DE2614036B2 - Einrichtung zum Herstellen von Fertigteilen aus Spannbeton mit sofortigem Verbund, insbesondere von Spannbetonschwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von Fertigteilen aus Spannbeton mit sofortigem Verbund, insbesondere von Spannbetonschwellen, mit einem Spannbett, entlang dessen sich in einer Reihe

"^>() oder in mehreren nebeneinanderliegenden Reihen gegen feste Widerlager spannbare Spannglieder erstrecken, in deren Bereich einander nachgeordnete Stationen zur fortlaufenden Fertigung der Fertigteile in Formen vorgesehen sind.

^r>^r> Bei der Herstellung von Spannbetonschwellen im langen Spannbett ist es bekannt, entsprechend der Schwellen- bzw. Spannbettlänge eine große Anzahl von Schwellen hintereinander und in mehreren Reihen nebeneinander zu fertigen. Dabei sind im Normalfall

w) genau so viele Schalungsformen erforderlich, wie in einer Schicht herzustellende Schwellen auf der gesamten Länge des Spannbetts angeordnet sind. Die Schwellen werden in umgekehrter Gebrauchslage hergestellt, wobei jede Schalungsform der Profilierung der Schwellendeckfläche und der darauf befindlichen Schienenauflager dient. Die einzubetonierenden Schienenbefestigungsteile v^erden in den Schalungsteilen befestigt und der Beton in die Formen eingefüllt und

verdichtet Nach dem Erhärten des Betons werden die Befestigungsmittel der einzubetonierenden Schienenbefestigungsteile von den Formen entfernt und die Formen von den Schwellenkörpern abgezogen. Nach ausreichender Erhärtung des Betons wurden die Spannglieder von den Verankerungen des Spannbetts gelöst, wodurch die Spannkraft auf die Schwellen übertragen wird. Anschließend werden die Spannglieder zwischen den einzelnen Schwellen getrennt, dk Schwellen in Gebrauchslage umgedreht und die vorstehenden .Spanngliedenden entfernt

Dieser Fertigungsart haftet der Nachteil aii, daß viele Schalungsformen verwendet werden müssen, daß die Verdichtung nicht intensiv genug ist und daß notwendigerweise eine Betonkonsistenz verwendet werden muß, die ein rasches Entschalen nicht erlaubt, was notwendig wäre, um die Schalungsformen rasch wiederverwenden zu können. Auf diese Weise kann die Betonqualität nicht optimiert werden, z. B. im Hinblick auf eine Abriebbeanspruchung im SchotterbeU, und der Zementbedarf ist relativ hoch. Außerdem ist die bekannte Fertigungsart nicht im gewünschten Maß mechanisiert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein rasches Entschalcn der frischen Fertigteile möglich ist und zugleich eine weitgehende Mechanisierung der Fertigung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein das Spannbett in Querrichtung porlalartig überspannendes und parallel dazu verfahrbares Gerüst vorhanden ist, dessen Länge mindestens zwei benachbarte Fertigungsstationen umfaßt und an dem eine der Anzahl der Reihen entsprechende Anzahl von Formunterteilen nebeneinander heb- und senkbar sowie eine entsprechende Anzahl von Formoberteilen gegenüber dem Gerüst horizontal in dessen Längsrichtung verfahrbar und heb- und senkbar angeordnet sind, und daß das Spannbett mit einem schwingungsdämpfenden Belag versehen ist und zwischen den Fertigungsstationen Mittel zu einer die Weiterleitung von Riittelschwingungen verhindernden Fixierung der Spannglieder vorgesehen sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß die Fertigungsstation, an der jeweils Fertigteile hergestellt werden, von derjenigen, an der sich gerade entschalte Fertigteile befinden, so getrennt ist, daß beim Verdichten des Betons keine Rüttelschwingungen übertragen werden und die frisch entschalten Fertigteile also nicht beeinträchtigt werden. Das gilt sowohl für das Spannbett mit dem elastischen Belag, als auch für die gespannten Spannglieder, die zwischen beidei. Fertigungsstationen fixiert sind. Dadurch läßt sich der Fertigungsprozeß bedeutend beschleunigen und der vorzuhaltende Formenpark verringern.

