EP0338242A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer in Einzelfelder unterteilten Betonschicht - Google Patents
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- EP0338242A1 EP0338242A1 EP89104370A EP89104370A EP0338242A1 EP 0338242 A1 EP0338242 A1 EP 0338242A1 EP 89104370 A EP89104370 A EP 89104370A EP 89104370 A EP89104370 A EP 89104370A EP 0338242 A1 EP0338242 A1 EP 0338242A1
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- concrete
- separating
- slot
- layer
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/02—Devices for making, treating or filling grooves or like channels in not-yet-hardened paving, e.g. for joints or markings; Removable forms therefor; Devices for introducing inserts or removable insert-supports in not-yet-hardened paving
- E01C23/026—Introducing preformed inserts into or filling grooves or like channels in laid paving, with or without concurrent making or working of groove or channel, e.g. filling groove with semi-plastic material
Definitions
- the invention relates to a method for producing a layer of concrete and the like, which is subdivided into individual fields, in particular a carriageway ceiling, airfield runway or the like, the concrete being applied to a substrate in a predetermined thickness.
- the latter is, for example, a base layer known in road or highway construction. Because this method is preferably used in highway construction, reference is essentially made to this area of application below, but this should not be interpreted restrictively.
- transverse or longitudinal joints are introduced into it, preferably at equal intervals, for example cut.
- the field size is determined so that rheologically or thermally caused stresses do not exceed the stress absorption capacity of the concrete with the corresponding geometry of the fields.
- iron dowels or iron anchors are inserted at the points where the joints or notches are made after the concrete has solidified.
- Their longitudinal direction is preferably parallel to the length of the carriageway direction.
- Their side spacing depends on various criteria that are not of interest here, as does the length and strength of the anchors. They are located approximately in the middle of the concrete layer.
- the joints or notches are only cut so deep that their inner end is still a certain distance from the steel dowel group.
- the joints later sealed with a suitable mass preferably produce notch stresses in the central area of the anchor.
- the concrete which already has a certain strength but has not yet hardened or set, is converted thixotropically by means of one or more vibrators, in particular high-frequency vibrators, and is thereby brought or kept in a soft state, in which the insertion of the slot requires far less effort than in hardened concrete.
- the insertion of the slit and the shaking or the local thixotropic conversion must be coordinated with one another in such a way that the slit is retained at least until the liquid or pa separating agent has formed a closed separating layer. If it is very thin, i.e. film-like, then the slit walls must approach each other before and / or during the hardening of the concrete. In this case one speaks of a press joint.
- the slit or gap also maintains or reaches a larger width after the concrete has hardened, which is filled with a correspondingly thick separating layer, this is referred to as a "space gap".
- the joint gap is completely closed, although the separating agent layer has a different thickness.
- the shaking or the thixotropic conversion takes place with regard to the slit formation, as said, only locally and also for a limited time, so that the majority of the concrete mass forming a concrete field sets in a completely normal manner.
- the upper slot opening can be covered and / or smoothed by a suitable device, so that a continuously flat road surface remains guaranteed.
- the slots at least in the upper and middle area of the Concrete layer can be incorporated.
- the slot can also extend to the center of the concrete layer or close to the underside of the latter. This prevents the liquid release agent from flowing out before it solidifies.
- the part of the concrete layer located below the filled joint can tear under appropriate stress in the sense of a predetermined breaking point.
- the provision of a slot extending over the entire thickness of the concrete layer is not excluded. In this case, however, it is advantageous to use a release agent that solidifies as quickly as possible.
- a further embodiment of the method is characterized in that after the shaking is eliminated, the concrete mass becomes solid after or during the formation of the separating film or separating layer. In its still flowable state, the concrete mass can thus lay tightly against the finished or at least largely finished separating layer. This achieves on the one hand a perfect seal in the area of the joint and on the other hand a reliable separation of the concrete masses on both sides and beyond the separating film or separating layer.
- the release agent is expediently introduced into the lower and middle area of the slot. How high you fill the slot depends on the concrete, the type of shaking and the phy sical behavior of the release agent after introduction into the joint. If the release agent is only compressed a little when the concrete solidifies, the slot is filled higher than when the release film or release layer is pressed together more strongly. If the separating film or separating layer can be pressed together but does not swell out of the slot, the latter can also be filled up to its upper mouth. A lower fill level only has the purpose of preventing the release agent from swelling out when the concrete solidifies and thus preventing it from spreading over the road surface.
- a preferred process step provides that the separating agent is pressed together by the solidifying concrete before or during the formation of the separating film or separating layer and, for example, thereby evades toward the upper slot edge.
- a further embodiment of the method is characterized in that the slits are produced and filled in sections or continuously and solidify.
