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Die
Erfindung betrifft eine Schachtabdeckung für einen Schacht mit einem Unterbau,
welcher einen Kontaktbereich aufweist, wobei die Schachtabdeckung
wenigstens einen Rahmen und einen Deckel, welcher in den Rahmen
einsetzbar ist, aufweist.
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Derartige
Schachtabdeckungen sind grundsätzlich
bekannt und dienen üblicherweise
dazu Schächte,
insbesondere im Straßenbau
Kanalschächte,
abzudecken. Dabei bilden der Rahmen und der Deckel gemeinsam eine
Einheit, welche das reversible Öffnen
und Schließen
des Schachtes ermöglichen.
Solche Einheiten aus Rahmen und Deckel werden üblicherweise auf Kanalschächte, insbesondere
einem Unterbau, welcher das obere Ende des Kanalschachtes bildet,
aufgesetzt. Nach dem Aufsetzen wird der Rahmen dadurch an Ort und
Stelle fixiert, sodass um den Rahmen herum weitere Schichten der
Straßendecke,
insbesondere die Fahrbahndecke aufgebracht werden und somit der
Rahmen unlösbar,
sozusagen in die oberste Fahrbahnschicht mit eingegossen wird. Problematisch
bei voran stehend beschriebenen Schachtabdeckungen sind die hohen
Anforderungen an die Genauigkeit zwischen dem Unterbau sowie dem
Rahmen selbst. Insbesondere bei unbearbeiteten Oberflächen der Kontaktbereiche
zwischen Rahmen und Unterbau steht nur eine Baubedingte, festgelegte
Kontaktfläche
zur Übertragung
von Kräften
vom Rahmen auf den Unterbau zur Verfügung. Auf diese Weise kann beispielsweise
beim Befahren von mit einem Deckel verschlossenen Kanalschächten der
Rahmen auf dem Unterbau des oberen Schachtendes mit der Zeit anfangen
zu wackeln und damit die direkt um den Rahmen herumliegende oberste
Fahrbahnschicht beeinträchtigen.
Eine solche Beeinträchtigung
kann beispielsweise in Form von Rissen oder sogar das Herauslösen einzelner
Fahrbahnstücke
bedeuten. Mit der Zeit fördert
die Verwendung bekannter Schachtabdeckungen somit erheblich die
Bildung ernsthaften Straßenschäden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es die voran stehend beschriebenen
Probleme des Standes der Technik zu lösen, insbesondere eine verbesserte
Einpassung einer Schachtabdeckung in den Unterbau eines Schachtes
zu gewährleisten
und gleichzeitig eine kostengünstige
und konstruktiv einfache Lösung
zu bieten.
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Gelöst wird
voran stehende Aufgabe durch eine Schachtabdeckung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie durch ein Ausgleichselement mit den Merkmalen
des Anspruchs 15.
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Eine
erfindungsgemäße Schachtabdeckung für einen
Schacht mit einem Unterbau, welcher einen Kontaktbereich aufweist,
besitzt wenigstens einen Rahmen und einen Deckel welcher in den
Rahmen einsetzbar ist. Der Rahmen besitzt weiter ebenfalls einen
Kontaktbereich, dessen Geometrie im Wesentlichen mit der Geometrie
des Kontaktbereiches des Unterbaus korrespondiert, wobei weiter
wenigstens ein Ausgleichselement vorgesehen ist, welches zwischen
den beiden Kontaktbereichen anordenbar ist. Durch das Vorsehen eines
Ausgleichselementes bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung können Unebenheiten,
insbesondere in den Kontaktbereichen des Rahmens und des Unterbaus,
in einfacher und kostengünstiger
Weise ausgeglichen werden. Das Einsetzen des Ausgleichselementes
kann direkt beim Einbauort, also auf der Baustelle erfolgen und
erfordert kein speziell geschultes Personal. Durch die Verwendung
eines Ausgleichselementes bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung können zusätzlich Kosten
gespart werden, da bei der Fertigung des Unterbaus des Schachtes,
wie auch bei der Fertigung des Rahmens höhere Toleranzen hinsichtlich
der Kontaktbereiche zugelassen werden können. Insbesondere für Fälle, in
welchen der Unterbau des Schachtes Beton, teilweise als Fertigteil, teilweise
direkt auf der Baustelle gegossen besteht, ist die Möglichkeit
solche hohen Toleranzwerte bei gleichzeitiger Verbesserung der Schachtabdeckung zu
akzeptieren, ein großer
Vorteil gegenüber
den bekannten Schachtabdeckungen. Durch das Verwenden eines Ausgleichselementes
zwischen dem Rahmen und dem Unterbau entsteht eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen diesen beiden Elementen. Während bei bekannten Schachtabdeckungen
die Kraftübertragung
vom Rahmen auf den Unterbau nur über
die in Abhängigkeit
der jeweiligen tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit
der beiden Elemente bestehenden realen Kontaktflächen erfolgen kann, bietet
das Ausgleichselement einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung die Möglichkeit
Kraft über
die gesamte Querschnittsfläche
des Ausgleichselementes vom Rahmen auf den Unterbau zu übertragen.
So führt
die Verwendung eines Ausgleichselementes zu einer außerordentlichen
Erhöhung
der Kraftübertragungsfläche zwischen
Rahmen und Unterbau, ohne das die Gesamtabmessung der Schachtabdeckung sowie
des Unterbaus vergrößert werden
muss. Die Erhöhung
der Kraftübertragungsfläche bringt
mehrere Vorteile mit sich. So wird der Körperschall, welcher beim Befahren
oder Betreten der Schachtabdeckung, entsteht, deutlich minimiert.
Dabei entkoppelt das Ausgleichselement den Rahmen und den Deckel der
Schachtabdeckung vom deutlich größeren Resonanzkörper des
Schachtes selbst. Weiter führt
die vergrößerte Kraftübertragungsfläche zu einem
guten Widerstand gegen hohe Schlagkräfte, welche ebenfalls durch
das Befahren oder Betreten des Deckels der Schachtabdeckung auf
dieselbe einwirken können.
Insbesondere im Hinblick auf entstehende Straßenschäden an der Umrandung des Rahmens
der Schachtabdeckung leistet die Verwendung eines Ausgleichselementes
gemäß der erfinderischen Schachtabdeckung
ebenfalls eine Optimierung, da ein Verkippen des Rahmens auf dem
Unterbau durch die mittels dem Ausgleichselement verbesserte Kraftübertragungsfläche fast
vollständig
ausgeschlossen werden kann und damit eine Beaufschlagung des umgebenden
Materials, insbesondere der Fahrbahndecke, durch Schubkräfte so gut
wie ausgeschlossen ist.
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Eine
erfindungsgemäße Schachtabdeckung kann
sich weiter dadurch auszeichnen, dass das Ausgleichselement zwischen
den beiden Kontaktbereichen des Rahmens und des Unterbaus angeordnet
werden kann und zumindest teilweise flexibel und mit Flüssigkeit
tränkbar
ist. Die Ausbildung des Ausgleichselementes in flexibler Weise ist
eine Möglichkeit
Höhendifferenzen,
welche durch Unebenheiten der Kontaktflächen des Rahmens und/oder des
Unterbaus entstehen, auszugleichen. Die Flexibilität des Ausgleichselementes
dient somit dazu, dass sich Rahmen und Unterbau indirekt über ein
flexibel verformbares Ausgleichselement nahtlos miteinander verbinden
lassen. Um entweder die Flexibilität des Ausgleichselementes weiter
zu erhöhen,
oder ein- oder mehrkomponentige Fluide, insbesondere Flüssigkeiten
in das Ausgleichselement einbringen zu können, kann es weiter vorteilhaft
sein, das Ausgleichselement aus einem tränkbaren Material herzustellen.
