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Daube aus Spannbeton zur Herstellung zylindrischer Behälter, insbesondere
für Reinigungsanlagen Die Erfindung betrifft Dauben aus Spannbeton zur Herstellung
zylindrischer Behälter, insbesondere für Reinigungsanlagen, Im besonderen ist die
Erfindung auch auf die Vorrichtung gerichtet, die im wesentlichen durch einen Formkasten
gebildet wird und zur Herstellung der erwähnten Dauben dient, Die Verwendung solcher
Behälter ist natürlich nicht auf die Reinigungsanlagen beschränkt, da diese vielseitige
und mehrfache Merkmale aufweisen, die sie besonders vorteilhaft, wirtschaftlich
und funktionell für die
verschiedensten Anwendungsformen machen,
Von Fall zu Fall können je nach den verschiedenen Anwendungsformen geringe Abänderungen
innerhalb des Rahmens der Erfindung von der besonderen nachfolgend beschriebenen
Ausführungsform vorgenommen werden.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die nachstehend beispielswise
näher beschriebene Ausführungsform beschränkt, die unter besonderer Berücksichtigung
der Probleme, Erfordernisse und Nachteile der gegenwärtig in vielen Fällen verwendeten
Behälter für Reinigungsanlagen entwickelt wurde, Die gegenwärtige Technik ist im
allgemeinen darauf gerichtet, Behälter aus Eisenbeton in einem einzigen Stück vorzufertigen.
Dies geht natürlich nur bis zu einer bestimmten Abmessung, da das Transportproblem
eine obere Grenze hinsichtlich der Abmessungen der erwähnten Behälter auferlegt,
Ausser der vorerwähnten oberen Begrenzung werden die Behälter sehr oft unmittelbar
an Ort und Stelle mit den jeweils gewünschten Abmessungen unter Anwendung der bekannten
technischen Verfahren hergestellt.
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Die angeführten beiden Herstellungsverfahren erfordern in erster Linie
hohe handwerkliche Fähigkeiten und in zweiter Linie sind im allgemeinen, vor allem
wegen der dabei entstehenden beträchtlichen technischen Probleme, keine Herstellungsverfahren
aus Spannbeton bekanntgeworden Bei anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von
Behältern aus Stahlbeton werden an Ort und Stelle geeignete ebene Platten oder Dauben,
die einen bestimmten KrUmmungsradius aufweisen, zusammengebaut. Im ersteren Falle
werden
polygonale Behälter erhalten und im zweiten Fall zylindrische Behälter. Sowohl die
ebenen Platten, jedoch auch die Dauben sind nicht frei von Nachteilen.
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Vor allem muß darauf hingewiesen werden, besonders was die Dauben
betrifft, daß diese im allgemeinen waagrecht auf geeignete Formen gegossen werden,
die ihnen die erforderliche Form verleihen. Dies stellt einen ersten nicht vernachlässigbaren
Nachteil dar, wenn berücksichtigt wird, daß für dieses Verfahren ein enormer Raumbedarf
notwendig ist und daß die Flächen, besonders wenn es sich um konkave Flächen handelt,
eine kostspielige Nachbearbeitung erfordern, so daß der ganze Arbeitsvorgang den
Charakter einer handwerklichen Tätigkeit erhält.
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Die vorerwähnten Dauben werden ausserdem im allgemeinen aus normalem
Stahlbeton hergestellt.
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Der Zusammenbau solcher Dauben bringt Probleme mit sich, die nicht
vernachlässigbar sind.
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In der Tat stehen an den Endrändern, die miteinander vereinigt werden
sollen, gewöhnlich die Enden der Bewehrungen vor, die in geeigneten Nuten angeordnet
sind, welche in der Längsrichtung verlaufen. In diese Nuten wird Beton gegossen,
um dadurch den notwendigen Zusammenbau herbeizufuhren, Der auf diese Weise gebaute
Behälter ist zwar voll aus normalem Stahlbeton hergestellt, jedoch ist eine Rissebildung
im Beton, besonders an den Stellen der Daube infolge der auf sie wirkenden Belastungen
Zugkräften ausgesetzt sind, wegen des völligen Fehlens einer Vorspannung möglich.
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Ausserdem arbeiten die Dauben in den Verbindungszonen aus
den
vorstehenden Gründen unter Bedingungen, die in gewissen Sinne unsicher sind.
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Bei einem weiteren Zusammenbauverfahren wird nachdem die Dauben miteinander
vereinigt worden sind, gegebenenfalls auch wie vorangehend beschrieben, mit einer
geeigneten Spannung ein Drahtseil um die Aussenfläche des auf diese Weise erhaltenen
zylindrischen Behälters herumgewickelt, wodurch ein einachsiger Vorspannungszustand
im Beton durch nachträglichen Verbund erhalten wird. Ausser den verschiedenen Problemen,
die der eigentliche Arbeitsvorgang stellt, müssen die Reibungsverluste und die geringe
Schutzmöglichkeit gegen bessere Einwirkungen, denen das erwähnte Drahtseil ausgesetzt
wird, berücksichtigt werden.
