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Formwandelement als bleibende Schalung für Bauwerke aus Gußbeton,
insbesondere für Sperrmauern u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Formwandelement,
welches als bleibende Schalung für Bauwerke aus Gußbeton, insbesondere für Sperrmauern
od. dgl., bestimmt ist. Durch die Erfindung wird bezweckt, die bisher bekannten
Formwandelemente dieser Art zu verbessern.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß jedes der Formwandelemente,
die allmählich während des Gießens errichtet werden, aus einer Platte besteht, die
an der Rückseite mit einem Vorsprung z versehen ist, der sich so tief in den Betonkörper
hinein erstreckt, daß sich der Schwerpunkt des Formwandelementes in nennenswertem
Abstand hinter seiner Außenfläche befindet und daß die Resultante der auf das Formwandelement
wirkenden Schwerkraft und des hydrostatischen Druckes der Gußmasse während des Gießens
für sich allein die Stabilität des Formwandelementes herstellt. Der Vorsprung hat
die Form einer abgestumpften Pyramide oder eines abgestumpften Kegels, deren Basis
von der Platte gebildet wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachstehenden
Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigen die Fig. r bis 3 in Aufsicht, im Grundriß und in Seitenansicht ein
Formwandelement gemäß der Erfindung, welches für eine Talsperre bestimmt ist; die
Fig.4
zeigt schematisch in verkleinertem Maßstab eine perspektivische Ansicht eines Teiles
einer Talsperre, die eine Verkleidung gemäß der Erfindung aufweist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß es sich um eine Talsperre
aus Beton handelt, und zwar um eine solche Talsperre, die dem Frost ausgesetzt sein
kann, wie das im Gebirge häufig der Fall ist.
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Bisher hat man für derartige Baukonstruktionen Verschalungen benutzt,
die entsprechend dem Fortschreiten des Gießvorganges des Betons aufgebaut und nach
dem Abbinden des Betons wieder abgerissen wurden. Dieses Verfahren hat die Stilllegung
beträchtlicher Materialmengen zur Folge und bedingt gleichzeitig den Aufwand beträchtlicher
Arbeitskräfte. Weiterhin sind mit diesem Verfahren wiederholte Abbindungen im Beton
verbunden, da die Verschalung in mehreten Abschnitten aufgebaut werden muß, welche
durch verhältnismäßig lange Zeitabstände voneinander getrennt sind. Während des
Aufbaues der Verschalung kann der Beton nicht vergossen werden. Schließlich ist
noch darauf hinzuweisen, daß die bekannten Verschalungen Seitenbeanspruchungen,
die von den Vibrationen des Betons herrühren, schlecht Widerstand leisten.
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Andererseits hat man schon versucht, die schweren Nachteile zu beheben,
die damit verbunden sind, daß der Beton durch Frost bröcklig wird, und man hat vorgeschlagen,
die dem Frost ausgesetzten Talsperren mit einer geeigneten Verkleidung zu versehen,
die frostwiderstandsfähig ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in den Beton während seines
Gießens Elemente eingebettet, die gleichzeitig die Verschalung bilden können und
außerdem vorzugsweise auch noch eine Verkleidung gegen Frostgefahr darstellen. Hierbei
sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß unter die vorliegende Erfindung
sowohl solche Elemente fallen, die lediglich als Verschalung dienen, ohne die Widerstandsfähigkeit
gegen Frost zu erhöhen, als auch solche, die ausschließlich als frostsichernde Verkleidung
dienen, ohne die Verschalung zu bilden.
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Im folgenden ist angenommen, daß die in den Beton einzubettenden Elemente
den oben-genannten Doppelzweck haben. Jedes dieser Elemente besteht im wesentlichen
aus einer Art Platte i von quadratischer oder rechteckiger Form, d. h. ihre Form
ist eine solche, daß man sie so dicht wie möglich nebeneinander anordnen kann (s.
