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Betonstein sowie ein aus einem solchen
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bestehendes Mauerwerk.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betonstein, der zur Herstellung
von eine Krümmung oder einen wellenförmigen Verlauf aufweisender Wände od. dgl.
geeignet ist.
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Sollen gekrümmte, insbesondere wellenförmige oder auch ringförmige
Wände aus Steinen erstellt werden, so besteht immer die Schwierigkeit, daß die hierzu
verwendeten Steine rechtwinklig gestaltet sind, die verwendeten Steine somit beim
Erstellen des Nauerwerkes jeweils gegeneinander zu neigen und ferner die sich dabei
bildenden Fugen mit Mörtel auszufüllen sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, diese immer noch
bestehende Schwierigkeit zu beseitigen, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird,
daß mindestens die eine Außenfläche des betreffenden Betonsteines eine der zu erstellenden
Wand entsprechende Krümmung aufweist.
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und somit einen Bogenste n darstellt, der selbst cinell bestimmten
Sektor der zu erstellenden gekrümmten und bildet.
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Durch die Aneinande£reihung derartiger Bogensteine .ann sowohl eine
sich auf einen Teilkreis oder auch einen Vollkreis er strecende ingwnd is auch eine
wellenförmige Wand erstellt werden, wobei im letzteren Fall die Bogensteine wechselweise
aneinander zu -ce-hetl sind.
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las weiter die Gestaltung des Betonsteines selbst betrifft, so ist,
um sein Eigengewicht len zu halten, in dessen Innenwandung eine die Wandstärke reduzierende
Ausnehmung eingefortt. Ferner ist es zweckmäßig, wenn in den Stirnseiten des Betonsteines
rillenartige Aussparungen eingeformt sind, die nach dem Verlegen der Steine mit
Mörtel oder auch einer anderen geeigneten Masse auszugiessen sind. Außerdem können
auch die Kanten des Betonsteines abgerundet sein, wobei dann die beim Verlegen der
Betonsteine entstehenden Fugen ebenfalls durch den verwendeten Mörtel auszufüllen
sind.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform dieses Betonsteines zeichnet
sich nun dadurch aus, daß dieser aus einem eine konvex gekrümmte Aussenfläche aufweisenden
Außenstein und einem mit diesem in Verbindung stehenden Innenstein zusammengesetzt
ist, dessen dem Außenstein abgekehrte Außenfläche konkav gekrümmt ist. Bei einem
derartigen Zwillingsstein ist es sodann zweckmäßig, wenn die Außenflächen dieser
beiden Teilsteine dann auch konzentrisch gekrümmt sind.
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Eine einfache und sichere Verbindung dieser beiden paarweise einander
zugeordneten Teilsteine läßt sich vorteilhaft dadurch erreichen, daß in den einander
gegenüberstehenden Innenflächen sowohl des Außensteines als auch des Innensteines
paarweise Metallaschen od. dgl. eingelegt und jeweils die Laschen eines Paares durch
mit ihnen verschweißte oder auch verschraubte Abstandhalter miteinander verbunden
sind.
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Als txbstandhalter sind hierbei insbesondere Rohrstücke sowie auch
Bandeisenstücke geeignet.
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Sowohl der an erster Stelle behandelte Einzelstein als auch der anschließend
beschriebene Zwillingsstein sind geeignet zur Erstellung beliebiger Nauerformen,
wobei infolge der besonderen Gestaltung der Bogensteine auch jede beliebige Eckverbindung
zu verwirklichen ist. Beispielsweise kann auch ein zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten
oder Schüttgütern geeigneter Behälter erstellt werden durch ein Aneinanderreihen
dieser zuvor behandelten Bogensteine.
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Durchmesser eines solchen zylindrischen Behälters ist dabei im wesentlichen
davon abhängig, ob dieser Behälter nun als Jasserbehälter, Absetzbecken, Klärbecken
oder auch als Getreidespeicher oder Futtersilo benötigt wird. Die Aufstellung einer
solchen ringförmigen Mauer kann dabei ohne den Einsatz besonderer Spezialkräfte
oder Baumaschinen an jeden beliebigen Ort erfolgen, ohne daß hierzu etwa ostspielige
konventionelle Baumethoden erforderlich sind0 Damit aber lassen sich die bei dem
bisherigen konventionellen Bauverfahren auftretenden Kosten und auch deren Mängel
entscheidend herabsetzen.
