DE916035C

DE916035C - Verfahren zum Herstellen von Hohlkoerpern, insbesondere von Druckrohren, aus Spannbeton

Info

Publication number: DE916035C
Application number: DED11369A
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1952-01-17
Filing date: 1952-01-17
Publication date: 1954-08-02

Description

Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere von Druckrohren, aus Spannbeton Die Anwendung von Spannbeton bei der Her-Stellung von Hohlkörpern, insbesondere von Rohren, die einem Innendruck ausgesetzt werden, ermöglicht es, hochwertigen Stahl auszunutzen und bei verhältnismäßig geringen Wandstärken und damit kleinen Rohrgewichten Risse im Beton zu vermeiden.
Diese Vorteile sind bereits auf verschiedene Weise verwirklicht worden. So ist z. B. bekannt, auf dünnwandige erhärtete Betonrohre Bewehrungen unter Spannung aufzuwickeln oder Bewehrungen in warmem Zustand aufzubringen, die unter dem Einfluß der Abkühlung eine Zugspannung erhalten. Bei solchen Verfahren muß nachträglich eine Schutzschicht für die Bewehrung aufgebracht werden, die in der Regel nicht vorgespannt ist. Bei auftretendem Innendruck reißt eine solche Schutz-Schicht häufig, wodurch der Rostschutz der Bewehrung in Frage gestellt ist. Außerdem erfordert dieses Verfahren einen zweiten, aufwendigen Arbeitsgang.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Rohr nach dem Umwickeln unter Vorspannung einem Innendruck auszusetzen und dann eine Betonschutzschicht aufzubringen, um auch in dieser nach dem Erhärten und Ablassen des Innendruckes eine Druckvorspannung zu erzwingen. In diesem Fall ist der Aufwand noch größer.
Nach einem anderen bekannten Verfahren, das die Schichtenbildung vermeidet und eine gleichmäßige Druckvorspannung über den ganzen Betonquerschnitt ermöglicht, wird die Bewehrung im Innern der Wandung des Betonringes angeordnet. Durch einen verformbaren Mantel und Kernteil wird zunächst eine Verdichtung des Betons und dann, durch überwiegenden Innendruck, eine Ausweitung erzwungen. Der noch nicht abgebundene Beton wird dabei verformt und nimmt die Bewehrung mit, die dadurch eine Vorspannung erhält. Dabei muß der Innendruck so lange erhalten bleiben, bis der Beton ausreichend erhärtet ist, um die Vorspannkräfte übernehmen zu können.
Zur Durchführung eines solchen Verfahrens notwendige Einrichtungen sind sehr aufwendig. Außerdem ist mit hohen Betonkriechverlusten zu rechnen, weil die Vorspannkräfte auf den noch jungen Beton übertragen werden müssen.
Es ist auch schon versucht worden, Stahlbetonrohre aufzuweiten und die dabei entstehenden willkürlichen Risse unter Druck mit Zementmilch auszufüllen. Diese Art der Herstellung ist offensichtlich technisch unzulänglich und hat keine praktische Bedeutung erlangt.
Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen von Flüssigkeitsbehältern aus Ringsegmenten aus Beton bekannt, die einem inneren Überdruck ausgesetzt sind. Bei diesem Verfahren wird ein aus Segmenten zusammengesetzter Ring mit einer Drahtumwicklung versehen, die unter solcher Spannung gehalten -wird; daß die in dem Behälter vom größten Innendruck hervorgerufenen Druckspannungen in jedem Querschnitt der Ringe durch die genannte Zugspannung aufgehoben werden.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß bei der Herstellung von Hohlkörpern aus Spannbeton, insbesondere Rohren, bei der die an den Enden in der Wandung des Hohlkörpers verankerte Bewehrung in Form von Wendeln ohne Verbund in die Hohlkörperwandung einbetoniert wird, die Wandung des Hohlkörpers durch eine Längsfuge oder durch mehrere Längsfugen, vorzugsweise durch vier jeweils in den Kreisviertelpunkten angeordnete Längsfugen unterteilt wird. die nach dem Aufweiten des Hohlkörpers und dadurch erzielter Vorspannung der Bewehrung vermörtelt werden.
Zur Verhinderung eines Verbundes zwischen Beton und gewendelter Bewehrung kann diese 7. B. -durch Eintauchen in ein heißes Bitumenbad mit einem Überzug versehen werden. Bei in dieser Weise, nämlich durch einen Bitumenüberzug, bewirkter Verhinderung eines Verbundes zwischen Beton und . Bewehrung wird der Hohlkörper vor dem Spannen der Bewehrung zweckmäßig erwärmt, damit die beim Spannen entstehenden Reibungswiderstände durch Erweichen des Bitumen verringert werden.