Fig. 2 und 4). Jedes dieser Elemente umfaßt ferner Mittel, mit deren Hilfe die Platte
in dem Beton verankert wird, in dem Maße, wie dieser vergossen wird.
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Die Verankerungsmittel können beispielsweise aus einer Art Ansatz
oder Schwanz 2 bestehen, der sich quer zur Platte. i erstreckt. Auch können mehrere
derartige Ansätze, die sich senkrecht oder schräg zur Plattenfläche erstrecken,
vorgesehen sein.
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Vorzugsweise erhalten diese Verankerungsmittel eine Form, die das
Ganze standfest macht, d. h. die Form ist derart gewählt, daß ein Umkippen der Platte
i unter der Wirkung des hydrostatischen Druckes der Betonmasse unmöglich ist. Es
sei hierbei darauf hingewiesen, daß dieser Druck um so mehr zunimmt, je mehr das
Betonniveau ansteigt. Es ist daher zweckmäßig, für eine Ausgleichswirkung zu sorgen.
Diese Wirkung wird einerseits durch das Gewicht des Ansatzes z erhalten, der lang
genug ist, um ein beträchtliches Ausgleichsmoment zu erzeugen. Andererseits ergibt
sich die genannte Wirkung aus dem Anhaften des Ansatzes an dem Beton in dem Maße,
in dem letzterer abbindet.
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Es ist daher zweckmäßig, dem Ansatz eine solche Form zu geben, daß
er bei der Lage, die die genannten Teile während des Zusammenbaues haben, von der
Platte i aus gesehen, eine von oben nach unten geneigte Richtung hat. Die Folge
davon ist, daß an der Stelle, wo sich der Fuß 3 des Ansatzes 2 befindet, rasch ein
starkes Haften: infolge des fortschreitenden Abbindens des Betons auftritt, was
eine ausreichende Reaktionswirkung im Sinne der Erzielung und Erhaltung des Gleichgewichts
zur Folge hat.
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Der genannte Fuß 3 liegt beispielsweise, wie dies aus Fig. i der Zeichnung
ersichtlich ist, etwas unterhalb einer Ebene A-B, die durch die horizontaleTrennfuge
zwischen zwei übereinanderliegenden Reihen von Platten i geht. Dieser Fuß ist zweckmäßigerweise
durch einen Krümmer am Ende des Ansatzes 2 gebildet. Er kann zur Erhöhung seines
Haftvermögens beliebige Erweiterungen, Vorsprünge od. dgl. aufweisen. Während des
Gießens des Betons kann man ihn auf einen flachen Stein 4 auflagern lassen. Der
Körper des Ansatzes 2 kann ebenfalls zur Erhöhung seines Haftvermögens mit Riefen,
Vorsprüngen od. dgl. versehen sein.
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Auf diese Weise erhält man Elemente, die mindestens einen der obengenannten
Zwecke erfüllen, nämlich eine Verschalung bilden. Denn hierzu genügt es, diese Elemente
nebeneinander anzuordnen, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, und den
Beton allmählich zu vergießen. Der Aufbau der Platten i geht derart vor sich, daß
man sie in übereinanderliegenden horizontalen Reihen anordnet. Da die Zeit zum Aufbau
einer Plattenreihe sehr kurz ist, kann der Beton praktisch ununterbrochen vergossen
werden, ohne daß Zwischenabbindungen einzutreten brauchen.
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Die Abmessungen der Plattenkönnen in weiten Grenzen schwanken; rein
beispielsweise sei angegeben, daß die Kantenlänge jeder Platte gleich imist.
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Wenn die so aufgebaute Talsperre fertig ist, besitzt sie eine oder
mehrere durch die Platten i gebildete Verkleidungen, die außerdem einen Schutz gegen
Frost darstellen. Damit diese Verkleidungen die genannte frostschützende Eigenschaft
haben und um gleichzeitig diesen Verkleidungen eine genügende Haltbarkeit zu geben,
empfiehlt es sich, noch einige zusätzliche Maßnahmen anzuwenden, die im nachstehenden
erläutert sind und die unter Umständen für sich allein Anwendung finden können.
