DE3935172A1 - Rohraggregat und verfahren zur herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohraggregat mit einem Betonmantel und mit einer abdichtenden Auskleidung. - Rohraggregat be­ zeichnet einen Rohraggregatschuß, der aus dem Betonmantel und der abdichtenden Auskleidung besteht, bezeichnet aber auch eine Aneinanderreihung von mehreren Rohraggregatschüssen. Die Bezeichnung Aggregat bringt zum Ausdruck, daß es sich, zumin­ dest in bezug auf den Betonmantel und die abdichtende Aus­ kleidung, um eine Vereinigung von mehreren Bauteilen handelt.

Bei dem (aus der Praxis) bekannten Rohraggregat, von dem die Erfindung ausgeht, besteht die abdichtende Auskleidung aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserbewehrten Kunststoff. Sie ist nicht selbsttragend sondern wird von dem Betonmantel getragen, mit dessen Innenwand sie über besondere Maßnahmen verbunden ist. Der Verbund erweist sich häufig nicht als dauerhaft. Darüber hinaus ist bei solchen Rohraggregaten die absolute Dichtheit nicht sichergestellt, weil die aus Kunst­ stoff bestehende Auskleidung nicht mit Sicherheit ausreichend diffusionsdicht ist. Im übrigen kennt man Rohraggregate, die aus einem Metallmantel und einem darin eingebetteten Glasrohr bestehen. Dieser Aufbau eines Rohraggregates läßt sich dann nicht verwirklichen, wenn das Rohraggregat insgesamt einen sehr großen Durchmesser aufweist, wie es beispielsweise bei Wasserrohren und insbesondere Abwasserrohren der Fall ist. Der Innendurchmesser des Rohraggregates mag im Bereich von 1 bis 3 m liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohraggregat des eingangs beschriebenen Aufbaus anzugeben, bei dem die Auskleidung in sehr hohem Maße diffusionsdicht ist. Der Er­ findung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein solches Rohraggregat auf einfache Wei­ se hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Aus­ kleidung aus einer Mehrzahl von Glasschalen besteht, die mit Abstand von der Innenwand des Betonmantels nach Maßgabe des Rohrdurchmessers gekrümmt sind und in Achsrichtung sowie in Umfangsrichtung verlaufende, sich kreuzende Stoßfugen aufwei­ sen, daß in den Stoßfugen Dichtungsprofile angeordnet und auch die Kreuzungspunkte der Dichtungsprofile abgedichtet sind, daß die Glasschalen zumindest mit den in Achsrichtung verlaufenden Dichtungsprofilen sich statisch zu einem Gewölbe ergänzen und daß der Zwischenraum zwischen dem Gewölbe und der Innenwand des Betonmantels von einer Hinterfüllmasse aus­ gefüllt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch hohe Dichtigkeit im Bereich der Stoßfugen und durch hohe Stabilität im statischen Sinne auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gewölbe von der Hinterfüll­ masse unter Druckvorspannung gehalten ist. Diese Druckvor­ spannung kann auf besondere Weise erzeugt werden, wie weiter unten dargelegt wird. Es versteht sich, daß mit der Druckvor­ spannung die einzelnen Glasschalen auch gegen die in das Ge­ wölbe integrierten Dichtungsprofile gepreßt werden. - Der Ausdruck Glasschale bezeichnet eine gebogene Glasscheibe und ist insoweit in Übereinstimmung mit den Begriffen der Scha­ lenstatik, die auch bei Gewölben angewendet wird. Die einzel­ ne Glasscheibe ist in Grenzen elastisch verformbar. Ihre Theorie entspricht der Biegetheorie der Schalen der klassi­ schen Bauingenieurkunst. Der Ausdruck Gewölbe bezeichnet die vollständige Röhre, die aus den Glasschalen unter Zwischen­ schaltung der Dichtungsprofile aufgebaut ist.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Mög­ lichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine be­ vorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gewölbe an singulären Stellen, z. B. an den Glasschalen des unteren Gewölbebereiches, mit Montagestützen an die Innenwand des Betonmantels angeschlossen ist und die Montagestützen in die Hinterfüllmasse eingebettet sind. Das beruht darauf, daß bei der Herstellung zunächst die Montage­ stützen angeordnet wurden und eine nachträgliche Hinterfül­ lung durchgeführt wurde. Die Montagehilfsstützen erfüllen je­ doch eine zusätzliche stabilisierende Funktion auch bei dem fertigen Rohraggregat.