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Hauptaufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der vorerwähnten Nachteile
bei zylindrischen Behältern, indem ein Formkasten verwendet wird, der die Hersteller
der Dauben, die den Behälter bilden, in industrieller und radioneller Weise ermöglicht.
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Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, die erwähnten Dauben so
auszubilden, und miteinander zu verbinden, daß sie unter den Betriebsbelastungen
in radioneller Weise arbeiten.
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Desgleichen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, daß der erwähnte
Behälter sowohl wegen der vorteilhaften Ausführung der Dauben als auch wegen des
Zusammenbauverfahrens wirtschaftlich vorteilhaft in der Ausführung und zuverlässig
im Betrieb ist.
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Diese zusätzlichen Ziele der Erfindung werden, wie sich aus dem Nachfolgenden
ergibt, durch Dauben aus Spannbeton
zur Herstellung von zylindrischen
Behältern erreicht, welche Dauben einen Krümmungsradius haben, der gleich dem Krümmungsradius
des zylindrischenBehälters ist und welche Dauben sich dadurch unterscheiden, daß
sie innen Bewehrungen aufweisen, die eine Vorspannung durch Verbund erzeugen und
sich im wesentlichen in der Längsrichtung erstrecken, welche Dauben ferner ebenfalls
innen in einer Richtung, die zu den Verbundbewehrungen im wesentlichen senkrecht
ist, Führungsrohre für Seile aufweisen, die dazu dienen, sowohl eine Vorspannung
durch Verbund des Betons als auch den Zusammenbau zwischen den Dauben herzustellen,
wobei jede Daube darüber hinaus an der zylindrischen Oberfläche, die infolge der
auf sie wirkenden Beanspruchungen Zugspannungen ausgesetzt ist, Rippen aufweist,
die sich im wesentlichen in der Querrichtung in der Nähe der Verbindungszonen zwischen
den Tuben erstrecken, welche Rippen einen Sitz für die Seile begrenzen, sowie Vorsprünge
zum Verklemmen derselben, und jede Daube schließlich mit Elementen zur Verbindung
mit der nachfolgendenDaube versehen ist, Diese Verbindungselemente können am zweckmässigsten
dadurch gebildet werden, daß die Enden beispielsweise einer Bewehrungsmatte ösenförmig
gebogen werden, welche Ösen sich teilweise in einer geeigneten Nische befinden,
die sich in der Längsrichtung erstreckt und an jedem Aussenrand der Daube vorgesehen
ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
näheren Beschreibung einer beispielsweisen bevorzugten Ausführungsform und zwar
zeigen: Fig, 1 eine schaubildliche Ansicht einer Einzelheit des Zusammenbaus von
zwei aufeinanderfolgenden Dauben; Fig, 2 eine Draufsicht eines zylindrischen Behälters,
der aus den Dauben nach Fig, 1 hergestellt worden ist;
Fig. 3 eine
Teilansicht im Querschnitt einer Ausführungsform eines ersten möglichen Formkastens
zur Herstellung der Dauben nach Fig. 1; Fig. 4 eine zweite mögliche Ausführungsform
des Formkastens, der sich gegenüber dem in Fig. 3 gezeigten zur industriellen Herstellung
der Dauben nach Fig. 1 eignet; Fig. 5 eine weitere mögliche Ausführungsform der
Daube nach Fig. 1; Fig. 6 ee Draufsicht eines Behälters, der aus Dauben hergestellt
worden ist, die von den in Fig. 1 gezeigten verschieden sind, welcher Behälter besonders
für den Fall geeignet ist, bei welchem der Druck auf die Aussenfläche wesentlich
höher als der Druck auf die Innenfläche ist.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Daube 1 aus Spannbeton weist einen
bestimmten Krümmungsradius auf, der dann den Krümmungsradius des zylindrischen Behälters
2 bildet. Mit 3 sind Bewehrungen aus Stahl bezeichnet, welche die Richtung der Erzeugenden
der zylindrischen Ten der Daube haben. Die erwähnten Bewehrungen dienen in an sich
bekannter weise dazu, eine Vorspannung des Betons mit Verbund in einer Richtung
parallel zu ihrem f£rlauf zu erzeugen.
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In einer zu den Bewehrungen 3 im wesentlichen senkrechten Richtung
sind in geeigneten Abständen über die Höhe der Daube 1 Rohre 4 angeordnet, die in
ihrem Inneren Seile 5 aufnehmen.