Dadurch, daß die Fertigteile in Gebrauchslage hergestellt werden, können die Formen sogleich nach dem Verdichten des Betons abgehoben und sofort wieder zur Herstellung neuer Fertigteile verwendet werden. Mit wenigen Formen können also große Stückzahlen gefertigt werden. Dadurch, daß nur wenige Formen zum Einsatz kommen, können diese auch relativ leicht gegen andere Formen zur Herstellung unterschiedlicher Fertigteile ausgetauscht werden. Vor allem bei der Herstellung von Spannbetonschwellen besteht dabei der Vorteil einer raschen Anpassungsfähigkeit, so daß unterschiedliche Schwellentypen wirtschaftlich günstig herzustellen sind bei hervorragender Betonqualität infolge intensiver Verdichtung und Verwendung einer steifen Frischbetonmischung mit niedrigem Wasserzersientfaktor und relativ geringem Zementgehalt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einiichtung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II—II in Fig. 1 in zwei unterschiedlichen Arbeitszuständen,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in F i g. I in zwei verschiedenen Arbeitszuständen,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 1 durch die Vorrichtung zum Fixieren der Spannglieder,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine gefüllte Form entlang der Linie VI-VI in Fig. 1,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. I in größerem Maßstab und

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in F i g. 7.

In F i g. 1 ist eine Einrichtung nach der Erfindung zur Herstellung von Spannbetonschwellen im Spannbett in einer Längsansicht dargestellt.

Über ein mit gegen nicht dargestellte feste Widerlager gespannten Spanndrähten 1 bestücktes Spannbett 2, das mit einem schwingungsdämpfenden Belag 3 versehen ist und in dessen Längsachse in einer Teilung entsprechend den herzustellenden Schwellen Schwingungsdämpfer 4 über den Spanndrähten I befestigt sind, fährt auf Schienen 5 ein portalartiges Gerüst 6. An dem Gerüst 6 sind Schienen 7 angeordnet, auf denen ein Wagen 8 mit daran befestigten Betonwiegebehältern 9 sowie ein Wagen 10 mit daran befestigten Formoberteilen 11 horizontal verfahrbar angeordnet sind. Die Formoberteile 11 sind mittels Hydraulikzylindern 12 vertikal beweglich. Weiterhin sind Formunterteile 13 am Gerüst 6 mittels Hydraulikzylindern 14 vertikal beweglich angeordnet. Zum Bevorraten von Beton ist im Gerüst 6 ein Vorratsbehälter 15 vorgesehen.

Der Arbeitsablauf mit der Einrichtung vollzieht sieh wie folgt:

Die mit den Hydraulikzylindern 14 hochgefahrenen Formunterteile 13 werden mit dem fahrbaren Gerüst 6 an eine Fertigungsstation zwischen zwei Schwingungsdämpfer 4 gefahren und mittels der Hydraulikzylinder 14 über die Spanndrähte 1 auf den schwingungsdämpfenden Belag 3 aufgesetzt.

Die am Wagen 8 hängenden Betonwiegebehälter 9 befinden sich unter dem Vorratsbehälter 15. Nach dem Einwiegen des Betons werden die Behälter 9 über die Formunterteile 13 gefahren und entleert, während gleichzeitig die Rüttler 16 an den Formunterteilen Ii eine Vorverdichtung des Frischbetons beginnen. Der Wagen 8 mit den Behältern 9 fährt dann unter den Vorratsbehälter 15 zurück, wo die Behälter 9 neu gefüllt werden.

Während der Beton in den Formunterteilen 13 mit den Rüttlern 16 verdichtet wird, fährt der Wagen 10 mit den Formoberteilen 11 über die Formunterteile 13. Die Formoberteile 11 werden mittels der Hydraulikzylinder 12 abgesenkt und auf den in den Formunterteilen 13 befindlichen vorverdichteten Beton gepreßt. Dabei laufen zusätzlich zu den Rüttlern 16 nun auch die auf den Formoberteilen 11 befestigten Rüttler 17. Durch das Aufpressen der Formoberteile 11 wird die Schwellen-

oberfläche 18 mit den darauf befindlichen Schienenauflagcrn 19, wie dies bei einer ausgeschalteten Schwelle 20 beispielsweise gezeigt ist, geformt. Ebenso werden evtl. einzubetonierende Schienenbefestigungsleilc bei diesem Vorgang in die Schwelle eingerüttelt.

