DE3011099A1 - Sewage plant septic tank with tapered bottom - has draw rings clamping prefab. curved shell sections joined by edge ribs - Google Patents
Sewage plant septic tank with tapered bottom - has draw rings clamping prefab. curved shell sections joined by edge ribsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbes. Faulbehälter fürThe invention relates to a container, in particular. Digester for
Kläranlagen zum Ausfaulen von Schlamn aus der Abwasserreinigung, mit sich verjüngendem Behälterboden und Behälterdach.Sewage treatment plants for the rotting of sludge from wastewater treatment, with tapered tank bottom and tank roof.
Große Behälter für flüssige und viskose Stoffe und insbes. Faulbehälter werden in der Regel in Ortbeton mit weitgehend verteilter Ringvorspannung erstellt. Dieses Verfahren erfordert großen Aufwand an Schalung und Gerüst. Wird der Behälter zum Teil im Grundwasser gebaut, wie das bei Faulbehältern häufiger der Fall ist, so ist außerdem eine Wassersenkung oder Spundung mit offener Wasserhaltung erforderlich. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.Large containers for liquid and viscous substances and especially digesters are usually created in in-situ concrete with largely distributed ring prestressing. This process requires a lot of formwork and scaffolding. Will the container partly built in the groundwater, as is often the case with digesters, in addition, a lowering or bunging with open drainage is necessary. - This is where the invention aims to remedy the situation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter, insbes.The invention has for its object to provide a container, esp.
Faulbehälter für Kläranlagen, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich gerüst- und schalungsfrei sowie ggf. unter Verzicht auf Wassersenkung und Wasserhaltung einfach, funktionsgerecht und tstensparend erstellen läßt.To create digesters for sewage treatment plants of the type described above, which is free of scaffolding and formwork and, if necessary, waiving water subsidence and Dewatering can be created simply, functionally and with a minimum of effort.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der gattungsgemäße Behälter und insbes. Faulbehälter gekennzeichnet durch Fertigteilbauweise aus nach innen gekrümmten Schalenelementen, welche im Bereich ihrer Stoßfugen sie verbindende Randrippen aufweisen und mittels sie unigebender Zugringe zusammengespannt sind, wobei die den Behälterboden bildenden Schalenelemente in einem Fundament abgestützt sind. - Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, daß nach innen gekrümmte Schalenelemente ohne weiteres die in statischer Hinsicht erforderliche Stabilität aufweisen, um als Fertigteile für den Bau selbst großer Behälter und insbes. Faulbehälter eingesetzt werden. Denn die infolge des Behälterdrucks auftretenden Druckkräfte werden von den Randrippen der Schalenelemente aufgenommen, weil die Druckkräfte auf der gesamten Länge der Stoßfugen auftreten. Darüber hinaus sorgen die Zugringe für konzentrierte Zugverbindungen der Schalenelemente. Ferner haben die Schalenelemente selbst als verhältnismäßig große Fertigteile ein verhältnismäßig geringes Gewicht und sind vom Herstellungsort zum Einsatzort auf der Straße transportabel. Die Schalung zum Herstellen innengekrümmter Schalenelemente läßt sich einfach herstellen und ermöglicht die Erstellung von Schalenelementen unterschiedlicher Größen, nämlich für diverse Behältergrößen. Das gelingt durch Aufsetzen von entsprechenden Randschalungen. Dadurch steht für beliebige Behältergrößen ein Grundelementtyp zur Verfügung.To solve this problem, the generic container and esp. Digestion tanks characterized by a prefabricated construction made of inwardly curved shell elements, which have connecting edge ribs in the area of their butt joints and by means of they are clamped together unigigender pull rings, which form the container bottom Shell elements are supported in a foundation. - The invention goes first on the one hand based on the knowledge that inwardly curved shell elements easily have the stability required from a static point of view in order to be considered as prefabricated parts can be used for the construction of even large containers and especially digesters. Because the pressure forces that occur as a result of the container pressure are generated by the edge ribs of the shell elements added because the compressive forces along the entire length of the Butt joints appear. In addition, the pull rings ensure that you are focused Pull connections of the shell elements. Furthermore, the shell elements themselves as relatively large prefabricated parts and are relatively light in weight Transportable by road from the place of manufacture to the place of use. The formwork for The production of internally curved shell elements can be produced and made possible in a simple manner the creation of shell elements of different sizes, namely for various Container sizes. This is achieved by placing appropriate edge formwork. Through this a basic element type is available for any container size.
