DE2454274C2

DE2454274C2 - Verfahren zum Herstellen einer selbsttragenden kuppelartigen Betonkonstruktion sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2454274C2
Application number: DE2454274A
Authority: DE
Inventors: Dante Crows Nest New South Wales Bini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-15
Filing date: 1974-11-15
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE2454274A1

Description

a) auf die ebene Oberfläche eine Vielzahl von in der Draufsicht mehrseitigen Stützkörpern (1, 101) derart gelegt werden, daß sich ihre ebenen Randbereiche (4, 102) berühren und ihre Berührungslinien insgesamt eine gitterartige Anordnung (P) ergeben,

b) die Berührungslinien der Stützkörper (1, 101) _M anschließend von einem im wesentlichen geraden, durchgehenden Streifen (Ii, 506) aus biegbarem Material abgedeckt werden und an den Überschneidungsstellen der Streifen (11, 106) ein Verweben derselben erfolgt,

c) die Enden der Streifen (11, 106) an den zugeordneten Stützkörfern (1, 101) befestigt werden,

d) auf die Stützkörper (1,101) Schalungskörper (5, 104) aufgesetzt werden, die die gleiche Anzahl _ω von Seiten und die gleiche Gestalt wie die Stützkc. per (1,101) aufweisen, jedoch in ihren Gesamtabmessungen k'»\ner sind als die Stützkörper (1, 101) und über den Umfang abdichtend auf den Streifen ¹W, 106) auf den js Randbereichen (4,102) der Stülzkörper (1,101) liegen,

e) Beton in Tröge (12, 107) eingebracht wird, die als Seiten die Seitenflächen der benachbarten Schalungskörper (5, 104) und als Böden die Streifen (It, 106) auf den Randbereichen (4,102) der Stützkörper (1,101) aufweisen,

I) die aus Stützkörpern (1,101) und SchalungskCrpern (5, 104) bestehende Schalung mittels Druckluft angehoben wird und

g) nach dem Ablassen der Druckluft wenigstens die Stützkörper (1,101) entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trögen (12,107) stangenförmige Bewehrungselemente (13, 108) so angeordnet werden, daß sich benachbarte Bewehrungselemente (13, 108) überlappen, und daß die Bewehrungselemente (13, 108) an den Überschneidungsstellen der Streifen (11,106) miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (11, 106) auf Rollen aufgewickelt und allmählich beim Verweben der Streifen (II, 106) abgewickelt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Stützkörpern (1, 101) und Schalungskörpern (5, 104) von jeweils im wesentlichen gleicher regelmäßiger Form, von denen die Stützkörper (I₁ 101) einen ebenen Randbereich (4, 102) aufweisen, daß die Schalungskörper (5,104) in ihren Gesamtabmessungen kleiner als die Stützkörper (1. 101) sind, daß die die Schalungskörper (5, 104) an den Stützkörpern (1, 101) in überlappender Stellung durch lösbare Verbindungselemente (9, 10; 103) verbunden sind und daß die freien Ränder der Schalungskörper (5, 104) auf Streifen (11, 106) aus biegbarem Material beweglich aufliegen, die die Randbereiche (4, 102) der Stützkörper überdecken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützkörper (1) einen vom Randbereich (4) umschlossenen Hauptteü (2) aufweist, daß jeder Schalungskörper (5) eine Deckfläche (8) und im Einbauzustand nach unten gerichtete Seiten aufweist deren freie Ränder auf den Streifen (11) aus biegbarem Material dichtend aufliegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (2) des Stützkörpers (1) und die Schalungskörper (5,104) jeweils als Kegelstumpf mit dem Grundriß eines gleichseitigen Dreiecks ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, daduren gekennzeichnet, daß der Hauptteil (2) des Stützkörpers (1) hohl ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen sind bekannt (DE-OS 16 84 163). Die Herstellung einer kuppelartigen Betonkonstruktion erfolgt dabei dadurch, daß eine Schicht aus frischem Beton mit Bewehrungselementen auf die gesamte Fläche einer aufblasbaren Hülle aufgebracht und dann die Hülle aufgeblasen wird. Man hält den Druck auf der Hülle solange aufrecht, bis der Beton der Schale eine ausreichende Festigkeit erreicht hat Anschließend kann die Hülle entlüftet und aus der Betonschale entnommen werden. Praktische Probleme für die Ausführung eines solchen Verfahrens ergeben sich alier.Mngs aufgrund des Gewichts der aufblasbaren Hülle, welche von den Arbeitern gehandhabt werden muß. Aber auch die für das Aufsetzen und das Handhaben der erforderlichen großen Betonmengen notwendige Zeit führt in der Praxis zu einer Begrenzung der Größe der mit diesem Verfahren herstellbaren Betonschalen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem Verfahren der in der DE-OS 16 84 163 beschriebenen Art, die Herstellung von kuppelartigen Betonkonstruktionen dadurch zu vereinfachen, daß auf die Verwendung einer aufblasbaren Hülle verzichtet werden kann. Dabei soll auch die für die Tragfähigkeit einer solchen kdppelartigen Betonkonstruktion erforderliche Betonmenge verringert werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfach aufgebaute und zu handhabende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Für das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Für die Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach Maßgabe der Erfindung erübrigt sich ein hochspezialisiertes federndes Bewehrungssystem, wie es bei dem Verfahren nach der DE-OS 16 84163