- the latter relates to both the concrete and the separating film or layer.
- the slit production in sections is preferable to the continuous one.
- the associated part of the separating film or separating layer is produced simultaneously or immediately thereafter. This means that, seen over the length of the slot, the concrete is only thixotropically converted over a short distance, this Point is continuously shifted in the longitudinal direction of the slot to be produced. In theory, you can create any length of press or space joints in this way.
- each slot is produced by means of a sword-like separating member immersed in the concrete layer, the concrete or the concrete mass being shaken, in particular at high frequency, at least on this side, but preferably also beyond the separating member.
- the vibrator (s) can lead in the feed direction of the separating member. Their exact local assignment, both in the feed direction of the separating member and transversely to it, in turn depends on the physical conditions of the concrete and the separating agent.
- a further embodiment of the method provides that for the continuous production of each slot and the separating film or separating layer, the separating member, which is short in relation to the slot length, with the vibrator (s) and a device for dispensing the liquid or pasty separating agent from the position of the slot start to the position of the slot end is proceeded.
- these operations are carried out fully or at least semi-automatically by means of a suitable control. If necessary, especially during the cold season, the concrete and / or the release agent can be heated in the immediate working area.
- the invention further relates to a device for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 8.
- the object here is to provide such a device which enables the rapid, accurate and good production of the press or space joint and which is also as robust as possible and not very expensive.
- a device which has a sword-like separating member which is held on a carrier located above the slot to be produced, the vibrator (s) and a device for dispensing the separating agent being held on the carrier or separating member.
- the vibrators and the sword-like support are introduced into the concrete at the same time or possibly at different times by means of a suitable device, in particular immersed.
- the vibrators are switched off, removed or moved on.
- the release agent is introduced and solidified, and the thixotropic concrete subsequently sets.
- the vibrators and the separating element which is short in relation to the joint, are introduced into the concrete mass, for example on the left-hand side of the roadway, and moved continuously from left to right when producing a transverse joint. If the device in this example is driving on the right has arrived at the edge of the track, you can take it out in a suitable manner. The device is then expediently moved further by a field width on guides running parallel to the roadway or the like.
- the press joint or space joint must also be able to transmit lateral forces, that is to say forces which act perpendicular to the road surface. This is in the case of a press or space joint that runs vertically to the road surface, i.e. not possible when using a flat sword-like separating organ.
- a particularly preferred embodiment of the invention provides that the separating member has a wavy, zigzag, meandering or similarly uneven cross-section. This refers to a vertical cut through the separating element in the position of use. If you pull such a separating element through the concrete in a horizontal direction, depending on the cross-sectional design, a wavy, zigzag-shaped or similarly uneven joint cross section is created. As a result, the mutually facing edges of adjacent fields then overlap and a transfer of transverse forces is then possible.
- Another embodiment of the device is characterized in that the separating member forms a structural unit with the device for applying the separating means. So in the case of a continuous grouting both pull together through the concrete as one unit.
- the separating member is advantageously hollow and provided with outlet openings or at least channels for the separating agent, the latter being connected or connectable to a storage container and opening to the outside or being open at its end remote from the container.
- the outlet openings, nozzles or the like are arranged at least on the lower area of the structural unit in the working position. This is advantageous if the separating member extends over the entire length of the joint to be produced and this joint is filled when the separating member is pulled out of the concrete layer.
- a preferred variant of the device provides that the outlet openings or the like for the release agent are located on a structural unit which can be moved along the carrier in the direction of travel at the rear end or area of the assembly and possibly also at the lower end or area. Accordingly, the release agent is immediately pressed into the created joint before it is narrowed again by the flowable concrete or in extreme cases is compressed to a membrane thickness of the separation medium.
- the invention also relates to a release agent for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 8, and this is characterized by being formed as a sprayable and flowable, solidifying plastic (liquid film), as a swellable joint sealant or as a bentonite suspension.
- a carrier 3 along which the device 4 according to the invention in the exemplary embodiment is mounted so as to be movable perpendicular to the image plane.
- the carrier can be, for example, a T-profile with a T-crosspiece below.
- the longitudinal direction of the carrier 3 runs parallel to the press joint 5, 6, 7 (FIGS. 5-7) or spatial joint 8 (FIG. 4) to be produced using the device 4.
- the carrier can be raised or lowered or extended in this direction transversely to its longitudinal axis or the device can be raised and lowered in this direction.