Weitere erfindu-ngswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Vorzugsweise sind die Schalenelemente als schmale bzw. längliche Rhombenelemente ausgebildet und greifen mit vertikaler Orientierung ihrer Längsachsen versetzt zueinander ineinander.Further features essential to the invention are listed below. The shell elements are preferably narrow or elongated rhombic elements formed and grip with a vertical orientation of their longitudinal axes offset to one another into each other.
Grundsätzlich läßt sich die Montage der Schalenelemente gerüstfrei und unter Verwendung von lediglich Hilfsstützen vornehmen.Basically, the assembly of the shell elements can be scaffold-free and using only auxiliary supports.
Die Montage der oberen Elementringe kann sogar im Freivorbau erfolgen, indem diese Schalenelemente in die zahnartigen Zwischenräume des unteren Elementringes eingesetzt und lediglich an drei Pu-nkten gesichert werden. Hinzukommt, daß die Montage der Schalenelemente selbstverständlich auch ohne weiteres unter Wasser durchgeführt werden kann. - Vorzugsweise sind die Schalenelemente als einfach oder doppelsinnig gekrümmte Elemente ausgebildet. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß die Schalenelemente als hyperbolischE Paraboloid-Elemente oder einmantelige Hyperboloid-Elemente ausgebildet sind. Bei derartigen Schalenelementen lassen sich geometrisch einfache, nämlich gerade Anschlußlinien verwirklichen.The assembly of the upper element rings can even be done in cantilever construction, by placing these shell elements in the tooth-like spaces of the lower element ring used and only secured at three points. In addition, the Assembly of the shell elements can of course also easily be carried out under water can be. - The shell elements are preferably considered to be single or double curved elements formed. According to a preferred embodiment of the invention with independent meaning it is provided that the shell elements as hyperbolicE Paraboloid elements or single-jacket hyperboloid elements are formed. at Such shell elements can be geometrically simple, namely straight connection lines realize.
In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung, daß die Randrippen die Schalenelemente geradlinig begrenzen und so angeordnet sind, daß die gekrümmten Schalenelemente Randrippe an Randrippe gesetzt einen nach oben und unten verjüngten runden Behälter bilden. Nach spezieller Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Randrippen der Schalenelemente entlang der geraden Erzeugenden der hyperbolischen Paraboloid-Elemente oder einmanteligen Hyperboloid-Elemente angeformt bzw. angeordnet sind. Die Randrippen weisen erfindungsgemäß in ihren Stoßflächen in Rippenlängsrichtung verlaufende korrespondierende Ausnehmungen, z. B. Rinnen oder Nuten auf, die in den Stoßfugen benachbarter Schalenelemente Verpreß- oder Vergußkanäle bilden. Dadurch besteht die Möglichkeit, Injektionsmörtelfugen ohne zusätzliche Schalung zu verwirklichen, indem nämlich in die Verpreßkanäle nach der Montage der Schalenelemente Inj ektionsmörtel oder ein anderes geeignetes Bindemittel eingepreßt wird, so daß die Schalenelemente gleichsam miteinander verdübelt werden. Außerdem werden die Stoßflächen der Randrippen mit Dichtungsstreifen versehen, so daß im Ergebnis eine druckfeste und dichte Verbindung zwischen den Schalenelementen entsteht. Dazu dient auch die Auskleidung des Fundamentes mit einem Elastomer oder ähnlichem Material. - Die Zugringe können aus Spannbeton oder Spannelementen bestehen und sind bei den hyperbolischen Paraboloid-Elementen erfindungsgemäß im Bereich der Eckpunkte angeordnet. Das Fundament ist zweckmäßigerweise als tellerförmiges Bauteil mit Aussparungen zum Einsetzen der Spitzen der den Behälterboden bildenden Schalenelemente ausgebildet. Man hat dadurch die Möglichkeit, Schlammabgangrohre zentrisch einzuführen. Die Schalenelemente selbst können aus Beton oder Kunststoff, ggf. aus Stahlbeton, Spannbeton oder armiertem Kunststoff bestehen. Selbst Metall kann Verwendung finden.In this context, the invention teaches that the edge ribs the Limit shell elements in a straight line and are arranged so that the curved Shell elements edge rib to edge rib set a tapered up and down form a round container. According to a special embodiment of the invention it is provided that the edge ribs of the shell elements along the straight generatrix of the hyperbolic Paraboloid elements or single-shell hyperboloid