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Eine besonderes wirksame Verfestigung der erstellten, entweder ringförmig
oder auch wellenförmig gestalteten Mauer läfjt sich dadurch herbeiführen, daß der
zwischen den beiden einander gegenüberstehenden T e ilsteinen befindliche Hohlraum
mit ortsfestem Beton ausgefüllt wird, der eine kraftschlüssige Verbindung zu den
jeweils benachbarten Steinen bildet und auch die Verwendung besonderer Ecsteine
überflüssig macht. Auch können in diesen Hohlraum sowohl Eisenbewehrungen als auch
Wärmedämmplatten sowie auch ein anderes wärmedämmendes Material eingebracht werden,
wobei dann die noch bestehenden restlichen Hohlräume sodann ebenfalls mit Beton
od. dgl. auszufüllen sind.
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Ist der durch die Mauer gebildete zylindrische Behälter besonderen
Beanspruchungen ausgesetzt und somit eine Vorspannung dieses Behälters erwünscht,
so kann die ringförmige Wand von mehreren unter Zug spannung stehenden und somit
die gewünschte Vorspannung des Mauerwerkes bewirkenden Zugseilen, Stahlbändern od.
dgl. umgeben sein. Die gewünschte Zugspannung läßt sich dabei beispielsweise mittels
einer Spanneinrichtung bewirken, an der die beiderseitigen Enden dieser Zugseile
oder Stahlbänder kraft schlüssig befestigt sind.
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Es ist aber auch möglich, die Zugseile oder Stahlbänder auf die Außenfläche
der Mauer aufzuschrumpfen.
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Um ferner diese eine Vorspannung des Behälters bewirkenden Zugseile
oder Stahlbänder vor Korrosion zu schützen, ist es zweckmäßig, diesen Behälter von
einer Schutzmauer zu umgeben, die ebenfalls aus einer Vielzahl konvex gekrümmter
Betonsteine zu erstellen und derart in einem Abstand von dem
Behälter
anzuordnen ist, daß eine ausreichende Belüftung der Zugseile und Stahlbänder möglich
ist und diese auch für eventuelle Prüfzwecke zugänglich sind.
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Das Vorspannen der um den Behälter herumgelegten Zugseile und Stahlbänder
kann dabei mechanisch, hydraulisch sowie auch elektrothermisch erfolgen. Im letzteren
Fall werden die um die Außenfläche der Mauer herumgelegten Zugseile oder Stahlbänder
elektrisch erwärmt und anschließend ihre beiderseitigen Enden kraftschlüssig miteinander
verbunden, wobei infolge der sich hieran anschließenden Abkühlung des Zugseiles
oder Stahlbandes eine Verkürzung desselben erfolgt und sich somit in demselben Zugkräfte
ausbilden, die einen radial gerichteten Stützdruck auf das Mauerwerk ausüben.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von zwei auf der Zeichnung dargestellten beispielsweisen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Betonsteines sowie eines aus diesen hergestellten Behälters.
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Es zeigen: Fig. 1 den teilweisen Querschnitt eines aus den erfindungsgemäßen
Mauersteinen erstellten Mauerwerkes, Fig. 2 die Ansicht eines Steines in Richtung
des Pfeiles A, Fig. 3 einen Schnitt des Steines gemäß der Linie 3-3, Fig. 4 einen
der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt eines Mauerwerkes, dessen Hohlraum mit Beton
ausgegossen ist, Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden weiteren Querschnitt eines
anderen Mauerwerkes, Fig. 6 den Querschnitt eines aus den erfindungsgemäßen Betonsteinen
erstellten zylindrischen Behälters und Fig. 7 einen Längsschnitt des Behälters gemäß
derLinie 7-7.