- Substantial parts of the device 4 according to the invention are or are preferably two vibrators 9, 10 or vibrator groups, in the latter case the vibrators of each vibrator group standing one behind the other perpendicular to the image plane. It is preferably high-frequency vibrators. They are elastically supported on a frame 11 of the device in a known manner, which is expressed by symbolically drawn springs 12 and 13. In order to achieve good longitudinal and transverse guidance, wheels 14, 15 or groups of wheels for transverse guidance are provided on the frame, that is to say wheels which can be rotated about vertical axes. At least one wheel lies on the left and right flank of the T-longitudinal web 16 or, as in FIG. 1, on the T-transverse web 17. At least one left wheel group 18 and one right wheel group 19 are assigned to the T crossbar 17. Their wheels have horizontal bearing axles and they serve to guide the device in the vertical direction.
- the device can of course be known in any other ten way and therefore it is not bound to the use of a T-beam.
- other known sliding elements, sliding shoes and the like can be provided instead of wheels or rollers.
- a double-T, U or other known profile could also be used as the beam cross-section.
- FIG. 1 An important component of the device 4 is also a sword-like separating member 20.
- it is connected to a device 21 for dispensing a separating means 22 or combined as a unit 23.
- Both the sword-like separating member 20 and the device 21 or the structural unit 23 are shown in FIGS. 1 to 3 only shown schematically.
- a flat sword-like separating member 20 is used, while the separating member 20 of FIG. 2 has a zigzag-shaped cross section. The latter leads to a zigzag-shaped press joint 7 (Fig. 7).
- a separating element 20 which is wavy in cross section is used, then of course a press or space joint which is wavy in cross section is produced, for example according to FIG. 6.
- a hollow or double-walled separating element 20 can be used, which has outlet openings or nozzles arranged one above the other.
- outlet openings can also be located at the lower end 27 of the sword-like separating member 20, in which case it is then expedient to dispense with an oblique course of the lower edge.
- the release agent can be distributed evenly over the entire joint height.
- a support member 24 is located directly to the side of the channels 25 of the separation member 20. It extends counter to the direction of travel 24, that is to say the direction of displacement of the assembly 23 along the carrier 3, to the rear.
- its length protruding to the rear, in the direction of travel corresponds approximately to the length of the separating member 20 in its upper region.
- it can also be larger or smaller, a range of about 5 to 50 cm being possible. 3, it can protrude somewhat beyond the separating element 20.
- the lower edge of the support member 34 is expediently moved close above the base layer 1.
- the purpose of this support member 34 is to act on a flank of the joint created in a supportive manner until the release agent has been applied in this area.
- This joint flank remains largely when the separating member 20 continues, while the the opposite wall is gradually approaching, but cannot come into contact with it due to the release agent that has now been introduced. This reliably prevents the two slot walls from merging at different speeds, which would be possible without this support element due to the thixotropic condition of the concrete in this area.
- the total width of separating member 20 and supporting member 34 determines the joint width.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer in Einzelfelder unterteilten Schicht aus Beton und dgl., insbesondere einer Fahrbahndecke, Flugplatz-Landebahn od. dgl., wobei der Beton in vorbestimmter Dicke auf einen Untergrund aufgebracht wird. Bei letzterem handelt es sich beispielsweise um eine im Straßen- oder Autobahnbau bekannte Tragschicht. Weil dieses Verfahren bevorzugterweise im Autobahnbau Verwendung findet, wird nachstehend im wesentlichen auf dieses Anwendungsgebiet Bezug genommen, jedoch darf dies nicht einschränkend ausgelegt werden.
- Beim Bau von Autobahnen wird auf den entsprechend vorbereiteten Untergrund die Betonschicht aufgebracht, verdichtet und geglättet sowie entsprechend den Vorschriften weiterbehandelt. Der Bau der Straßendecke erfolgt kontinuierlich. Ohne besondere Maßnahmen würde auf diese Weise eine zusammenhängende kilometerlange Betonschicht entstehen, die zumindest über eine große Länge gleich breit ist. Aus thermischen und rheologischen Gründen bilden sich aber in derart großen Betonflächen bzw. Betonfahrbahnen Risse, welche deren Dauerhaftigkeit erheblich mindern. Die Risse werden durch die Einwirkung von Wasser, Frost, Tausalz sowie ungünstiger Verkehrslastverteilung vergrößert. Weil ein Auftreten unregelmäßig erscheinender und auch ausgebildeter Risse besonders unerwünscht ist, werden Betonfahrbahnen und ähnliche Betonflächen in Einzelfelder unterteilt, wobei im Falle der Betonfahrbahnen die Unterteilung quer und/oder längs zur Fahrbahnrichtung erfolgt.
- Zum Unterteilen der Betonfahrbahn werden in diese in vorzugsweise gleichen Abständen quer bzw. längs verlaufende Fugen eingebracht, beispielsweise eingeschnitten. Die Feldgröße wird dabei so festgelegt, daß rheologisch oder thermisch verursachte Spannungen die Spannungsaufnahmefähigkeit des Betons bei entsprechender Geometrie der Felder nicht überschreiten.
