DE3990874C2 - Selbsttragendes, miteinander zu verbindendes Schalungselement zum Gießen von Wandkonstruktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft selbsttragende, miteinander zu verbinden­ de Schalungselemente zum Gießen von insbesondere Wandkonstruktio­ nen und Konstruktionen anderer Art, wie es näher im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.

Das Gießen von beispielsweise Fundamenten, Stützmauern, Mauern, Straßenbelägen oder Dächern in Beton oder ähnlichen härtbaren Füllstoffen durch Schalungselemente in Form von hölzernen Schalungstafeln ist mühsam und zeitaufwendig. Die Schalungstafeln sind schwer und unhandlich. Sie sind mit Kranfahrzeugen zu transportieren und brauchen Verbindungselemente. Die notwendigen Arbeitsoperationen schließen den Transport, die Errichtung, Beseitigung, Ölung (Schmierung) und Lagerung der Tafeln ein.

Eine Fertigung von Ziegelblöcken und -elementen verlangt eine aufwendige Behandlung im Werk, einen, kostspieligen Transport, aufwendige Errichtung und umfangreiche Nachbehandlung.

Aus der NO-PS 46 428, der DE-OS 22 13 358, der DE-AS 16 84 357 und der US-PS 2 184 714 ist weiterer Stand der Technik bekannt.

Die NO-PS 46 428 offenbart eine Pfahlverkleidung, bestehend aus hohlen Sektionen, welche miteinander verbunden werden können. Im wesentlichen bedingt durch die Konstruktion der Verbindungsele­ mente der Verkleidung kann die Pfahlverkleidung - bei einem Einsatz als Schalung - nur für das Gießen voneinander getrennter Ständer verwendet werden. Das Gießen durchgängiger Wände oder die Bewehrung unter Verwendung waagerecht und/oder diagonal verlau­ fender Bewehrungsstäbe dagegen ist nicht möglich. Aus dieser technischen Lösung ist die Verwendung zusammenwirkender Kopp­ lungselemente, wie in fest zusammenhaltenden Eingriff miteinander gebracht werden können, zwischen benachbarten Sektionen oder Elementen bekannt.

Die DE-OS 22 13 358 beinhaltet ein flexibles, verstärktes Schalungstuch, das nicht selbsttragend, sondern in Verbindung mit geeigneten Holzwänden einzusetzen ist, die an den Enden aufzu­ stellen sind. Damit weist diese technische Lösung im wesentlichen dieselben Nachteile wie Schalungsplatten- oder -tafelelemente auf.

Weiter offenbart die DE-AS 16 84 357 ebenfalls eine flexible, verstärkte, nicht selbsttragende Schalung, die in zu verbindende Abschnitte geteilt ist, welche untereinander durch Verbindungs­ elemente verbunden werden können, welche in festen Eingriff miteinander gebracht werden. Dieses Schalungssystem gestattet nicht das Gießen durchgehender Wände und verbietet außerdem die Anbringung sich kreuzender Bewehrungsstäbe.

Die US-PS 2 184 714 betrifft kein Schalungselement, sondern vorgefertigte Stahlbetonelemente. Werden diese Betonelemente oder -blöcke für Bauzwecke verwendet, so werden Verriegelungsstäbe eingesetzt, um benachbarte Betonblöcke im fertigen Bauwerk in ihrer Position zu halten.

Aus der WO 81/01722 sind Schalungsbauteile bekannt, wobei eine Vielzahl von miteinander verbindbaren Schalungsbauteilen gezeigt ist, die dünnwandig ausgebildet und mit Öffnungen versehen sind, wobei die Öffnungen in den Seitenwandabschnitten ausgebildet sind und die verbleibenden Wandabschnitte benachbarter Bauteile ineinandergreifen und so als Verbindungseinrichtung dienen. Die Elemente können aus einem festen Blechmaterial mit gestanzten Löchern oder aus einen mit einer Verkleidung verstärkten Ma­ schengeflecht hergestellt sein. Die Elemente können aneinander durch das Einschieben von Stangen verbunden werden, welche zwi­ schen den überlappenden ineinandergreifenden Bandabschnitten durchgeführt werden. Bei diesen Bauteilen ist von Nachteil, daß das Ausfüllen derselben mit Beton aufwendig ist und sie schlecht miteinander verbunden werden können.

Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird von einem Hohlbauele­ ment ausgegangen, wie es in der DE 30 03 446 A1 dargestellt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schalungssystem bestehend aus Schalungselementen zu schaffen, das unter Vermeidung der Nach­ teile des Standes der Technik einfach aufgebaut und leicht zu handhaben ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge­ löst.

In einer vorteilhaften Ausführungsform können Querbewehrungen der entstehenden, gegossenen Konstruktion aufgenommen werden.

Die im wesentlichen zylinderförmigen Schalungselemente nach der Erfindung sind so untereinander verbunden, daß sie z. B. eine Wandverschalung bilden, die es beim Einfüllen des Betons ermöglicht, daß dieser frei zwischen den Schalungszylindern fließen kann, so daß - nach dem Aushärten des Betons - eine Anzahl von miteinander verschmolzenen Beton-Säulen gebildet wird, welche die resultierende Wand bilden.

Bei Einsatz einer Schalung nach der Erfindung kann um die Bewehrungsstäbe mit weniger Beton gearbeitet werden, als das bei einer herkömmlichen Schalung der Fall ist, da die wasserdichten Schalungszylinder vor eindringendem Wasser usw. schützen. Beim Gießen eines Fundaments ist die Verwendung eines sogenannten Fundament-Kunststoffs längs des Fundaments nicht erforderlich. Auch das Putzen, Spülen und Verschließen von Löchern hinter den Binderelementen kann eingespart werden.

Ein bevorzugtes Material für die zylinderförmigen Schalungsele­ mente ist Polyvinylchlorid-Kunststoff mit hoher Schlagfestigkeit und einer Stärke von etwa 1 mm, da dieses Material, wenn die Schalung beibehalten wird, der Betonkonstruktion einen attrakti­ ven Oberflächenüberzug gibt. Im Prinzip gibt es aber auch keine Einwände gegen die Verwendung von Karton oder einem ähnlichen Material mit den entsprechenden Eigenschaften und/oder Wandstär­ ken.

Auf Grund der Zylinderform werden die Schalungselemente fest und besonders biegebeständig. Die Querschnittform kann vorteilhaft rund, oval oder polygonal (z. B. achteckig, sechzehneckig usw.) sein; bei eckigen Formen sind die Eckenkanten vorzugsweise abgerundet. Möglich ist auch eine quadratische Form.

Die erfindungsgemäßen Schalungselemente können vorteilhaft nach dem Gießen beibehalten werden, oder ihre äußeren Abschnitte können nach der Nutzung entfernt werden. Soll die Schalung nach dem Gießen bleiben, wird ein vorteilhaftes Schalungsmaterial aus oberflächenbehandeltem Kunststoff erhalten, wodurch das gegossene Fundament usw. wartungsfrei ist.

Die Schalungselemente sind vorteilhaft von sehr geringem Gewicht und so elastisch, daß sie möglicherweise ineinander gestapelt werden können, wodurch sich das Transportvolumen und -gewicht wesentlich verringern - bis zu 90% - verglichen mit Schalungsta­ feln.

Wenn ein Fundament gegossen wird, werden die zylinderförmigen Schalungselemente vorteilhaft auf einem fertigen, gegossenen Sockel oder direkt auf Kies zusammengefügt. Wenn die resultieren­ de Konstruktion querbewehrt werden soll, werden die Bewehrungs­ stäbe - die während der Errichtung der Schalung auch als Versteifung dienen können - nach Wunsch vertikal, horizontal und möglicherweise diagonal eingeführt. Bei bewehrten Konstruktionen ist jedes Schalungselement vorteilhaft mit gesonderten Löchern zur Aufnahme von horizontal und/oder diagonal verlaufenden Bewehrungsstäben versehen, während die vertikalen Bewehrungsstä­ be durch die offenen oberen Enden der Schalungselemente von oben eingeführt werden, durch die Enden also, durch welche der Beton eingefüllt wird. Nach dem Aushärten des Betons wird die Endbe­ handlung des Fundaments vorgenommen. Ein normales Fundament für ein Einfamilienhaus kann leicht von einer Person an einem Tag errichtet werden.

Außerdem bedingen Schalungsoperationen mit Hilfe der zylinderför­ migen, dünnwandigen Schalungselemente nach der Erfindung einen geringeren Erdaushub, als das bei Schalungstafeln erforderlich ist.

Wenn eine Stützmauer gegossen werden soll, wird auf die frostsi­ chere Tiefe ausgehoben, anschließend werden die Schalungselemente eingebracht, miteinander verbunden und bewehrt. Auf Wunsch kann die ausgehobene Erdmasse noch vor dem Gießen des Betons in die Schalung wieder gegen die Schalungselemente verfüllt werden. Soll die Oberkante der Stützmauer waagerecht oder bogenförmig verlaufen, werden die Schalungselemente entsprechend geschnitten.

Das geringe Gewicht und die natürliche Elastizität der Schalungs­ elemente ermöglichen die einfache Verbindung von z. B. zwei Schalungselementen in senkrechter Weise. Wenn diese Verbindung vorgenommen wird, ist es vorteilhaft, wenn jedes zweite der unteren Schalungselemente bis zu einem höheren Punkt als die dazwischenliegenden reicht, um die Verbindungsstellen senkrecht zu versetzen.

Das Schalungsmaterial, z. B. PVC-Kunststoff, kann farbig sein.

Vergießbare Schalungselemente nach der Erfindung, sind gut für Gießoperationen über und unter Wassser geeignet, beispielsweise in Werften und ähnlichen Einrichtungen. Beim Gießen unter Wasser können alle Bewehrungen von der Oberfläche aus in der Schalung angebracht werden, so daß der Einsatz von Tauchern für diese Art von Arbeiten überflüssig wird.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2: jeweils eine Stirnansicht eines als Standard- bzw. Eckenelement ausgebildeten Schalungselementes nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3: im Grundriß fünf miteinander verbundene Schalungs­ elemente - vier Standardelemente und ein Eckenele­ ment nach Fig. 1 und 2

Fig. 4: eine Stirnansicht von zwei miteinander verbundenen Schalungselementen einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5: in perspektivischer Seitenansicht fünf miteinander verbundene Schalungselemente nach der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 6: eine Seitenwand eines Schalungselementes nach Fig. 4 und 5 in einer mit einem benachbarten Element verbundenen Position,

Fig. 7: in perspektivischer Ansicht ein Schalungselement nach Fig. 1 bis 3 und

Fig. 8: in einer Draufsicht verschiedene Montagearten der Schalungselemente der in den Fig. 1 bis 3 und 7 gezeigten Ausführugen.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3, 7 und 8, Fig. 4 bis 6 werden gleiche oder ähnliche Bezugszahlen für glei­ che oder entsprechende Teile verwendet.

In den Fig. 1 bis 3, 7 und 8 ist ein langes, zylindrisches Formelement 1, sowie ein Eckenelement 1' dargestellt. Die Ele­ mente 1; 1' haben offene Enden.

Die zylinderförmigen Elemente 1, 1' haben im wesentlichen einen achteckigen Querschnitt mit abgerundeten Eckenkanten.

An zwei gegenüberliegenden Seiten ist das Formelement 1 mit Verbindungselementen für die Verbindung mit den benachbarten Elementen versehen. Die Verbindungselemente haben die T-förmigen Rippen 2 und entsprechenden T-förmigen Nuten 3. Das Eckenelement 1', Fig. 2 und 8, ist mit entsprechenden Verbindungselementen auf z. B. vier, in Paaren gegenüberleigenden Seiten versehen. Die Verbindung, welche durch den Eingriff der Rippen 2; 2' in die Nuten 3; 3' gewährleistet wird, wird in den Fig. 3 und 8 veranschaulicht. Daraus wird ersichtlich, daß die Eckenelemente 1' in einem anderen Ausführungsbeispiel Verbindungselemente an nur zwei oder drei Seiten, im Winkel um 90° zueinander ver­ setzt, haben können.

Bei den Fig. 1 bis 3, 7 und 8, hat jedes Formelement 1, 1" an einem Seitenabschnitt eine erste Durchgangsöffnung 4, 4', die sich über die gesamte Höhe des Formelementes 1, 1" erstrecken kann. In einem anderen Seitenabschnitt, der im Verhältnis zum ersteren Seitenabschnitt sowie der Öffnung 4, 4' im Winkel ver­ setzt ist (180° bei Formelementen 1, bei Eckenelementen 1' z. B. 90°), sind im gleichen Abstand Öffnungen 5, Fig. 7, für den Durchfluß von Beton zwischen den miteinander verbundenen Elementen 1, 1' vorgesehen.

Die Elemente 1, 1' können aus PVC-Kunststoff, Karton oder einem ähnlichen Material mit entsprechenden Eigenschaften hergestellt sein. Die Wandstärke kann in der Größenordnung von 1 mm liegen. Die zylindrische Form gibt den Schalungselmenten eine hohe Festigkeit, vor allem beim Biegen, während sie gleichzeitig elastisch sind.

Die durchgehenden Öffnungen 4, 4' tragen wesentlich zu dieer Elastizität bei und ermöglichen u. a. das Stapeln von zwei oder mehreren Schalungselementen ineinander während des Transports.

Fig. 8 zeigt einige Formen der Montage der Elemente 1, 1' in den Fig. 1 bis 3 und 7. Ganz oben werden in dieser Abbildung drei miteinander verbundene Formelemente 1 gezeigt. Auf Grund ihrer Elastizität konnten sie auf einer bogenförmigen oder winkelförmi­ gen Bahn angeordnet werden.

Der untere Abschnitt von Fig. 8 zeigt die Verbindung von Eckenelemente 1' sowohl in der Längs- als auch in der Seitenrich­ tung, für die Herstellung einer breiteren Schalung, ohne daß die Querschnittabmessungen der einzelnen Elemente vergrößert werden müssen.

Bei den in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungen sind die Formelemente 1" rund-zylindrisch und an einer Seite mit einer durchgehenden Öffnung 4" versehen, die den Öffnungen 4, 4' entspricht, so daß jedes einzelne Formelement 1" einen annähernd C-förmigen Querschnitt hat.

Die Formelemente 1" sind außen mit Verbindungselementen in Form von Rippen 5 mit einem klauenförmigen Querschnitt versehen. Die klauenförmigen Rippen 5 sind so angeordnet und konstruiert, daß sie mit angrenzenden Rippen 5 des Nachbarelementes 1" in Eingriff gebracht werden können, wenn ein Formelement 1" teilweise in die Öffnung 4" des angrenzenden Formelements 1" eingeführt wird, so daß eine rüttelsichere Wandschalung erreicht wird.

Der Wandabschnitt jedes Formelementes 1", der sich gegenüber der Öffnung 4" befindet, ist im gleichen Abstand mit Öffnungen 6, Fig. 6, versehen, und dazwischen befinden sich Löcher 8 für waagerechte (und/oder diagonale) Bewehrungsstäbe 7, Fig. 5. Die Öffnungen 4"; 6 ermöglichen den freien Fluß des Betons zwischen den Formelementen 1".

Nach der Fig. 7 haben die Formelemente 1''' über die Länge eine variierende Querschnittform, was auf die Konstruktion der Verbindungselemente zurückzuführen ist.

Durch die Konstruktion der Verbindungselemente, wie sie z. B. in den Fig. 4 und 5 gezeigt werden, wird der gegenseitige Eingriff zwischen den Verbindungselemente 5 verstärkt, wenn die Schalungselemente durch den Beton belastet werden.

Praktische Experimente mit den disponiblen Schalungselementen nach der Erfindung haben gezeigt, daß sie unbeschadet ihrer geringen Wandstärke und ihres niedrigen Gewichtes in der Lage sind, den während des Gießens vorhandenen Kräften standzuhalten. Schalungselemente nach der Erfindung können die herkömmlichen Schalungstafeln bei der Mehrzahl der Anwendungen ersetzen. So werden Fundamente und Stützmauern nur als Beispiele für die Anwendbarkeit der Erfindung in der Praxis betrachtet, gleicherma­ ßen sind die Schalungselemente z. B. auch zum Gießen von Straßenbelägen und Dächern geeignet. Beim Gießen eines Straßenbe­ lags oder eines Dachs muß der obere Wandabschnitt der Schalungs­ elemente mit Hohlräumen für das Einfüllen des Betons versehen sein.

In Betracht gezogen wurde auch die Verwendung von vorverbundenen Sätzen von Schalungselemente, bei denen mehrere Sätze eine Schalung bilden, wenn sie untereinander verbunden sind.

Claims (5)

1. Selbsttragende Verschalung mit einer Vielzahl von mitein­ ander verbindbaren, länglichen, im wesentlichen rohrförmi­ gen Leichtbau-Schalungselementen (1, 1', 1"), wobei jedes der Schalungselemente (1, 1', 1") eine dünne Seitenwand aufweist, durch die ein Hohlraum zur Aufnahme von Beton begrenzt wird, wobei
jedes der Schalungselemente (1, 1', 1") eine erste Durch­ gangsöffnung (4, 4', 4") und zweite Durchgangsöffnungen (6) in der Seitenwand aufweist, wobei
die erste Durchgangsöffnung (4, 4', 4") und die zweiten Durchgangsöffnungen (6) in einem Winkel versetzt zueinander am Umfang des Elements (1, 1', 1") angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Durchgangsöffnung (4, 4', 4") von einem axialen Ende des Elements zum anderen axialen Ende des Elements (1, 1', 1") durchgehend längsverlaufend angeordnet ist, so daß das Element (1, 1', 1") einen im wesentlichen C-förmi­ gen Querschnitt aufweist, und
eine erste Verbindungseinrichtung (2, 2', 5) entlang der zwei längsverlaufenden, die erste Durchgangsöffnung (4, 4', 4") begrenzenden Kanten angeordnet ist, und
eine zweite, komplementär zur ersten Verbindungseinrichtung (2, 2', 5) ausgebildete Verbindungseinrichtung (3, 3', 5) beidseitig, benachbart zu den Durchgangsöffnungen (6) an­ geordnet ist,
wobei durch Ineingriffnahme der ersten Verbindungseinrich­ tung (2, 2', 5) und zweiten Verbindungseinrichtungen (3, 3', 5) zweier benachbarter Elemente (1, 1', 1") die erste Öffnung (4, 4', 4") eines Elements (1, 1', 1") in die zwei­ ten Öffnungen (6) eines benachbarten Elements (1, 1', 1") mündet, so daß zwischen den Elementen (1, 1', 1") eine nach außen dichte Fluidverbindung ausgebildet ist.

2. Verschalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Öffnungen (6) sich je nur über einen Bruchteil der axialen Längsausdehnung des Schalungselements (1, 1', 1") erstrecken, so daß in axialer Längsrichtung des Scha­ lungselements mehrere beabstandete Öffnungen (6) in Reihe angeordnet sind.

3. Verschalung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (1, 1', 1") eine Seitenwandung mit einem re­ gelmäßig vieleckigen Querschnitt aufweisen.

4. Verschalung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (1, 1', 1") eine Seitenwandung mit einem kreisrunden Querschnitt aufweisen.

5. Verschalung nach einem oder mehreren der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element (1, 1', 1") mit getrennten Öffnungen (8) für die Aufnahme von horizontal und/oder diagonal verlaufenden Bewehrungsstäben (7) versehen ist.