Wenn man, was ebenso möglich ist, das Eintreten eines Verbundes zwischen Beton und gewendelter Bewehrung durch Anordnung der Bewehrung in Hüllrohren verhindert, dann können die zwischen Bewehrungseinlage und Hüllrohrwandung verbleibenden Hohlräume nach dem Eintragen der Vorspannkräfte mit Mörtel ausgepreßt werden.
Vor dem Ausweiten bzw. dem Spannen der Betonhohlkörper können auf der Innenseite und gegebenenfalls auch auf der Außenseite der Hohlkörper schmale, die Längsfugen überdeckende Bleche, Leisten od. dgl. angeordnet werden, die als Schalung beim Vermörteln der Fugen dienen.
Um zu vermeiden, daß die den Verbund verhindernde Schicht auf der gewendelten Bewehrung beschädigt wird, kann die Längsbewehrung mit der gewendelten Bewehrung durch Klammern wer -bunden werden.
Eine zweckmäßige Ausbildung eines gemäß der Erfindung hergestellten Spannbetonhohlkörpers, insbesondere eines Spannbetonrohres, besteht darin, daß die gewendelte Bewehrung aus zwei gegenläufigen Wendeln besteht. Hierdurch wird auch eine Längsvorspannüng im Hohlkörper erreicht und zugleich ein Verschieben der Betonschalen in den Längsfugen während des Vorspannens verhindert. Die Einlage zum Herstellen der Längsfugen kann so ausgebildet sein, daß sie die Bewehrung hinsichtlich der Betondeckung und hinsichtlich des gegenseitigen Abstandes der Wendeln in der richtigen Lage hält. Für die Einlage kann man Leisten, z. B. solche aus zähem Material wie z. B. aus Gummi, verwenden, die sich aus dem erhärteten Beton leicht herausziehen lassen.
Die Stahlspannung ist durch den Verlauf der Reibungsverluste im Bereich der Fugen am größten und nimmt mit der Größe des zugehörigen Zentriwinkels nach der Mitte der Betonkreisringausschnitte ab. Dadurch wird der Fugenmörtel besonders hoch vorgespannt, wodurch die in diesem Bereich etwa herabgesetzte Zugfestigkeit des Betons ganz oder zum Teil ausgeglichen wird. Am Rohr treten in der Regel an Scheitel, Sohle und Kämpfer durch äußere Belastungen Momente auf. Es ist deshalb vorteilhaft, beim Herstellen einer Rohrleitung aus Spannbetonrohren mit vier symmetrisch zueinander angeordneten Längsfugen die Rohre so zu verlegen, daß die Längsfugen jeweils zwischen Kämpfer und Sohle und zwischen Kämpfer und Scheitel liegen und durch Momente nicht nennenswert beansprucht werden.
In der Zeichnung zeigt Fig. i beispielsweise einen Rohrquerschnitt mit vier Längsfugen, Fig. a eine Möglichkeit der Ausbildung einer Fugeneinlage und Fig. 3 beispielsweise einen Rohrquerschnitt mit Aufweitungsvorrichtung.
Die in Fig. i und 3 dargestellten Stahlbetonrohrquerschnitte haben vier symmetrisch zueinander angeordnete Längsfugen. Die Fugeneinlagen i sind so ausgebildet, daß sie die Bewehrung in der richtigen Lage halten. Sie bestehen zweckmäßig aus zähem Baustoff, z. B. Holz, Kunststoffe. Gummi, damit sie sich aus dem erhärteten Beton -eicht herausziehen lassen. Fig. y zeigt eine Möglichkeit der Ausbildung :solcher Einlagen durch Anordnung von Nuten z. in denen die Bewehrung 3 gehalten ist.
Die beiden Enden der Bewehrung sind im Bereich einer Betonschale .I zwischen zwei Fugen mit Verbund verlegt und gegebenenfalls zusätzlich mit Haken oder einer schmalen Verankerung versehen. Diese Enden dienen lediglich zur Verankerung und sind nicht vorgespannt.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt mit Aufweitungsvorrichtung. An der Innenseite der Längsfugen 5 sind schmale Bleche 6 angeordnet, die als Schalung beim Vermörteln von außen dienen. Die Längsfugen können auch mit Mörtel ausgepreßt werden. In diesem Fall werden auch von außen Blechstreifen über die Längsfugen gelegt.
Die im Rohr notwendige Längsbewehrung 7 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel nicht vorgespannt. Sie ist mit der gewendelten Bewehrung durch Klammern verbunden, damit die den Verbund verhindernde Schicht auf der gewendelten Bewehrung nicht beschädigt wird.