Ist die gewünschte Verdichtung des Betons erreicht, werden die Rüttler 16 und 17 abgestellt, die Befestigungsmittel für einzubetonierende Schienenbefestigungsteile gelöst und die Formunterteile 13 geringfügig über den schwingungsdämpfenden Belag 3 angehoben, bis sie von den Seiten- und Stirnflächen des frischen Betonkörpers frei sind. Sodann werden die Formoberteile 11 vom frischen Betonkörper abgehoben, danach die Formuntertcile 13 ganz nach oben gezogen und anschließend die Formoberleile 11 mit dem Wagen 10 auf die linke Seite des Gerüstes 6 gefahren. Nachdem die Formunterteile 13 mit den Hydraulikzylindern 14 völlig über die frischen Schwellen 20 angehoben sind, fährt das Gerüst 6 um eine Teilung zur nächsten Fertigungsstation weiter, an der sich der gleiche Herstellungsvorgang wiederholt.

Der schwingungsdämpfende Belag 3 sowie die Schwingungsdämpfer 4 sind erforderlich, um die frisch ausgeschalte Schwelle 20 von schädlichen Schwingungseinwirkungen abzuschirmen, die von den an der nächsten Fertigungsstation herzustellenden Schwellen herrühren.

Fig.2 ist ein Schnitt der Fig. 1 nach der Linie H-Il und zeigt das fahrbare Gerüst 6 mit Schienenklammern 21 auf den Schienen 5 arretiert, um eine Fixierung während des Arbeitsablaufes zu gewährle'sten. Die linke Hälfte von Fig.2 zeigt ein Formunterteil 13 mit den daran befestigten Rüttlern 16 durch die Hydraulikzylinder 14 auf den schwingungsdämpfenden Belag 3 des Spannbettes 2 gepreßt. Das Formoberteil 11 ist mittels der Hydraulikzylinder 12 in das Formunterteil eingefahren und ist am Wagen 10 befestigt, der seinerseits mit Schienenklammern 22 an den Schienen 7 arretiert ist.

Die rechte Hälfte von F i g. 2 zeigt das hochgefahrene Formunterteil 13, das hochgefahrene Formoberteil 11 und eine darunter liegende, frisch ausgeschaltete Schwelle 20 auf dem schwingungsdämpfenden Belag 3.

Die Fundamente 23 der Schienen 5 für das Gerüst 6 sind schwingungsisoliert zum Spannbett 2 angeordnet, um Schwingungsübertragungen vom Gerüst 6 auf das Spannbett 2 zu unterbinden.

Fig.3 ist ein Schnitt der Fig. 1 nach der Linie II1-III und zeigt die Fertigung mit zwei nebeneinander angeordneten Formen. Selbstverständlich können auch nur eine oder mehr als zwei Formen nebeneinander angeordnet sein.

Die linke Hälfte von Fig. 3 zeigt, wie einer der mit dem Wagen 8 unter den Vorratsbehälter 15 gefahrenen Betonwiegebehälter 9 mittels Zuteiler 24, der durch Wegnahme der Vorderwand des Vorratsbehälters sichtbar ist, gefüllt wird. Der Bodenverschluß 25 des Behälters 9 ist geschlossen. Die rechte Hälfte von F i g. 3 zeigt den anderen Betonwiegebehälter 9 über einem mit Beton zu füllenden Formunterteil 13 mit geöffnetem BodenverschluB 25. Die Betonwiegebehäller 9 ermöglichen einen gleichmäßigen Füllungsgrad der Formunterteile 13, was den Arbeitsablauf beim Fertigen der Schwellen 20 wesentlich erleichtert.

F i g. 4 ist ein Schnitt von F i g. 1 nach der Linie IV-IV und Fig.5 ein Schnitt von Fig.4 nach der Linie V-V, um einen beispielsweisen Aufbau der Schwingungsdämpfer 4 zu zeigen.

Auf einer Welle 45, die in Lagerrahmen 33, 34 gelagert ist, sind zwei Exzenter 46 angeordnet, die an gekrümmten Außenflächen Rillen 26 aufweisen, die dem Querschnitt der Spanndrähte 1 angeglichen sind. Durch ^r> Drehen der Welle 45 im Uhrzeigersinn (F i g. 5) werden die Spanndrähte 1 über Anlageflächen 27, 28 an Gegenhaltern 29, 30 in Ausnehmungen 31, 32 der Gegenhalter 29, 30 gepreßt. Dadurch werden die Spanndrähte 1 mit den Exzentern 46, den Gegenhaltern

κι 29, 30 und den Lagerrahmen 33, 34, die auf schwingungsisolierten Fundamenten 35, 36 angeordnet sind, so verbunden, daß die auf der Seite des Formunterteils 13 (Fig. 5) infolge des Rüttelvorganges unter Schwingung stehenden Spanndrähtc 1 nicht über

ι ■; die Anlageflächen 27, 28 der Gcgcnhalter 29, 30 hinaus weiterschwingen können. Die frisch ausgeschalte Schwelle 20 wird dadurch vor unerwünschten Schwingungen der Spannstähle 1 geschützt.