Der Aufbau des Gewölbes ist im Rahmen der Erfindung grund­ sätzlich beliebig. Das Gewölbe besteht nach bevorzugter Aus­ führungsform der Erfindung aus mehreren Gewölberingen, die mit in Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungsprofilen oder Verbindungskonstruktionen aus Glasschalen-Zwischenstücken ab­ gedichtet in Längsrichtung des Rohraggregates aneinander an­ geschlossen sind. Durch hohe Festigkeit und Stabilität ausge­ zeichnet ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gewölberinge jeweils aus drei Glasschalen beste­ hen, nämlich einer unteren Basisschale und zwei Anschluß­ schalen, die in der Firste stoßen, selbstverständlich wie­ derum unter Zwischenschaltung der Dichtungsprofile.

Arbeitet man nach der Lehre der Erfindung, so ist die Dicke der Glasschalen grundsätzlich beliebig. Bei der praktischen Erprobung hat sich gezeigt, daß für die meisten Rohraggregate des eingangs beschriebenen Aufbaus und der eingangs angegebe­ nen Zweckbestimmung Glasdicken von 6 bis 12 mm ausreichen.

Bei dem erfindungsgemäßen Rohraggregat sind zweckmäßigerweise an den Kreuzungspunkten der Dichtungsprofile abdichtende Paß­ stücke angeordnet und zumindest einige der Paßstücke weisen verschlossene Bohrungen auf, die ausreichend dicht verschlos­ sen sind. Über diese Bohrungen kann die Hinterfüllmasse ein­ gebracht worden sein, über andere Bohrungen kann dabei die Luft entweichen, die sich zwischen dem Gewölbe und dem Rohr­ mantel befand. Um eine sehr hohe Diffusionsdichtigkeit zu er­ zielen, lehrt die Erfindung, daß die Dichtungsprofile an die Kanten und/oder Randbereiche der Glasscheiben angeklebt sind. Die Dichtungsprofile können einen T-förmigen Querschnitt auf­ weisen, wobei der T-Steg an den Kanten der Glasschalen an­ liegt und die T-Arme die Glasschalen auf der dem Betonmantel zugewandten Seite unterfassen. Die Hinterfüllmasse besteht beispielsweise aus einem Beton oder Mörtel, der beim Abbinden gequollen ist oder eine Blähung erfahren hat und auf diese Weise die Vorspannung erzeugt. Besonders geeignete Vorspan­ nungen erreicht man, wenn beim Abdichten eine Quellung von etwa 1,2 bis 1,5% erzielt wird, je nach Einrichtung der Glasschalen. Es versteht sich, daß die Hinterfüllmasse nicht zu hart eingestellt sein soll, sie soll also ausreichend elastisch verformbar sein. Aus diesem Grunde kann die Hinter­ füllmasse auch aus Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, bestehen. Die Glasscheiben bestehen zweckmäßigerweise zumin­ dest teilweise aus Sicherheitsglas, z. B. Einscheiben-Sicher­ heitsglas. Das ist besonders dann zu empfehlen, wenn die Rohraggregate, sei es bei der Herstellung oder sei es bei Kontrollgängen in dem Rohraggregat, begangen werden müssen.

Grundsätzlich kann ein erfindungsgemäßes Rohraggregat auch eingerichtet werden, wenn die Betonmäntel bereits, zu einer Rohrleitung vereinigt, unter der Erde verlegt sind. Dann wer­ den die Glasschalen nachträglich eingebracht. Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Glasschalen in Längsrichtung der einzelnen Betonmantelschüsse besonders einzurichten. Nichts­ destoweniger wird man im allgemeinen die Anordnung so tref­ fen, daß die Glasschalen in Längsrichtung der einzelnen Be­ tonmantelschüsse eine der Länge der Betonmantelschüsse ange­ paßte Länge aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstel­ lung eines Rohraggregates des vorstehend beschriebenen Auf­ baus. Diese Verfahrensweise ist grundsätzlich dadurch gekenn­ zeichnet, daß zuerst der Betonmantel hergestellt wird, und zwar mit einer einem Rohraggregatschuß entsprechenden Länge, daß in den Betonmantel eine untere Glasschale mit Hilfe von Montagestützen sowie mit Abstand von der Innenwand des Beton­ mantels eingesetzt wird, die Randbereiche in bezug auf die Länge des Betonmantels freiläßt, daß auf die untere Glasscha­ le unter Zwischenschaltung der Dichtungsprofile die übrigen Glasschalen gewölbebildend sowie mit Abstand von der Innen­ wand aufgesetzt werden und daß danach in den Zwischenraum die Hinterfüllmasse eingebracht wird, und zwar mit temporärer, umlaufender Endabdichtung zwischen dem Gewölbe und der Innen­ wand des Betonmantels. Im Rahmen dieser Verfahrensweise liegt es, zwischen Rohraggregatschüssen beim Verlegen Abstandshal­ ter und umlaufende Ringplomben aus einem geeigneten Dich­ tungswerkstoff im Bereich der Betonmäntel und außerdem ela­ stische Verfüllungen anzuordnen, die die Dicke der Hinter­ füllmasse aufweisen, wobei die Glasschalen-Zwischenstücke auf den elastischen Verfüllungen angeordnet sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es fernerhin, die Anordnung so zu treffen, daß die Abstandhalter, die umlaufenden Ringplomben, die ela­ stischen Verfüllungen und die Glasschalen-Zwischenstücke so­ wie ggf. die Betonmäntel mit den vorgenannten Bauteilen ver­ klebt sind.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Rohraggregate mit einem Mantel aus Beton, der selbstverständlich auch eine Stahlbetonbewehrung aufweisen kann und der außenseitig auch mit einem Aufstellfuß oder einer zusätzlichen Ummantelung versehen sein kann. Er kann auch mit Muffenteil und Einsteck­ ende ausgeführt sein. Die Maßnahmen, die den Aufbau der Glas­ schalen zu einem Gewölbe und die Abstützung des Gewölbes an dem Rohrmantel betreffen, sind jedoch von selbständiger Be­ deutung. Unter den Schutz fällt also auch eine Ausführungs­ form, bei der das Rohraggregat einen Rohrmantel aus Stahl­ rohrschüssen aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher er­ läutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rohraggregates in Achsrichtung,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 verkleinertem Maßstab einen perspektivischen Einblick in das Rohraggregat der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2 und