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Das in der Fig. 1 im Guerschnitt gezeigte Mauerwerk 1 ist aus einer
Vielzahl Betonsteine 2 und 3 erstellt, woDei mit 2 ir eine konvex gekrümmte Außenfläche
4 aufweisende Außenstein und mit 3 der Tnnenstein bezeichnet ist, dessen dem AuPenstein
2 abgekehrte Außenfläche 5 Konkav gekrümmt ist.
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Außerdem sind in diesem Fall die Krümmungen sowohl der Außensteine
2 als auch der Innensteine 3 konzentrisch, was jedoch nicht unbedingt zwingend ist.
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Um das Eigengewicht dieser Betonsteine 2 und 3 zu reduzieren, sind,
wie aus der Fig. 2 ersichtlich, in den einander gegenüberliegenden Innenflächen
6 und 7 sowohl des Außensteines 2 als auch des Innensteines 3 mit 8 bezeichnete
Ausnehmungen eingearbeitet, die von einem jeweils von einem eine verstärkte wiandstärke
aufwe-isenden Rand 9 umgeben sind.
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Darüber hinaus sind in den Stirnkanten 10 der Betonsteine 2 und 3
mit 11 bezeichnete duLchgehende Nuten eingeformt, die, wenn zwei Betonsteine 2 oder
3 mit ihren Stirnkanten 13 aneinanderstoßen, jeweils vertikal gerichtete, gegebenenfalls
mit ötel auszugießende Kanäle 12 bilden. Außerdem sind, wie aus der Fig 3 ersichtlich,
nicht nur die Ober- und Unterkanten 13 der Betonsteine 2 und 3 abgerundet, sondern
weisen darüber hinaus mit 14 bezeichnete rillenähnliche tÄussarungen auf, durch
die beim .,ufeinendersetzen der Betonsteine 2 und 3 Fugen gebildet werden, die nach
dem ersetzen des Mauerwerkes 1 ebenfalls mit Mörtel auszufugen sind.
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Zunächst einmal werden die Außensteine 2 und Innensteine 3 unabhängig
voneinander gefertigt und können gegebenenfalls getrennt voneinander versetzt werden.
Einfacher und billiger ist es jedoch, jeweils einen Außenstein 2 und einen Innensein
3
zu einem mit 15 bezeichneten Doppelstein zu verbinden, dessen Bogenmaß b beispielsweise
50 cm, dessen Höhe h 25 cm und dessen @efe t 15 cra be@@agen nn. Zu diesem ?,ec
sind, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, in den Innenflächen 6 und 7 de- beiden teine
2 und 3 jeweils paarweise einander gegenabersehend mit 16 bezeichnete Eisenlaschen
eingelegt, die wieder durch an diesen Einsenlaschen 16 anzuschweißende oder auch
Inzuschrauoende, aus Rohrstücken, ;undeisen oder auch Blecheilen bestehende Abstandhalter
17 zu verbinden sind. Das Gewicht eines solchen Doopelsteines 15 ist dabei so bemessen,
daß er gerade noch mittels menschlicher Kraft angehoben und bewegt werden kann und
somit besondere Hebezeuge entoehrlich sind.
