DE3943214A1 - Verfahren zur herstellung von stuetzpfosten sowie nach dem verfahren hergestellte stuetzpfosten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stützpfosten sowie auf nach diesem Verfahren hergestellte Stützpfosten für die Halterung von elektrischen Kabeln, Telefon- und Telegrafenleitungen, Straßenbeleuchtung, Lichtsignalen und Verkehrsschilderträgern oder von irgendwelchen anderen Elementen oder Bauteilen, die in einer bestimmten Höhe und an einer festen Position gehaltert werden sollen.

Es sind aus Beton oder anderem Material mit einer inneren Armierung mit oder ohne Vorspannung hergestellte Stützpfosten bekannt, die für eine vorgegebene Tragfähigkeit die Verwendung einer großen Menge des Ausgangsmaterials sowie einer großen Menge von Armierungsstahl erfordern, wobei diese Stützpfosten zusätzlich zu der Tatsache, daß sie aufgrund der Menge des verwendeten Rohmaterials kostspielig sind, auch hinsichtlich ihrer mechanischen Abmessungen im Verhältnis zu ihren Anwendungsmöglichkeiten unansehlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Stützpfosten zu schaffen, der bei einfacher Herstellung und geringem Gewicht eine hohe Biege-, Druck- und Zugfestigkeit bei ansehnlichem Äußeren aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäßen Stützpfosten werden aus einer Paste aus synthetischem Material, insbesondere Beton, mit einer Verstärkungs-Armierung in einer Folge von koordinierten Schritten hergestellt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Stützpfosten weisen eine große Biege-, Zug- und Druckfestigkeit auf, wobei sich gleichzeitig eine beträchtliche Vereinfachung des Aufbaus und ein geringes Gewicht ergibt.

Die bevorzugte Ausführungsform des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Stützpfostens ist verglichen mit seiner Biegefestigkeit und seiner Zug- und Druckfestigkeit sehr leicht und schlank. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen daher auch im funktionellem, ästhetischem und wirtschaftlichem Bereich. Die bevorzugte Ausführungsform des Stützpfostens ist weiterhin gegenüber Umgebungseinflüssen widerstandsfähig, so daß diese Stützpfosten eine lange Betriebslebensdauer aufweisen können, ohne daß sich die ihnen eigenen Eigenschaften ändern.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Ausbildung einer Verstärkungs-Armierung des Stützpfostens, die Ausbildung eines Raumes um diese Armierung herum, der durch eine Hülle mit rohrförmiger Form gebildet ist, und das Eingießen des synthetischen Materials in pastösem Zustand in den auf diese Weise gebildeten Raum, wobei das synthetische Material unter Einschluß der inneren Armierung den Körper des Stützpfostens bildet.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für die Herstellung eines Stützpfostens mit langgestreckter zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Form geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Zusammenbau einer Verstärkungs-Armierung, die eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Stäben umfaßt, die um eine Mittelachse verteilt sind, wobei die Enden der Stäbe mit jeweiligen Ringen an jedem Ende des Rahmenwerks in Eingriff stehen und wobei jedes Ende jedes Stabes mit einem Bereich mit verringertem Querschnitt versehen ist, der mit einer Kerbe in Eingriff kommt, die im Umfang des entsprechenden Ringes ausgebildet ist,
Anordnen einer dünnwandigen Hülle über der auf diese Weise gebildeten Verstärkungs-Armierung, und
Ausfüllen der Hülle entlang im wesentlichen ihrer gesamten Länge mit einem synthetischen Bindematerial, wodurch das synthetische Material um die Verstärkungs-Armierung gegossen wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Gruppen von Stäben auf im wesentlichen horizontale, sich in Längsrichtung erstreckende Träger aufgelegt, die als Positioniereinrichtungen für die Stäbe wirken, so daß die Stäbe auf Maß gebracht und geformt werden können. Die sich in Längsrichtung erstreckenden Träger werden vorzugsweise bezüglich einer sie tragenden Halterung gekippt, um das Einleiten eines synthetischen Materials in flüssigem Zustand zu erleichtern. Vorzugsweise werden die Armierungsstäbe vor dem Vergießen vorgespannt, und die Enden der Stützpfosten können durch Stahlblechhülsen abgedeckt sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 zeigt eine Außenansicht einer Ausführungsform eines typischen Stützpfostens, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist,

Fig. 2 u. 3 Ausführungsformen der metallischen Ringe für das den kleineren bzw. den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des Armierungskäfigs während der Konstruktion des Stützpfostens,

Fig. 4 u. 5 Darstellungen von Abflachungen, die an den Enden der Armierungsstäbe gebildet werden,

Fig. 6 u. 7 die Einführung der Enden der Stäbe in Ringe, die an ihrem Umfang mit Vertiefungen versehen sind,

Fig. 8 u. 9 eine abgeänderte Ausführungsform des vorstehenden Systems, bei dem die Ringe Vertiefungen und Öffnungen aufweisen,

Fig. 10 u. 11 eine Ausführungsform einer Tragvorrichtung zum Haltern der Stützpfosten während ihrer Konstruktion,

Fig. 12 zwei Stützpfosten-Tragvorrichtungen nach den Fig. 10 und 11 in einer Beton-Einspritzanlage,

Fig. 13, 14 u. 15 die Verwendung eines Tisches für die Herstellung des Armierungskäfigs,

Fig. 16 die kombinierte Verwendung von zwei Tischen für die Herstellung eines Armierungskäfigs für einen Stützpfosten,

Fig. 17 das Spannen der Stäbe, die die Armierung bilden,

Fig. 18 die Metallringe, die auf beiden Enden eines Stützpfostens aufgebracht werden,

Fig. 19 die Struktur eines fertigen Stützpfostens.

Der in Fig. 19 gezeigte Stützpfosten weist eine dünnwandige Hülle 1 mit langgestreckter zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Form, einen Innenkörper 2, der durch einen Körper aus Betonmaterial gebildet ist, eine Verstärkungs­ Armierung 3, die aus Stahlstäben gebildet ist, wobei die Enden der Stäbe 3 kronenförmig angeordnet sind, und einen Innenraum 4 auf, der zu Anfang durch einen Kern 19 gebildet ist, der nach dem Abschluß des Herstellungsverfahrens herausgezogen wird.

Die Stäbe 3 mit Baustahlqualität werden auf eine geeignete Länge geschnitten und an ihren Enden modifiziert, indem sie an diesen Enden mit jeweiligen Paaren von parallelen und symmetrischen ebenen Oberflächen 5 und 6 versehen werden, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Diese Abflachungen ermöglichen es, daß die Stäbe 3 in Form einer halbsteifen Rahmenwerks zusammengehalten werden, in das Beton in einem flüssigen Zustand injiziert wird. Diese abgeflachten Oberflächen 5 und 6 werden mit Hilfe von Preßvorgängen hergestellt, die automatisch ausgeführt werden. Ein Ring 7 ist an dem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des Rahmenwerkes vorgesehen. Der Ring 7 ist mit am Umfang ausgebildeten Ausnehmungen 9 versehen, die so bemessen sind, daß sie die Enden 8 der Stäbe 3 aufnehmen.

Der in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ring 7 nimmt die Enden 8 der Stäbe auf und hält diese fest. Die abgeflachten Oberflächen 5 und 6 an den Enden der Stäbe 3 kommen mit den rechtwinkligen Ausnehmungen 9 in Eingriff, die unter gleichen Abständen um den Umfang des Ringes 7 herum angeordnet sind.

In gleicher Weise sind die anderen Enden 10 der Stäbe 3 an dem einen größeren Durchmesser aufweisenden Ende der Armierung in Ausnehmungen 11 eines Ringes 12 gehaltert. Jede Ausnehmung weist eine rechtwinklige oder Trapezform auf, vorzugsweise mit einem kreisförmigen Loch in ihrer Mitte.

Auf diese Weise weist die durch die Stäbe und die zwei Endringe gebildete Armierung die Form einer Art eines langgestreckten Käfigs auf. Die gesamte Anordnung dient als Armierungs- und Tragkern, in den Beton in flüssigem Zustand injiziert wird und der in die Hülle 1 eingesetzt wird. Die Hülle 1, die getrennt aus einem aus PVC oder dergleichen bestehenden Rohr hergestellt wird, hält den Beton fest, während er aushärtet. Diese Hülle 1 wird aus dem Rohr, das aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften unter der Wirkung von Wärme und Druck verformt werden kann, in einer nicht näher beschriebenen Vorrichtung hergestellt, wobei in diese Vorrichtung heiße Luft unter Druck eingeleitet wird. Diese heiße Luft erweicht das Material des Rohres und bewirkt eine größere Ausdehnung an einem Ende als an dem anderen, so daß das Rohr insgesamt eine langgestreckte, kegelstumpfförmige Form annimmt, die der für den Stützpfosten gewünschten Form entspricht.

Sobald der langgestreckte Armierungskäfig in das Innere der dünnwandigen Hülle eingebracht wurde und die Trenneinrichtungen und der Kern angeordnet sind, kann das Einspritzen des Betons beginnen.

Zu diesem Zweck wird die Tragvorrichtung nach den Fig. 10 und 11 verwendet. Diese Tragvorrichtung ist im wesentlichen als sich in Längsrichtung erstreckende Tragplattform ausgebildet, die die Halterung dieser Bauteile ermöglicht, die in geeigneter Weise an ihren Enden und ggf. durch zwischenliegende Teile befestigt sind. Die vorstehend genannte Tragvorrichtung umfaßt sich in Längsrichtung erstreckende Träger 13 und Querträger 14 und 15, die eine starre Struktur bilden, die gleichzeitig sowohl die Steifigkeit als auch die Unbeweglichkeit der Teile der Stützpfosten während ihrer Herstellung sicherstellt.

Die mit einer veränderlichen Anzahl von Stützpfosten während deren Herstellung geladenen Tragvorrichtungen werden in eine Anlage 16 eingesetzt, die mit einer Vorrichtung zum Einbringen der Betonmasse in das Innere der Hülle 1 versehen ist.

Fig. 12 zeigt schematisch die vorstehend genannte Anlage, die die Form eines Kopfgerüstes aufweist, wobei in diese Anlage eine Tragvorrichtung 17 der in den Fig. 10 und 11 gezeigten Art in einer horizontalen Position und eine weitere Tragvorrichtung 18 der gleichen Art in einer geneigten Position gezeigt ist.

Das Einspritzen der Betonmasse wird über den Basisteil des Stützpfostens ausgeführt, der dem Ende mit größerem Durchmesser entspricht, d.h. an dem Ende mit der größeren Weite. Der Grund für das Einspritzen der Betonmasse in aufsteigender Richtung und nicht in der entgegengesetzten Richtung ergibt sich aus der Notwendigkeit, eine Gleichförmigkeit in der Vorwärtsbewegung der Gießmasse im Inneren des engen Raumes sicherzustellen, der zwischen der Hülle 1, dem die Armierung bildenden Satz von Stäben 3 und dem Kern 19 umgrenzt ist, wodurch die Bildung von Lufttaschen vermieden wird, die die Vorwärtsbewegung der Gußmasse schwierig machen würden.

Die Fig. 13 bis 16 zeigen verschiedene Schritte beim Vorgang des Einpassens der aus den Stäben bestehenden Armierung in die Enden der Tragvorrichtung oder der sich längs erstreckenden Tische, die für die Halterung der Armierung während des Einspritzens des Betonmörtels verwendet werden. Die Kalibrierpresse 30 nach Fig. 13 wird zum Abschneiden der Enden der Stäbe 3 derart verwendet, daß sie im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Dies verbessert die Gleichförmigkeit der Passung und die Endbearbeitung der Stäbe an den Endringen 7 und 12.

Aus Fig. 18 ist die Anordnung von Kappen 21 und 22 an dem den größeren bzw. kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des fertigen Stützpfostens gezeigt, wobei diese Kappen einen Abschluß für die Enden 23 und 24 bilden, um den Stützpfosten einerseits mit einer Halterungsgrundfläche und andererseits mit der Beleuchtungseinrichtung oder einer anderen Art von Vorrich­ tung zu koppeln, die von dem Stützpfosten getragen werden soll. Die genannten Ringe werden lediglich vorübergehend verwendet und sie werden entfernt, sobald der Stützpfosten fertiggestellt ist.

Das Spannen der Stäbe nach dem Einspritzen des Betonmörtels zur Erzielung der maximalen Widerstandsfähigkeit des Stützpfostens gegenüber Zug- und Druckkräften ist in Fig. 17 gezeigt. Um die Außenseite des einen größeren Durchmesser aufweisenden Endes des Armierungskäfigs wird ein Ring 25 gelegt, der die Armierung festhält und sie gegenüber der Tragvorrichtung festlegt und gleichzeitig sicherstellt, daß diese Armierung gegenüber der Hülle 1 zentriert ist, während auf der Innenseite ein scheibenförmiges Bauteil 26 gezeigt ist, das an den die Stäbe haltenden Ring 17 angrenzt und sich parallel zu diesem erstreckt.

Ein bewegliches Element in Form eines Kerns wird in das einen kleineren Durchmesser aufweisende Ende des Armierungskäfigs ein gesetzt. Das bewegliche Element umfaßt einen axialen Körper 27 mit einem Kopf 28 mit kegelstumpfartiger Form an seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende, wobei das bewegliche Element am Ende einer Antriebseinrichtung 29 befestigt und gegenüber den Armierungsstäben 3 festgelegt ist. Die Antriebseinrichtung 29 wird durch eine (nicht gezeigte) hydraulische Einrichtung betätigt, die eine Vorspannkraft auf die Stäbe ausübt.

Fig. 19 vermittelt einen Eindruck der Struktur des fertigen Stützpfostens, wobei nach dem Einspritzen des Betons dieser einer Vibrationsbelastung mit Hilfe von an der Struktur des Stützpfostens während der Aushärtung des Materials angebrachten Einrichtungen unterworfen wurde. Das Einspritzen des Materials kann alternativ auch in der in Fig. 12 gezeigten geneigten Position durchgeführt werden. Wenn die Stützpfosten in einer von der Horizontalen abweichenden Position gegossen werden, so wird die Zentrierung des Kerns 19 bezüglich der Hülle 1 erleichtert.

Der äußere Ring 25 und das scheibenförmige Element 26, die an die äußeren bzw. inneren Teile des Endes des Stützpfostens angelegt werden, werden vor der Injektion des Betons angebracht, wodurch eine korrekte Formgebung des Stützpfostens in diesem Bereich sichergestellt wird.

Die langsame Aushärtung des Betons erfolgt entsprechend seinen Eigenschaften, wobei eine erste Stufe der Aushärtung ungefähr 8 Stunden nach der Injektion der Betonmasse erreicht wird. Die langsame Aushärtung des Betons wird über die erforderliche Zeit fortgesetzt, bis er seine vollständige Verfestigung erreicht hat und sich seine maximale Festigkeit ergibt. Während dieser Zeit werden die Stützpfosten in einem Speicherraum aufbewahrt.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Stützpfosten mit langgestreckter zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Form mit einer Armierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung in eine dünnwandige rohrförmige Hülle eingesetzt wird, deren Außenfläche die Außenfläche des Stützpfostens bildet, und daß in den Innenraum der die Armierung enthaltenden Hülle eine aushärtende Materialmasse in flüssigem Zustand eingespritzt wird, die sich untrennbar mit der Innenfläche der Hülle verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung aus einer Gruppe von sich in Längsrichtung erstreckenden Armierungsstäben gebildet wird, die entlang der Mantellinien einer rohrförmigen Figur entsprechend der Form des Stützpfostens angeordnet werden, daß an den Enden der Armierungsstäbe jeweilige metallische Ringe angeordnet werden, die an den Enden des Stützpfostens angeordnet sind, daß die Armierungsstäbe in der Nähe ihrer Enden mit Abflachungen versehen werden, die Bereiche mit geringerem Querschnitt bilden und die in Kerben eingesetzt werden, die am Umfang des entsprechenden Ringes ausgebildet sind so daß alle Armierungsstäbe in den Ringen festgehalten werden und einen langgestreckten zylindrischen beziehungsweise kegelstumpfförmigen Käfig bilden, der in die Materialmasse eingebettet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Armierungskäfigs, der durch die Armierungsstäbe und die Ringe gebildet ist, in Hilfs-Tragvorrichtungen mit ebener Form erfolgt, deren Länge dem herzustellenden Stützpfosten entspricht und dessen Breite für die gleichzeitige Herstellung einer vorgegebenen Anzahl von Armierungen ausreicht, wobei in diesen Tragvorrichtungen die Herstellung der Armierungskäfige durch Pressen der Enden der Stäbe zur Bildung der Abflachungen und die Befestigung der Stäbe in den an den Enden angeordneten Ringen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stützpfosten bildende Materialmasse in flüssigem Zustand unter Druck in das Innere der dünnwandigen rohrförmigen Hülle eingespritzt wird, wobei zwischen der Hülle und einem sich in Axialrichtung erstreckenden Kern der Armierungskäfig angeordnet ist, wobei diese Anordnung während des Einspritzens der Masse unter Druck in einem Traggerüst in einer geneigten Stellung gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen der Materialmasse unter Vibrationsbelastung dieser Masse erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe der Armierung während des Einspritzens der Materialmasse und während deren Aushärung vorgespannt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Stützpfosten durch Abdeckkappen abgedeckt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialmasse Beton ist.

9. Stützpfosten, der nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Käfig aus Armierungsstäben (3) und an den Enden der Armierungsstäbe angeordneten Ringen (7, 12) aufweist, die an ihrem Umfang mit Kerben (9, 11) versehen sind, in die mit Abflachungen (5, 6) versehene Endbereiche der Armierungsstäbe (3) eingelegt werden, und daß der so gebildete Armierungskäfig in einer dünnwandigen Hülle (1) angeordnet ist, die mit einer flüssigen, aushärtenden Materialmasse gefüllt wird und die Außenfläche des Stützpfostens bildet.

10. Stützpfosten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandige Hülle (1) aus Kunststoffmaterial besteht, die unter Einwirkung von Druck und Wärme auf die für den Stützpfosten gewünschte Außenform verformbar ist.

11. Stützpfosten nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Stützpfostens hohl ist.

12. Stützpfosten nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Stützpfostens durch in die Materialmasse eingebettete Abdeckkappen (21, 22) abgedeckt sind.

13. Stützpfosten nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsstäbe (3) in der Materialmasse vorgespannt sind.

14. Stützpfosten nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialmasse Beton ist.