Fig. 5 in einem Längsschnitt durch ein Rohraggregat die Stoßstelle zwischen zwei Rohraggregatschüssen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 4 ent­ nimmt man, daß das Rohraggregat einen Betonmantel 1 und eine abdichtende Auskleidung 2 aufweist. Die Auskleidung besteht aus einer Mehrzahl von Glasschalen 3 im statischen Sinne (wie einleitend definiert). Die Glasschalen 3 sind mit Abstand von der Innenwand des Betonmantels 1 nach Maßgabe des Rohrdurch­ messers gekrümmt. Sie weisen in Achsrichtung sowie in Um­ fangsrichtung verlaufende und sich kreuzende Stoßfugen auf, in denen jedoch kein unmittelbares Stoßen der Glasschalen 3 sondern ein mittelbares Stoßen unter Zwischenschaltung von Dichtungsprofilen 4 stattfindet. Dichtungsprofile 4 bezeich­ net Profile aus einem geeigneten Dichtungswerkstoff mit ent­ sprechender Profilierung. Auch die Kreuzungspunkte der Dich­ tungsprofile 4 sind abgedichtet, und zwar durch besondere Paßstücke, was im einzelnen nicht gezeichnet wurde.

Die Glasschalen 3 ergänzen sich zumindest mit den in Achs­ richtung verlaufenden Dichtungsprofilen 4 statisch zu einem Gewölbe. Auch die unteren Glasschalen 3 gehören statisch die­ sem Gewölbe an. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Zwi­ schenraum zwischen dem Gewölbe aus den Glasschalen 3 und der Innenwand des Betonmantels 1 von einer Hinterfüllmasse 5 aus­ gefüllt ist. Über die Hinterfüllmasse 5, die entsprechend eingerichtet wurde, ist das Gewölbe unter Druckvorspannung gesetzt worden.

In der Fig. 1 wurde an einem vergrößerten Ausschnitt unten angedeutet, daß das Gewölbe an singulären Stellen mit Monta­ gestützen 6 an die Innenwand des Betonmantels 1 angeschlossen ist und die Montagehilfsstützen 6 in die Hinterfüllmasse 5 eingebettet sind. Das Gewölbe besteht, wie insbesondere die Fig. 2 erkennen läßt, aus mehreren Gewölberingen 7, die mit in Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungsprofilen 4 oder Ver­ bindungskonstruktionen aus Glasschalen-Zwischenstücken 8 ab­ gedichtet aneinander angeschlossen sind. In bezug auf die Glasschalen-Zwischenstücke 8 wird auf die Fig. 5 verwiesen. Die Gewölberinge 7 bestehen im Ausführungsbeispiel jeweils aus drei Glasschalen 3, nämlich einer unteren Basisschale und zwei Anschlußschalen, die in der Firste, anders ausgedrückt längs einer Scheitellinie, stoßen, und zwar wie beschrieben unter Zwischenschaltung der Dichtungsprofile 4. Die Dich­ tungsprofile 4 sind an die Kanten und/oder Randbereiche der Glasschalen 3 angeklebt. Sie besitzen im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung einen T­ förmigen Querschnitt, wobei der T-Steg 9 an den Kanten der Glasschalen 3 anliegt und die T-Arme 10 die Glasschalen 3 auf der dem Betonmantel 1 zugewandten Seite unterfassen. Die Hin­ terfüllmasse 5 besteht aus Beton, beispielsweise gequollenem Beton oder Blähbeton zum Zwecke der Erzeugung der Druckvor­ spannung, oder aber beispielsweise aus Schaumkunststoff. Der Ausdruck Beton umfaßt auch Mörtel, insbesondere Verpreßmör­ tel. Die Basisglasschale kann aus Sicherheitsglas, insbeson­ dere aus Einscheiben-Sicherheitsglas, welches thermisch oder chemisch vorgespannt ist, bestehen. Die Anordnung ist im Aus­ führungsbeispiel so getroffen, daß die Glasschalen 3 in Längsrichtung der einzelnen Betonmantelschüsse eine der Länge der Betonmantelschüsse angepaßte Länge aufweisen, jedoch, wie in Fig. 5 erkennbar, mit freien Uberständen 11 der Betonman­ telschüsse, die dazu dienen, in der beschriebenen Weise Rohr­ aggregatschüsse aneinander anzuschließen.

Claims (15)

1. Rohraggregat mit einem Betonmantel und einer abdichtenden Auskleidung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus einer Mehrzahl von Glasschalen be­ steht, die mit Abstand von der Innenwand des Betonmantels nach Maßgabe des Rohrdurchmessers gekrümmt sind und in Achs­ richtung sowie in Umfangsrichtung verlaufende, sich kreuzende Stoßfugen aufweisen, daß in den Stoßfugen Dichtungsprofile angeordnet und auch die Kreuzungspunkte der Dichtungsprofile abgedichtet sind, daß die Glasschalen zumindest mit den in Achsrichtung verlaufenden Dichtungsprofilen sich statisch zu einem Gewölbe ergänzen und daß der Zwischenraum zwischen dem Gewölbe und der Innenwand des Betonmantels von einer Hinter­ füllmasse ausgefüllt ist.

2. Rohraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewölbe von der Hinterfüllmasse unter Druckvorspannung gehalten ist.

3. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewölbe an singulären Stellen, z. B. an Glasschalen des unteren Gewölbebereiches, mit Montagestüt­ zen an die Innenwand des Betonmantels angeschlossen ist und die Montagestützen in die Hinterfüllmasse eingebettet sind.

4. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewölbe aus mehreren Gewölberingen besteht, die mit in Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungs­ profilen oder Verbindungskonstruktionen aus Glasschalen-Zwi­ schenstücken abgedichtet aneinander angeschlossen sind.

5. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gewölberinge jeweils aus drei Glasscha­ len bestehen, nämlich einer unteren Basisschale und zwei An­ schlußschalen, die in der Firste stoßen.

6. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Kreuzungspunkten der Dichtungsprofi­ le abdichtende Paßstücke angeordnet sind und zumindest einige der Paßstücke verschlossene Bohrungen aufweisen.

7. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsprofile an die Kanten und/oder Randbereiche der Glasscheiben angeklebt sind.

8. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsprofile einen T-förmigen Quer­ schnitt aufweisen, wobei der T-Steg an den Kanten der Glas­ schalen anliegt und die T-Arme die Glasschalen auf der dem Betonmantel zugewandten Seite unterfassen.

9. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hinterfüllmasse aus einem Beton oder Mörtel besteht.

10. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterfüllmasse aus einem Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, besteht.

11. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschalen zumindest teilweise aus Sicherheitsglas bestehen, insbesondere aus Einscheiben- Sicherheitsglas.

12. Rohraggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschalen in Längsrichtung der ein­ zelnen Betonmantelschüsse eine der Länge der Betonmantel­ schüsse angepaßte Länge aufweisen.

13. Verfahren zur Herstellung eines Rohraggregates nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Betonmantel hergestellt wird, und zwar mit einer einem Rohraggregatschuß entsprechenden Länge, daß in den Betonman­ tel eine untere Glasschale mit Hilfe von Montagestützen sowie mit Abstand von der Innenwand des Betonmantels eingesetzt wird, die Randbereiche in bezug auf die Länge des Betonman­ tels freiläßt, daß auf die untere Glasschale unter Zwischen­ schaltung der Dichtungsprofile die übrigen Glasschalen ge­ wölbebildend sowie mit Abstand von der Innenwand aufgesetzt werden und daß danach in den Zwischenraum die Hinterfüllmasse eingebracht wird, und zwar mit temporärer, umlaufender End­ abdichtung zwischen dem Gewölbe und der Innenwand des Beton­ mantels.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rohraggregatschüssen beim Verlegen Abstandhalter und umlaufende Ringplomben im Bereich der Betonmäntel und außer­ dem elastische Verfüllungen angeordnet werden, die der Dicke der Hinterfüllmasse entsprechen, und daß die Glasschalen-Zwi­ schenstücke auf den elastischen Verfüllungen angeordnet sind.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter, die umlaufenden Ring­ plomben, die elastischen Verfüllungen und die Glasschalen- Zwischenstücke sowie ggf. die Betonmäntel mit den vorgenann­ ten Bauteilen verklebt sind.