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An der Aussenfläche 6 der Daube 1 sind am Endteil derselben
Rippenpaare
7 ausgebildet, welche Rippen in ihrem Inneren einen Sitz 8 für die Seile 5 begrenzen
und ausserdem geeignete Schultern 9 bilden, in welche beim Zusammenbau geeignete
Halteklemmen 10 für die Seile 5 eintreten.
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Die Rippen 7 sind so angeordnet, daß der Sitz 8, den diese begrenzen,
sich in der gleichen Höhe wie das Rrhr 4 befindet, mit anderen Worten, die Endöffnung
11 des Rohres 4 muß in der Nähe oder unmittelbar innerhalb des Sitzes 8 münden.
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Ausserdem ist innerhalb der Daube 1 eine Bewehrung, vorzugsweise eine
Bewegungsmatte, angeordnet, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist und von der
lediglich die ösenförmigen Enden 12 sichtbar sind, Jedes ösenförmige Ende 12 ragt
teilweise in eine tische 13, die an jedem der beiden Endteile der Daube 1 über die
volle Höhe derselben ausgebildet ist. Die Bewehrungsmatte kann gegebenenfalls weggelassen
und können an ihrer Stelle lediglich Seilabschnitte mit einem ösenförmigen Ende
12 vorgesehen werden.
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Der Umstand, daß sich jedes ösenförmige Ende 12 teilweise in der Nische
13 befindet, ermöglicht beim Zusammenbau der Dauben, zwei entsprechende Ösen, die
zu verschiedenen Dauben gehören, teilweise übereinander zu legen und durch den gemeinsamen
Teil einen Stab 14 hindurchzuführen, durch den die Verbindung zwischen zwei benachbarten
Dauben hergestellt wird, Die Zahl der Ösen 12 sowie die Zahl der über die Höhe einer
Daube 1 vorhandenen Rohre 4 hängen natürlich im wesentlichen von der Höhe der Daube
ab.
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In Fig. 3 ist in stark schematischer Darstellung ein Formkasten 15
zur Herstellung der Daube 1 gezeigt. Der Formste
a bestent aus
drei Hauptelementen, nämlich aus zbiei seitlichen Elementen 16 und 17 und einem
zwischenliegenclell Element 18, das die Form einer konvexen Linse hat. Die drei
Elemente bilden zusammen zwei Formkastenteile 19 und 20 zur gleichzeitigen Herstellung
von zwei Dauben 1.
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Die Seitenelemente 16 und 17 sind an ihren unteren Enden aneinander
angelenkt, so daß sie mit Bezug auf das feststehende zwischenliegende Element 18
verschwenkt werden können und dadurch das Entformen der Dauben 1 ermöglichen, wenn
der Beton abgebunden hat. Weitere genauere Angaben der baulichen Merkmale und zum
Zusammenbau des Formkastens 15 erübrigen sich, da anhand der vorliegenden Beschreibung
die Herstellung des Formkastens ohne weiteres durch den Fachmann möglich ist, Im
übrigen sind Formkästen zum vertikalen Gießen bekannt, wenn sie auch meistens zum
Gießen von Trägern oder ähnlichen Bauelementen verwendet werden. Es soll hier nur
hervorgehoben werden, daß durch den erfindungsgemäßen Formkasten ein wesentlicher
technischer Beitrag geleistet wird, durch welchen die Lösung des wichtigen technischen
Problems möglich geworden ist, die Dauben vertikal (mit allen damit verbundenen
Vorteilen) zu gießen, während bei den bekannten Verfahren das Gießen in waagrechte
Formen erfolgt.
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Analog ist auch die Arbeitsweise mit den erfindungsgemäßen Formkästen
für den Fachmann erkennbar, sodaß hier lediglich hervorgehoben wird, daß nach dem
Spannen der Bewehrungen 3 für die Vorspannung und nach dem Einsetzen der Bewehrungsmatte
und der Rohre 4 (für die Seile 5 für den nachträglichen Verbund, der senkrecht zum
Vorspannen vorgenommen wird) das Gießen des Betons vorgenommen wird, Der Formkasten
15 wird- zur Verdichtung des Betons gerüttelt.
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Nachdem der Beton teilweise abgebunden hat, werden die Seitenelemente
16 und 17 verschwenkt, wodurch die Formkästen 19 und 20 der Dauben 1 freigelegt
werden.
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Zur besseren Darlegung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dauben
wird nachfolgend kurz die Arbeitsweise ihres Zusammenbaus zur Herstellung des zylindrischen
Behälters 2 nach Fig. 2 beschrieben und zwar im Zusammenhang mit den Beanspruchungen,
denen der Behälter durch die äusseren Belastungen unterzogen wird, insbesondere
wenn dieser mit Flüssigkeit gefüllt ist.
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Die Daube 1 befindet sich vor dem Zusammenbau mit der benachbarten
Daube la unter einachsiger Vorspannung in der Längsrichtung, die durch die Bewehrungen
3 ausgeübt wird.