elements formed or arranged are. According to the invention, the edge ribs point in their abutment surfaces in the longitudinal direction of the ribs running corresponding recesses, e.g. B. channels or grooves that are in the butt joints of adjacent shell elements form grouting or grouting channels. Through this there is the possibility of creating injection mortar joints without additional formwork, namely by injecting mortar into the grouting channels after assembly of the shell elements or another suitable binding agent is pressed in, so that the shell elements be pegged together, as it were. In addition, the abutting surfaces of the edge ribs provided with sealing strips, so that the result is a pressure-resistant and tight connection arises between the shell elements. The lining of the foundation also serves this purpose with an elastomer or similar material. - The pull rings can be made of prestressed concrete or tensioning elements exist and are with the hyperbolic paraboloid elements according to the invention arranged in the area of the corner points. The foundation is expedient as a plate-shaped component with recesses for inserting the tips of the container bottom forming shell elements. This gives you the option of sludge outlet pipes to be introduced centrally. The shell elements themselves can be made of concrete or plastic, possibly made of reinforced concrete, prestressed concrete or reinforced plastic. Even metal can be used.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Behälter und insbes. Faulbehälter verwirklicht wird, der in Fertigteilbauweise erstellt werden kann und aus nach innen gekrümmten Schalenelementen aufgebaut ist, die eine gerüst- und schalungsfreie Montage ermöglichen. Da darüber hinaus die Schalungselemente auch unter Wasser montiert werden können, entfällt ferner die bei konventioneller Bauweise dann erforderliche Wassersenkung bzw. Wasserhaltung, wenn der Behälter zum Teil im Grundwasser gebaut werden muß. Im ganzen läßt sich der erfindungsgemäße Behälter im Vergleich zu der bekannten Ortbeton-Konstruktion verhältnismäßig schnell, funktionsgerecht und in kostensparender Weise erstellen. Die Montage der oberen Elementringe kann sogar im Freivorbau erfolgen.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see that a container and esp. Digestion tank is realized in prefabricated construction can be created and is made up of inwardly curved shell elements, which enable scaffolding and formwork-free assembly. In addition, the formwork elements can also be installed under water, there is no need for conventional Construction then required water lowering or dewatering, if the container partly has to be built in the groundwater. On the whole, the invention Containers relatively fast compared to the well-known in-situ concrete construction, Create functional and cost-saving ways. The assembly of the upper Element rings can even be cantilevered.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Behälter, insbes. Faulbehälter in Seitenansicht, Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 ein als Hyperboloid-Element ausgebildetes Schalenelement für den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 4, Fig. 6 ein als hyperbolisches Paraboloid-Element ausgebildetes Schalenelement für den Gegenstand nach Fig. 4 und Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch die Stoßfuge benachbarter Schalenelemente für die Gegenstände nach den Fig. 1 und 4 sowie Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch ein gegensinnig gekrümmtes Schalenelement in Sandwich-Bauweise für den Gegenstand nach Fig. 4.In the following the invention is based on only one embodiment illustrative drawing explained in more detail; The figures show: FIG. 1 a device according to the invention Container, especially digester in side view, Fig. 2 is a horizontal section by the object according to FIG. 1, FIG. 3, a hyperboloid element designed as a hyperboloid Shell element for the object according to FIG. 1, FIG. 4, another embodiment of the object according to FIG. 1, FIG. 5 shows a horizontal section through the object according to FIG. 4, FIG. 6 a shell element designed as a hyperbolic paraboloid element for the object of Fig. 4 and Fig. 7 is a horizontal section through the butt joint of adjacent shell elements for the objects according to FIGS. 1 and 4 and FIG. 8 a vertical section through a shell element curved in opposite directions in sandwich construction for the object according to FIG. 4.