- Während des Baus der Betonfahrbahnen werden an den Stellen, an denen nach dem Erstarren des Betons die Fugen oder Kerben eingebracht werden, Eisendübel oder Eisenanker eingelegt. Ihre Längsrichtung verläuft dabei vorzugsweise parallel zur Fahrbahnlängs richtung. Ihr Seitenabstand ist von verschiedenen, hier nicht näher interessierenden Kriterien ebenso abhängig wie die Länge und Stärke der Anker. Sie befinden sich etwa in der Mitte der Betonschicht. Infolgedessen schneidet man die Fugen oder Kerben nur so tief ein, daß ihr inneres Ende von der Stahldübelgruppe noch einen gewissen Abstand hat. Andererseits entstehen aber durch die später mit einer geeigneten Masse verschlossenen Fugen vorzugsweise im mittleren Bereich der Anker Kerbspannungen. Wenn aufgrund der genannten Einwirkungen auf die Betonfahrbahn die Belastung einen bestimmten Wert überschreitet, so bildet sich, ausgehend vom inneren Ende der betreffenden Fuge, ein Riß, der bis zum Untergrund, auf welchem die Betonfahrbahn aufliegt, reichen kann. Weitere Risse innerhalb eines Einzelfeldes sind im Regelfall nicht zu befürchten.
- Nach dem Eintreten des Risses können aber Spannungskonzentrationen im Bereich jedes Eisendübels oder -ankers auftreten, welche zu Folgeschäden führen können. Schon allein aus diesem Grunde ist man bemüht, die Konstruktion der Betonfahrbahnen zu verbessern. Es kommt noch hinzu, daß durch die Anker und auch die Anbringung sowie Verschließung der Fugenkerben verhältnismäßig hohe Kosten entstehen, die man gerne reduzieren möchte.
- Es liegt infolgedessen die Aufgabe vor, das Verfahren der ein gangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich die Herstellungskosten der unterteilten Betonschicht bzw. Betonfahrbahn reduzieren und ihre Belastbarkeit erhöhen bzw. ihre Anfälligkeit gegen Beschädigen verringern läßt.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs durchgeführt wird. Bei diesem neuen Verfahren kann unter bestimmten Umständen auf das Einlegen und Einbetonieren von Eisendübeln und dgl. zumindest für die Querfugen verzichtet werden, was schon allein zu einer nennenswerten Kostenreduzierung führt. Weitere Kosteneinsparungen ergeben sich dadurch, daß auf das Einbringen von Fugen oder Kerben in den erstarrten und ausgehärteten Beton verzichtet werden kann. Bei diesem Verfahren werden zwar auch Schlitze in den Beton eingearbeitet, jedoch erfolgt dies bei einem anderen Aggregatzustand. An der Stelle, an welcher ein solcher Schlitz vorgesehen ist, wird der schon eine gewisse Festigkeit aufweisende, aber noch nicht erhärtete bzw. abgebundene Beton mittels eines oder mehrerer Rüttler, insbesondere Hochfrequenzrüttler, thixotrop umgewandelt und dadurch in einem weichen Zustand gebracht bzw. gehalten, in welchem das Einbringen des Schlitzes weit weniger Aufwand erfordert als in ausgehärtetem Beton. Das Einbringen des Schlitzes und das Rütteln bzw. die örtliche thixotrope Umwandlung müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß der Schlitz zumindest so lange erhalten bleibt, bis das eingebrachte flüssige oder pa stöse Trennmittel eine geschlossene Trennschicht gebildet hat. Wenn diese sehr dünn, also folienartig ist, so müssen sich die Schlitzwandungen vor und/oder während des Aushärtens des Betons einander nähern. In diesem Falle spricht man von einer Pressfuge.
- Wenn jedoch der Schlitz oder Spalt auch nach dem Aushärten des Betons eine demgegenüber größere Weite behält oder erreicht, die mit einer dementsprechend dicken Trennschicht ausgefüllt ist, so bezeichnet man das als "Raumfuge". In beiden Fällen, also sowohl bei der Pressfuge als auch der Raumfuge, erreicht man jeweils ein vollständiges Schließen des Fugenspalts bei allerdings unterschiedlicher Dicke der Trennmittelschicht.
- Das Rütteln bzw. die thixotrope Umwandlung erfolgt hinsichtlich der Schlitzbildung, wie gesagt, nur örtlich und auch zeitlich begrenzt, so daß der Großteil der ein Betonfeld bildenden Betonmasse in ganz normaler Art und Weise abbindet.