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Sie wird der Daube la derart angenähert, daß die Ösen 12 der Daube
1 den Ösen 12a-der Daube la überlagert sind. Der Stab 14 wird in ihren gemeinsamen
Teil eingeführt, worauf ein Betongießvorgang so durchgeführt wird, daß die einander
gegenüberliegenden Nischen 13 und 13a gefüllt werden, wodurch eine Säule gebildet
wird, die für die Abdichtung und die Robustheit sehr vorteilhaft ist. Gleichzeitig
wird das Ende des Drahtseils 5 sowie das Ende des Drahtseils 5a einer Zugspannung
ausgesetzt und werden diese Enden durch die Halteklemmen 10 und loa, die sich gegen
die Schultern 9a und 9 abstützen, unter Zugspannung gehalten, Auf diese Weise wird
der Beton der den Behälter 2 bildenden Dauben einem biaxialen Vorspannungszustand
unterworfen. Mit anderen Worten, es wird eine Vorspannung mit Verbund beim Gießvorgang
in der Längsrichtung erhalten, während eine Vorspannung mit nachträglichem Verbund
praktisch längs des Umfangs des zylindrischen Behälters 2 beim Zusammenbau erhalten
wird.
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Natürlich sind sowohl die Rohre 4 für die Aufnahme der Seile 5 zur
Vorspannung mit nachträglichem Verbund als auch
die Vorspannbewehrungen
3 innerhalb der Dauben in den Zonen angeordnet, in welchen die inneren Spannungen,
die aus den Momenten stammen, welche die Folge der wirkenden Beanspruchungen sind,
hauptsächlich Zugspannungen sind.
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Ach in der Endzone der Verbindung zwischen den Dauben folgen die Rohre
4 einem extrem rationellen Verlauf dank der Sitze 8 zwischen den Rippen 7. Daher
weist auch in der %reinigungszone zwischen den Dauben der Beton einen Vorspannungszustand
im inneren Querschnitt auf, der wegen der im Behälter befindlichen Flüssigkeit Zugspannungen
unterworfen ist, die beim Fehlen einer Vorspannung zur Rissebildung führen.
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Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung die dieser
zugrundeliegenden Ziele erreicnt wurden.
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In der Tat lassen sich die Dauben im industriellen Maßstab und mit
beträchtlicher Raumeinsparung herstellen, was wirtschaftlich vorteilhaft ist.
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Ferner haben die Dauben einen Aufbau, der die Herstellung von Behältern
ermöglicht, die ausserordentlich sicher und radionell sind und beträchtliche Einsparungen
der Zusammenbaukosten ermöglicht, Innerhalb des Rahmens der Erfindung sind natürlich
zahlreiche Abänderungen und Varianten möglich.
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Beispielsweise können die Dauben mit der in Fig. 5 gezeigten Form
hergestellt werden, bei welcher auf der einen Seite eine Eintiefung und auf der
anderen Seite ein Vorsprung vorhanden ist, Hierfür bestehen in erster Linie praktische
Gründe, da es in bestimmten Zusammenbausituationen
einfach sein
kann, daß der Vorsprung der einen Daube teilweise in die Eintiefung der benachbarten
Daube eingesetzt wird, da hierdurch Ihre gegenseitige Anordnun verbessert wird.
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Wenn der Behälter an seiner Aussenfläche Belastungen ausgesetzt wird,
die größer als diejenigen sind, die durch die auf die Innenfläche wirkende Flüssigkeit
bedingt sind und vor allem, wenn der Behälter eingegraben wird, kann die Form der
Dauben als Erweiterung der erfindungsgemäßen Lösung von der in Fig. 6 gezeigten
Art sein. Die Rohre 4 sowie die Bewehrungen 3 werden dann zweckmässig zur Innenseite
des Behälters gerichtet vorgesehen, wo anzunehmen ist, daß die Zugspannungen dort
fühlbarer werden.
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In Fig. 3 ist eine besondere Form der Formkastengestaltung gezeigt,
um die erfindungsgemäße Lösung des vertikalen Gußes der Dauben besser darzustellen.
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So kann das zwischenliegende Element in Form einer konvexen Linse
je nach den Erfordernissen auch die Form einer konkaven Linse haben und ebenso kann
der Formkasten für die Zwecke der industriellen Fertigung in der in Fig. 4 gezeigten
Weise gestaltet werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
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Die Abmessungen können an sich je nach den Erfordernissen beliebig
sein, wenn es auch für eine bessere Standardisierung gegenwärtig besonders vorteilhaft
erscheint, über höchstens drei verschiedene Krümmungsradien und veränderliche Hohen
von etwa 2 m bis 12 m zu verfügen.
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Patentansprüche: