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Die
gegenwärtige
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten von Fugen
in Schlitzwänden,
und insbesondere auf eine mehrteilige Fugendichtung mit einem hydrophilen
Material, das bei Kontakt mit Wasser anschwillt.
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Eine
Schlitzwand wird durch Gießen
einer Reihe von möglicherweise
bewehrten Betonplattenfeldern in ausgehobenen Gräben gemäß der Beschreibung beispielsweise
in
EP 0 101 350 und
EP 0 402 247 hergestellt.
In manchen Fällen
werden zunächst
abwechselnde „primäre" Felder errichtet,
wonach mit „sekundären" Feldern eingefüllt (d.h.
die Wand geschlossen) wird. Die Reihenfolge des Einbaus der Felder
wäre z.B.
1, 3, 5, 7, 9, 11 usw., und dann für die darauffolgenden Felder
2, 4, 6, 8, 10 usw. In anderen Fällen
werden erst ein paar „primäre" Felder hergestellt,
z.B. die Felder 1, 10 und 20. Danach erfolgt der Einbau einer Reihe
von „Kontinuitäts"-Feldern 2, 11, 3,
12 usw., wobei die Schlitzwand schließlich mit „Schließfeldern" 9 und 19 geschlossen wird. Für alle Primärfelder
muss an jedem Rand ihres zugehörigen
Grabens eine Verschaltung benutzt werden, so dass gut definierte
Kanten für
jedes Feld erhalten werden, damit gewährleistet ist, dass die Fugen
zwischen aneinandergrenzenden Feldern wasserdicht gemacht werden
können.
Demgegenüber erfordern
Kontinuitätsfelder
nur eine einzige Verschaltung an demjenigen Rand des Grabens, der
von dem vorher abgegossenen Feld am weitesten entfernt ist. Eine
Verschaltung ist für
Schließfelder überflüssig. Die
Verschaltungen werden konventionell als „Stöße" bezeichnet und geben dem Beton an jeder lotrechten
Kante der Felder eine vorgegebene Form.
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Zur
Reduzierung der Wasserleckage über die
Verbindungsstellen zwischen den Feldern ist es (bei bestimmten Arten
von Stößen) möglich, eine
Fugendichtung zwischen aneinander angrenzenden Feldern anzuordnen.
Eine Fugendichtung besteht aus einem Streifen aus geeignetem Material,
z.B. aus Gummi, PVC oder Stahl, usw., dessen eine Längskante
in dem Rand eines gegossenen Felds und dessen andere Längskante
in dem angrenzenden Feld eingebettet ist. Die Fugendichtung erstreckt
sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Höhe der Schlitzwand.
Eine solche Fugendichtung kann unter Verwendung eines Stoßes installiert
werden, der ein Nut in seiner Stirnfläche aufweist, in der die Fugendichtung
montiert werden kann, so dass etwa die Hälfte ihrer Breite freiliegt.
Füllt man
auf dieser Seite des Stoßes
Beton in den Graben ein, und lässt man
diesen aushärten,
dann kann man den Stoß anschließend entfernen,
so dass etwa die Hälfte
der Fugendichtung in dem erhaltenen Betonfeld eingebettet bleibt.
Wird das nächste
Feld gegossen, wird der verbleibende, freiliegende Teil der Fugendichtung
in dem Beton eingebettet, was zur Ausbildung einer Dichtung zwischen
den beiden aneinandergrenzenden Feldern führt. Typische Fugendichtungen
weisen wulstförmige
Längskanten
auf, was der Fugendichtung einen hantelförmigen Querschnitt mit einer
mittigen Verdickung als Option verleiht.