Der Einbau der beispielsweise in Fig.4 und Fig. 5 dargestellten Schwingungsdämpfer 4 geschieht derart, daß die Gegenhalter 29, 30 durch den Lagerrahmen 33 eingeschoben werden, bis sie im Lagerrahmen 34 stecken. Dann wird die Welle 45 durch den Lagerrahmen 33 gesteckt, wobei die Flächen 37,38 der Exzenter 46 parallel zu den Achsen der Spanndrähte 1 verlaufen, bis sie im Lagerrahmen 34 zur Anlage kommt. Am Vierkant 39 (Fig.4) kann dann die Welle 45 im Uhrzeigersinn (F i g. 5) gedreht werden, bis die Drähte 1 von den kurvenförmigen Rillen 26 gegen die Anlageflä-

JO chen 27, 28 gedrückt sind. Der Ausbau geschieht in umgekehrter Reihenfolge.

Da beim Verdichten des Betons in der Form Luft aufsteigt, die beim Aufsetzen des Formobertcils 11 entweichen muß, um eine stark porige, unbrauchbare

Vs Oberfläche zu vermeiden, wird die die Schwellenobcrfläche 18 und die darauf befindlichen Schienenauflager 19 formende Unterseite des Formoberieiles 11 so ausgebildet, daß einerseits eine geschlossene Betonoberfläche entsteht, andererseits aber Luft- oder

4(i Vakuumkammern vorhanden sind, die ein Entweicher der Luft ermöglichen.

Erreicht wird dies beispielsweise durch ein maschenförmiges Gewebe 40 aus Draht oder Kunststoff mil Durchbrechungen 41, die mit einer Vakuumpumpe verbunden sein können, auf das sich ein feinmaschiges stoffähnliches, luftdurchlässiges Gewebe 42 abstützt, da« ein Eindringen von Zementleim in die Durchbrechunger 41 verhindert (F i g. 6).

In Fig. 6 sind an den oberen Längsrändern dei Formunterteile 13 vertikale Flächen 47 dargestellt, ar denen vertikale Flächen 48 des Formoberteiles 11 geführt sind, das an einer Randverstärkung nach inner eine Abschrägung 49 aufweist. Da bei der in da; Formunterteil 13 eingefüllten und anschließend verdich teten Betonmenge Schwankungen in der Gesamthöhe der Schwelle im Rahmen der zulässigen Toleranzer auftreten können, wird ein exakter Übergang dei Schwellenoberfläche zu den Seitenflächen dadurcf erreicht, daß mit dem Formunterteil 13 eine in der Höhe

bo variable vertikale Fläche 50 geformt wird.

F i g. 7 ist ein Schnitt nach der Linie X-X in der F i g. 1 und zeigt das Formoberteil 11 mit daran befestigtem einzubetonierendem Schienenbefestigungsteil 51, bei spielsweise einem Kunststoffwellendübel zur Aufnahm«

b¹» einer Schwellenschraube, mit der elastische um spurbildende Schienenbefestigungsmittel auf dei Spannbetonschwelle befestigt werden können. De: weiteren ist das Befestigungsmittel 52 für dei

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Schienenbefestigungsteil 51 im Formoberteil 11 sowie Schienenauflager 19 einer derzeit gebräuchlichen

das Formunterteil 13 auf dem schwingungsdämpfenden Spannbetonschwelle 20 und den daran befestigten,

Belag 3 des Spannbettes 2 dargestellt. einzubetonierenden Schienenbefestigungsteilen 51.

Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie XI-XI in der Weiterhin sind am Formoberteil befestigte Rüttler 53,

Fig. 7 und zeigt das Formoberteil 11 mit einer 5 die Befestigungsmittel 52 für die Schienenbefestigungs-

beispielsweisen Profilierung zur Herstellung der teile 51 und das Formunterteil 13 auf dem schwingungs-

Schwellenoberfläche 18 und der darauf befindlichen dämpfenden Belag 3 des Spannbettes 2 dargestellt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Herstellen von Fertigteilen aus Spannbeton mit sofortigem Verbund, insbesondere von Spannbetonschwellen, mit einem Spannbett, entlang dessen sich in einer Reihe oder in mehreren nebeneinanderliegenden Reihen gegen feste Widerlager spannbare Spannglieder erstrecken, in deren Bereich einander Rachgeordnete Stationen zur fortlaufenden Fertigung der Fertigteile in Formen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Spannbett (2) in Querrichtung portalartig überspannendes und parallel dazu verfahrbares Gerüst (6) vorhanden ist, dessen Länge mindestens zwei benachbarte Fertigungsstationen umfaßt und an dem eine der Anzahl der Reihen entsprechende Anzahl von Formunterteilen 13 nebeneinander heb- und senkbar sowie eine entsprechende Anzahl von Formoberteilen (11) gegenüber dem Gerüst (6) horizontal in dessen Längsrichtung verfahrbar und heb- und senkbar angeordnet sind, und daß das Spannbett (2) mit einem schwingungsdämpfenden Belag (3) versehen ist und zwischen den Fertigungsstationen Mittel zu einer die Weiterleitung von Rüttelschwingungen verhindernden Fixierung der Spannglieder(l) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst (6) über Fahrwerke auf Schienen (5) läuft, d^e auf vom Spannbett (2) getrennten Fundamenten (23) ruhen.

3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Fertigungsstation zugeordneten nebeneinanderliegenden Formunterteile (13) durch Queriräger (43) miteinander verbunden und mittels an den Querträgern (43) angreifender hydraulischer Zylinder (14) an dem Gerüst (6) befestigt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fornioberteil (11) mittels hydraulischer Zylinder (12) an einem Wagen (10) befestigt ist, der über Fahrwerke auf Schienen (7) läuft, die an dem Gerüst (6) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Länge des Gerüstes mindestens drei benachbarte Fertigungsstationen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gerüst (6) eine Wiegevorrichtung für die Betonzuteilung mit mindestens einem Wiegebehälter (9) vorgesehen ist, die gegenüber dem Gerüst (6) in dessen Längsrichtung horizontal verfahrbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Formunterteil (13) einer Fertigungsstation ein Wiegebehälter (19) zugeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinanderliegenden Wiegebehälter durch Querträger (44) miteinander verbunden und an einem Wagen (8) aufgehängt sind, der über Fahrwerke auf den am Gerüst angeordneten Schienen (7) läuft.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gerüst (6) ein Vorratsbehälter (15) für die Betonaufgabe angeordnet ist, der von dem Wiegebehälter (9) unterfahren werden kann.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Spannglieder in zwei übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Spannbettes (2) diesem gegenüber getrennt gegründete Lagerrahmen (33, 34) angeordnet sind, in denen oberhalb und unterhalb der Spannglieder (1) das Spannbett (2) überspannende Gegenhalter (29, 30) gelagert sind, an die die Spannglicder (1) formschlüssig anprebbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn-ID zeichnet, daß die Gegenhalter (29,30) als Balken mit flachrechteckigem Querschnitt ausgebildet sind, die in ihrer Längsrichtung an der den Spanngliedern (1) zugekehrten Seite je eine Ausnehmung (31, 32) aufweisen, und daß in dem Zwischenraum zwischen den Gegenhaltern (29,30) eine in den Lagerrahmen (33, 34) gelagerte Welle (45) angeordnet ist, die im Bereich der Spannglieder (1) Exzenter (46) trägt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Exzenter (46) einen etwa

-^u parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist, in dem zwei einander gegenüberliegende Seiten gekrümmt ausgebildet und mit Rillen (26) versehen sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis -^r> II, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formunterteil (IJ) an den oberen Längsrändern vertikale Flächen (47) aufweist, die eine Führung für entsprechende vertikale Flächen (48) des zugeordneten Formoberteils (11) beim Schließen der Form

x> bilden.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formoberteil (11) nach innen gerichtete Randverstärktingen aufweist, die zur Innenseite des Formoberteils (11) Schrägflächen (49) bilden.

14. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Formoberteils (U) eine Durchbrechungen (41) aufweisende Schicht (40) angeordnet ist, die zur Innenseite der Form hin durch eine den Luftdurchtritt ermöglichende Schicht (42) abgeschlossen ist.