- Vorzugsweise kann man bis zum Aushärten der örtlich umgewandelten Betonmasse nach dem Einbringen des Trennmediums die obere Schlitzmündung durch eine geeignete Vorrichtung abdecken und/oder glätten, so daß eine durchgehend ebene Fahrbahnoberfläche gewährleistet bleibt.
- Eine Weiterbildung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß die Schlitze zumindest in den oberen und mittleren Bereich der Betonschicht eingearbeitet werden. Beispielsweise kann sich der Schlitz bis zur Mitte der Betonschicht aber auch bis nahe an die Unterseite der letzteren erstrecken. Man vermeidet hierbei das Abströmen des flüssigen Trennmittels vor dem Festwerden. In diesem Falle kann dann, wie bei der Konstruktion mit den Eisenankern, der unterhalb der ausgefüllten Fuge befindliche Teil der Betonschicht bei entsprechender Belastung im Sinne einer Sollbruchstelle reißen. Andererseits wird die Anbringung eines sich über die gesamte Dicke der Betonschicht erstreckenden Schlitzes nicht ausgeschlossen. Es ist in diesem Falle allerdings vorteilhaft, wenn man dann ein möglichst rasch erstarrendes Trennmittel verwendet.
- Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Wegfall des Rüttelns die Betonmasse nach oder während der Bildung der Trennfolie oder Trennschicht fest wird. Die Betonmasse kann sich somit in ihrem noch fließfähigen Zustand dicht an die fertige oder zumindest weitgehend fertige Trennschicht anlegen. Man erreicht dadurch einerseits eine einwandfreie Abdichtung im Bereich der Fuge und andererseits eine sichere Trennung der diesseits und jenseits der Trennfolie oder Trennschicht befindlichen Betonmassen.
- Das Trennmittel wird zweckmäßigerweise in den unteren und mittleren Bereich des Schlitzes eingebracht. Wie hoch man den Schlitz füllt, hängt vom Beton, von der Art des Rüttelns sowie dem phy sikalischen Verhalten des Trennmittels nach dem Einbringen in die Fuge ab. Wird das Trennmittel beim Erstarren des Betons nur wenig zusammengepreßt, so füllt man den Schlitz höher als bei stärkerem Zusammenpressen der Trennfolie oder Trennschicht. Wenn sich die Trennfolie oder Trennschicht zwar zusammenpressen läßt, sie aber aus dem Schlitz dabei nicht herausquillt, so kann man letzteren auch bis zu seiner oberen Mündung hin füllen. Eine geringere Füllhöhe hat lediglich den Sinn, ein Herausquellen des Trennmittels beim Erstarren des Betons und damit eine Ausbreitung über die Fahrbahnoberfläche zu verhindern.
- Ein bevorzugter Verfahrensschritt sieht in diesem Zusammenhange vor, daß das Trennmittel vor oder während der Bildung der Trennfolie oder Trennschicht vom erstarrenden Beton zusammengepreßt wird und dabei beispielsweise zum oberen Schlitzrand hin ausweicht.
- Eine weitere Ausbildung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß die Schlitze abschnittsweise oder kontinuierlich fortlaufend erzeugt und verfüllt werden sowie erstarren. Letzteres bezieht sich sowohl auf den Beton als auch die Trennfolie oder die Trennschicht. Der abschnittweisen Schlitzherstellung ist die kontinuierliche vorzuziehen. Mit der Erstellung eines Schlitzteils wird gleichzeitig oder unmittelbar danach auch der zugehörige Teil der Trennfolie oder Trennschicht hergestellt. Dies bedeutet, daß, über die Länge des Schlitzes gesehen, der Beton nur über eine kurze Wegstrecke thixotrop umgewandelt wird, wobei diese Stelle kontinuierlich in Längsrichtung des herzustellenden Schlitzes verlagert wird. Theoretisch kann man auf diese Weise beliebig lange Press- oder Raumfugen erstellen.
- Eine Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß jeder Schlitz mittels eines in die Betonschicht eingetauchten schwertartigen Trennorgans erzeugt wird, wobei zumindest diesseits, vorzugsweise aber auch jenseits des Trennorgans der Beton bzw. die Betonmasse insbesondere hochfrequent gerüttelt wird. In Vorschubrichtung des Trennorgans kann der bzw. können die Rüttler voreilen. Ihre genaue örtliche Zuordnung sowohl in Vorschubrichtung des Trennorgans als auch quer dazu hängt wiederum von den physikalischen Gegebenheiten des Betons und des Trennmittels ab.
- Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß zur kontinuierlichen Erzeugung jedes Schlitzes und der Trennfolie oder Trennschicht das im Verhältnis zur Schlitzlänge kurze Trennorgan mit dem oder den Rüttlern und einer Vorrichtung zum Ausbringen des flüssigen oder teigigen Trennmittels von der Stelle des Schlitzanfangs zur Stelle des Schlitzendes verfahren wird. Zweckmäßigerweise führt man diese Arbeitsgänge mittels einer geeigneten Steuerung voll- oder zumindest halbautomatisch durch. Soweit notwendig, insbesondere während der kalten Jahreszeit, kann man den Beton und/oder das Trennmittel im jeweils unmittelbaren Arbeitsbereich erwärmen.
- Die Erfindung bezieht sich des weiteren auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8. Hierbei liegt die Aufgabe vor, eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche das rasche, genaue und gute Herstellung der Press- oder Raumfuge ermöglicht und welche darüber hinaus möglichst robust und wenig aufwendig ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche ein schwertartiges Trennorgan aufweist, das an einem über dem zu erzeugenden Schlitz befindlichen Träger gehalten ist, wobei am Träger oder am Trennorgan der oder die Rüttler sowie eine Vorrichtung zum Ausbringen des Trennmittels gehalten sind. Die Rüttler und der schwertartige Träger werden gleichzeitig oder eventuell auch zeitlich versetzt mittels einer geeigneten Einrichtung in den Beton eingebracht, insbesondere eingetaucht. Je nach Herstellungsart der Press- oder Raumfuge werden die Rüttler abgestellt, entfernt oder weiterbewegt. In dem Maße, in dem dann der schwertartige Träger herausgenommen oder weiterbewegt wird, erfolgt das Einbringen und Erstarren des Trennmittels sowie das nachfolgende Abbinden des thixotropen Betons. Bei kontinuierlicher Herstellung der Press-oder Raumfuge bringt man die Rüttler und das im Verhältnis zur Fuge kurze Trennorgan beispielsweise am linken Fahrbahnrand in die Betonmasse ein und bewegt es - bei Herstellung einer Querfuge - kontinuierlich von links nach rechts. Wenn die Vorrichtung bei diesem Beispiel am rechten Fahr bahnrand angekommen ist, so nimmt man sie in geeigneter Weise heraus. Die Vorrichtung wird dann zweckmäßigerweise auf parallel zur Fahrbahn od. dgl. verlaufenden Führungen um eine Feldbreite weiterbewegt.
- Die Pressfuge oder Raumfuge muß, ebenso wie bei der früheren Konstruktion der Fahrbahndecke mit Eisenankern auch Querkräfte, also Kräfte, die senkrecht zur Fahrbahnoberfläche wirken, übertragen können. Dies ist bei einer sich vertikal zur Fahrbahnoberfläche verlaufenden Press- oder Raumfuge, d.h. bei Verwendung eines flachen schwertartigen Trennorgans, nicht möglich.
- Aus diesem Grunde sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß das Trennorgan einen wellen-, zick-zack-, mäanderförmigen oder in ähnlicher Weise uneben gestalteten Querschnitt aufweist. Dies bezieht sich auf einen in Gebrauchslage vertikal geführten Schnitt durch das Trennorgan. Wenn man ein derartiges Trennorgan in horizontaler Richtung durch den Beton hindurchzieht, so entsteht, je nach Querschnittsausbildung, ein wellenförmiger, zick-zack förmiger oder in ähnlicher Weise uneben gestalteter Fugenquerschnitt. Dadurch überlappen sich dann die einander zugekehrten Ränder benachbarter Felder und auf diese Weise ist dann eine Übertragung von Querkräften möglich.
- Eine andere Ausbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trennorgan mit der Vorrichtung zum Ausbringen des Trennmittels eine Baueinheit bildet. Man kann also im Falle einer kontinuierlichen Fugenherstellung beide zusammen als eine Baueinheit durch den Beton hindurchziehen.
- Vorteilhafterweise ist das Trennorgan hohl und mit Austrittsöffnungen oder zumindest mit Kanälen für das Trennmittel versehen, wobei letztere mit einem Vorratsbehälter verbunden oder verbindbar sind und nach außen münden bzw. an ihrem behälterfernen Ende offen sind.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Austrittsöffnungen, Düsen od. dgl. zumindest am in Arbeitsstellung unteren Bereich der Baueinheit angeordnet sind. Dies ist dann vorteilhaft, wenn sich das Trennorgan über die gesamte Länge der herzustellenden Fuge erstreckt und diese Fuge beim Herausziehen des Trennorgans aus der Betonschicht verfüllt wird.
