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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von vorgespannten Rohren
aus Beton od. dgl. Vorgespannte Rohre aus Beton oder ähnlichem Material sind hisher
auf verschiedene Weise hergestellt worden. Es war indessen immer schwierig, die
Herstellung mit einer befriedigenden Leistung durchzuführen. Bei den bekannten Verfahren
zum Herstellen von vorgespannten Betonrohren wurde nämlich die gesamte Form so lange
in Anspruch genommen, bis der Beton abgebunden oder wenigstens so weit erhärtet
war, um die Belastung dbrch die vorgespannte Bewehrung aushalten zu können. Aus
!diesem Grunde mußte man, um eine befriedigende Leistung zu erreichen, mit einer
großen Anzahl von verhältnismäßig kostspieligen Formen arbeiten.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von vorgespannten Rohren aus Beton od.,dgl., wobei der Beton od. dgl. und die Längs-
und Ringbewehrung zwischen eine verformbare (dehnbare) Außenform und eine ebenfalls
verformbare (dehnbare) Innenform"gegebenenfalls zwischen eine Außenform und mehrere
solcher Innenformen, die während verschiedener Herstellungsmomente nacheinander
wirksam werden, eingebracht wird. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß,
nachdem der eingegossene Beton befriedigend gefestigt ist, ohne abgebunden zu sein,
während Zementwasser (mit Bindemjittel vermengte Flüssigkeit) durch die durchlässige
Außenform und/oder Innenform verdrängt wordlen ist, das Betonrohr mit der Innenform
aus der Außenform herausgenommen wird, wobei letztere zum Gießen eines neuen Rohres
verwendet werden kann.
Durch die Erfindung werden Vorteile verschiedener
Art erzielt. Zuerst eine bedeutende Erhöhung der Leistung durch einfachere Handhabung
und -bessere Ausnutzung der Formausrüstung, insbesondere der Außenformen. Ferner
fällt das Montieren bzw. Abmontieren der Außenform und/oder der Innenform weg, was
nicht nur einen Zeitgewinn, sondern auch einen wirtschaftlichen Vorteil bedeutet.
Erfindungsgemäß wird ferner durch Spalten zwischen den Elementen der Außen-und Innenformen
diie Entwässerung dies Betons, der zwischen .die Formen eingeführt worden ist, beschleunigt.
Außerdem erhält das fertiilge Rohr bei Verwendung von Formen gemäß der Erfindung
eine genaue Rundheit, wodurch zusätzliche Spannungen vermieden werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung sollen näher an Hand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben werdle:n.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Rohr beim Herstellen;
Fig. 2 zeugt einen waagerechten Schnitt nach der Linie II-I I in Fig. i ; Fig. 3
zeigt einen waagerechten Schnitt nach der Linie III-111 in Fig. i ; Fi#g.4 zeigt
im Detail die Partie um das untere Ende des Rohres in. Fig. i ; Fig. 5 zeigt einen
waagerechten Schnitt durch Formelemente; Fig. 6 und 7 zeigen senkrechte Schnitte
durch Rohrformen; Fig.8 zeigt im Detail eine Gelenkverbindung zwischen Formelementen
und dem starren Gerüst der Form.
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In Fig. i bezeichnet i das Betonrohr während des Gießens. 2 ist eine
senkrechte Bewehrung und 3 eine Ringbewehrung. ¢ bezeichnet die Außenform und 5
die Innenform, die aus einer elastischen Hülse besteht. 6 ist ein beweglicher Trichter
zum Einfüllen des Betonfis. 7 ist eine äußere und) 8 eine innere Düse zur Führung
der elastischen Hülse 5. 9 ist ein Bodenstück in Gestalt einer Platte, in deren
Mitte eine Spindel io angebracht ,ist. i i bezeichnet eine Kappe oder Deckplatte,
12 eine Stopfbuchse und 13 eine :Mutter. 14. bezeichnet Umfassungsringe und 15 ist
ein Fundament.