Dabei bezieht sich der Begriff tränkbar nicht ausschließlich auf
saugfähige
Materialien. Vielmehr sind auch Materialien denkbar, welche grundsätzlich eine
Oberflächen-
und Innenstruktur aufweisen, welches dafür eignet, mit einer Flüssigkeit
beaufschlagt zu werden. Die Flüssigkeit
muss nicht zwingend aktiv in dem Material gehalten werden, beispielsweise kann
ein Ausgleichselement eine sehr grobe Struktur aufweisen, welche
mit einer Flüssigkeit,
beispielsweise einem Gießharz
tränkbar
ist, welches jedoch unter Normalbedingungen aus dem Material wieder
heraus laufen würde.
In einem solchen Fall können
um das Ausgleichselement als Außenring
und innen flexible Randbereiche angeordnet sein, welche das Auslaufen
bei eingelegtem Ausgleichselement des Gießharzes verhindern.
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Vorteilhafterweise
kann bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
das Ausgleichselement zum vollständigen
Verkleben des Rahmens mit dem Unterbau mit einem Gießharz tränkbar, insbesondere
das Material des Ausgleichselementes mit Gießharz benetzbar sein. Die Verwendung
eines Gießharzes,
welches im flüssigen
Zustand in das Ausgleichselement eingebracht wird und anschließend über ein
bestimmtes Zeitintervall aushärtet kann
eine erfindungsgemäße Schachtabdeckung noch
weiter verbessern. So kann nach Einsetzen des Ausgleichselementes
in den Unterbau das Ausgleichselement mit dem Gießharz getränkt werden, anschließend der
Rahmen auf das Ausgleichselement aufgesetzt und ausgerichtet werden
und schließlich
das Gießharz
aushärten
und somit eine irreversible feste Verbindung zwischen Rahmen und Unterbau
zu schaffen. Für
den Fall, dass das Material des Ausgleichselementes mit dem Gießharz benetzbar
ist, ist ein Tränken
mit dem Gießharz
in einfacher Weise möglich,
indem die Flüssigkeit über das
Ausgleichselement geschüttet
wird. Durch die Benetzbarkeit verbleibt zumindest der für das Aushärten und die
feste Verbindung zwischen Rahmen und Unterbau notwendige Menge an
Gießharz.
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Ebenfalls
kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
die Tränkbarkeit
des Ausgleichselementes dadurch gebildet wird, dass das Ausgleichselement
aus einem porösen
und/oder saugfähigen
Material besteht. Die Porösität ist eine
Möglichkeit
ein Material zu schaffen, welches das Erfordernis der Tränkbarkeit
erfüllt. Dabei
ist es in einem ersten Schritt unerheblich, ob die Poren des Materials
eine gleichmäßige Größe aufweisen
oder durch das Herstellungsverfahren bedingt unterschiedliche Porengrößen sind.
Bei der Verwendung von flexiblen Materialien, insbesondere schwammartigen
Materialien, kann eine Saugfähigkeit
des Ausgleichselementes dahingehend genutzt werden, dass das Tränken des
Ausgleichselementes mit einer vorherigen aktiven Stauchung des Ausgleichselementes einhergeht.
Das Ausgleichselement wird, sozusagen wie ein Schwamm zusammengedrückt und
bei der folgenden, der Flexibilität des Ausgleichselementes geschuldeten
Expansion wird das in der Zwischenzeit aufgebrachte Fluid, insbesondere
das Gießharz,
von dem Ausgleichselement aufgesaugt.
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Ebenfalls
ist es möglich,
dass bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
das Material des Ausgleichselementes für Kapillar-Aszensionen geeignet
ist. Ähnlich
wie bei einem saugfähigen
Material kann bei einer derartigen Ausgestaltung auf den Schwammeffekt,
also das vorherige Komprimieren des Ausgleichselementes, verzichtet
werden, da durch die Korrelation zwischen der Flüssigkeit, mit welcher getränkt werden
soll, und die Materialwahl des Ausgleichselementes ein Kapillarunterdruck
im Material des Ausgleichselementes die Flüssigkeit aktiv in die Poren,
in diesem Fall die Kapillaren, des Ausgleichselementes zieht.
