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Verfahren zur Herstellung von Rohrhohlräumen' in
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Gebäudeelementen aus bindemittelhatigen körnigen Grundmaterialien,
insbesondere aus Beton oder Stahlbeton Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Installationszwecken dienenden Rohrhohlräumen in Gebäudeelementen,
die aus durch ein Bindemittel gebundenen, körnigen Grundmaterialien, insbesondere
aus Beton oder Stahlbeton, gefertigt werden.
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Im modernen Hochbau gewinnt die Bauweise aus vorgefertigten Gebäudeelementen
(Paneelen) immer größere Bedeutung. Die Herstellung der Installationszwecken, in
erster Linie der Elektroinstallation dienenden Rohrhohlräume bereitet jedoch sowohl
bei der fabrikmäßigen Vorfertigung der Paneele .wie auch bei der am Ort des Baugeschehens
erfolgenden Anfertigung der die Knotenpunkte enthaltenden Elemente (Verbindungselemente,
Eckelemente, Knotenpunktelemente) noch immer Schwierigkeiten.
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Die einfachste Form der Rohrhohlräume sind ausgesparte Nuten, die
nach dem Anbringen des Installationsmaterials, der elektrischen Leitungen, mit Mörtel
gefüllt werden.
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Diese Lösung ist mit mehreren Nachteilen verbunden. Sie macht die
Verwendung doppelt isolierter Leitungen erforderlich, was teurer ist als die bereits
früher bekannte Lösung, einfach isolierte Leitungen in inneren Schutzrohren zu verlegen.
Nach der Installation muß die Nut verputzt,
der Putz geglättet werden,
was im Falle eines inneren Hohlraumes unterbleiben könnte. Es ist einer der Vorteile
der Paneelbauweise, daß große Flächen mit einer weder Putz noch Farbe erfordernden
Flächengestaltung versehen werden können, und dieser Vorteil geht verloren, wenn
nach der Installation die Nut verputzt werden muß. Auch ist es schwierig, diese
Nachbearbeitung so vorzunehmen, daß sie sich von den übrigen Stellen der Wand nicht
unterscheidet. Wenn die Leitung schadhaft wird, ist ihre Reparatur schwierig.
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Das einmal installierte elektrische Netz kann später nicht mehr erweitert
werden.
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Die im übrigen naheliegende Lösung, Schutzrohre in auf die beschriebene
Weise angefertigten Nuten einzulegen, kommt für die Paneelbauweise nicht in Frage.
Die vergrößerten Maße der Nuten würden die Statik des Elementes ver.schlechtern,
auch bestünde immer noch der Nachteil, daß die Nut nachbearbeitet werden muß.
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Versuche mit eingebauten Schutzrohren wurden vorgenommen.
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In den Beton des Paneels werden zweckmäßigaus Kunststoff gefertigte
Schutzrohre angebracht. Dies ist jedoch nur scheinbar eine einfache Aufgabe, in
Wirklichkeit erfordert sie viel Kleinarbeit und technologische Disziplin. Auch die
genaue Fixierung des Rohres selbst erfordert spezielle Maßnahmen. Zwei nur die Fixierung
der Rohre betreffende technische Lösungen sind in den DE-PS'en 1 815 636 und 2 162
156 beschrieben. Nachteilig ist ferner, daß beim Betonieren die Verbindungen in
den Knotenpunktelementen schadhaft werden, verrutschen können, ohne daß dies sofort
wahrnehmbar wäre. Wenn der Fehler erst bei der Installation bemerkt wird, ist es
zu spät. Aus diesen Gründen ist die beschriebene Lösung zu teuer und unzu--verlässig.
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Es wurden auch Versuche mit Rohrhohlräumen ohne Schutzrohr gemacht.