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Die weiteren Fig. 4 und 5 zeigen wieder jeweils einen der Fig0 1 entsprechenden
Querschnitt eines Mauerwerkes 1, bei dem jedoch der zwischen den beiden Steinen
2 und 3 befindliche Zwischenraum mit Beton 18 ausgefüllt ist. Dieser Beton 18 stellt
dabei einen die Festigkeit des 1uerwerkes 1 erheblich erhöhenden Kern dar, der die
einander benachbarten Steine 2 und 3 kraftschlüssig miteinander verbindet, und gegebenenfalls
auch besondere Ecksteine überflüssig macht. Außerdem ist dieser Beton 18 durch mittels
nicht besonders dargestellter Klammern fixierte Bewehrungen 19 und 20 verstärkt,
wobei mit 19 die auf den Abstandhaltern 17 aufliegenden horizontalen Stäbe und mit
20 die vertikalen Stäbe bezeichnet sind. Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Mauerwerk
1 sind nur im Bereich der Stirnkanten 10 vertikale Stäbe vorgesehen, so daß die
horizontalen Stäbe 19 eine ausreichende Steifigkeit aufweisen müssen, um nicht vor
dem Einbringen des Betons 18 in dem zwischen den Abstandhaltern 17 befindlichen
Bereich
durchzuhängen. Schließlich ist es natürlich auch noch möglich,
statt einzelner Bewehrungsstäbe 19 und 20 entsprechende handelsübliche Stahlmatten
zu verwenden, die insbesondere dann geeignet sind, wenn das Mauerwerk aus einzelnen
Steinen 2 und 3 zusammengesetzt ist und die beim Einsetzen solcher Stahlmatten störenden
Abstandhalter 17 nicht benötigt werden0 Die weiteren Fig. 6 und 7 zeigen in schematischer
Weise einen zylindrischen Behälter 21, der auf einer mit 22 bezeichneten, aus Beton
bestehenden Bodenplatte 22 aufsitzt und gegebenenfalls unter Verwendung sogenannter
Halbsteine aus den lagenweise zueinander versetzt angeordneten Doppelsteinen 15
aufgemauert ist. Auch in diesem Fall ist der in dem Mauerwerk 1 befindliche Zwischenraum
mit einem Betonkern 18 ausgefüllt, wobei die verwendeten Bewehrungsstäbe wiederum
mit 19 und 20 bezeichnet sind.
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Um diesem Behälter 21, in dem beispielsweise eine Flüssigkeit unterzubringen
ist, gegenüber einem in radialer Richtung nach außen wirkenden Druck eine ausreichende
Festigkeit zu verleihen, ist er von mehreren unter Zugspannung stehenden und somit
eine Vorspannung des Mauerwerkes 1 bewirkenden Stahlbändern 23 umgeben. Die Vorspannung
dieser Stahlbänder 23 läßt sich dabei insbesondere dadurch herbeiführen, daß diese
Stahlbänder 23 zunächst lose um den Behälter 21 herumgelegt und sodann mittels eines
elektrischen Stromes erwärmt werden. Hieran anschließend werden die beiderseitigen
Enden jedes dieser sich infolge der Wärme in der Längsrichtung ausgedehnten Stahlbänder
23 kraftschlüssig miteinander
verbunden. Sobald diese jetzt Ringe
bildenden Stahlbänder 23 abkühlen, schrumpfen sie in der Längsrichtung zusammen
und üben somit einen zentripedal gerichteten Druck auf das Mauerwerk 1 aus. Eine
andere Möglichkeit, die gewünschte Vorspannung dieser Stahlbänder 23 herbeizuführen,
besteht darin, die beiderseitigen Enden dieser Stahlbänder 23 mittels einer geeigneten
Spannvorrichtung, insbesondere eines sogenannten Spannschlosses od. dgl. kraftschlüssig
miteinander zu verbinden.
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Um weiterhin diese die Vor spannung des Behälters 21 bewirkenden Stahlbänder
23 vor Korrosion zu schützen, kann es zweckmäßig sein, den Behälter 21 nach außen
hin durch eine Ringwand 24 abzudecken, die in einem Abstand a von dem Behälter 21
angeordnet und beispielsweise aus einer Vielzahl Außensteine 2 aufgemauert ist.
Dieser Abstand a ist dabei zweckdienlich so zu bemessen, daß der zwischen dem Behälter
21 und der Ringwand 24 befindliche Zwischenraum 25 entweder begehbar oder aber für
von oben in diesen Zwischenraum 25 herabzulassende Prüfgeräte zugänglich ist. Eine
solche Begehbarkeit dieses Zwischenraumes 25 ist dabei insofern bedeutsam, als hierdurch
die Möglichkeit eines Nachspannals der Stahlbänder 23 besteht. Ein solches Nachspannen
dieser Stahlbänder 23 kann beispielsweise durch ein Nachrichten der Spanneinrichtung
oder auch dadurch geschehen, daß die Enden der Stahlbänder 23 von einander gelöst,
die Stahlbänder 23 erneut erwärmt und deren Enden wieder miteinander verbunden werden.