Die Herstellung eines in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Stahlbetonrohres kann in üblicher Weise vorzugsweise stehend im Rüttelverfahren erfolgen. Die wendelartige Ringbewehrung wird ohne Verbund im Innern des Betonquerschnittes angeordnet. Durch die Fugeneinlageli wird der Betonkörper symmetrisch in vier gleich große Betonschalen aufgeteilt. Die äußere und innere Schalung kann nach geringer Anfangserhärtung des Betons entfernt und erneut verwendet werden, während das Betonrohr weiter erhärtet, bis der Beton die gewünschte Güte erreicht hat und das Schwinden des Betons zum größten Teil abgeklungen ist. Dann wird das Rohr auf bekannte Art mit Hilfe eines zwischen das Betonrohr und eine starre Kernform 9 eingebrachten verformbaren Innenkerns, z. B. eines Gummisackes 8, in den Wasser oder Luft hineingedrückt wird, aufgeweitet. Dabei öffnen sich die Längsfugen, die Fugeneinlagen werden entfernt, und die Fugen werden mit einem schnell erhärtenden Mörtel gefüllt. Da die Fugen verhältnismäßig schmal sind, haben sie eine hohe Gestaltfestigkeit, und der Innendruck kann nach kurzer Zeit, etwa i Stunde nach dem Vermörteln, abgelassen werden, worauf der Fertigungsgang praktisch beendet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere von Druckrohren, aus Spannbeton, bei denen die an den Enden in der Wandung des Hohlkörpers verankerte Bewehrung in Form von Wendeln ohne Verbund in die Hohlkörperwandung einbetoniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlkörpers durch eine Längsfuge oder durch mehrere Längsfugen, zweckmäßig durch vier jeweils in den Kreisviertelpunkten angeordnete Längsfugen, unterteilt wird und daß diese Längsfugen nach dem Aufweiten des Hohlkörpers und dadurch erzielter Vorspannung der Bewehrung vermörtelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise zur Verhinderung eines Verbundes zwischen Beton und gewendelter Bewehrung diese in ein heißes Bitumenbad getaucht wird.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verbund@ver hinderung zwischen Beton und gewendelter Bewehrung durch einen auf die Bewehrung aufgebrachten Bitumenüberzug in bekannter Weise der Hohlkörper vor dem Spannen der Bewehrung erwärmt wird, um die beim Spannen entstehenden Reibungswiderstände durch Erweichung des Bitumen zu verringern.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verbundverhinderung zwischen Beton und gewendelter Bewehrung durch Anordnung der Bewehrung in Hüllrohren die zwischen Bewehrungseinlage und Hüllrohrwandung verbleibenden Hohlräume nach dem Eintragen der Vorspannkräfte mit einer abbindefähigen Masse ausgepreßt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite oder auf der Innen- und Außenseite der Betonhohlkörper vor dem Ausweiten bzw. Spannen schmale, die Längsrdugen überdeckende Bleche, Leisten od. dgl. angeordnet werden, die als Schalung beim Vermörteln der Fugen dienen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht vorgespannte Längsbewehrung in bekannter Weise mit der gewendelten Bewehrung durch Klammern verbunden wird, damit die den Verbund verhindernde Schicht auf der gewendelten Bewehrung nicht beschädigt wird.
7. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6 hergestellter Hohlkörper aus Spannbeton, insbesondere Druckrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die gewendelte Bewehrung aus zwei gegenläufigen Wendeln besteht. B.
Einlage zum Herstellen der Längsfugen bei der Herstellung von Hohlkörpern aus Spannbeton nach einem der Ansprüche i bis 7, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, daß die Einlage die Bewehrung in bekannter Weise hinsichtlich der Betondeckung und hinsichtlich des gegenseitigen Abstands der Wendein in der richtigen Lage hält.
9. Verfahren zum Herstellen einer Rohrleitung aus nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6 hergestellten Spannbetonrohren oder aus Spannbetonrohren nach Anspruch 7, die vier symmetrisch zueinander angeordnete Längsfugen aufweisen, dadurch ge -kennzeichnet, daß die Rohre so verlegt werden, daß die Längsfugen jeweils zwischen Kämpfer und Sohle und zwischen Kämpfer und Scheitel liegen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 300223, 809 553, 233 674, 254 581.