Bekannt ist z.B., mit Preßluft aufgeblasene textilverstärkte Gummischläuche an den
betreffenden Stellen anzubringen. Dann werden die Paneele betoniert, und nach dem
Abbinden des Betons wird die Luft aus dem Gummi schlauch herausgelassen. Der Schlauch
kann dann aus dem Beton herausgezogen werden. Es ist offensichtlich, daß in diesem
Verfahren speziell gefertigte, mit Ventilen verschlossene Gummischläuche verwendet
werden müssen, und zwar den vielen unterschiedlichen Paneelmaßen entsprechend in
einer großen Maßauswahl. Am Ort der Paneelherstellung muß für Preßluft gesorgt werden.
Die Fixierung des aufgeblasenen Schlauches an dem vorgesehenen Ort ist problematisch,
und beim Verdichten des Betons können leicht Deformationen entstehen. Knotenpunktelemente
können auf diese Weise nicht hergestellt werden. Aus allen diesen Gründen ist das
Verfahren zu umständlich und teuer, es hat sich in der Praxis auch nicht durchsetzen
können.
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Dieser Überblick über den Stand der Technik beweist, daß die Frage
der Installationshohlräume in den für die Paneelbauweise verwendeten Gebäudeelementen
nicht zufriedenstellend gelöst ist.
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Ziel der Erfindung ist daher die Ausarbeitung eines Verfahrens, mit
dem in aus bindemittelhaltigen körnigen Grundmaterialien, insbesondere Beton oder
Stahlbeton, gefertigten Gebäudeteilen - sowohl in den vorgefertigten Elementen wie
auch in den am Bauort angefertigten Knotenpunktelementen - Rohrhohlräume hergestellt
werden können.
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Das Verfahren soll mit einfachen Mitteln und billig durchzuführen
sein, ohne daß die Gefahr von Fehlern in der Linienführung des Rohrhohlraumes besteht.
In die
Hohlräume können einfach isolierte elektrische Leitungen
eingebaut werden, die, wenn sie schadhaft werden, einfach repariert bzw. ausgewechselt
werden können. Innerhalb der Möglichkeiten der gebauten Rohrhohlräume kann ein auf
diese Weise angelegtes Netz später erweitert werden.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein aus elastischem Material,
z.B. Gummi, bestehendes Rohr im Falle entsprechender Wandstärke und innerer Abstützung
geeignet ist, die Funktion der Verschalung auszuüben; nachdem das Baumaterial abgebunden
hat und die innere Abstützung entfernt worden ist, wird das Rohr gezogen, verkleinert
dadurch seinen Querschnitt und kann aus dem verfestigten Material herausgezogen
werden. Die Wandstärke des Rohres wird so gewählt, daß auch das Rohr selbst eine
gewisse Formbeständigkeit aufweist. Trotzdem ist die Wandstärke im allgemeinen nicht
größer als 4 mm. Das Material des Rohres (Gummi) ist gegen die im Beton eventuell
vorkommenden aggressiven Substanzen gut beständig und verträgt die maximal auftretenden
Temperaturen von 70-80"C ohne weiteres.
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Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung
von Rohrhohlräumen in Gebäudeelementen aus bindemittelhaltigen körnigen Grundmaterialien,
insbesondere Beton oder Stahlbeton. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist kennzeichnend,
daß man ein aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi, bestehendes Verschalrohr,
dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des herzustellenden Rohrhohlraumes entspricht,
während sein Innendurchmesser 2/3 bis 4/5 des Außendurchmessers beträgt, mit einer
haftungshemmenden Flüssigkeit, z.B. bl, bestreicht, der gewünschten, zwischen bereits
angebrachten Dosen auszubildenden
Linienführung entsprechend anordnet,
vor oder nach diesem Schritt ein senkrecht zu seiner Achse starres, zylindrisches
stützendes Längselement, dessen Durchmesser 1-2 mm geringer ist als der Innendurchmesser
des Verschalrohres, in das Verschalrohr, zweckmäßig über seine ganze Länge, einschiebt,
dann das Grundmaterial des Gebaudeelementes zubereitet - im allgemeinen den Beton
gießt und verdichtet -und nach dem formbeständigen Abbinden des Materials zuerst
das stützende Längselement aus dem Verschalrohr und anschließend das Verschalrohr
aus dem Material herauszieht.