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Diese
Art von Fugendichtung gewährleistet jedoch
nicht unbedingt die Wasserdichtheit an den Feldverbindungen. Der
Grund hierfür
liegt darin, dass die bekannten Fugendichtungsvarianten auf der
Tatsache aufbauen, dass Beton beim Aushärten leicht schrumpft. Ein
Element, das vollständig
von Beton umgeben ist, wird rundherum festgehalten, wenn der Beton
schrumpft, jedoch sind die Wulstkanten der bekannten Fugendichtungsvarianten
wegen des Vorhandenseins des Mittelteils der Fugendichtung nicht vollständig von
Beton umgeben. Demgemäß besteht ein
potentielles Risiko einer Waterleckage. Des weiteren sind die Installationsbedingungen
in der Praxis weit von Perfektion entfernt, teilweise, weil die
Fugendichtung „blind" unter einer Bentonitaufschlämmung installiert
ist, die suspendierten Sand u.ä.
enthält,
und teilweise, weil der Beton ohne ein Vibrieren eingefüllt wird,
was bedeutet, dass Bentonit und/oder Sand u.ä. nicht vollständig von
den Kanten der Fugendichtung entfernt worden sind.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. EP-A-0580926 legt eine zweiteilige Fugendichtung offen,
wie sie in aus Betonfeldern geformten Schlitzwänden verwendet wird, in denen
die beiden Teile in aneinandergrenzende Betonfelder eingegossen
werden, wo sie an einer Stelle zwischen den beiden Felden ineinander
eingreifen können.
Aus hydrophilem Material hergestellte Fugendichtungen sind zur Herstellung
von Baufugen in konventionellen Betonkonstruktionen „über dem
Boden" verwendet
worden. Das hydrophile Material wird unter trockenen Bedingungen
in der Fuge angebracht. Wenn und sobald Wasser in die Fuge eindringt,
schwillt das hydrophile Material und bildet dadurch eine Dichtung
zwischen den beiden aneinandergrenzenden Betonteilen. Demgegenüber ist
die Verwendung von hydrophilen Fugendichtungen bei Schlitzwänden mit
einer Reihe von Problemen verbunden, letztlich, weil die Installation
in einer wässrigen
Umgebung erfolgt und nicht zuletzt, weil der Teil der in das zweite
Feld einzubauenden Fugendichtung anschwillt, ehe der Graben für dieses
Feld ausgehoben und der Beton eingefüllt worden ist. Eine Vorgehensweise
zur Handhabung dieses Problems ist die Verwendung von hydrophilen Fugendichtungen,
die mit einer Schutzschicht, z.B. aus Zucker, ausgestattet sind,
was theoretisch eine Verzögerung
von mehreren Tagen ergibt, ehe das Anschwellen beginnt. Eine solches
Verfahren ist jedoch häufig
unzuverlässig,
hautpsächlich,
weil die Beschichtung einer Zuckerglasur ähnelt, die versprödet, wenn
die Fugendichtung flexibel arbeitet, bei der Handhabung leicht beschädigt wird
und die Beschichtung fehlerhafte Stellen aufweist, die alle zu einem
vorzeitigen Anschwellen von Teilen der Fugendichtung führen. Des
weiteren ist es bei vielen Installationen nicht unüblich, einen
längeren
Zeitraum zwischen der Herstellung aneinandergrenzender Felder zu
belassen, als den, den die Schutzbeschichtung verträgt; tatsächlich sind
Zeiträume
von dreißig
Tagen nichts Ungewöhnliches.
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Bei
der gegenwärtigen
Erfindung handelt es sich um eine Fugendichtung zur Verwendung zwischen
aneinander angrenzenden Feldern einer Schlitzwand, bestehend aus
einem ersten Bauelement in Form eines mit entlang einer ersten Längsachse
verlaufendem Haltekanal versehenen Langbands, und mit einem zweiten
Bauelement in Form eines mit einem entlang einer ersten Längskante
verlaufenden Passungsansatz versehenen Langbands, bei dem der Haltekanal
des ersten Bauelements so ausgebildet ist, dass er den Passungsansatz
des zweiten Bauelements gleitend im Passsitz festhält, dadurch
gekennzeichnet, dass
- i) sowohl das erste als
auch das zweite Bauelement über
ihre der ersten Längskante
gegeüberliegenden
Länge mit
einem hydrophilen Material ausgestattet sind, und
- ii) entweder der Haltekanal oder der Passungsansatz über seine
Länge mit
einem hydrophilen Material ausgestattet ist, wobei das hydrophile
Material beim Einsatz der Dichtung der Fuge zwischen dem ersten
und zweiten Bauelement dient.
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Beim
Bau einer Schlitzwand wird zunächst ein
erster Graben ausgehoben und an jedem Ende des Grabens ein Stoß gesetzt.