Was
zuerst den Baustoff der Platten i anbelangt, so wählt man hierfür zweckmäßigerweise
einen hochwertigen Beton oder Zement. Selbstverständlich können die Platten durch
Einlegeeisen verstärkt sein oder nicht. Die Ansätze 2 können ihrerseits aus dem
gleichen, durch Metalleinlagen verstärkten oder nicht verstärkten Baustoff bestehen.
Gegebenenfalls können die Ansätze aber auch nur aus Metallteilen geeigneter Form
bestehen, die in den Beton der Talsperre eingebettet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung gibt man den Ansätzen
eine solche Form, daß sie dem Quellen des Betons der Talsperre entgegenwirken, das
durch Frost oder innere Beanspruchung hervorgerufen wird.
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In Fig. 2 sei im Grundriß die Betonmasse betrachtet, die sich zwischen
den Ansätzen 2 zweier aufeinanderfolgender Platten befindet und auf die Oberflächen
dieser Ansätze mehr oder weniger regelmäßig verteilte Drücke ausübt, wenn sie sich
ausdehnt. Diese Drücke P können in zwei Teilkräfte F1, F2 zerlegt werden, von denen
die eine senkrecht zur Platte i steht und bestrebt ist, die Platte aus der Betonmasse
herauszudrücken, während die andere parallel zur Platte i verläuft und die Haftkraft
erzeugt, welche bestrebt ist, die Platte i an ihrem Platz zu halten. Wenn das Profil
C-D-E der Ansätze 2 zweckentsprechend gewählt ist, kann man es erreichen, daß die
Haftkräfte die Kräfte überwiegen, welche die Platte herauszudrücken suchen. Selbstverständlich
erzeugen die Festhaltekräfte in den Ansätzen 2 Spannungen, die man bei der Herstellung
der Ansätze berücksichtigen muß, indem man sie beispielsweise in geeigneter Meise
verstärkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Abdichtung
der Fugen zwischen den Verkleidungselementen von der Innenseite der Wand aus bewirkt.
Dies steht in völligem Gegensatz zu dem bisher Üblichen, gemäß dem die Abdichtung
immer von außen her geschieht.
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Um die Abdichtung von innen her herbeizuführen, benutzt man die in
dem Beton auftretenden Drücke, die von dem Gießorgan herrühren oder irgendeine sonstige
Ursache haben. Diese Drücke dienen dazu, das Fugenmaterial gegen die einander gegenüberliegenden
Flächen zu drücken, wodurch selbsttätig eine völlige Abdichtung herbeigeführt wird.
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Um diese Wirkung zu unterstützen, empfiehlt sich, den Rändern der
Platten, zwischen die sich das Fugenmaterial legen soll, eine Form zu geben, die
geeignet ist, eine um so stärkere Pressung auf das Fugenmaterial auszuüben, je höher
der auf die Rückseite der Verkleidung ausgeübte Druck ist. Ferner ist es zweckmäßig,
das Fugenmaterial kurz vor dem Gießvorgang anzuordnen und es aus einem Werkstoff
zu bilden, der während der Erhärtung eine genügende Plastizität hat.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Platten i
auf der Seite des Betons mit Abschrägungen 6 versehen. Zwischen diese wird ein plastisches
Bindemittel 7 vor dem Vergießen des Betons eingelegt. Der durch den Beton nach seinem
Vergießen ausgeübte Druck hat das Bestreben, das Bindemittel ? nach außen herauszutreiben,
wodurch die Dichtungswirkung des Fugenmaterials erhöht wird.