In den Figuren ist ein Behälter für flüssige und viskose Stoffe dargestellt, insbes. ein Faulbehälter 1 für Kläranlagen zum Ausfaulen von Schlamm aus der Abwasserreinigung, mit sich veryngendem Behälterboden 2 und Behälterdach 3. Der Faulbehälter in Ei-Form oder mit kegelförmigem Behälterboden 2 und Behälterdach 3 weist eine verhältnismäßig starke Boden- und Dachneigung auf, um zu verhindern, daß sich die Schwimmdecke an der Behälterwandung festsetzt. Das Behälterdach 3 trägt regelmäßig eine Gashaube mit Überdruckventil, aus welcher das sich entwickelnde Faulgas abgezogen wird, was nicht gezeigt ist. Der Faulbehälter 1 ist in Fertigbauweise hergestellt, und zwar aus nach innen gekrümmten Schalenelementen 4, welche im Bereich ihrer Stoßfugen 5 sie verbindende Randrippen 6 aufweisen und mittels sie umgebender Zugringe 7 zusammengespannt sind, wobei die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 auf einem Fundament 8 abgestützt sind.In the figures, a container for liquid and viscous substances is shown, esp. a digester 1 for sewage treatment plants for the rotting of sludge from wastewater treatment, with a veryngendem container bottom 2 and container roof 3. The digester in the shape of an egg or with a conical container bottom 2 and container roof 3 has a relatively steep slope of the floor and roof to prevent the floating cover from sticking the container wall sets. The container roof 3 regularly carries a gas hood with overpressure valve, from which the developing digester gas is withdrawn, what is not shown. The digester 1 is manufactured in prefabricated construction, namely from inwardly curved shell elements 4, which in the area of their butt joints 5 they have edge ribs 6 connecting them and clamped together by means of tension rings 7 surrounding them are, the shell elements 4 forming the container bottom 2 on a foundation 8 are supported.
Außerdem sind die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 regelmäßig in einer Ausschachtung 9 angeordnet und mit Magerbeton 10 o. dgl. hinterfüllt. Die Schalenelemente 4 sind als schmale bzw. längliche Rhombenelemente ausgebildet und greifen mit vertikaler Orientierung ihrer Längsachsen versetzt zueinander ineinander. Dadurch sind die Schalenelemente 4 einerseits selbst für den Bau großer Faulbehälter 1 auf der Straße transportfähig, läßt sich andererseits die Montage der auf den unteren Elementring aufgesetzten Elementringe im Freivorbau. durchführen, also schalungs-und gerüstfrei.In addition, the shell elements 4 forming the container bottom 2 are regularly arranged in an excavation 9 and backfilled with lean concrete 10 or the like. The shell elements 4 are designed as narrow or elongated rhombic elements and engage with one another offset from one another with their longitudinal axes oriented vertically. As a result, the shell elements 4 are on the one hand even for the construction of large digesters 1 transportable on the road, on the other hand, the assembly of the Element rings placed on the lower element ring in a cantilever. perform, so formwork and free of scaffolding.