Jeder Stoß kann
mit einer Längsnut
ausgestattet sein, in die das erste Bauelement der Fugendichtung
eingesetzt wird, so dass die erste Kante des Bauelements freiliegt.
Es ist üblich,
das erste Bauelement der Fugendichtung vor der Installationen jedes
Stoßes
in die Nut einzusetzen. Danach wird zur Ausbildung eines Felds Beton in
den Graben eingefüllt,
wobei die erste Kante der Fugendichtung in der Kante des Felds eingebettet wird.
Man kann Bentonit durch den Haltekanal des ersten Bauelements der
Fugendichtung pumpen, um diesen von Beton und anderem Material freizuhalten. Nach
der Aushärtung
des Betons und dem Ausheben eines angrenzenden Grabens wird der
Stoß entfernt und
legt den Haltekanal des ersten Bauelements frei. Der Passungsansatz
des zweiten Bauelements der Fugendichtung wird dann mit gleitendem
Passsitz in den Haltekanal des ersten Bauelements eingesetzt, ehe
eine weitere Menge Beton zur Ausbildung eines zweiten Felds eingefüllt wird.
Die beiden Felder werden danach mit einer zweiteiligen Fugendichtung verbunden,
die an ihren Schnittstellen mit den Feldern sowie in der Region
ihrer verriegelten Verbindung mit hydrophilem Material ausgestattet
ist. Dies sind die einzigen Stellen, an denen Wasser zwischen den
aneinander angrenzenden Feldern der Schlitzwand überströmen kann. Das Vorhandensein
eines hydrophilen Materials, das bei Kontakt mit Wasser anschwillt,
dient der wesentlichen Reduzierung der Möglichkeit eines solchen Überströmens von
Wasser.
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Es
ist selbstverständlich,
dass das zweite Bauelement der Fugendichtung als Alternative als Erstes
installiert werden kann, gefolgt von dem ersten Bauelement, nach
dem Aushärten
des ersten Betonfelds.
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Durch
Benutzung einer zweiteiligen Fugendichtung, deren einzelne Teile
erst zum Zeitpunkt der Herstellung des zugehörigen Betonfelds installiert werden
müssen, überwindet
die Erfindung die mit bekannten hydrophilen Fugendichtungen verbundenen Probleme.
Insbesondere, weil die gegenwärtige
Erfindung kein Freilegen der hydrophilen Bauelemente der Fugendichtung über längere Zeitäume während der
Installation erfordert, lassen sich insbesondere die mit ineffizienten
Schutzbeschichtungen verbundenen Probleme vermeiden.
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Das
erste und zweite Bauelement der Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung kann
aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, wie
zum Beispiel Kunststoffen, Gummi oder Stahl, usw. Ein besonders
geeignetes Material ist Niederdruckpolyethylen (HDPE) o. dgl. Das hydrophile
Material kann aus einer Mischung aus Bitumen und trockenem Bentonit
oder, was stärker
bevorzugt wird, einem Polymer bestehen, wie es unter dem Handelsnamen
Hydrotite zum Verkauf angeboten wird.
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Als
Alternative kann anstelle der Ausführung jedes Stoßes mit
einer Längsnute
passend für
die Aufnahme des ersten Bauelements der Fugendichtung jeder Stoß mit Befestigungsmitteln
ausgeführt werden,
die es möglich
machen, das erste Bauelement der Fugendichtung lösbar mit einer Fläche des Stoßes zu verbinden.
Diese Befestigungsmittel können
in Form eines Paars von im wesentlichen in Längsrichtung parallel verlaufenden
Stäben
ausgeführt
sein, die an eine Fläche
jedes Stoßendes
angeschweißt
sind. Auf diese Art und Weise bleibt das erste Bauelement der Fugendichtung
beim Entfernen des Stoßes
von einem gegossenen Feld in diesem Feld eingebettet, so dass sich
der Haltekanal innerhalb des Betonkörpers befindet. Das kann die
lotrechte Entfernung des Stoßes
aus dem Betonfeld mit Hilfe eines Schwingers, oder einfach durch
Anheben des Stoßes
erleichtern.
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Zum
besseren Verständnis
der gegenwärtigen
Erfindung, und um zu zeigen, wie sie zu realisieren ist, folgt jetzt
eine beispielsweise Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen.