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Es empfiehlt sich, die Platten mit geeigneten Mitteln zu versehen,
mit deren Hilfe sich feststellen läßt, «-elche Lage die einzelnen Platten mit Bezug
aufeinander haben müssen. Diese Mittel können aus Zähnen, Zapfen, Stützen, Ansätzen
usw. bestehen. Besonders zweckmäßig ist es, Vorsprünge 8 (s. Fig. i und 3) vorzusehen,
die sich auf die untere Platte aufstützen und dadurch die Stabilität der zugehörigen
Platte während ihrer Verlegung sichern. Die Vorsprünge haben so die Wirkurig, die
Folgen eines falschen Manövers während des Versetzens der Platten zu verhindern.
Außerdem tragen sie zur Erhöhung des Widerstandes gegen den horizontalen Druck bei,
den das vergossene Material vor dem Beginn seiner Erhärtung ausübt. Gegebenenfalls
kann letztere Wirkung noch durch ein besonderes Fugenmaterial erhöht werden.
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Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Insbesondere verkürzt sie die
Bauzeit, da bei ihr die sonst üblichen Verschalungen fortfallen. Ferner vermeidet
sie das schichtweise Abbinden des Betons, woraus sich eine größere Gleichförmigkeit
desselben ergibt. Außerdem werden die von der Vibration herrührenden Kräfte günstig
aufgenommen. Auch bringt sie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Frost und eine
gute Abdichtung mit sich.
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Die Erfindung ermöglicht es ferner, bei der Konstruktion von Talsperren
einen geringwertigeren Beton als bisher zu verwenden, da die Widerstandsfähigkeit
gegen die verschiedenen zerstörenden Einflüsse durch eine hochwertige Verkleidung
gesichert ist.
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Es ist auch darauf hinzuweisen, daß das Verfahren gemäß der Erfindung
komprimierten Beton herzustellen gestattet, in allen denjenigen Fällen, in denen
eine solche Kompression wünschenswert ist. Denn mittels der Platten i und ihrer
Verankerungsmittelkönnen alle inneren, auf den Beton wirkenden Drücke aufgenommen
werden.
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Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die vorstehende Beschreibung
nur beispielshalber speziell Talsperren behandelt hat.
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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung können selbstverständlich
beim Bau oder der Herstellung von irgendwelchen sonstigen Bauwerken oder Körpern
Anwendung finden, bei denen es sich vor allem darum handelt, sie gegen physikalische,
chemische, biologische oder sonstige Störeinflüsse zu schützen.
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Was speziell die öffentlichen Bauten anbelangt, so können die Verfahren
gemäß der Erfindung bei der Herstellung beliebiger Betonbauwerke oder Betonbauteile,
wie z. B. bei der Herstellung von Brücken, Brückenpfeilern, welch letztere allseitig
besonders dicht und wetterfest sein müssen, Anwendung finden. Ein weiteres Anwendungsgebiet
der Erfindung ist die Herstellung von Behältern oder Reservoiren, deren `'Fände
gegen den in ihnen
enthaltenen Körper oder die Flüssigkeit geschützt
werden müssen, weil der Inhalt eine physikalische Wirkung (eine auflösende Wirkung)
oder einen chemischen Angriff auf sie ausübt oder eine biologische Transformation
des die Behälterwandung bildenden Materials bewirkt. Wenn letzteres beispielsweise
Beton ist, kann dieser durch die genannten Einflüsse zum Quellen gebracht werden.
So läßt sich die Erfindung insbesondere für die Herstellung von Weinfässern, von
Behältern für chemische Produkte, insbesondere für Säuren, pharmazeutische Produkte
u. dgl. benutzen.
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Um die Wände derartiger Gegenstände oder allgemein, um irgendwelche
Wände herzustellen, gibt man den Platten und deren Oberflächen unter Berücksichtigung
der für die Erfindung wesentlichen Prinzipien genügend geringe Abmessungen, die
in geeignetem Verhältnis zur Dicke der Wandungen stehen.