DE69108246T2 - Verfahren zur errichtung einer gründungsstruktur für eine gebäude-unterkonstruktion. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fundamentkonstruktion für einen Gebäudeunterbau (vgl. z.B. SE- B-457 220).
• Beim Herstellen von Gebäudeunterbauten aus Beton werden diese heutzutage meistens vor Ort gegossen. Eine Verwendung von vorgefertigten Balken, die zur Baustelle angeliefert werden, ist nur dann gerechtfertigt, wenn das Bauprojekt groß ist und wenn ausreichende wirtschaftliche Mittel, ein hinreichend großer Maschinenpark und ausreichend Personal zur Verfügung stehen. Da die Verwendung von derartigen Balken Spezialausrüstungen erfordert, beispielsweise Spezialfahrzeuge, um die Träger zur Baustelle zu transportieren und Hebekrane mit ausreichender Tragkraft an der Baustelle selbst, wird bei Bauvorhaben kleiner oder mittlerer Größe deren Einsatz als zu teuer angesehen.
• Andererseits erfordert das Gießen vor Ort Arbeitsgänge, die in verschiedener Hinsicht aufwendig sind, die jedoch in Ermangelung besserer Alternativen seit langem durchgeführt werden. So wird beispielsweise nach dem Aushub für den Gebäudeunterbau und dem Aufschütten einer Kies- oder Schotterunterlage eine Mannschaft von Zimmerleuten eingesetzt, um auf der Unterlage die Schalungen abzustecken und zu errichten, die zum Gießen der Fundamentträger erforderlich sind. Nach dem Gießen und Abbinden des Betons müssen die Zimmerleute zur Baustelle zurückkehren, um die Schalungen für die Balken wieder zu entfernen. Die demontierten Schalungen können häufig nicht wieder verwendet werden. Ein Teil der Gießkosten wird also von dem verlorenen Schalungsholz verschlungen. Eine zusätzliche Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß Arbeiter unterschiedlicher Berufe wie beispielsweise Baggerführer, Zimmerleute und Betonbauer abwechselnd in der Arbeitsprozeß eingreifen müssen. Es gibt daher eine große Gefahr unnötiger Verzögerungen, was zu höheren Kosten führt.
• Mit der erfindungsgemäßen Lehre ist ein Verfahren entwickelt worden, mit dessen Hilfe die Arbeit beim Erstellen einer Fundamentkonstruktion für einen Gebäudeunterbau wesentlich erleichtert wird. Die dieses neue Verfahren kennzeichnenden Merkmale sind in den Ansprüchen angegeben.
• Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
• Fig.1 einen Schalungsbalken in einer perspektivischen Darstellung schräg von oben;
• Fig.2 der Schalungsbalken nach Fig.1 in einer perspektivischen Ansicht schräg von unten;
• Fig.3 verschiedene Bauabschnitte beim Erstellen eines Gebäudefundaments in einer perspektivischen Darstellung, teilweise im Schnitt;
• Fig.4 eine andere Ausführungsform des Schalungsbalkens in einer perspektivischen Darstellung schräg von oben.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Schalungsbalken 1 verwendet, der zwei aufrechte, zueinander parallele Seitenwangen 2 und 3 aus Beton sowie einen Betonboden 4 aufweist, der die Seitenwangen an deren unteren Ende miteinander verbindet. Die erste Seitenwange 2 ist etwas höher als die zweite Seitenwange 3 und ist an ihrer Innenseite mit einer Isolationsschicht 5 versehen. Der Boden weist mehrere Öffnungen 6 auf, deren Zweck im weiteren erklärt werden wird. Schalungsbalken 1 mit diesem Aufbau werden fabrikmäßig vorgefertigt und zur Baustelle transportiert.
• Wenn die Schalungsbalken 1 an der Baustelle eintreffen, sind die Schachtarbeiten bereits beendet und eine Unterlage 7 aus Kies wurde verlegt und vorzugsweise verdichtet. Auf der Kiesunterlage 7 werden Betonplatten 8 in einem Abstand voneinander angeordnet, der der Länge der Schalungsbalken entspricht. Die Dicke der Platten 8 beträgt vorzugsweise etwa 5 bis 7 cm. Anschließend werden die Schalungsbalken 1 so auf die Unterlage aufgesetzt, daß sie mit ihren Stirnseiten auf den Platten 8 stumpf aneinander angrenzen, wobei ein geringer Spalt zwischen den Balkenböden 4 und der Kiesunterlage 7 verbleibt. Die Schalungsbalken werden so angeordnet, daß die mit der Isolationsschicht 5 versehene, höhere Seitenwange 2 die Außenwand des Gebäudefundaments bildet.
• Die derart ausgerichteten Schalungsbalken werden in ihrer Lage mit Hilfe von Auffüllmaterial gesichert, das gegen die Außenseite der Seitenwange 2 hinterfüllt wird. Dieses vorzugsweise aus Kies oder Schotter 9 bestehende Füllmaterial wird in ausreichenden Mengen zugeführt, bis es an die Oberkanten der Seitenwangen 2 heranreicht. Zusätzlich wird in ähnlicher Weise der von den Außenflächen der inneren Seitenwangen oder solchen einen Winkel bildenden Außenflächen hiervon umgrenzte Raum mit Füllmaterial 9a bis zur Höhe der Oberkanten 19 der Seitenwangen 3 aufgefüllt. Bei diesem Arbeitsschritt werden horizontale Frostschutz - Isolationsschichten 10 eingebaut.
• Anschließend werden in den derart ausgerichteten Schalungsbalken 1 vorgefertigte Bewehrungskörbe 12 angeordnet. Zur gleichen Zeit werden Befestigungselemente 13 in die Balken 1 eingesetzt, die bei der dargestellten Ausführungsform aus U- förmigen Eisenbügeln bestehen, deren nach oben gerichtete Enden 14 mit einem Gewinde versehen sind. Am oberen Ende der Eisenbügel 14 ist ein Halteelement 15 angeordnet, das aus einer Lochplatte 16 besteht, die an einem Spannbügel 17 befestigt ist, mit dessen Hilfe die Platte 16 über den mit Gewinde versehenen Bügelenden 14 gehalten wird. Der Spannbügel 17 ist in seiner Lage an der Seitenwange 2 und der Isolationsschicht 5 angeklemmt und hält 50 die Platte 16 in einer bestimmten Höhe. Gleichzeitig fixiert die Platte die mit Gewinde versehenen Enden 14 der Befestigungselemente (13) in vorbestimmtem Abstand voneinander.
• Die Schalungsbalken 1 werden anschließend mit Beton 18 gefüllt. Vorzugsweise wird hierbei sogenannter leichtfließender Beton verwendet, der besser geeignet ist als herkömmlicher Beton. Beim fortschreitenden Einfüllen des Betons in die Balken fließt ein Teil des Betons 18 durch die Öffnungen 6 im Schalungsbalkenboden 4 und weiter auf die Kiesunterlage 7. Auf diese Weise füllt der Beton 18 den Spalt zwischen dem Schalungsbalkenboden 4 und der Unterlage 7 aus und dringt sogar in gewissem Umfang in die Unterlage ein.
• Der Beton 18 wird bis zur Höhe der Oberkante 19 der inneren Seitenwange 3 eingefüllt und wird einer Vibrationsbehandlung unterzogen. Diese Höhe liegt etwas unterhalb der Platte 16. Sobald der Beton abgebunden hat, wird eine Isolationsschicht 20 auf dem Kies- oder Schotterbett 9a so angeordnet, daß sie über die Oberkanten 19 der inneren Seitenwangen 3 vorspringt, woraufhin das Halteelement 15 gelöst und zusammen mit der Platte 16 entfernt wird. Auf die Gewindeenden 14 der Befestigungselemente 13 wird eine andere Platte 21 aufgesetzt und mit Gewindemuttern 22 in ihrer Lage gesichert. Diese Platte 21 dient als Befestigungsvorrichtung zum Befestigen von solchen Bauelementen, die nach oben von dem Gebäudefundament hervorragen wie beispielsweise ein Stahlpfeiler 23, der mit der Platte 23 verschweißt ist und an dem später Wandelemente 24 befestigt werden.
• Nachdem derartige Pfeiler wie auch andere Bauelemente eingebaut sind, wird auf die Isolationsschicht 20 ein Gewölbe 25 bzw. ein Kellerboden bis zur Höhe der Oberkanten der äußeren Seitenwange 2 gegossen. Das Gebäudefundament ist damit fertig erstellt.
• Fig.4 zeigt einen Schalungsbalken 1a in einer besonderen Ausgestaltung. Dieser Schalungsbalken weist eine äußere Seitenwange 2a mit einem abgewinkelten Teilstück und eine verkürzte Seitenwange 3a auf, wobei zwischen dem abgewinkelten Teilstück und der inneren Seitenwange 3a ein Zwischenraum 26 freibleibt. Dieser Schalungsbalken 1a dient für den Einbau in einer Ecke des Gebäudefundaments und wird im übrigen genau wie die geraden Schalungsbalken 1 verwendet und eingebaut.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bietet bemerkenswerte Vorteile. Verglichen mit massiv gegossenen Betonbalken sind die Schalungsbalken 1, 1a vergleichsweise leicht und dementsprechend einfacher von der Herstellungsstätte zur Baustelle zu transportieren. An der Baustelle kann ein Gebäudefundament wirtschaftlicher errichtet werden, wenn die Schalungsbalken 1, 1a verwendet werden, als dies der Fall bei herkömmlichen Verfahren ist. Alle Arbeitsschritte, die beim Errichten der Schalung anfallen, sind damit überflüssig geworden. Anstelle dessen dienen die Balken 1, 1a selbst als Schalungsformen. Daher ist es nach dem Gießen auch nicht erforderlich, Schalungen wieder zu entfernen. Wenn der Schalungsbalken 1, 1a in seiner beschriebenen Gebrauchslage angeordnet ist, bildet er einen perfekten Lagerbalken und ist sicher auf der Unterlage verankert, da der Beton durch die Öffnungen 16 hindurchfließen kann und so den Balken 1, 1a in gewissem Umfang mit der Unterlage verbindet. Das Anbringen der Isolationsschicht 5 bei der Herstellung der Balken in der Fabrikationsstätte erleichtert auch das Erstellen des Fundaments gegenüber der Arbeit, die beim Anbringen dieser Schicht auf der Innenseite einer Schalungswand anfällt, die dann später wieder entfernt werden muß. Die Befestigungsmittel wie beispielsweise die Platte 21 sind im Beton 18 eingebunden und so gegen Korrosion geschützt.
• Ein weiterer, wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens ist, daß die Vorbereitung des Untergrundes vor dem Gießen durch das Hinterfüllen von Füllmaterial wie beispielsweise Kies oder Schotter 9, 9a bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt stattfindet. Der für die Vorbereitung des Untergrunds verantwortliche Unternehmer wird daher seine Arbeit bereits beendet haben, wenn der Bauunternehmer seine Arbeit beginnt. Fahrzeuge, mit denen Beton und die verschiedenen Bauelemente angeliefert werden können bis nahe an das Gebäudefundament heranfahren, wodurch das Abladen und alle Arbeit erleichtert wird, die mit der Errichtung des Bauwerks verbunden ist.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Wände und das Dach bereits zu einem so frühen Zeitpunkt errichtet werden können, daß das Gewölbe 25 bzw. der Kellerboden unter Schutz vor Witterungseinflüssen gegossen werden kann, ohne daß zusätzliche Maßnahmen hierzu ergriffen werden müssen.
• Untersuchungen haben gezeigt, daß beim Errichten eines Gebäudefundaments mit einer Grundfläche von etwa 1000 m² ein Zeitgewinn von 2 bis 2,5 Wochen gegenüber der Zeit erreicht wird, die erforderlich ist, um ein Gebäudefundament dieser Größe in herkömmlicher Bauweise zu erstellen. Es ist leicht ersichtlich, daß hierdurch bemerkenswerte wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Darüberhinaus hat sich gezeigt, daß der Verbrauch von Beton verringert wird, was darauf zurückzuführen ist, daß die Gießarbeiten unter besser überwachten Bedingungen durchgeführt werden können.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind eine Vielzahl von Abänderungen möglich, die im Rahmen der Ansprüche liegen. So kann der Schalungsbalken 1, 1a offenbar auch eine andere als die dargestellte Form haben und könnte auch so ausgebildet sein, daß im Beton viele verschiedener Bauteile eingebunden werden könnten. Auch könnte die Bewehrung 12 anders ausgestaltet sein.
• Wenn es gewünscht wird, anstelle des Stahlpfeilers 23 einen hölzernen Pfeiler zu verwenden, können an der Platte 21 Stahlwinkel oder -platten angeschweißt sein, die nach oben durch das gegossene Gewölbe 25 hinausragen. Die Pfeiler aus Holz werden dann zwischen den Stahlwinkeln oder -platten angeordnet und mit Gewindebolzen befestigt, die durch Löcher im Holzpfeiler und den Winkeleisen bzw. -platten gesteckt und mit Gewindemuttern verschraubt werden.
• Das Füllmaterial 9a könnte auch lediglich bis zu einer Höhe an der Außenseite der Seitenwange 3 angefüllt werden, bei der die lsolationsschicht 20 bis zur Oberkante 19 der Seitenwange 3 heranreicht, wenn es erwünscht ist, ein Gewölbe 25 oder Boden mit einer Dicke zu gießen, die größer als die dargestellte ist.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen einer Fundamentkonstruktion für einen Gebäudeunterbau, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

- Anordnen von vorgefertigten Schalungsbalken (1a, 1) mit zwei aufrechten, im wesentlichen zueinander parallelen Seitenwangen (2, 2a, 3, 3a) und einem die Seitenwangen an ihrem unteren Ende verbindenden, mit mehreren Öffnungen (6) versehenen Boden so, daß die Schalungsbalken stumpf aneinanderstoßen;

- Sichern der Schalungsbalken in ihrer Lage in geringem, bevorzugt einige Zentimeter betragenden Abstand oberhalb einer auf einer ausgeschachteten Fläche angeordneten Unterlage (7), die vorzugsweise aus einem Kies- oder Schotterbett besteht;

- Hinterfüllen von Füllmaterial (9, 9a) wie Kies, Schotter oder gleichartige Materialien gegen die Außenflächen der Seitenwangen (2, 2a, 3, 3a);

- Einbringen von Bewehrungskörben (12) in die Schalungsbalken (1, 1a);

- Einfüllen von Beton (18) in die Schalungsbalken (1, 1a), wobei ein Teil des Betons (18) durch die Öffnungen (6) in den Böden (4) der Schalungsbalken (1, 1a) und weiter auf die Unterlage (7) fließen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die innen liegenden Seitenwangen (3, 3a) der Schalungsbalken (1, 1a) in der Fundamentkonstruktion niedriger sind als die Außenwangen (2, 2a), dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt Beton (18) bis zu den Oberkanten (19) der innen liegenden Seitenwangen (3, 3a) aufgefüllt und nach dem Abbinden des Betons (18) eine Isolationsschicht (20) auf dem gegen die innen liegenden Seitenwangen (3, 3a) angefüllten Auffüllmaterial (9, 9a) angeordnet wird, und daß in einem zweiten Schritt auf die Isolationsschicht (20) und dem nach dem ersten Schritt abgebundenen Beton (18) ein Gewölbe (25) gegossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungselemente (13) wie beispielsweise Schraubenbolzen an vorbestimmten Stellen im inneren der Schalungsbalken (1, 1a) angeordnet werden, bevor der Beton (18) in diese gegossen wird, und daß die Befestigungsmittel in vorbestimmten Stellen gesichert werden, wonach Beton (18) in die Schalungsbalken (1, 1a) bis zu einer Höhe unmittelbar unterhalb der oberen Enden (14) der Befestigungselemente gegossen wird, und daß die oberen Enden (14) nach dem Abbinden des Betons (18) als Befestigungsmittel zum Sichern von Bauteilen (23) dienen, die sich oberhalb des fertiggestellten Bauwerkfundaments befinden.