erforderlich ist wodurch die Konstruktion einer kuppelartigen Betonkonstruktion wesentlich vereinfacht wird.

Ein weiterer sehr bedeutender Vorteil der Erfindung liegt in der Einsparung an Zeit und Kosten durch die Vermeidung einer aufblasbaren Hülle. Dadurch kann auch auf ein kompliziertes Vibrationssystem für die Verfestigung des Betons verzichtet werden, welches durch einfache Vibrationsmittel ersetzt werden kann.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer kuppelartigen Betonkonstruktion im fertigen Zustand,

F i g. 2 eine schaubildliche Darstellung eines Stützkörpers, der Teil einer Schalung ist,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 2,

Fig.4 die Unteransicht eines Schalungskörpers in schaubilrilicher Darstellung,

F i g. 5 einen Teilschnitt einer aus einem Stützkörper und einem Schalungskörper zusammengesetzten Einheit in schaubildlicher Darstellung,

F i g. 6 die Draufsicht auf ein Feid von zusammengebauten Stützkörpern.

Fig.7 die Anordnung eines Stützkörp^rs und mehrerer Schalungskörper sowie die Anordnung von Streifen aus biegsamem Material zur Verbindung der verschiedenen Bauteile miteinander.

Fig.8 eine schematische Darstellung von Bewehrungselementen in eingebautem Zustand, wobei gestrichelt weitere Bewehrungselemente angedeutet sind, um die wechselseitige Überlappung aufzuzeigen.

Fig.9 einen Schnitt durch die zusammengebaute Schalung mit eingefülltem Beton vor dem Anheben der Schalung durch Druckluft.

Fig. 10 ein der Fig.9 ähnlicher Schnitt zur Wiedergabe der teilweise angehobenen Schalung.

F i g. 11 einen Teil der fertigen Betonkonstruktion mit abgesenkter und von der Betonkonstruktion abgezogener Schalung.

F i g. 12 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Schalung vor dem Einfüllen des Betons,

Fig. 13 eine der Fig. 12 ähnliche Ansicht nach dem Einfüllen des Betons und dem Anheben der Schalung und

Fig. 14 eine schaubildliche Darstellung eines Stützkörpers und eines Schalungskörpe^rs für die Ausführungsform der Schalung nach den F i g. 12 und 13.

F i g. 1 zeigt in sehr stark verkleinerter Darstellung und schematisch das Aussehen einer kuppelartigen Betonkonstruktion. Die Betonkonstruktion wird unter Verwendung einer Vielzahl von ähnlichen Schalungselementen hergestellt, die jeweils nach den F i g. 2 und 3 aus einem dreieckigen Stützkörper 1 mit einem dreieckigen Hauptteil 2 bestehen, der im Bereich 3 hohl ausgebildet ist und einen um'aufenden Randbereich 4 aufweist. Diese Stützkörper 1 bestehen aus geeignetem Material, wie Metall, Holz, bewehrtem Beton oder glasfaserver stärktem Kunststoff. Die Seiten des Hauptteiles 2 verlaufen schräg, so daß ein dreieckigen Grundriß aufweisender Pyramidenstumpf entsteht. Jedem Stützkörper 1 ist ein dreieckiger Schalungskörper 5 (Fi g. 4) zugeordnet, dessen Seiten & ähnlich wie die Seiten 7 des Stützkörpers 1 geneigt sind und der eine Deckfläche 8 aufweist. Die Schalungskörper 5 können aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, beispielsweise aus Metall, Holz, bewehrtem Beton oder glasfaserverstärktem Kunststoff.

Die nach unten gerichteten Seiten 6 des Schalungskörpers 5 liegen unter Zwischenschaltung eines Streifens 11 — auf den weiter unten näher eingegangen wird — mit ihren freien Rändern auf dem Randbereicn 4 des Stützkörpers 1 auf. Der dadurch entstehende Hohlraum ist größer als der des Hauptteiles 2 des Stützkörpers 1. Nach dem Aufsetzen des Schalungskörpers 5 auf den Stützkörper 1 entsteht ein Gebilde, wie es in F i g. 5 schematisch wiedergegeben ist.

