(KSG15 Tl)
Betondichtung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für ein Abdichten von in aushärtbarem Beton eingebetteten Rohrdurchführungskörpern
zum Anschluß wenigstens eines Anschlußrohres .
In Häuserwände, Rohrschächte, Kabelschächte, die aus
einem aushärtbaren Beton gegossen werden, werden Rohrdurchführungskörper in Form von Wanddurchführungen,
Muffen oder dergleichen eingesetzt. In die Rohrdurchführungskörper wird ein Anschlußrohr geschoben. Zum abdichtenden
Verbinden des Anschlußrohrs, das aus Kunststoff, Metall, Keramik, Glas und/oder Beton bestehen
kann, wird in eine speziell in den Rohrdurchführungskörper
eingebrachte Dichtungsaufnahmekammer eine Ringdichtung eingelegt.
Hierdurch wird zwar das Anschlußrohr selbst wasserdicht angeschlossen, so daß insbesondere fließendes Schmutzwasser
nicht in den Untergrund treten kann. Dem von außen auf den in den Beton eingesetzten Rohrdurchführungskörper
drückendes Grundwasser wird aber nicht ein solch hoher Widerstand entgegengesetzt, denn nach dem
Aushärten schrumpft der Beton und läßt so einen Spalt um den Rohrdurchführungskörper frei, durch den das Grundwasser
gedrückt wird. Zwar werden die Wände der Rohrdurchführungskörper bis nach außen auf den Betonmantel
geführt bzw. die Rohrdurchführungskörper selbst mit Körnungen aus Kunststoff umgeben. Die negativen Wirkungen
■*· der Spaltbildung des schrumpfenden Betons werden damit
aber nicht gemindert.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, dem von außen auf den Rohrdurchführungskörper drückenden Grundwasser und
Feuchtigkeit einen wirksamen Widerstand entgegenzusetzen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Betondich-1^
tung gelöst, die aufweist
- einen Basisringkörper, der von einer ebenen Dichtungsauflagefläche
und einer, dieser gegenüberliegenden Ringkörperrückenfläche begrenzt ist, und
- einen Vorpreßkörper, der sich aus dem Basiskörper hervorwölbend über diesem angeordnet ist und der von
einer Preßkörperrelieffläche begrenzt ist,
- wobei die Dichtungsauflagefläche auf dem Rohrdurchführungskörper
wenigstens teilweise aufliegt und die Preßkörperrelieffläche und die Ringkörperrückenfläche
wenigstens teilweise von dem aushärtbaren Beton umgeben ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der in den aushärtbaren Beton eingebettete
Rohrdurchführungskörper von wenigstens einer Betondichtung umgeben ist. Die Dichtungsfläche liegt
dabei bündig und großflächig auf der Außenfläche des Rohrdurchführungskörpers auf und wird durch das Gewicht
des flüssigen Betons durch den Vorpreßkörper noch fester an diese gedrückt. Die Betondichtung kann aus einem Elastomer,
insbesondere einem Kunststoff oder Gummi mit einer Shorehärte von 45 bis 55 geformt sein. Das Elastomer
wird durch die vom flüssigen Beton ausgehenden Andrückkräfte selbst zusammengedrückt. Der Beton hat die
Eigenschaft, nach dem Aushärten zu schrumpfen und sich dadurch von der äußeren Oberfläche des Rohrdurchführungskörpers
"zurückzuziehen". Der über dem Basisring-
körper vorwölbend angeordnete Vorpreßkörper kompensiert das Schrumpfvolumen, so daß die Betondichtung durchgehend
flächig am ausgehärteten Beton anliegt. Von besonderem Vorteil ist, daß eine vom Vorpreßkörper ausgehende
dauernde Anpreßkraft erhalten bleibt. Hierdurch
entsteht eine wirksame Sperre gegen von außen drückendes Grundwasser und Feuchtigkeit.
Die Begriffe Basisringkörper und Vorpreßringkörper wei- 1Q sen darauf hin, daß es sich bei der Betondichtung um
eine ringförmige Dichtung handelt, da die Rohrdurchführungskörper für Anschlußrohre mit einem runden Querschnitt
vorgesehen sind. Der Begriff Ring soll sich im vorliegenden Fall aber nicht nur auf kreisrund begrenzen,
sondern sich auch auf ovale und/oder vieleckige Körper erstrecken.