Auf diesen zeigt
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1 einen
Querschnitt einer hantelförmigen
Fugendichtung vom bekannten Stand der Technik;
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2 einen
Querschnitt durch eine Fugendichtung vom bekannten Stand der Technik
mit einer mittigen Verdickung;
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3 einen
Querschnitt durch ein erstes Bauelement einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung;
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4 einen
Querschnitt durch ein zweites Bauelement einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung;
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5 einen
Querschnitt des ersten Bauelements gemäß 3 verbunden
mit dem zweiten Bauelement gemäß 4.
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6 bis 8 zeigen
in Querschnitten die Stufen des Einbaus einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung;
und
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9 zeigt
einen Querschnitt eines ersten Bauelements einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung,
die lösbar
an einer Fläche
eines Stoßes
angebracht ist; und
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10 zeigt
einen Querschnitt durch eine fertiggestellte Fugendichtung, die
das erste Bauelement gemäß 9 einbezieht.
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1 zeigt
eine bekannte Art von Fugendichtung 1 mit einem flachen
Mittelabschnitt 2 mit wulstförmigen Kanten 3, die
die Ausbildung eines hantelförmigen
Querschnitts bewirken. 2 zeigt eine weitere bekannte
Type von Fugendichtung 1, die der in 1 dargestellten
Type ähnlich
ist, jedoch eine mittige Verdickung 4 aufweist. Beide diese
Fugendichtungstypen sind einteilige Artikel mit der Folge, dass
die Benutzung eines hydrophilen Elements schwierig ist, weil dieses
während
des Installationsprozesses über
längere
Zeiträume
dem Einfluss von Wasser ausgesetzt ist, was zu vorzeitigem Anschwellen
führt.
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3 zeigt
ein erstes Bauelement 5 einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung. Das
erste Bauelement 5 enthält
ein weitgehend flaches Mittelstück 6,
das mit einem sich im wesentlichen über die gesamten Längskante 8 erstreckenden hydrophilem
Materialstreifen 7 ausgestattet ist. Die andere Längskante 9 ist
mit einem Haltekanal 10 ausgestattet, der sich im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Bauelements 5 erstreckt. Der Haltekanal 10 ist
mit einem einspringenden Mundstück 11 ausgeführt.
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4 zeigt
ein zweites Bauelement 12 einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung. Das
zweite Bauelement 12 enthält ebenfalls ein weitgehend
flaches Mittelstück 13,
das mit einem sich im wesentlichen über die gesamte Längskante 15 erstreckenden
hydrophilen Materialstreifen 14 ausgestattet ist. Die andere
Längskante 16 ist
mit einem Passungsansatz 17 ausgestattet, der sich im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Bauelements 12 erstreckt. Der Passungsansatz 17 ist
in Form eines Flansches dargestellt, jedoch kann eine beliebige
andere, geeignete Konfiguration benutzt werden. In der dargestellten
Ausführungsform
ist eine weiterer, sich über
die Länge
des Passungsansatzes 17 erstreckendender Streifen 18 aus
hydrophilem Material vorgesehen.
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Die
ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 können wie
in 5 dargestellt miteinander verriegelt werden. Der
Passungsansatz 17 des zweiten Bauelements 12 wird
in den Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 eingeführt, in
dem das zweite Bauelement 12 gleitend in Position gebracht
wird, sobald das erste Bauelement 5 eingebaut worden ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass beim Einbau des zweiten Bauelements 12 vor
dem ersten Bauelement 5 der Streifen 18 aus hydrophilem
Material im Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 anzuordnen
ist. Grund hierfür
ist, dass das hydrophile Material sonst während der Zeit zwischen dem
Abgießen
aufeinanderfolgnder Felder einer Beeinflussung durch Wasser ausgesetzt
wäre.
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Die
Streifen 7, 14, 18 aus hydrophilem Material
können
mit Klebstoff an den Bauelementen 5, 12 befestigt
werden, oder sie können
einfach mit Presssitz in Haltenuten eingedrückt werden.