Der Schalungskörper 5 wird durch Verbindungselemente nach F i g. 5 an dem Stützkörper befestigt, wobei eine Schraube 9 und eine Mutter 10 verwendet werden. Die freien Ränder der Seiten 6 des Stützkörpers 1 können bei 6a nach innen gebogen sein, so daß Flanschen entstehen (vgl. Fig. 10), um die Seiten 6 zu verstärken, damit diese dem Betondruck besser widerstehen können.

Die Stützkörper 1 werden auf einer vorbereiteten Oberfläche aufgelegt, bei der es sich um eine eingeebnete Bodenfläche, eine Betonfläche oder um eine ander» Grundfläche handeln kann, wie es bei 16 in Fig.9 bis 11 angedeutet ist. D* Randbereiche 4 benachbarter Stützkörper 1 stoßen so t !einander, daß sich eine gitterartige Anordnung P ergibt (Fig.6). Fortlaufende Streifen 11 aus biegsamem Material, die eine begrenzte Elastizität aufweisen, werden über die Reihen der Stützkörper 1 längs der Randbereiche 4 ausgelegt und weisen eine solche Breite auf. daß sie zwei benachbarte Randbereiche 4 im wesentlichen vollständig überdecken. Die Streifen 11 werden dort, wo sie sich überschneiden, miteinander »verwebt«, wie es in F i g. 7 angedeutet ist Insbesondere verläuft an der Überschneidungsstelle III der Streifen A unter dem Streifen B. während an der Überschneidungsstelle Il der Streifen A 1 über den Streifen B verläuft, der wiederum über

j5 dem Streifen C liegt An der Überschneidungsstelle 1 läuft der Streifen C über dem Streifen B1. welcher über dem Streifen A liegt. Durch solche »verwebte« Verbindungen wird jeder Stützkörper 1 zwischen den Streifen A, Bund Cgehalten. Die Enden dei Stre.fen A.

4ü ßund C.AX.A 2 usw. β 1. Bl usw. und C 1.C2 werden beispielsweise durch nicht gezeichnete Klammern gee ^neter Bauart derart befestigt, daß die Streifen A. B und Cusw. gespannt sind.

Aus F i g. 7 bis Il kann man erkennen, daß sich beim

4> Zusammenbau der Körper 1 und 5 Tröge 12 mit V-förmigem Querschnitt bilden (vgl. Fig. 7), und daß sich dir: Tröge 12 gitterartig überkreuzen, so daß eine Schalung entsteht, in deren Tröge 12 Beton eingefüllt werden kann. F i g. 9 zeigt, wie die Streifen A. B usw.

".» zwischen den Schalungskörper 5 und den Randbereichen festgeklemmt werden, um die zusammengebauten Körper I₁ 5 und die Streifen 11 zu einer luftdichten Schalung zu vereinigen. Die Tröge 12, die mit Beton gefüll-* werden sollen, dienen auch zur Aufnahme von

5i Bewehrungselementen 13. die nach Fig.8 bei 14 miteinander verbunden sind und an ihren Erichen Haken 15,15a aufweisen. Die Länge der Bewehiungselemente 13 ist so gewählt, daß sich diese überlappen. Erforderlichenfalls können mehrere Bewehrungsele-

6n mente 13 in den Trögen 12 angeordnet sein. Es ist selbstverstätidlich, daß die Enden der Bewehrungselemente 13 auch gerade verlaufen können und die Hakenprofile nur eine Ausführungsform wiedergeben. Fig. 9 zeigt schematise!) den in die Tröge 12 eingebrachten Beton in einer zusammengebauten Schalung, die über der Bodenfläche 16. wie einem Estrich od. dgl. montiert ist, weicher eine Leitung 17 aufweist, die unmittelbar unter der Schalung ausmündet.

Fig. 10 zeigt die Schalung, die durch die Einführung von Druckluft od. dgl. über die Leitung 17 teilweise angehoben ist. Die Seiten 6 der Schalungskörper 5 weisen einen größeren Abstand voneinander auf als in F i g. 9, weil sich dieser Abstand beim Anheben der Schalung vergrößert. Die freien Ränder der Seiten 6 der Schalungskörper 5 gleiten beim Anhebevorgang auf den Streifen 11, die gleichzeitig auf den Randbereichen 4 der Stützkörper 1 gleiten. Der beim Anheben entstehende Spalt zwischen den Randbereichen 4 benachbarter Stützkörper 1 wird durch die Streifen 11 überbrückt. Die durch die Verbindungselemente 9 und 10 aufgebrachte Klemmkraft wird so gewählt, daß sich eine luftdichte Verbindung zwischen den Teilen 4, 11 und 6 ergibt. Der Beton und die Bewehrung sacken, wie aus Fig. 10 erkennbar, ab, wenn der Spalt zwischen den Seiten 6 zunimmt. Es ist auch selbstverständlich, daß beim Anheben der Schalung jedes Bewehrungselement 13 sich relativ zum benachbarten Bewehrungselement 13 bewegt. Aus diesem Grunde ist eine Überlappung vorgesehen, die zugleich eine zusätzliche Verstärkung darstellt.