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Bei der Herstellung von ebenen Gebäudeelementen (in der Vorfertigung
von Wänden und Decken für Paneelgebäude) verwendet man als stützendes Längselement
Stangen oder Rohre, zweckmäßig aus Metall, z.B. aus Stahl. Der Rohrhohlraum kann
in diesem Falle auch in zwei geraden, durch eine Dose geteilten Abschnitten unter
Verwendung zweier, von beiden Seiten einschiebbarer bzw. nach beiden Seiten her-
-ausziehbarer Verschalrohre bzw. stützende Längselemente hergestellt werden.
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Es wurde experimentell gefunden, daß im inneren Abschnitt des Verschalrohres
das Stützelement auch durch Spannen des Verschalrohres ersetzt werden kann. Eine
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man
das stützende Längselement nur in die beiden Enden des Verschalrohres, zweckmäßig
über die Kante des Schablonenrahmens hineinragend, auf jeden Fall aber aus diesem
herausragend in das Verschalrohr einführt, dort mit einem Einspannwerkzeug das Verschalrohr
zieht und in vorgespanntem Zustand fixiert. Nach Fertigung des Paneels und Abbinden
des Materials wird die Spannung gelöst und das Verschalrohr aus dem Material gezogen.
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Werden in einem ebenen Element gerade, zueinander senkrecht verlaufende
Hohlräume ausgebildet, so müssen diese, damit später die Kabel eingeführt werden
können, kreuzungsfrei, d.h. in unterschiedlicher Höhe verlaufen. Zu ihrer Verbindung
werden im Projektionsschnittpunkt der Hohlräume angeordnete tiefere Dosen verwendet.
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Das beschriebene Spannverfahren kann auch dann angewendet werden,
wenn das stützende Längselement ebenfalls aus Gummi besteht und mit dem Verschalrohr
eine Einheit bildet, d.h. die Funktionen des Verschalrohres und des stützenden Längselementes
von einem durchgehend kompakten Gummiseil versehen werden.
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In den Knotenpunkt-Gebäudeelementen (Eckelemente usw.) werden beim
Zusammenbau die Hohlräume derart ausgebildet, daß man als stützendes Längselement
eine Spiralzugfeder oder ein anderes, in'Achsrichtung biegsames, zweckmäßig aus
Metall, z.B. Stahl, bestehendes Stützelement verwendet. Sowohl das Verschalrohr
wie auch das stützende Längselement werden in dem Knotenpunkt so angebracht, daß
sie durch die Dosen von zwei benachbarten ebenen Elementen hindurch ins Freie ragen.
Die herausragenden Teile werden für die Zeit der Zubereitung des Wandmaterials zweckmäßig
miteinander verbunden. Nach dem Abbinden des Materials werden das Verschalrohr und
das stützendes Längselement durch eine der Dosen herausgezogen.
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Die Dosen werden für das Verfahren zweckmäßig so gestaltet, daß die
den Rohrhohlräumen zugewandten Öffnungen einen nach außen gewölbten Halsteil aufweisen.
Dadurch haben einesteils das Verschalrohr und das stützende Längselement,
zum
anderen das Installationsmaterial (Kabel) beim Einführen bzw. Knicken eine bessere
Führung, der Widerstand ist geringer.
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Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen anhand von
zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in Draufsicht die Anordnung der zu dem erfindungsgemäßen
Verfahren erforderlichen Elemente für den Fall der Fertigung eines ebenen Paneels,
Fig. 2 stellt in perspektivischer Sicht eine Ecke des gemäß Fig, 1 vorbereiteten
Paneelrahmens dar, Fig. 3 zeigt die Vorbereitung eines waagerecht liegenden Paneelrahmens
für eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht,
in Fig. 4 ist eine Ecke des gemäß Fig. 3 vorbereiteten Paneelrahmens perspektivisch
abgebildet, während Fig. 5 die erfindungsgemäße Herstellung des Rohrhohlraumes beim
Zusammenbau von zwei fertigen Paneelelementen an einem Knotenpunkt in perspektivischer
Sicht veranschaulicht, und in Fig. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Dosen
gezeigt.
