfestigte Betonmaterial und durch Schwankungen bei der Betonkonsistenz aus seiner Sollage nicht wesentlich absinkt oder aufschwimmt.