- Weil jedoch die Press- oder Raumfuge bevorzugterweise kontinuierlich hergestellt wird und dies auch die Möglichkeit einer im Querschnitt unebenen Fuge gestattet, sieht eine bevorzugte Variante der Vorrichtung vor, daß sich bei einer entlang dem Träger verfahrbaren Baueinheit die Austrittsöffnungen od. dgl. für das Trennmittel am in Verfahrrichtung hinteren Ende oder Bereich der Baueinheit und evtl. auch am unteren Ende oder Bereich befinden. Demnach wird also das Trennmittel sofort in die erstellte Fuge hineingedrückt, bevor diese vom fließfähigen Beton wieder verengt oder im Extremfalle bis auf eine Membranstärke des Trennmediums zusammengepreßt wird.
- Die Erfindung betrifft schließlich auch noch ein Trennmittel zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 und dieses ist durch eine Ausbildung als spritz- und fließfähiger, festwerdender Kunststoff (Flüssigfolie), als quellfähige Fugendichtmasse oder als Bentonitsuspension gekennzeichnet.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei stellen dar:
- Fig. 1 eine Rückansicht einer längs eines im Querschnitt dargestellten Trägers verfahrbaren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
- Fig. 2 eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 verwendeten Trennorgans für die Fugenerzeugung,
- Fig. 3 eine Seitenansicht des Trennorgans der Fig. 2,
- Fign. 4 - 7 verschiedene Ausbildungen von Press- bzw. Raumfugen.
- In einem geeigneten Abstand über der auf einer Tragschicht 1 auf gebrachten Betonschicht 2 befindet sich ein Träger 3, entlang welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 beim Ausführungsbeispiel senkrecht zur Bildebene verfahrbar gelagert ist. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um ein T-Profil mit untenliegendem T-Quersteg handeln. Die Längsrichtung des Trägers 3 verläuft parallel zu der mit Hilfe der Vorrichtung 4 herzustellenden Pressfuge 5, 6, 7 (Fign. 5 - 7) oder Raumfuge 8 (Fig. 4). In nicht gezeigter Weise kann man den Träger quer zu seiner Längsachse oder die Vorrichtung in dieser Richtung heb- und senkbar oder ausfahrbar daran lagern.
- Wesentliche Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 4 ist ein bzw. sind vorzugsweise zwei Rüttler 9, 10 oder Rüttlergruppen, wobei im letzteren Falle die Rüttler jeder Rüttlergruppe senkrecht zur Bildebene hintereinander stehen. Es handelt sich bevorzugterweise um Hochfrequenzrüttler. Sie sind an einem Gestell 11 der Vorrichtung in bekannter Weise elastisch gelagert, was durch symbolisch eingezeichnete Feder 12 und 13 zum Ausdruck kommt. Um eine gute Längs- und Querführung zu erreichen, sind am Gestell Räder 14, 15 oder Radgruppen für die Querführung vorgesehen, also Räder, die um vertikale Achsen drehbar sind. Mindestens je ein Rad liegt an der linken und rechten Flanke des T-Längsstegs 16 oder wie in Fig. 1 am T-Quersteg 17 an. Dem T-Quersteg 17 ist wenigstens eine linke Radgruppe 18 und eine rechte Radgruppe 19 zugeordnet. Ihre Räder haben horizontale Lagerachsen und sie dienen der Führung der Vorrichtung in vertikaler Richtung.
- Die Vorrichtung kann selbstverständlich in jeder anderen bekann ten Weise geführt werden und deshalb ist sie auch nicht an die Verwendung eines T-Trägers gebunden. Insbesondere kann man anstelle von Rädern oder Rollen andere bekannte Gleitelemente, Gleitschuhe und dgl. vorsehen. Als Trägerquerschnitt käme auch ein Doppel-T-, U- oder anderes bekanntes Profil in Frage.
- Wichtiger Bestandteil der Vorrichtung 4 ist auch ein schwertartiges Trennorgan 20. Bei allen Ausführungsbeispielen ist es mit einer Vorrichtung 21 zum Ausbringen eines Trennmittels 22 verbunden oder als Baueinheit 23 zusammengefaßt. Sowohl das schwertartige Trennorgan 20 als auch die Vorrichtung 21 bzw. die Baueinheit 23 sind in den Fign. 1 bis 3 lediglich schematisch dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird ein ebenes schwertartiges Trennorgan 20 verwendet, während das Trennorgan 20 der Fig. 2 einen zick-zack-förmigen Querschnitt aufweist. Letzteres führt zu einer zick-zack-förmigen Pressfuge 7 (Fig. 7). Wenn man statt dessen ein im Querschnitt wellenförmiges Trennorgan 20 einsetzt, so entsteht selbstverständlich eine im Querschnitt wellenförmige Press- oder Raumfuge, beispielsweise gemäß Fig. 6.