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In Fig. 1 sind zwischen den Schablonenseiten 1 die Grenzlinien der
Tür 3 angedeutet, die durch in der Schablone befindliche, herausstehende Wände ausgespart
wird. Am Boden der Schablone werden an den Stellen der Dosen 4 die
auf
der Zeichnung nicht dargestellten, hervorstehenden Scheiben befestigt, auf welche-die
Dosen 4 aufgezogen werden können. Auf diese Weise werden auch die Dosen befestigt
und können' sich während des Betonierens nicht verschieben. Die Schablonenseiten
1 sind in der Linie der Dosen mit Bohrungen 2, in geringer Entfernung von diesen
mit Ösen 8 vereehen.
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Nachdem die Stahlarmierung in der Schablone angeordnet wurde, werden
die Dosen 4 auf die Scheiben aufgezogen, wobei darauf zu achten ist, daß ihre kreisförmigen
Öffnungen in eine Linie fallen. Von den Dosen 4 werden die oberen im allgemeinen
für Verteilerdosen, die mittleren und unteren zum Anbringen unterschiedlicher Elektroinstallationen
(Schalter, Steckdosen) verwendet.
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Nun werden die der Ausbildung der Rqhrhohlräume dienenden Elemente
angebracht. Dies ist übersichtlich auch in Fig.
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2 dargestellt. Der in der Schablonenwand ausgebildete Hohlraum 2 ist
zweckmäßig mit einem Futterrohr 9 versehen, das über die Seite der Schablone hinausragen
kann.
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Das Verschalrohr 5 wird mit Öl bestrichen und dann durch die Futterrohre
9 und die Kreisöffnungen der Dosen 4 gezogen. Der im vorliegenden Falle verwendete
Gummischlauch hat einen Außendurchmesser von 25 mm und einen Innendurchmesser von
19 mm. An der längeren Seite des Paneels ist es zweckmäßig, das Verschalrohr geteilt,
von beiden Seiten her bis zu der Dose 4 einzuziehen, während die Verschalrohre der
kürzeren (in der Abbildung senkrechten) Seite in einem Stück eingeführt werden können.
In die über die Schablonenwand herausstehenden Enden der Verschalrohre 5 werden
nun die stützenden Längselemente 6, im vorliegenden Falle eine Stahlstange von 16
mm Durchmesser, eingezogen. Das innere Ende des stützenden Längselementes
6
fällt etwa mit dem inneren Ende des Verschalrohre 5 zusammen, sein äußeres Ende
steht jedoch über das Verschalrohr 5 hinaus, ist winklig abgebogen und endet in
einer Öse 7. Die Öse 7 und die an der Seite der Schablone vorgesehene Öse 8 werden
mit einem Bügel 10 miteinander verbunden, damit das stützende Längselement 6 und
das Verschalrohr 5 während des Betonverdichtens ihre Lage nicht verändern können.
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Nun kann betoniert werden. Nachdem der Beton entsprechend festgeworden
ist, wird der Bügel 10 ausgehakt, dann wird das stützende Längselement 6 und schließlich
das Verscha!XPohr 5 herausgezogen. Das Verschalrohr 5 beginnt sich «. da es aus
Gummi ist - zu dehnen und verkleinert dadurcX seinen Querschnitt. Es kann leicht
aus dem hergestellten Rohrhohlraum herausgezogen werden.
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In Fig. 3 ist die Vorbereitung zur Fertigung eines ebensolchen ebenen
Paneelelementes gezeigt. Der Unterschied zu der Ausführung.sform gemäß den Fig.
i und 2 besteht darin, daß die Dosen 4 tiefer sind, daß an beiden Längsseiten der
Schablone Bohrungen 2 für die-Anfertigung von Rohrhohlräumen vorgesehen sind, daß
ferner die Bohrungen 2 der Längsseiten auf einer anderen Höhe liegen als die Bohrungen
2 der Querseiten, damit die längs- und die querverlaufenden Hohlräume kreuzungsfrei
in unterschiedlicher Höhe geführt werden können. Die Ösen 8 sind bei dieser Ausführungsform
überflüssig.