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Hinsichtlich
der Ausbildung des Ausgleichselementes aus flexiblem Material ist
in einem ersten Schritt unerheblich, ob diese Flexibilität rein elastisch oder
rein plastisch oder eine Kombination beider Verformungsarten ist.
Es kann jedoch vorteilhaft sein, insbesondere hinsichtlich der Dämpfungseigenschaft gegen
Körperschall,
dass zumindest ein Teil der Flexibilität im elastischen Bereich des
Materials des Ausgleichselementes statt findet. Für den Ausgleich von
Höhenunterschieden
und die großflächige Verbindung
zwischen Rahmen und Unterbau wäre
jedoch eine rein plastische Verformung, wie auch eine Kombination
elastisch und plastisch, aber auch eine rein elastische Verformung
möglich.
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Um
den Einbau noch kostengünstiger
und einfacher zu gestalten, kann es vorteilhaft sein bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
in dem Rahmen eine umlaufende Nut vorzusehen, in welchem das Ausgleichselement
zumindest teilweise aufgenommen werden kann. So kann eine erfindungsgemäße Schachtabdeckung
als Einheit, mit bereits eingesetztem Ausgleichselement verkauft und
versendet werden. Auch kann mittels der Nut bereits eine erste,
mechanische Vorfixierung des Ausgleichselementes am Rahmen der Schachtabdeckung
erfolgen. Im Hinblick auf die Tränkbarkeit
des Ausgleichselementes können
die Seitenflächen
bei einem Material des Ausgleichselementes, welches nicht saugfähig und
nicht kapillaraktiv ist, zusätzlich einen
Auslaufschutz während
des Tränkens
mit Flüssigkeit
bieten. Auch können
die durch die Nut entstandenen Erhöhungen, welche um die Nut außen und
innen am Rahmen laufen sozusagen maximale Verformungswege des Ausgleichselementes
definiert werden. Dies schützt
das Ausgleichselement vor lokalen Quetschungen, welche das Ausgleichselement
schädigen
oder sogar vollkommen zerstören können. Das
Vorsehen einer Nut dient somit nicht nur der Arbeitserleichterung
sondern ist weiter auch ein Sicherheitsmerkmal einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung.
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Ein
weiterer Vorteil kann sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
das Ausgleichselement zumindest teilweise aus einem der folgenden
Materialien besteht:
- – Polyestervlies
- – Polyesternadelfilz
- – Recyclingelastomer
- – Textilmaterial
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Die
Verwendung voran stehender Materialien sind Möglichkeiten ein Ausgleichselement
zu bilden, welche die Aufgaben der vorliegenden Erfindung löst. Dabei
handelt es sich bei der voran stehenden Liste jedoch nicht um eine
abschließende Aufzählung, sondern
lediglich um grundsätzliche
Beispiele für
die Auswahl von Materialien.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
kann der Deckel und/oder der Rahmen zumindest teilweise aus Gussmaterial,
insbesondere aus Gusseisen bestehen. Die Verwendung der gut beherrschbaren
und der kosteneffizienten Herstellmethode des Gießens beider
Elemente, insbesondere den Rahmen, ist bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
zusätzlich
vorteilhaft, da eine aufwendige Nachbearbeitung, insbesondere der Kontaktfläche des
Rahmens nicht oder nur in geringerem Maß erfolgen muss, da durch die
Verwendung eines Ausgleichselementes höhere Fertigungstoleranzen akzeptabel
sind. Somit ist auch die Produktion hinsichtlich des Herstellverfahrens
einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
kostengünstiger.
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Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, wenn das Ausgleichselement einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
mehrschichtig aufgebaut ist. Eine solche Mehrschichtigkeit insbesondere
aus unterschiedlichen Materialien ausgeführt, sodass einzelne Funktionalitäten, welche
das Ausgleichselement aufweisen soll durch unterschiedliche Schichten
gebildet werden können.