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Die Vorrichtung arbeitet in, folgender Weise Während :der Trichter
6, vorzugsweise unter Vibration, nach oben geführt wird, wird er mit Beton gefüllt
gehalten, welcher den Raum zwischen der Außenform q: und der Innenform 5 ausfüllt,
die in ,irgendeiner Weise, beispielsweise durch eine innere Wasserfüllung unter
Spannung gehalten wird. Die elastische Hülse 511, .aus welcher die Hülse 5 besteht,
wird allmählich zugeführt, in dem die Düsen 7 und 8, «-elche aus konzentrischen
Trichtern bestehen, gleichzeitig .mit dem Trichter 6 gehoben werden. Wenn in dieser
Weise das Rohr zu der vollen Höhe geformt ist, wird die Deckplatte i i zusammen
mit der Stopfbuchse 12 angebracht und die Mutter 13 angezogen. Durch die Deckplatte
oder das Bodenstück erfolgt die Zufuhr von Preßflüssigkeit, z. B. Wasser, in die
elastische Innenform 5, wodurch der Beton -in Richtung auswärts gepreßt und verfestigt
wird, während Wasser durch die durchlässige Außen- und Innenform entweicht. Schon
nach kurzer Zeit und bei verhältnismäßig niedrigem Druck ist diese Wirkung erreicht.
Es ist ferner zu bemerken, ,daß während dieses Entwässerungsvorgangs diie Außenform
steif bleiben kann, d. h. sich nicht ausdehnen muß. Während eines späteren Arbeitsgangs
erfolgt die eigentliche Vorspannung der Ringbewehrung, n.ndem der Flüssigkeitsdruck
,in ,der Innenform erhöht und die Außenform gedehnt wird. Bei dieser Dehnung werden
der Beton und die in ihm einsgebettete Ringbewehrung, mitgenommen und letztere vorgespannt.
Nachdem der Druck genügend lange ausgeübt worden ist, wird das Anschlußrohr für
die Wasserzufuhr 16 durch den Hahn 17 gesperrt und die Außenform noch mehr erweitert,
nun aber nicht durch eine weitere, Ausidehnu ng der Innenform, sondern durch von
außen an die Außenform angreifende Mittel, bis das Betonrohr von der Außenform freikommt.
Dias Betonrohr wird jetzt von der Innenform gehalten und kann, da der Beton zwar
noch nicht abgebunden,aber.doch ausreichend an Festigkeit gewonnen hat, aus der
Außenform entfernst werden, welche nach Reinigung zum Gießen des nächsten Rohres
verwendet werden kann.
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InFig. 3 ist im waagerechten Schnitt die elastische Hülse 5a, die
die Innenform 5 bildet, in gefalteter Form, also ehe sie an ihrem Platz über den
Düset 7 und 8 anbracht wird, dargestellt.
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Fig: -. zeugt die untere linke Ecke des Bodens nach Fig. i in einer
Abwandlung. Hier .ist das Bodenstück 9 nicht mit der Deckplatte i i über diie -Spinfidel
io, sondern über !die in 'dem Beton enthaltene senkrechte Bewehrung verbunden. Letztere
ist in diesem Falle an den Enden finit Gewinden versehen, auf welche Muttern 18
geschraubt sind. Die Figur zeigt eine ringförmige Aussparung. i9, welche nebst dem
dazugehörigen Kanal 2o zur Abfuhr von. Wasser .dient, Idas gegebenenfalls zwischen
der Hülse 5 und dem Bodenistück 9 passieren kann. Die Elemente zur Aufnahme von
Zugkräften zwischen der Deckplatte und dem Bodenstück können auch außerhalb der
Außenform oder innerhalb zier Wandung der Außenform angebracht sein.
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Die dehnbaren Formteile edler Außen- und Innenform (Fig. 5) bestehen
aus Formelementen 22 bzw. 21, zwischen welchen elastische Leisten 23 angebracht
sind, z. B. aus Gummi, mit Kanälen 2,4 versehen, welchen Druckflüssigkeiit zum Zwecke
ihrer Ausdehnung zugeführt werden kann. Zwischen dien Formelementen wenden Spalten
25 gebildet, um das Wasser aus dem Beton i abzuleiten.
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Die Herstellung eines Betonrohres zwischen Innen- und Außenform nach
einer anderen Ausführungsart veranschaulicht Fi.g.6. 27 bezeichnet ein starres Innenformgerüst.