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Das Verfahren wird anhand der Fig. 3 und 4 erläutert.
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Das stützende Längselement 6 wird nur in den äußeren Abschnitt 5k
des Verschalrohres 5 eingeführt; so daß es ein wenig in die Schablonenwand hineinragt;
der innere Abschnitt
des Verschalrohres 5 bleibt leer. Dann wird
auf das Verschalrohr 5 und das in dieses hineingeschobene stützende Längselement
6 am Abschnitt 5k eine Zugkraft ausgeübt, indem das Verschalrohr 5 z.B. mit einem
Einspannwerkzeug 17 gezogen wird. Danach wird es in vorgespanntem Zustand mittels
der Schelle 18 fixiert. Nun kann betoniert werden.
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Das Verschalrohr 5 bleibt im vorgespannten Zustand auch bei der Vibrationsverdichtung
gerade und an seinem Ort.
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Nach dem Abbinden des Betons wird die Spannung beseitigt und das eine
stützende Längselement 6 an der einen Seite, das andere stützende Längs element
6 mit dem Verschalrohr an der anderen Seite herausgezogen.
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Für diese Verfahrensweise ist natürlich Gummi mit einer entsprechenden
Elastizität und Festigkeit erforderlich.
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Die in beiden Ausführungsbeispielen verwendeten Gummischläuche hatte
folgende Materialeigenschaften: Reißfestigkeit 10 MPa, Shore-Härte 550, Zerreißdehnung
300-350%. Bei der Verfahrensweise gemäß den Fig. 3 und 4 waren Zugkräfte zwischen
30 und 50 N erforderlich, abhängend von der Länge des jeweiligen Hohlraumes.
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Weiterhin ist es möglich, das anhand der Fig. 3 und 4 beschriebene
Verfahren auch mit Hilfe kompakter Gummiseile auszuführen. Das Spannen und Fixieren
geschieht in der gleichen Weise.
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In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Herstellung des Rohrhohlraumes
beim Zusammenbau zweier Elemente gezeigt, während die dabei Verwendung findende
Dose in Fig. 6 abgebildet ist. Die ebenen Elemente 11 werden au-f ihre Kanten gestellt.
Durch die oberen Öffnungen 14 und die Seitenöffnungen 15 der bereits in den Elementen
11 befindlichen
Dosen 4 und den bereits fertigen Hohlraumabschnitt
5a hindurch wird das eingeölte Verschalrohr 5 eingezogen.
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Das stützende Längselement 12 befindet sich zweckmäßig bebereits im
Verschalrohr. Im vorliegenden Fall ist das stützen de Längselement 12 eine Schraubenzugfeder.
Die überstehenden Enden des stützenden Längselementes werden im Eckenraum zusammengezogen
und mit einem Haken 13 miteinander verbunden. Dann wird betoniert. Nach dem Abbinden
des Betons wird der Haken 13 gelöst und dann zuerst das stützende Längselement 12,
danach das Verschalrohr 5 aus der Stirnöffnung einer der Dosen 4 herausgezogen.
Damit ist der Rohrhohlraum in dem zwischen den beiden ebenen Elementen 11 geschaffenen
Knotenpunktelement fertig.
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Die Dosen 4 haben, wie in Fig. 4 gezeigt, Seitenöffnungen 15, die
einen sich nach außen vorwölbenden Halsteil 16 aufweisen.
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Die Dosen können dem jeweiligen Zweck entsprechend mit einer oder
mit zwei Reihen von Seitenöffnungen gefertigt werden. In letzterem Falle werden
diese durch eine Trennwand voneinander getrennt. In einer Reihe kann lediglich ein
durchgehendes Öffnungspaar(für ein durchgehendes Kabel), oder es können dazu senkrecht
noch ein oder zwei Abzweigöffnungspaare ausgebildet sein. Vor'dem Betonieren müssen
die überflüssigen (nicht ausgenutzten) Öffnungen der Dosen 4 verschlossen werden.
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