Durch einen Materialmix, welcher sich mehrschichtig im Ausgleichselement
ausprägt,
kann somit ein, möglicherweise
mit einem einzigen Material nicht erzielbarer, Funktionsmix erzielt werden.
Eine Möglichkeit
des mehrschichtigen Aufbaus ist dabei ein dreischichtiges Ausgleichselement.
Dabei kann beispielsweise die untere und die obere Schicht, welche
beim Einbau in direktem Kontakt mit den Kontaktbereichen des Rahmens
und des Unterbaus kommen, optimiert sein im Hinblick auf die Tränkbarkeit
mit einem Fluid, insbesondere mit einer Flüssigkeit. Die Funktionalität des Ausgleichens,
insbesondere die Flexibilität
im elastischen und/oder plastischen Bereich, kann dabei durch eine
dritte Schicht, welche zwischen den beiden Außenschichten angeordnet ist,
erzielt werden.
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Die
Funktionalität
eines Ausgleichselementes einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung kann dahingehend
weit erhöht
werden, dass zusätzlich
eine Abdichtung gegen Flüssigkeit
und/oder Gase geboten wird. So kann ein Eintreten von Wasser oder
beispielsweise Wasserdampf aus dem inneren des Schachtes durch das
Ausgleichselement durch an eine Stelle unterhalb der obersten Fahrbahndecke
vermieden werden. Wasserdampf, welcher durch einen Spalt zwischen
Rahmen und Unterbau diffundieren und auf der Außenseite des Unterbaus bzw.
des Rahmens kondensieren würde,
könnte über die
Zeit zu erheblichen Frostschäden
an den Rahmen umgebenden oberen Fahrbahnbelag, führen.
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Insbesondere
bei der Verwendung von runden Schachtabdeckungen kann es vorteilhaft
sein, wenn das Ausgleichselement selbst ebenfalls eine im Wesentlichen
rotationssymetrische Geometrie aufweist. Die Rotationssymetrie eines
Ausgleichselementes ist insbesondere im Hinblick auf dessen Einbau
von Vorteil, da in einem solchen die Platzierung hinsichtlich der
zentralen Symetrieachse vereinfacht erfolgen kann. Bei nicht rotationssymetrischen
Ausgleichselementen ist dementsprechend eine erhöhte Aufmerksamkeit beim Einbau
notwendig.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
kann es vorteilhaft sein, wenn das Ausgleichselement eine Geometrie
aufweist, welche im Wesentlichen mit der Geometrie der Kontaktbereiche
des Rahmens und des Unterbaus korrespondiert. Eine solch korrespondierende
Geometrie vereinfacht weiter den Einbau des Ausgleichselementes
und vermeidet unnötiges
Material an Stellen, welche durch den Kontaktbereich des Rahmens
und des Unterbaus zur Kraftübertragung
nicht benötigt
werden. Gleichzeitig nutzt eine solche Anpassung der Geometrie des
Ausgleichselementes durch diese Korrespondenz nahezu vollständig die
von den beiden Kontaktbereichen des Rahmens und des Unterbaus angebotene
Fläche
zur Kraftübertragung
aus. Somit dient diese Ausführungsmöglichkeit
einer weiteren Optimierung der Kraftübertragung bei Beibehaltung der
bestehenden Geometrien des Unterbaus und des Rahmens.
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Das
Ausgleichselement einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung kann insbesondere
eine Geometrie mit im Wesentlichen konstanter Dicke aufweisen. Auf
diese Weise ist einerseits eine einfache Herstellung des Ausgleichselementes
möglich,
darüber
hinaus auch eine einheitliche Ausgleichsleistung beim Einbau möglich.
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Ebenfalls
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ausgleichselement
zum Einsatz bei einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung. Ein solches
Ausgleichselement ist hinsichtlich seiner Ausgestaltungen seines
Materials gemäß der voran
stehenden Beschreibung an einen solchen Einsatz angepasst.
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Die
Erfindung wird näher
erläutert
anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
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1 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schachtabdeckung
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In 1 ist
in Explosionsdarstellung eine Ausführungsform einer Schachtabdeckung
gezeigt. Die Schachtabdeckung weist einen Rahmen 20 und einen
Deckel 30 auf. Der Deckel 30 ist dabei in den Rahmen 20 einsetzbar.
Der Rahmen 20 weist für
diese Einsetzbarkeit eine Stufe auf, welche eine umlaufende Nut
besitzt, in der sich der Deckel 30 fixieren kann. Unterhalb
des Rahmens 20 ist das Ausgleichselement 40 dargestellt.
Nicht mehr Teil der Schachtabdeckung, aber in 1 ebenfalls
in der Explosionsdarstellung gezeigt, ist der Unterbau 50 eines
nicht mehr dargestellten Schachtes. Dieser Unterbau 50 kann,
wie in 1 dargestellt, als separates Teil wie hier aus
Beton, vorgesehen sein.
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Sowohl
der Unterbau 50, als auch der Rahmen 20 weisen
je einen Kontaktbereich 22, 52 auf. In der Ausführungsform
gemäß 1 sind
beide Kontaktbereiche im Wesentlichen eben und ringförmig ausgebildet.
Der Unterbau 50 weist eine nach innen gerichtete Stufe
auf, welche dafür
geeignet ist, das Ausgleichselement 40 aufzunehmen. Das
Ausgleichselement 40 ist in seiner geometrischen Ausprägung rotationssymetrisch
in Form eines Kreisrings ausgeführt
und deckt im Wesentlichen die gesamte Fläche des Kontaktbereichs 52 des
Unterbaus 50 sowie auch im Wesentlichen die gesamte Fläche des
Kontaktbereichs 22 des Rahmens 20 ab.
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Beim
Einbau der Schachtabdeckung gemäß 1 wird
auf der Baustelle das Ausgleichselement 40 in die ringförmige Stufe
des bereits auf dem Schacht aufgesetzten Unterbaus 50 nach
vorherigem Reinigen des Kontaktbereichs 52 eingesetzt. Anschließend wird
das Ausgleichselement 40 mit einem Gießharz getränkt. Das Ausgleichselement 40 ist
dafür aus
einem Polyestervlies gefertigt, welches das Gießharz aufsaugt und durch Kapillarkräfte gegen
Herauslaufen aus dem Ausgleichselement 40 sichert. Nach
Tränken
und einer ersten Zeitdauer, welche ein erstes Anbinden des Gießharzes
zwischen Ausgleichselement 40 und Kontaktbereich 52 des Unterbaus 50 ermöglicht,
wird der Rahmen 20 mit seinem Kontaktbereich 22 auf
das Ausgleichselement 40 aufgesetzt. Durch das Eigengewicht
des Rahmens 20, welcher direkt nach dem Aufsetzen hinsichtlich
seiner endgültigen
Position ausgerichtet wird, wird das Ausgleichselement gepresst
und das Gießharz
kann beim weiteren Aushärten
eine kraftschlüssige
Verbindung sowohl zwischen Ausgleichselement 40 und Rahmen 20,
als auch zwischen Ausgleichselement 40 und Unterbau 50 herstellen. Über das
Ausgleichselement 40 ist somit ein Kraftschluss über die
gesamte Querschnittsfläche
des Ausgleichselementes 40 zwischen Rahmen 20 und
Unterbau 50 hergestellt. Anschließend kann der Deckel 30 aufgesetzt
werden und um den Rahmen 20 herum die Fahrbahndecke als
letzte Schicht bündig
um den Rahmen 20 herum aufgebracht werden.
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- 20
- Rahmen
- 22
- Kontaktbereich
Rahmen
- 30
- Deckel
- 40
- Ausgleichselement
- 50
- Unterbau
- 52
- Kontaktbereich
Unterbau