Die Ringkörperrückenfläche und die Preßkörperrelieffläche
können wenigstens mit einem Noppenkörper versehen sein. Die Noppenkörper können gleichmäßig auf beiden
Flächen verteilt sein. Sie können als einzelne oder als durchgehende Noppenstränge ausgebildet sein. Durch sie
wird die Betondichtung insbesondere nach dem Aushärten
fest im Beton gehalten.
25
Der Basisringkörper kann aus zwei sich zu beiden Seiten des Vorpreßringkörpers erstreckenden Teilringkörper bestehen,
die durch eine durchgehende Dichtungsfläche begrenzt
sind. Die durchgehende Dichtungsfläche bring den Effekt einer sehr geraden und einteiligen Dichtung.
Erfordern es aber konkrete Einsetzfälle, kann die durchgehende Dichtungsauflagefläche in zwei und mehrere Teilflächen
unterteilt werden. Hierdurch kann dem Vorkriechen von Feuchtigkeit eine wirksame Barriere entgegengesetzt
werden. Gleichwirkend können auch aus der glatten durchgehenden Dichtungsauflagefläche umlaufende dreieckförmige
Ringe zum Einsatz kommen.
Die Preßkörperrelieffläche des Vorpreßringkörpers kann
wenigstens eine wenigstens eine Stufenausnehmung über der Ringkörperrückenfläche ausbildende Stufenfläche und
Anlagefläche aufweisen. Die Stufenausnehmung verankert den Vorpreßringkörper fester in den ausgehärteten Beton.
Die Stufenflächen übernehmen die Aufgabe der großflächigen Druckübertragung des flüssigen bzw. ausgehärteten
Betons auf den Basisringkörper und den Vorpreßringkörper. Additiv wird hierdurch eine gleichmäßige Andrückkraft
auf die glatte Dichtungsauflagefläche ausgeübt, die die abdichtende Wirkung der Betondichtung noch verstärkt.
Die Stufen- und die Auflagefläche können eine Stufenausnehmung
mit einem Öffnungswinkel zwischen 60 und 120°, vorzugsweise 90° ausbilden. Hierdurch werden die Kräfte
insbesondere auf den Kern des aus einem Elastomer bestehenden Vorpreßringkörpers weitergeleitet.
Die Preßkörperrelieffläche des Vorpreßringkörpers kann
aber auch aus zwei sich gegenüberliegenden gewölbten Konkavflächen bestehen, die jeweils mit einer Oberstufenfläche
abschließen. Hierdurch erhält der Vorpreßringkörper
im Querschnitt eine eiförmige Konfiguration. Die
oberen abschließenden Oberstufenflächen sorgen für einen
wirksamen Anpreßdruck nach innen. Der eiförmige Querschnitt sorgt für ein aktives ständiges Ausüben der
Anpreßkräfte auf die glatte Dichtungsauflagefläche, so
daß mit hohem Druck von außen aufpressendes Grundwasser bzw. kriechender Feuchtigkeit eine wirksame Barriere
entgegengesetzt wird.
Die gezielte Kraft der Stufenflächen gegenüber der Dichtungsauflagefläche
kann durch einen Winkel zwischen 5° und 45°, vorzugsweise 30° erhöht werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. la und Ib eine Betondichtung in einer schematischen
Querschnittsdarstellung,
Fig. 2a und 2b eine weitere Ausführungsform einer Betondichtung
in einer schematischen Querschnittsdarstellung,
Fig. 3 eine Wanddurchführung mit Betondichtungen gemäß Fig. la und Ib,
Fig. 4 ein Schachtfutter mit einer aufgesetzten Betondichtung gemäß Fig. la und Ib,
Fig. 5 eine Überschiebemuffe mit einer aufgesetzten Betondichtung gemäß Fig. la und Ib,
Fig. 6 eine Doppelsteckmuffe mit einer aufgezogenen
Betondichtung gemäß Fig. la und Ib,
Fig. 7 eine Schachtmuffe, die von einer Betondichtung
gemäß Fig. la und Ib umgeben ist, 25
Fig. 8 eine Wanddurchführung mit Betondichtungen gemäß Fig. 3 im eingegossenen Zustand,
Fig. 9 in einen Schacht eingesetztes Schachtfutter mit einer Betondichtung gemäß Fig. 6 und
Fig. 10 eine in einen Schachtkörper eingesetzte Schacht muffe mit einer Betondichtung gemäß Fig. 7.
Eine Betondichtung besteht, wie die Fig. la bis 2b zeigen, aus
- einem Basisringkörper 1, 11
- einem Vorpreßringkörper 2, 12, der von
- einer Dichtungsauflagefläche 3, 13 begrenzt ist.
Der Basisringkörper 1, 11 weist eine Ringkörperrelieffläche
4 auf, die sich an die Dichtungsauflagefläche 3,
13 anschließt. Der Basisringkörper 1, 11 unterteilt sich in zwei den jeweiligen Vorpreßringkörper 2, 12 gegenüberliegende
Teilringkörper 1.1, 1.2. Sie sind ebenso wie der Vorpreßringkörper symmetrisch zu einer Mittellinie
ausgebildet.
Die Ringkörperrückenfläche 4, 14 geht in eine Preßkörperrelief fläche 5, 15 über. Auf ihnen sind Noppenkörper 6,
I^ ig angeordnet. Die Noppenkörper können als einzelne linsenähnliche
oder strangförmige nach außen gewölbte Körper
ausgebildet sein.
Während der Basisringkörper 1, 11 bei den Betondichtungen
gemäß den Fig. la bis 2b gleich ausgebildet ist, ist der Vorpreßringkörper unterschiedlich gestaltet.
Der Vorpreßringkörper 2 gemäß Fig. la ist im Querschnitt gesehen tannenbaumähnlich gestaltet. Die Ringkörperrückenfläche
4 geht in eine Mittelauflagefläche 54 mit einer Noppe S im rechten Winkel in eine Mittelstufenfläche
52, von dort wiederum in einem rechten Winkel in eine Oberauflagefläche 53 mit zwei Noppen 6 wiederum im
rechten Winkel in eine Oberstufenfläche 51 über. Der
beschriebene Verlauf der Flächen liegt sich spiegelbildlich gegenüber. Hierdurch umfassen die Ringkörperfläche
4 und die Mittelstufenlfäche 54 zwei sich gegenüberliegende Unterstufenausnehmungen 55. Die Mittelstufenfläche
52 und die Oberstufenfläche 53 begrenzen zwei rechtwink-Hg
ausgebildete Mittelstufenausnehmungen 56. Zwei sich gegenüberliegende Oberstufenflächen 51 bilden den oberen
Abschluß des Vorpreßringkörpers 2. Die Oberstufenflächen
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51 sind gegenüber der Dichtungsauflagefläche 3 um einen
Winkel a = 30° geneigt. Gleiches gilt für die Mittelstufenflächen
52 der sich gegenüberliegenden Mittelstu-
fenausnehmungen 56.
5
In der zweiten Ausführungsform weist die Preßkörperrelieffläche
15 des Vorpreßringkörpers 12 eine nach außen gewölbte Konkavfläche 152 auf, die in Abständen
mit den bereits beschriebenen Noppenkörpern 16 bedeckt
1^ ist. Die Konkavfläche 152 geht in der Spitze des Vorpreßringkörpers
12 in zwei sich spiegelbildlich gegenüberliegende, gleichfalls um 30° gegenüber der Dichtungs
auflagefläche 13 geneigte Oberstufenflächen 152 über.
Sie können mittig mit einem weiteren Noppenkörper 16 verbunden sein. Der so beschriebene Vorpreßringkörper 12
hat im Querschnitt eine Ei-ähnliche Konfiguration.
Der Vorpreßringkörper 3, 13 in den Fig. la und 2a hat eine Länge von 3 5 mm und der Vorpreßringkörper 2, 12
eine Höhe von 28 mm. Die Betondichtung gemäß Fig. la ist in Fig. Ib und die von 2a in 2b maßstäblich wiedergegeben.
Es sei aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die jeweiligen Einsatzbedingungen zu einer Verkleinerung
bzw. Vergrößerung der angegebenen Maße führen können. 25
In Fig. 3 ist eine Wanddurchführung 81 gezeigt, um die sich gegenüberliegend eine Tannenbaumringdichtung 31 und
3 2 als Betondichtung aufgezogen ist.
Fig. 4 zeigt ein Schachtfutter 91, 92 das einseitig mit einer Tannenbaumringdichtung 33 umzogen ist.
Fig. 5 zeigt eine Überschiebemuffe, die mittig von einer
Tannenbaumringdichtung 34 umgeben ist. 35
Fig. 6 zeigt eine Doppelsteckmuffe, die wenigstens einseitig
mit einer Tannenbaumringdichtung 35 umgeben ist.
In Fig. 7 ist eine Schachtmuffe gezeigt, um die eine
Tannenbaumringdichtung 3 6 gelegt ist. Die Tannenbaumringdichtung 36 ist ebenso wie die Tannenbaumringdichtungen
31 bis 35 so ausgebildet, wie sie in Fig. la gezeigt und besonders beschrieben worden ist. Anstelle
einer Tannenbaumringdichtung 31 bis 3 6 können auch Eierform-Ringdichtungen um die erwähnten Rohrdurchführungs-
körper gelegt werden.
10
Der Einsatz und die Dichtungswirkung der Tannenbaumringdichtungen 31 bis 3 6 wird anhand der Fig. 8 bis 10 erläutert
.
in Fig. 8 soll in eine Außenmauer 86 die Wanddurchführung
mit den aufgezogenen Tannenbaumdichtungen 31 und eingesetzt werden. In eine Schalung, die die spätere
Außenmauer 86 ausbilden soll, wird die Wanddurchführung 81 eingesetzt. Ihre freien Öffnungen, die ihren Dichtungsaufnahmekammern
82 und 83 gegenüberliegen, werden mit einem Deckel verschlossen. Anschließend wird in die
Schalung ein flüssiger, aushärtbarer Beton eingegeben. Der flüssige Beton 7 drückt allseitig mit Naßanpreßkräften
Pl, P2, P3, .. Pn sowohl auf die beiden Tannenbaumringdichtungen
31 und 32 als auch auf die Außenflächen der Wanddurchführungen 81. Insbesondere die vier gezeigten
Naßanpreßkräfte Pl, P2, P3 und Pn, die mit ihren Pfeilspitzen auf die Tannenbaumringdichtungen 31, 32
zeigen, führen zu einem Verformen insbesondere deren Vorpreßringkörper 2 bzw. der Basisringkörper 1. Insbesondere
die auf den Vorpreßringkörper wirkende Naßanpreßkraft Pl, ... ruft dessen Verformung hervor. Da der
gesamte Tannenbaumringkörper aus einem Elastomer der Shore-Härte 45 bis 55 hergestellt ist, gibt dieser zwar
nach, aber nur bis zu einem bestimmten Grad. Die auf den Basisringkörper 1 insbesondere mittig vom Vorpreßringkörper
2 ausgehende Druckkraft führt zu einer verstärk-
ten Anpreßkraft in der Mitte der an sich glatten Dichtungsauflagefläche
3. Würde die Dichtungsauflagefläche freiliegen, würde es in der Mitte zu einer Auswölbung
kommen, die dem von außen herrschenden Druck entspricht.
Da die Dichtungsauflagefläche 3 aber auf der Außenfläche
der Wanddurchführung 81 aufliegt, kann sich der herrschende Druck nur in einem festen Anpressen äußern.
Nachdem der Beton 7 ausgehärtet ist, schrumpft sein ■^ äußeres Volumen. Hierdurch zieht sich der Beton 7 der
Außenmauer 6 im Bereich der Wanddurchführung 81 zurück. Beim Zurückziehen des ausgehärteten Beton 7 werden zugleich
auch die Tannenbaumringdichtungen 31 und 32 zurückgezogen. Die Naßanpreßkraft reduziert sich um die
1^ Schrumpfungsgegenkraft pl, p2, p3 und ... pn.
Die tatsächliche von der Tannenbaumdichtung 31, ... ausgehende Anpreßkraft A, P^ beträgt
^ Pl = Pl - pl,
£ P2 = P2 - p2,
^. P3 = P3 - p3 und
Pn = Pn - pn.
Insbesondere die Unterstufenausnehmungen 55 und die Mittelstuf
enausnehmungen 56 mit ihren jeweiligen Flächen 51, ... sorgen dafür, daß die Volumenverringerung des
ausgehärteten Beton 7 wirksam aufgenommen und vom Vorpreßringkörper 2 so viel Kraft auf die Dichtungsauflagefläche
3 ausgeht, daß ständig eine wirksame Anpreßkraft
Pl ... auf die jeweiligen Dichtungsauflageflächen der
beiden Tannenbaumringdichtungen 31, 32 ausgehen. Die Elastizität des Elastomers sorgt dabei mit dafür, daß
der von außen auf die Außenmauer 86 drückenden Flüssigkeit in Form von Grundwasser oder Feuchtigkeit ein wirksamer
Widerstand entgegengesetzt wird.
In die verlegte Wanddurchführung 81 werden in beide Dichtungsauf nahmekammern 82, 83 Ringdichtungen (nicht dargestellt)
eingelegt. Anschließend wird von beiden Seiten c jeweils ein Anschlußrohr 84 und 85 in die Wanddurchführung
81 geschoben. Wesentlich ist, daß das Innere des Gebäudes, insbesondere dessen Keller zum einen wirksame
Ringdichtungen gegen einfließendes Schmutzwasser und was besonders wesentlich ist, durch wirksame Tannenbaumring-,Q
dichtungen 31 und 3 2 gegen von außen drückende Feuchtigkeit geschützt wird und damit ständig trocken bleibt.
In Fig. 9 sind in Schachtwände 97 zwei sich gegenüberliegende Schachtfutter 91 und 92 gemäß Fig. 4 eingebe
setzt. Jedes Schachtfutter weist eine Dichtungsaufnahmekammer 93, 94 auf, in die eine Ringdichtung 93', 94' eingelegt
ist. Das so vorbereitete Schachtfutter 91, 92 wird in Schachtwände 97 eingesetzt, die aus aushärtbarem
flüssigen Beton 7 hergestellt werden. Auch hier drückt _0 bei der Herstellung der Schachtwände 97 der flüssige
Beton auf die Tannenbaumdichtungen 33. Wie bereits ausführlich bei Fig. 8 beschrieben wurde, nehmen die Naßanpreßkräfte
um Schrumpfungsgegenkräfte nach dem Aushärten des Beton ab. Die so verpreßten Tannenbaumringdichtungen
33 legen sich wirksam um die Schachtfutter 91 und 92. Auch hier werden die Dichtungen gegen geleitetes
Schmutzwasser um wirksame Zusatzdichtungen gegen Grundwasser und sonstige von außen wirkende Flüssigkeiten ergänzt.
Letztendlich ist in Fig. 10 als letzter Anwendungsfall eine Schachtanschlußmuffe gezeigt. Die Schachtanschlußmuffe
weist Dichtungskammern 102 mit unterschiedlichen Kammeraußendurchmessern D und unterschiedlichen Rohreinstecktiefen
t des Rohrinliners eines Anschlußrohrs auf.
I I i &igr; !
I Nenndurchmesser j 200 | t = 90mm | D = 224 mm |
I Nenndurchmesser j 1.000 \ tn = 250mm j Dn = 1.065 mm |
&igr; &igr; &igr; &igr; &igr;
Um die Schachtmuffe 101, die in einem derartigen Bereich
.Q schwanken kann, wird die Tannenbaumringdichtung gelegt
und die Konfiguration, wie sie Fig. 7 zeigt, in eine Gußform eingepaßt. Anschließend wird flüssiger Beton 7
eingegossen. Nach dem Aushärten entsteht eine Schachtwand 104, die die Schachtmuffe 101 und die Tannenbaumringdichtung
36 allseitig umschließt. Auch hier macht der Beton 7 seinen Schrumpfungsprozeß durch, so daß
letztendlich auf die Tannenbaumringdichtung 36 eine Anpreßkraft &Dgr;&rgr; drückt, die gleich Naßanpreßkraft P
minus Schrumpfungsgegenkraft &rgr; ist. Die Tannenbaumringdichtung 36 ist nach dem Aushärten des Betons 7 für von
außen eindringendes Grundwasser ein sehr wirksamer Widerstand. Grundwasser kann an verschiedenen Stellen bei
Schächten in einer solchen Menge einfließen, daß es zu zusätzlichen Belastungen von Klärwerken führt. Diese
_,. zusätzliche Belastung wird durch die Tannenbauraringdichtung
36 sehr wirksam unterbunden. Die Tannenbaumringdichtung 36 kann dabei die Funktion der Barriere gegen
das Grundwasser allein übernehmen. Von Vorteil ist es aber, wenn die aus Kunststoff geformte Schachtmuffe so
ausgebildet ist, daß sie vollständig bis auf die Außen-
fläche der Schachtwand 104 geführt wird. Beide Maßnahmen zusammengenommen bringen den gewünschten Barriere-Effekt,
der zu einem wirksamen Schutz gegen von außen eindringendes Grundwasser bzw. Feuchtigkeit einen wirko_
samen Widerstand schafft.