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Die
ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 haben typisch
eine Dicke im Bereich von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 2 bis 6
mm, sowie eine Breite im Bereich von 50 bis 150 mm, vorzugsweise
von 70 bis 120 mm. Die Längen
der ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 werden
so gewählt,
dass sie der Tiefe der zu errichtenden Schlitzwand entsprechen.
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Die
Schritte beim Einbau einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung
werden in 6, 7 und 8 erläutert. Nach
dem Ausheben eines Grabenabschnitts 19 wird zunächst ein Stoß 20 in
Position gebracht. Der Stoß 20 weist
eine Längsnut 21 auf,
die für
die Aufnahme des Haltekanals 10 des ersten Bauelements 5 der
Fugendichtung ausgebildet ist. Sobald der Stoß 20 und das erste Bauelement 5 in
Position sind, installiert man vorteilhafterweise ein typisch aus
halbhartem PVC hergestelltes Kunststoffrohr 23 im Haltekanal 10,
das im Idealfall über
die gesamte Länge
des ersten Bauelements 5 verläuft. Anschließend wird
zur Ausbildung des ersten Felds 22 gemäß der Darstellung in 7 Beton
in den Graben 19 auf der jeweiligen Seite des Stoßes 20 eingefüllt. Beim
Einfüllens
des Betons und während
seiner Aushärtung
wird eine Spülflüssigkeit, z.B.
eine Bentonitsuspension, durch das Rohr 23 gepumpt, um
den Haltekanal 10 von Mörtel
und anderen Rückständen freizuhalten.
Ein angrenzender Grabenabschnitt 19' wird anschließlich auf der freien Seite
des Stoßes 20 ausgehoben
und der Stoß 20 (und
gegebenenfalls das montierte Rohr 23) danach entfernt,
so dass der Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 freigelegt
wird. Der Passungsansatz 17 des zweiten Bauelements 12 wird
dann zur Fertigstellung der Fugendichtung über die volle Länge des Haltekanals 10 des
ersten Bauelements 5 gleitend eingeschoben, und Beton wird
auf die übliche
Art und Weise in den Grabenabschnitt 19' eingefüllt, so dass ein zweites Feld 24 ausgebildet
wird, in dem wie in 8 dargestellt das zweite Bauelement 12 eingebettet
wird.
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Im
endgültigen,
installierten Zustand weist die Fugendichtung drei hydrophile Streifen 7, 14 und 18 auf,
jeweils einen an jeder Extremität
der Fugendichtung und eine an der Verriegelung. Hier handelt es
sich um die einzigen Stellen, an denen Wasser die Schlitzwandfuge
durchströmen
kann, und die hydrophilen Streifen 7, 14 und 18 gewährleisten,
dass das Vorhandensein von Wasser die Integrität der Trennfuge verbessert.
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Anstelle
der Verwendung von Stößen 20 mit einem
Längsschlitz 21 wie
in 6 dargestellt, ist es möglich, einen Stoß 25 mit
(wie in 9 dargestellt) auf seiner Stirnfläche montierten
Haltemitteln 26 zu verwenden. Die Haltemittel 26 können aus
einem Paar von im wesentlichen parallel in Längsrichtung verlaufenden Stäben bestehen,
die mit dem Stoß 25 heftverschweißt oder
auf sonstige Art und Weise an diesem befestigt sind. Ein geändertes
erstes Fugendichtungselement 27 wird dann unter Verwendung der
Haltemittel 26 an der Stirnfläche des Stoßes 25 befestigt und
der Konstruktionsverbund in sein Position abgesenkt. Danach wird
auf die übliche
Art und Weise ein Betonfeld gegossen und wenigstens bis zur teilweisen
Aushärtung
belassen. Wenn der Stoß 25 entfernt
wird, ist das erste Fugendichtungselement 27 auf solche
Art und Weise in dem Betonfeld eingebettet, dass das Mundstück des Haltekanals 28 bündig mit
der Endfläche
des Felds abschließt.
Die Stäbe 26 werden
ebenfalls in das Betonfeld eingebettet und beim Entfernen des Stoßes 25 von
dessen Stirnfläche
getrennt. Danach wird ein zweites Fugendichtungselement 29 am
ersten Bauelement der Fugendichtung 27 befestigt, ehe ein
angrenzendes Feld gegossen wird, wie in 10 am
deutlichsten dargestellt wird.