28 ein starres Außenformger st. Die Formgerüste sind mit ihren dehnbaren Formteilen
mittels Gelenke 29 verbunden. Zwischen den inneren Formelementen, 21 und dem linne-ren
Gerüst 27 ist eine hydraulische Presse 3o angebracht, ebenso wie zwischen den äußeren
Formelementen 22 und dem äußeren Formgerüst 28 die
hydraulische
Presse e31. Der dehnbare Formteil der Innenform (die Formelemente) bist bei 32 mittels
Stahlseile 33 aufgehängt.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Nachdem Beton von dem oberen Rand!
der Formen eingefüllt worden ist, werden die Pressen 30 in Gang gesetzt und
drücken das Gerüst 27 in Richtung abwärts, wobei die Gelenke 29 einen immer kleiner
werdenden Winkel a mit der Horizontalebene bilden. Da das Gerüst 27 starr ,ist (in
steifer Konstruktion ausgeführt), wird eine Dehnung der Innenform 5 in radialer
Richtung nach außen erzielt. Die Dehnung der Form 5 .in radialer Richtung führt
eine Entwässerung des Betons herbei, indem das Wasser durch die Spalte 25 der Innen-
und Außenform ausgepreßt wird und auf der freien Seite der Formelemente wegströmt.
Während des hier beschriebenen Arbeitsvorgangs war die Außenform 4 mit ihrem Gerüst
28 starr verbunden, und eine Erweiterung des Innendurchmessers des Betonrohres hat
also nur in dem Maße stattgefunden,, wie sie durch dien Wasserabgang bedingt worden
ist. Nachdem somit unter der Einwirkung eines mäßigen Preßdrucks in den Pressen
30 eine befriedigende Verfestigung des Betonfis stattgefunden hat, läßt man
,dien Druck auf der unteren Seite des Kolbens in den Pressen 31
nach, was
eine Erweiterung der Außenform nach auswärts gestattet. Nach und nach wird der Druck
in den Pressen 3o auf der unteren Seite des Kolbens erhöht, wodurch dlie Innenform
5 immer kräftiger nach außen preßt. Indem man auf diese Weise weiter mit den Gruppen
von Pressen 30 und 3 1 arbeitet, kann das Betonrohr während seiner
Herstellung Drücken bzw. Erweiterungen entsprechend jedem erwünschten Arbeitsvorgang
als Funktion der Zeit ausgesetzt werden. Die Außenform kann schließlich dadurch
noch weiter ausgedehnt werden, bis sie sich von der Außenseite des Rohres löst,
daß der Druck unter dem Kolben der Presse 3 1 nachgelassen und statt dessen
ein Druck über dem Koll}en .in der Presse 3 i grasgeübt wind. Wenn das Rohr auf
diese Weise außen befreit ist, kann es nebst der Innenform 5 aus der Außenform herausgehoben
werden. Das Gießen eines neuen Rohres kann beginnen, nachdem d:ie Außenform reingespült
worden ist.
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Fig. 7 zeigt eine andere Vorrichtung zum Herstellen von vorgespannten
Rohren. Der Beton i wird zwischen die Außenform 4 und eine Innenform 5 eingeführt,
welch letztere aus einer Gummiblase besteht, die am Ende 34 fest angebracht und
am Ende- 35 an einem Stahl 36 befestigt ist. Die Gummiblase wird von,innen unter
Flüss igkeitsdruck gesetzt und ist von einem Schild 37 abgedeckt. Die Teile 35,
36 und 37 bewegen sich langsam aufwärts mit dem Füllen der Form. Ist die Form gefüllt
und der Beton unter der Einwirkung des Drucks von der Innenform her verfestigt,
während die Außenform 4 die Dehnung nicht mitmacht, wird der Schild 37 entfernt
und die Gummiblase in die Anfangslage zurückgebracht. Nun wird eine Innenform von
Bier in Fig. 6 dargestellten Bauart in das vorverdichtete Rohr eingebracht und unter
gleichzeitiger Erweiterung der Außenform zwecks. Vorspannung der Ringbeweh-ru gen
gedehnt. Das Betonrohr nebst Innenform kann dann; wie schon vorher beschrieben,
entfernt werden. Dieses Herstellungsverfahren hat den Vorteil, daß das Betonrohr
eine glatte Innenfläche aufweist und daß außerdem das Einfüllen des Betons im Gegensatz
zu den anderen Verfahren ganz allmählich .und unter Vermeidung eines Stürzens des
Betons durch die ganze Formhöhe hinunter geschehen kann, was -immer die Gefahr einer
Trennung herbeiführen kann.