- Wenn man das schwertartige Trennorgan 20 senkrecht zur Bildebene (Fig. 1) bzw. in Pfeilrichtung 24 durch die Betonschicht 2 zieht, die zuvor in ihrem Bereich mittels des oder der Rüttler 9, 10 thixotrop umgewandelt wurde, so entsteht eine ihrem Querschnitt entsprechende Fuge bzw. ein Schlitz. Bei diesem kontinuierlichen Herstellungsverfahren ist es beispielsweise gemäß Fig. 3 vorgesehen, daß sich am in Vorschubrichtung 24 des Trennorgans 20 rückwärtigen Ende zum Beispiel durch Rohre gebildete Kanäle 25 unterschiedlicher Länge befinden, deren von einem nicht dargestellten Behälter entfernte Enden Austrittsöffnungen 26 für das Trennmittel haben. Statt dessen kann man auch ein hohles oder doppelwandiges Trennorgan 20 verwenden, das übereinander angeordnete Austrittsöffnungen oder Düsen aufweist. In nicht gezeigter Weise können sich auch am unteren Ende 27 des schwertartigen Trennorgans 20 Austrittsöffnungen befinden, wobei man dann zweckmäßigerweise auf einen schrägen Verlauf der unteren Kante verzichtet. In beiden Fällen läßt sich das Trennmittel gleichmäßig verteilt über die gesamte Fugenhöhe ausbringen.
- Damit die Oberfläche 28 der Betonschicht 2 trotz der Ausbildung der Press- oder Raumfuge eben bleibt oder zumindest wieder eingeebnet werden kann, befindet sich an der Vorrichtung 4 noch eine Glätteinrichtung 29. Auch sie kann von herkömmlicher Bauart sein, weswegen sie in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist.
- Wenn gemäß Fign. 5 bis 7 der beidseits der mit dem schwertartigen Trennorgan 20 gezogenen und mit einem Trennmittel 22 zumindest weitgehend von unten her aufgefüllten Trennfuge der verflüssigte und verdrängte Beton wieder an seine ursprüngliche Stelle zurückkehrt, so wird das eingebrachte und zu einer Gesamtschicht vereinigte Trennmittel zu einer dünnen Folie oder Membrane zusammengedrückt, welche jedoch die links und rechts von ihr gelegenen Betonmassen 30 und 31 mechanisch trennt. Wenn der Schlitz breiter angelegt wird, so entsteht anstelle der Pressfugen der Fign. 5 bis 7 eine breite Raumfuge 22. Bei allen Ausführungsbeispielen verläuft diese Fuge von der Oberfläche 28 bis zur Unterseite 32. Diese Ausbildung ist nicht die einzig mögliche. Über die Pressfugen 6 und 7 können im Sinne des Pfeils 33 wirkende Querkräfte übertragen werden.
- In den Fign. 1 und 3 ist eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Aus Fig. 1 ersieht man, daß sich unmittelbar seitlich der Kanäle 25 des Trennorgans 20 ein Stützorgan 24 befindet. Es erstreckt sich entgegen der Verfahrrichtung 24, also der Verschieberichtung der Baueinheit 23 entlang dem Träger 3, nach hinten. Seine nach hinten überstehende Länge, in Verfahrrichtung, entspricht beim Ausführungsbeispiel etwa der Länge des Trennorgans 20 in seinem oberen Bereich. Sie kann aber auch größer oder kleiner sein, wobei ein Bereich von etwa 5 bis 50 cm in Frage kommt. Nach unten hin kann es gemäß Fig. 3 das Trennorgan 20 etwas überragen. Zweckmäßigerweise wird bei einer zick-zack- oder wellenförmigen Fuge die untere Kante des Stützorgans 34 nahe über der Tragschicht 1 verfahren. Der Zweck dieses Stützorgans 34 ist, wie seine Bezeichnung sagt, auf die eine Flanke der erzeugten Fuge in stützendem Sinne so lange einzuwirken, bis das Trennmittel in diesem Bereich ausgebracht worden ist. Diese Fugenflanke bleibt beim Weiterfahren des Trennorgans 20 weitgehend stehen, während die gegenüberliegende Wand sich sukzessive nähert, jedoch aufgrund des mittlerweile eingebrachten Trennmittels daran nicht zur Anlage kommen kann. Man verhindert auf diese Weise sicher das unterschiedlich schnelle Zusammenfließen der beiden Schlitzwandungen, was ohne dieses Stützorgan aufgrund des thixotropen Zustands des betons in diesem Bereich möglich wäre. Die Gesamtbreite von Trennorgan 20 und Stützorgan 34 bestimmt die Fugenbreite.
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