Nach der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die Schalenelemente 4 als einmantelige Hyperboloid-Elemente ausgebildet, nach der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsform als hyperbolische Paraboloid-Elemente. Die Randrippen 6 der Schalenelemente 4 sind entlang der geraden Erzeugenden der hyperbolischen Paraboloid-Elemente oder einmanteligen Hyperboloid-Elemente angeordnet bzw. angeformt, so daß gerade Randrippen 6 entstehen, die zur Aufnahme der in den Stoßfugenbereichen auftretenden Druckkräfte geeignet sind. Außerdem weisen die Randrippen 6 in ihren Stoßflächen in Rippenlängsrichtung verlaufende korrespondierende Ausnehmungen 11, z. B. Rinnen oder Nuten, auf, die in den Stoßfugen 5 benachbarter Schalenelemente 4 Verpreßkanäle bilden, so daß durch Einpressen von Zementmörtel 12 und unter Zwischenschaltung von Dichtungsstreifen 13 das Herstellen von Zementmörtelfugen ohne zusätzliche Schalung möglich ist.According to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the Shell elements 4 designed as single-shell hyperboloid elements, according to the in 3 to 6 illustrated embodiment as hyperbolic paraboloid elements. The edge ribs 6 of the shell elements 4 are along the straight generatrix of the arranged hyperbolic paraboloid elements or single-jacket hyperboloid elements or integrally formed so that straight edge ribs 6 are created to accommodate the in the Butt joint areas occurring compressive forces are suitable. In addition, the edge ribs 6 corresponding recesses running in their abutment surfaces in the longitudinal direction of the ribs 11, e.g. B. gutters or grooves, which in the butt joints 5 of adjacent shell elements Form 4 grouting channels, so that by pressing in cement mortar 12 and with the interposition of sealing strips 13 the production of cement mortar joints without additional formwork is possible.
Tatsächlich findet im Bereich der Randrippen 6 gleichsam eine Verdübelung der Schalenelemente 4 statt, wobei eine druckfeste und dichte Verbindung zwischen den Schalenelementen 4 erreicht wird. Die Zugringe 7 bestehen aus Spannbeton und ermöglichen die Verwirklichung konzentrierter Zugverbindungen. Dazu sind die Zugringe 7 bei den hyperbolischen Paraboloid-Elementen im Bereich der Eckpunkte 14 angeordnet, bei den einmanteligen Hyperboloid-Elementen in vorgegebenen Abständen zueinander und ebenfalls konzentrisch zueinander. Das Fundament 8 ist als tellerförmiges Bauteil mit einem Köcher 15 zum Einsetzen der den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 ausgebildet. In dem Fundament 8 werden also die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 versetzt und von außen mittels Streben oder von einem bereits vorher erstellten Zugring abgestützt. Die Schalenelemente 4 können aus Beton oder Kunststoff, ggf. aus Stahlbeton oder armiertem Kunststoff, insbes. aus einem glasfaserverstärkten Polyesterharz bestehen.In fact, there is, as it were, dowelling in the area of the edge ribs 6 of the shell elements 4 instead, with a pressure-resistant and tight connection between the shell elements 4 is achieved. The pull rings 7 are made of prestressed concrete and enable the realization of concentrated train connections. These are the pull rings 7 arranged with the hyperbolic paraboloid elements in the area of the corner points 14, in the case of the single-shell hyperboloid elements at predetermined distances from one another and also concentric to each other. The foundation 8 is a plate-shaped component with a quiver 15 for inserting the shell elements forming the container bottom 2 4 trained. In the foundation 8 so that the container bottom 2 forming Shell elements 4 offset and from the outside by means of struts or by one already previously created pull ring supported. The shell elements 4 can made of concrete or plastic, possibly made of reinforced concrete or reinforced plastic, esp. consist of a glass fiber reinforced polyester resin.
Die Schalenelemente 4 sind in Sandwich-Bauweise ausgeführt und aus einer innenliegenden Betonschale 16, einer Wärmedämmschicht 17 sowie einer außenliegenden Betonschale 18 aufgebaut. Die innenliegende Betonschale kann beispielsweise eine Dicke von 10 cm, die Wärmedämmschicht von 8 cm und die außenliegende Betonschale von 6 cm aufweisen.The shell elements 4 are made of sandwich construction an inner concrete shell 16, a thermal insulation layer 17 and an outer one Concrete shell 18 built up. The inner concrete shell can, for example, a Thickness of 10 cm, the thermal insulation layer of 8 cm and the external concrete shell of 6 cm.
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- 1980-03-22 DE DE3011099A patent/DE3011099C2/en not_active Expired
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DE3011099C2 (en) | 1984-08-30 |
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