Um einen raschen Baufortschritt und eine rasche Verdichtung des Betons sicherzustellen, ist es erwünscht, den Beton zu rütteln. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei man beispielsweise übliche Innenrüttler einsetzen kann, um den Beton in den Trögen 12 unmittelbar zu rütteln. Man kann aber auch Schalungsrüttler an den Deckflächen 8 der Schalungskörper 5 anbringen. Ein anderes Verfahren zum Rütteln besteht darin, daß man die Druckluft unter den zusammengesetzten Körpern 1, 5 und den Streifen 11 pulsieren läßt, wenn sich die Anordnung in der angehobenen Stellung befindet, und/oder während des Anhebens der zusammengebauten Schalung. Das Pulsieren der Atmosphäre innerhalb der kuppelartigen Betonkonstruktion führt zu einer leichten Vibration der zusammengebauten Schalung, und diese Vibration überträgt sich auf den Beton in den Trögen 12, so daß er sich dort verdichtet und verfestigt.

Nachdem der Beton eine ausreichende Festigkeit erreicht hat, wird die Druckluft durch die Leitung 17 wieder abgelassen. Es verbleibt dann die teilweise in Fig. Il wiedergegebene Betonkonstrukiion. Die Schalung kann dann abgezogen und von der Innenseite der Betonkonstruktion abgenommen werden, bis sie für den Bau einer neuen Kuppel wieder gebraucht wird.

Man kann die Schalungskörper 5 jedoch an ihrem Platz belassen. Sie müssen dann z. B. aus bewehrtem Beton bestehen. Erwünschtenfalls können die Seiten 6 der in der Betonkonstruktion verbleibender Schalungskörper 5 äußerlich aufgerauht werden, um eine gute

ίο Bindung mit dem Beton der Konstruktion herzustellen. Die Stützkörper 1 und die Streifen 11 werden jedoch auch bei diesem Verfahren entfernt.

Bei einer anderen Konstruktion, wie sie in den Fig. 12 bis 14 dargestellt ist, werden ebene Stützkörper

π 101 verwendet, die nach der wiedergegebenen Ausführungsform Dreieckform aufweist und aus Holz, glasfaserverstärktem Kunststoff, Metall oder bewehrtem Beton oder ähnlichem Material auf Zementbasis hergestellt sein können und einen umlaufenden

.Ό Randbereich 102 sowie angesetzte hochstehende stangenartige Verbindungselemente 103 umfassen. Jedem Stützkörper 101 ist ein Schaltungskörper 104 zugeordnet, der bei der wiedergegebenen Ausführungsform Pyramidenstumpfform mit dreieckiger Grundflä- ehe aufweist, wobei durchgehende Löcher 105 vorgesehen sind, die zur Aufnahme der Verbindungselemente

103 dienen. Die Elemente 103 in den Löchern 105 richten Hsn Schalungskörper 104 relativ zum Stützkörper 101 aus, wenn die Schalungskörper 104 auf die

jo Stützkörper 101 aufgelegt werden. Vor dem Auflegen werden Streifen 106 in der oben beschriebenen Weise auf die Randbereiche 102 dar Stützkörper 101 aufgebracht und miteinander verwoben, um letztere an ihrem Platz zu halten. Die Streifen 106 legen sich dabei gegen die Seiten der Verbindungselemente J03. Zur Verbindung der Körper 101 und 104 wird Beton 109 in die Löcher 105 eingefüllt. In durch die Schalungskörper

104 gebildete Tröge 107 werden Bewehrungselemente eingelegt. Das Einbringen des Betons in die Tröge 107, das Anheben der Schalung, das Rütteln des Betons usw. erfolgt in der beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer selbsttragenden lcuppelartigen Betonkonstruktion, bei dem zunächst eine durch Druckiuft anhebbare Schalung auf eine im wesentlichen ebene Oberfläche gelegt, dann der frische Beton aufgebracht, anschließend die Schalung noch während des fließfähigen Zustands des Betons vollständig angehoben und die Druckluft nach Erreichen einer ausreichenden Betonfestigkeit wieder abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß