EP0626030A1 - Lagereinrichtung für abfälle und stahlbetontragwerk für eine solche lagereinrichtung - Google Patents

Lagereinrichtung für abfälle und stahlbetontragwerk für eine solche lagereinrichtung

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EP0626030A1
EP0626030A1 EP93903959A EP93903959A EP0626030A1 EP 0626030 A1 EP0626030 A1 EP 0626030A1 EP 93903959 A EP93903959 A EP 93903959A EP 93903959 A EP93903959 A EP 93903959A EP 0626030 A1 EP0626030 A1 EP 0626030A1
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EP
European Patent Office
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reinforced concrete
plates
elements
belt
double
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93903959A
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English (en)
French (fr)
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Allo Assmann
Josef Rottmayr
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Original Assignee
Individual
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Priority claimed from DE19924203881 external-priority patent/DE4203881C2/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
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    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1993—Details of framework supporting structure, e.g. posts or walls
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    • E04B1/32—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B2001/327—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures comprised of a number of panels or blocs connected together forming a self-supporting structure
    • E04B2001/3276—Panel connection details
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    • E04B1/32—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B2001/3294—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures with a faceted surface

Definitions

  • the invention relates to a storage device for waste in the form of a large container made of individual concrete segments which is rotationally symmetrical with respect to a vertical axis, the wall surface of which is double-shelled in at least one partial area and forms an intermediate space for inspection purposes. Furthermore, the invention relates to a protective cover for environmentally hazardous large plants such as nuclear power plants and the like, and to a reinforced concrete supporting structure for the storage facility or protective cover.
  • Cylindrical large containers with a diameter of approximately 50 to 100 m and corresponding height have a better capacity, which are produced from individual concrete segments from top to bottom while the soil is continuously excavated within the container. In the case of these containers, it is also known to provide inspection passages below the bottom. The cost is also considerable.
  • a double-glazed reinforced concrete supporting structure which consists of one-piece cast, prefabricated elements, the switches or belt plates of which are connected by struts which run obliquely from the center of one of the belt plates to the outer corners of the other belt plate .
  • This known, double-shell reinforced concrete structure has the disadvantage that the forces of the rod-like struts are conducted point-wise into the belt plates. Especially at the outside corners of an element there are high concentrations of force, which require corner designs made of solid steel construction. Such corner constructions made of steel, to which the reinforcing steel reinforcement of the struts and the belt plates have to be welded, are very expensive. The economic advantages of the one-piece production of the elements are thereby consumed again.
  • the invention has for its object to provide a storage facility in the form of a large container and a dome-shaped protective cover for environmentally hazardous large systems, which can be produced with relatively little material, and a double-shell reinforced concrete structure made of one-piece, prefabricated elements for such storage facilities
  • a double-shell reinforced concrete structure made of one-piece, prefabricated elements for such storage facilities
  • the solution according to claim 1 is that the large container is essentially spherical and consists of prefabricated reinforced concrete parts which each have an inner plate, an outer plate and a support device which connects the plates to form an intermediate space.
  • the biaxial curvature of the spherical shape leads to statically particularly favorable conditions which enable a corresponding saving in material.
  • the assembly of the large container is simplified by the composition of the large container from prefabricated concrete parts.
  • the large container is at least partially let into the ground, i.e. up to the equator line.
  • the excavated material can be used as a fill for the upper part, so that after completion the impression of a hill is created that can be planted.
  • the individual reinforced concrete precast elements can have a triangular, pentagonal, hexagonal or other polygonal outline.
  • the support device which connects the inner and outer surfaces and at the same time keeps them at a distance, can consist of one or more columns, struts or the like.
  • the dome-shaped protective cover according to claim 2 is based on the same construction principle as the large container described above, but essentially has the shape of a hemisphere, which corresponds to the upper half-shell of the spherical large container and, resting on a suitable ring foundation, the system to be protected arched.
  • the reinforced concrete structure according to claim 7 is formed by prefabricated, one-piece cast elements, each consisting of two polygonal, similar or congruent belt shells, the thickness of which tapers from the center to the edge and which are each connected by a rigid central column are whose axis runs through the center points of the belt shells.
  • the center pillars can have the shape of a truncated cone or truncated pyramid, or they can each form a continuously curved line in cross section with the belt shells.
  • the outer surfaces of the belt shells of each element can be flat, dome-shaped or pyramid-shaped, with the resulting thickening of the belt shells reaching their maximum in the axis of the center pillars.
  • the end faces of the belt shells of the elements can be provided with molded teeth or have regular or irregular depressions (roughening).
  • the elements can be connected by reinforcing steel and / or prestressing steel reinforcements inserted into reinforcement channels, the cavities between the walls of the reinforcement channels and the reinforcement being pressed out with injection mortar.
  • the prestressing steel reinforcement can be partially or generally curved in the interior of the reinforced concrete structure and anchored to the center pillar of the elements. Furthermore, the prestressing steel reinforcement can be coupled and anchored to the connecting joints of the elements.
  • the elements of the reinforced concrete structure can be produced on a formwork floor or on pallets by means of a two-part or multi-part form, the parts of which collide in parting planes from the axis of the central column to opposite corners of the belt shells and by moving the cast element apart Release take off.
  • the lower and / or upper belt shell of the elements can be reduced to bars, the axes of which each run through the center of the belt shells and the center column. Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the attached drawing.
  • Fig. 1 is a schematic vertical section through a large container according to the invention
  • Fig. 2 is an external view of the large container
  • 3 shows a section of a spherical surface composed of triangles
  • Fig. 4 shows a section of one of hexagons
  • Fig. 12 is a partial cross section through a wall area of the
  • Fig. 13 shows a section through an inventive double-sound reinforced concrete structure in a curved
  • the cut is not made in the axes of the central columns, but at the edge of the elements;
  • Flg. 14 shows a cross section through the axis of one of the elements of the double-sound reinforced concrete structure
  • FIG. 17 shows a variant of the individual element, in which the
  • Fig. 1 shows a spherical large container 10, which is installed in an approximately hemispherical trough 12 buried in the ground. so that the large container is embedded approximately up to the equator line in the original bottom surface 14.
  • the resulting excavation and, if necessary, further soil forms a fill 16 on the part of the spherical large container protruding from the bottom surface, which at the same time forms a ramp 18 which allows garbage vehicles to approach.
  • a throw-in opening (not shown) for waste.
  • a distribution system (not shown), which enables uniform filling of the large container and includes, for example, a traveling crane, is based on this opening in the interior of the large container.
  • the wall of the large container consists of individual elements in the form of prefabricated reinforced concrete, which form a double-shell wall construction with a hollow space, as will be explained in more detail later.
  • Support devices are located between the inner and outer plates of the individual finished parts, which keep them at a distance.
  • Flg. 1 shows on the left side a first type of prefabricated part 20 with inclined struts as support means and on the right side another type (22) with support columns.
  • Flg. 2 shows an example of a composition of the surface of a sphere of hexagonal elements and a few pentagonal elements. One of these pentagonal elements is located, for example, in the center of the circle shown in FIG. 2.
  • Fig. 3 shows a spherical surface, which is composed of triangles.
  • the triangles form a pentagon in some points of the surface, but otherwise a hexagon.
  • FIG. 4 is a section of the spherical surface according to FIG. 2.
  • FIG. 5 shows a first embodiment of a prefabricated part 24 as a wall element for the spherical surface according to the invention.
  • the finished part shown has an in- nenplatte 26 and an outer plate 28 made of concrete, which are parallel to each other and connected by a central column or column 30 and at the same time kept at a distance.
  • Flg. 6 again shows a triangular inner plate 26 and a triangular outer plate 28, which are connected by a support 32 located in a corner of the triangles.
  • FIG. 8 shows a finished part with a triangular inner plate 26 and outer plate 28, which are connected by three oblique struts 40, 42, 44, which run from the corners of the inner plate 26 to the center of the outer plate 28.
  • FIG. 9 shows a finished part with a hexagonal inner plate 46 and a hexagonal outer plate 48. These plates 46, 48 are connected to one another via a support or column 50 arranged in the middle.
  • the inner plate 46 and the outer plate 48 are connected by three oblique struts 58, 60, 62 which run from the center of the outer plate 48 to three corners of the inner plate 46.
  • FIG. 12 shows a wall section from the spherical container from the essentially perpendicular part of the wall. It can be seen that the individual finished parts with their inner and outer plates together form an inner shell 64 and an outer shell 66, which are connected to one another by supports or columns 68 and are supported against one another to form a cavity.
  • a mobile device 70 is indicated, in which a pendulum-suspended passenger compartment 72 is arranged, which is always vertical in view of the constantly changing inclination of the spherical surface. This passenger compartment 72 serves to accommodate the control personnel. Channels are provided in the plates of the elements, through which prestressing strands are guided during the assembly process, with which the elements can be connected and braced.
  • the surfaces can be coated with suitable sealants, for example with sealing slurries, latex paints or the like. Films or bitumen sheets or the like can also be glued on. In addition, sheets of stainless steel, copper, lead or other metals of the appropriate size can be placed in the formwork and concreted on in one operation.
  • Seals are placed between the finished parts in the joints, which are pressed together when the finished parts are clamped, thus contributing to the sealing of the joints.
  • Precast concrete parts are considered to be particularly advantageous which have only one support or column for connecting two plates, which is supported in the center of the two plates, as shown in FIGS. 5 and 9. Such precast concrete parts are high. Essentially punctiform loads avoided at the corners of one or both plates, as may occur in the other embodiments. Furthermore, a simpler casting mold with only two parts can be used, while for finished parts according to Flg. 7, 8, 10 or 11 four-part shapes are necessary.
  • the plates can be made triangular, quadrangular, pentagonal or hexagonal or in another way polygonal.
  • the supports or columns can merge into the two plates in an arcuate or conical manner at both ends. This enables a structurally advantageous placement of the reinforcement.
  • the supports or columns can have a polygonal or round or other shape in cross-section.
  • a hemispherical protective cover is formed, with which for example, a decommissioned nuclear power plant can be arched so that the release of radioactivity into the atmosphere is reliably prevented.
  • a protective cover differs from the large container 10 shown in FIG. 1 only in that there is no excavation of the hemispherical trough 12 and instead an annular foundation is provided at the level of the bottom surface 14, which surrounds the nuclear power plant and the lower edge of the then only supports approximately hemispherical container shell 10.
  • the structure can be designed as a bar-shaped line structure or as a plate or shell-shaped surface structure with a one- or two-axis curvature. Curved structures are produced in that the belt shells 102, 103 of the elements 101 are of different sizes. The thrust forces present between the belt shells are taken over by the centrally arranged center pillars 104.
  • the cut element shown in FIG. 14 consists of a center column 104 and two belt shells 102, 103, which are reinforced towards the center.
  • the center column 104 can have the shape of a double truncated pyramid or truncated cone, the axis of which passes through the center of the belt plates.
  • the cross section of the center column 104 can be polygonal, round or elliptical.
  • the cross section of the center column 104 is preferably adapted to the outer shape of the belt shells 102.103 and can therefore have rounded or angular shapes.
  • the double pyramid or double truncated cone shape is adapted to the force curve in the element in the case of structures subjected to bending stress.
  • the bending stress of the center column 104 is lowest in the middle.
  • the inclined surfaces of the central column 104 are used to advantageously arrange the tension anchors for connecting the elements.
  • the shape of the element can be designed such that the sides of the center pillar 104 and the inner sides of the belt shells facing it form a continuous line of curvature 106, the inner surfaces of the element either enclosing a rotationally symmetrical body, or of uniaxial curved surfaces are assembled to form burrs.
  • the cove shape of the belt shells 102, 103 corresponds on the one hand to the bending stress of the belt shells of the reinforced concrete structure, and on the other hand enables the mold to be removed from the mold at an early stage.
  • a hexagonal element of the double-sounding reinforced concrete structure is shown in perspective.
  • the outer surfaces of the belt shells 102, 103 can be flat, as shown, but they can also be dome-shaped or pyramid-shaped, the ridge point being above the axis of the central column.
  • the inner surfaces of the belt shells form flat pyramids or cones that merge into the double-pillar middle column.
  • a possible connection of the segments 101 to one another is shown by way of example in FIG. 16. It is carried out by means of concrete or prestressing steel reinforcement 112 inserted into the reinforcement channels of the belt shells 116, which are coupled partly continuously, partly by screw sockets 113 - arranged in the joint area 105.
  • the pushed reinforcement bar is clamped against an anchor plate 119 with a tensioning screw 114 and one element is pressed against the adjacent one.
  • the insertion reinforcement 112 is non-positively connected to the element body by injected grout 117 into the space between steel 112 and channel wall 116.
  • tensioning systems known in construction, e.g. Dywidag or Suspa can be used.
  • the edges of the belt shells have a toothing 115 running in the direction of the supporting plane or a roughening.
  • Mortar or adhesive 118 introduced into the joints 105 takes over the transfer of the transverse forces between the elements.
  • the connection of the elements is also established by means of a tension reinforcement which leads to the ends of the belt shells or inwards and is anchored to the center pillar. This connection is explained in FIG. 14.
  • connection of the elements can also be established by other known or new solutions.
  • Fig. 17 shows a square element in plan of the reinforced concrete structure according to the invention in front view, side view and top view.
  • the lower belt shell 103 is thicker than the upper belt shell.
  • the belt shells By omitting lateral parts of the lower belt plate 120, a lower belt rod is created. On the same catfish, the belt shells can also be reduced to crossed belt bars. The belt shells of the reinforced concrete structure according to the invention thus become rods or rod networks.
  • the described segments of the reinforced concrete structure according to the invention can be produced with a two-part or multi-part casting mold.
  • the parts of the mold are moved apart or turned apart in the opposite direction. After opening, the element is lifted out and the mold is prepared for the next operation.
  • the concrete is poured in through this opening. In another embodiment according to the invention, it is closed. In this case, the concrete is pumped into the mold with pressure.

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Description

LAGEREINRICHTUNG FÜR ABFÄLLE UND STAHLBETONTRAGWERK FÜR EINE SOLCHE LAGEREINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Lagereinrichtung für Abfälle in der Form eines in bezug auf eine senkrechte Achse drehsymmetrischen Großbehälters aus ein¬ zelnen Beton-Segmenten, dessen Wandfläche wenigstens in einem Teilbe¬ reich doppelschalig ausgeführt ist und einen Zwischenraum für Inspektions¬ zwecke bildet. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Schutzhülle für umweltgefährdende Großanlagen wie Kernkraftwerke und dergleichen sowie auf ein Stahlbetontragwerk für die Lagereinrichtung oder Schutzhülle.
Die dauerhafte Lagerung von Abfällen, insbesondere solchen, die mehr oder weniger gefährliche Stoffe enthalten, bereitet zunehmende Schwierigkeiten. Bei den herkömmlichen Deponien hat es sich in vielen Fällen gezeigt, daß GefahrstofTe in das Grundwasser eintreten können und von dort weitertran¬ sportiert werden. Es ist daher üblich geworden, Deponieflächen durch Folien abzudecken und damit flüssigkeitsdicht zu verschließen. Folien können je¬ doch zerstört werden, und insbesondere besteht bei einer Konstruktion die¬ ser Art kaum eine Möglichkeit. Leckstellen frühzeitig festzustellen.
Es ist daher auch bekannt, das für eine Deponie vorgesehene Gelände mul¬ denförmig auszuheben und mit einer doppelschaligen Betonwanne zu verse¬ hen, die einen begehbaren Zwischenraum für Inspektionszwecke enthält. Hier ist jedoch ein relativ hoher Aufwand im Verhältnis zum Fassungsvermö- gen der Deponie erforderlich.
Ein besseres Fassungsvermögen weisen zylindrische Großbehälter mit einem Durchmesser von etwa 50 bis 100 m und entsprechender Höhe auf, die aus einzelnen Betonsegmenten von oben nach unten bei laufendem Aushub des Boden innerhalb des Behälters hergestellt werden. Bei diesen Behältern ist es im übrigen auch bekannt, unterhalb des Bodens Inspektionsgänge vorzuse¬ hen. Auch liier ist der Kostenaufwand erheblich.
Aus DE 30 31 868 C2 ist ein doppeis chaliges Stahlbetontragwerk bekannt, das aus einstückig gegossenen, vorgefertigten Elementen besteht, deren Schalter bzw. Gurtplatten durch Streben verbunden sind, die vom Mittel¬ punkt einer der Gurtplatten schräg zu den Außenecken der anderen Gurt¬ platte verlaufen. Dieses bekannte, doppelschalige Stahlbetontragwerk hat den Nachteil, daß die Kräfte der stabförmigen Streben punktartig in die Gurtplatten geleitet werden. Insbesondere an den Außenecken eines Elementes entstehen hohe Kraftkonzentrationen, die Eckausbildungen aus massiver Stahlkonstruktion verlangen. Solche Eckausbildungen aus Stahl, an welche die Betonstahlbe¬ wehrung der Streben und der Gurtplatten angeschweißt werden muß, sind sehr kostenaufwendig. Die wirtschaftlichen Vorzüge der einstückigen Her¬ stellung der Elemente werden dadurch wieder aufgezehrt. Vor allem ist es durch die punktförmige Kraftkonzentration nicht mehr möglich, die Quer- kräfte des Tragwerkes an den Strebenenden von Element zu Element mit den Mitteln des Stahlbetonbaus zu übertragen. Hier müssen Stahlzapfen und Verzahnungen angeordnet werden, die sehr kleine Fertigungstoleranzen ver¬ langen.
Ferner ist die Beanspruchung der Streben innerhalb eines Flächentragwerkes so unterschiedlich, daß sich die Bewehrungen von den vier Streben eines Elements stark voneinander unterscheiden. Dadurch ergeben sich bei glei¬ cher Form der Elemente zahlreiche Untertypen mit hoher Verwechslungsge¬ fahr.
Weiterhin ist die Herstellung der Elemente dieses bekannten Stabtragwerkes dadurch erschwert, daß die Gußform aus mindestens vier Teilen besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagereinrichtung in der Form eines Großbehälters und eine kuppeiförmige Schutzhülle für umweltgefähr¬ dende Großanlagen zu schaffen, die mit verhältnismäßig geringem Material¬ aufwand herstellbar sind, und ein doppelschaliges Stahlbetontragwerk aus einstückig gegossenen, vorgefertigten Elementen für solche Lagereinrichtun¬ gen oder Schutzhüllen zu schaffen, welches die punktförmige Einleitung von Strebenkräften in die Gurtschalen vermeidet, eine flächenhafte Übertragung der Querkräfte an den Fugen zwischen den Segmenten mit Mitteln des Stahl¬ betons erlaubt, eine Beschränkung der Typenzahl der Elemente ermöglicht und eine einfache Fertigung mittels einer zweiteiligen Gußform erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfind ungs gemäß mit den in den unabhängigen Ansprü¬ chen 1, 6 und 7 angegebenen Merkmalen gelöst. Bezüglich der Lagereinrichtung besteht die Lösung gemäß Anspruch 1 darin, daß der Großbehälter im wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist und aus Stahlbeton-Fertigteilen besteht, die jeweils eine Innenplatte, eine Außenplat¬ te und eine Stützeinrichtung aufweisen, die die Platten unter Bildung eines Zwischenraumes verbindet.
Die zweiachsige Krümmung der Kugelform führt zu statisch besonders günsti¬ gen Verhältnissen, die eine entsprechende Materialersparnis ermöglichen. Durch die Zusammensetzung des Großbehälters aus Beton-Fertigteilen wird die Errichtung des Großbehälters vereinfacht.
Der Großbehälter wird wenigstens teilweise, also etwa bis zur Äquator-Linie, in den Boden eingelassen. Der Aushub kann als Anschüttung für den oberen Teil verwendet werden, so daß nach Fertigstellung der Eindruck eines Hü- gels entsteht, der bepflanzt werden kann.
Die einzelnen Stahlbeton-Fertigteile können einen dreieckigen, fünfeckigen, sechseckigen oder sonstigen polygonalen Umriß haben. Es gibt eine Reihe von System zur Aufteilung einer Kugelfläche In eine begrenzte Anzahl von an- nähernd polygonförmigen TeilΩächen. wie es etwa bei Fußbällen oder auch bei Golfbällen der Fall ist.
Die Stützeinrichtung, die die Innen- und Außenfläche verbindet und zugleich in Abstand hält, kann aus einer oder mehreren Säulen, Streben oder derglei- chen bestehen.
Die kuppeiförmige Schutzhülle gemäß Anspruch 2 beruht auf dem gleichen Konstruktionsprinzip wie der oben beschriebene Großbehälter, hat jedoch Im wesentlichen die Form einer Halbkugel, die der oberen Halbschale des kugel- förmigen Großbehälters entspricht und, auf einem geeigneten Ringfunda¬ ment ruhend, die zu schützende Anlage überwölbt.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lagereinrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5. Die Merkmale dieser Ansprüche sind ent- sprechend auch bei der erfindungsgemäßen Schutzhülle anwendbar. Das Stahlbetontragwerk nach Anspruch 7 wird durch vorgefertigte, ein¬ stückig gegossene Elemente gebildet, die jeweils aus zwei polygonalen, ähnli¬ chen oder kongruenten Gurtschalen bestehen, deren Dicke sich von der Mit¬ te zum Rand hin verjüngt und die jeweils durch eine biegesteife Mittelsäule verbunden sind, deren Achse durch die Mittelpunkte der Gurtschalen ver¬ läuft.
Die Mittelsäulen können die Form eines Doppelkegelstumpfes oder Doppel¬ pyramidenstumpfes haben, oder sie können mit den Gurtschalen jeweils Im Querschnitt eine kontinuierlich gekrümmte Linie bilden.
Die Außenflächen der Gurtschalen jedes Elements können eben, kalottenför- mig oder pyramidenförmig gestaltet sein, wobei die dabei entstehende Ver¬ dickung der Gurtschalen in der Achse der Mittelsäulen Ihr Maximum er- reicht.
Die Stirnflächen der Gurtschalen der Elemente können mit einer angeform¬ ten Zahnung versehen sein oder regelmäßige oder unregelmäßige Vertiefun¬ gen (Aufrauhungen) aufweisen.
Die Elemente können durch in Bewehrungskanäle eingeschobene Betonstahl- und/oder Spannstahlbewehrungen verbunden sein, wobei die Hohlräume zwi¬ schen den Wandungen der Bewehrungskanäle und der Bewehrung mit Injek¬ tionsmörtel ausgepreßt sind. Dabei kann die Spannstahlbewehrung teilweise oder generell gekrümmt in den Innenraum des Stahlbetontragwerkes geführt und an der Mittelsäule der Elemente verankert sein. Weiterhin kann die Spannstahlbewehrung an den Verbindungsfugen der Elemente gekoppelt und verankert sein.
Die Elemente des Stahlbetontragwerkes können auf einem Schalungsboden oder auf Paletten mittels einer zwei- oder mehrteiligen Form hergestellt wer¬ den, deren Teile in Trennebenen von der Achse der Mittelsäule zu sich ge¬ genüberliegenden Ecken der Gurtschalen zusammenstoßen und durch Aus¬ einanderfahren das gegossene Element zum Abheben freigeben.
Die untere und/oder obere Gurtschale der Elemente kann zu Stäben redu¬ ziert sein, deren Achsen jeweils durch den Mittelpunkt der Gurtschalen und der Mittelsäule verlaufen. Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 Ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Großbehälter;
Fig. 2 ist eine Außenansicht des Großbehälters;
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer aus Dreiecken zusam- mengesetzten Kugelfläche;
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer aus Sechsecken und
Fünfecken zusammengesetzten Kugelfläche;
Fig. 5 bis 8 zeigen verschiedene Aus führungs formen von Beton-
Fertigteilen mit dreieckigen Platten;
Fig. 9 bis 11 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Beton-
Fertigteilen mit sechseckigen Platten;
Fig. 12 ist ein Teilquerschnitt durch einen Wandbereich des
Großbehälters;
Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes, doppelschallges Stahlbetontragwerk in gekrümmter
Ausführung; der Schnitt ist dabei nicht in den Achsen der Mittelsäulen, sondern am Rand der Elemente ge¬ führt;
Flg. 14 zeigt einen Querschnitt durch die Achse eines der Ele¬ mente des doppelschallgen Stahlbetontragwerkes;
Fig. 15 zeigt perspektivisch ein sechseckiges Einzelelement eines erfindungsgemäßen doppelschallgen Stahlbeton- flächentragwerkes;
Flg. 16 zeigt den Schnitt einer möglichen Verbindung der
Elemente; Fig. 17 zeigt eine Variante des Einzelelementes, bei dem die
Gurtschalen zu Stäben reduziert sind.
Fig. 1 zeigt einen kugelförmigen Großbehälter 10, der in eine in den Boden eingegrabene, etwa halbkugelförmige Mulde 12 eingebaut ist. so daß der Großbehälter etwa bis zur Äquatorlinie in die ursprüngliche Bodenfläche 14 eingelassen ist. Der dabei anfallende Aushub und gegebenenfalls weitere Bo¬ den bildet eine Anschüttung 16 an dem aus der Bodenfläche herausragenden Teil des kugelförmigen Großbehälters, die zugleich eine Rampe 18 bildet, die die Anfahrt von Müllfahrzeugen gestattet. Im Bereich der Rampe 18 befindet sich eine nicht gezeigte Einwurf-Öffnung für Müll. Von dieser Einwurf-Öff¬ nung geht im Inneren des Großbehälters ein nicht gezeigtes Verteilungssy¬ stem aus, das eine gleichmäßige Füllung des Großbehälters ermöglicht und beispielsweise einen Laufkran umfaßt.
Die Wand des Großbehälters besteht aus einzelnen Elementen in der Form von Stahlbeton-Fertigteilen, die eine doppelschalige Wandkonstruktion mit hohlem Zwischenraum bilden, wie später noch genauer erläutert werden soll. Zwischen der inneren und der äußeren Platte der einzelnen Fertigteile befln- den sich Stützeinrichtungen, die diese in Abstand halten. In Flg. 1 ist auf der linken Seite ein erster Typ eines Fertigteils 20 mit schräggestellten Streben als Stützeinrichtung und auf der rechten Seite ein weiterer Typ (22) mit Stütz-Säulen gezeigt.
Flg. 2 zeigt ein Beispiel einer Zusammensetzung der Oberfläche einer Kugel aus sechseckigen Elementen und einigen wenigen fünfeckigen Elementen. Eines dieser fünfeckigen Elemente befindet sich beispielsweise im Mittel¬ punkt des in Fig. 2 gezeigten Kreises.
Fig. 3 zeigt eine Kugelfläche, die sich aus Dreiecken zusammensetzt. Auch hier bilden die Dreiecke in einigen Punkten der Oberfläche ein Fünfeck, im übrigen dagegen ein Sechseck.
Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus der Kugelfläche gemäß Fig. 2.
Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Fertigteils 24 als Wandelement für die erfindungsgemäße Kugelfläche. Das gezeigte Fertigteil weist eine In- nenplatte 26 und eine Außenplatte 28 aus Beton auf, die parallel zueinander liegen und durch eine im Mittelpunkt liegende Stütze oder Säule 30 verbun¬ den und zugleich In Abstand gehalten werden.
Flg. 6 zeigt wiederum eine dreieckige Innenplatte 26 und eine dreieckige Au¬ ßenplatte 28, die durch eine in einer Ecke der Dreiecke liegende Stütze 32 verbunden werden.
Gemäß Fig. 7 werden die dreieckigen Innen- und Außenplatten 26,28 durch drei in den Ecken liegende Stützen 34,36,38 miteinander verbunden.
Fig. 8 zeigt ein Fertigteil mit dreieckiger Innenplatte 26 und Außenplatte 28, die durch drei schräge Streben 40,42,44 verbunden sind, die von den Ecken der Innenplatte 26 zum Mittelpunkt der Außenplatte 28 verlaufen.
Fig. 9 zeigt ein Fertigteil mit sechseckiger Innenplatte 46 und sechseckiger Außenplatte 48. Diese Platten 46,48 sind über eine In der Mitte angeordnete Stütze oder Säule 50 miteinander verbunden.
Fig. 10 zeigt wiederum die beiden sechseckigen Platten 46.48, die durch drei Stützen 52,54,56 verbunden sind, die sich an drei Ecken der sechsecki¬ gen Platten befinden.
Gemäß Flg. 11 werden Innenplatte 46 und Außenplatte 48 durch drei schräg verlaufende Streben 58,60.62 verbunden, die vom Mittelpunkt der Außen¬ platte 48 zu drei Ecken der Innenplatte 46 verlaufen.
Fig. 12 zeigt einen Wandausschnitt aus dem kugelförmigen Behälter aus dem Im wesentlichen senkrecht verlaufenden Teil der Wand. Es ist ersichtlich, daß die emzelnen Fertigteile mit ihren Innen- und Außen platten gemeinsam eine Innenschale 64 und eine Außenschale 66 ergeben, die durch Stützen oder Säulen 68 miteinander verbunden und unter Bildung eines Hohlraumes gegeneinander abgestützt sind. In diesem Zwischenraum ist ein fahrbares Ge¬ rät 70 angedeutet, in dem eine pendelnd aufgehängte Fahrgastzelle 72 ange- ordnet ist, die sich angesichts der ständig wechselnden Neigung der Kugel¬ fläche stets senkrecht einstellt. Diese Fahrgastzelle 72 dient zur Aufnahme des Kontrollpersonals. In den Platten der Elemente sind Kanäle vorgesehen, durch die beim Monta¬ gevorgang Spannlitzen geführt werden, mit denen die Elemente verbunden und verspannt werden können.
Zum Abdichten des Behälters können die Flächen mit geeigneten Dichtungs¬ mitteln beschichtet werden, etwa mit Dichtungsschlämmen, Anstrichen aus Latex oder dergleichen. Es können auch Folien oder Bitumenbahnen oder dergleichen aufgeklebt werden. Ferner können Bleche aus Edelstahl, Kupfer, Blei oder andere Metalle in passender Größe in die Schalung gelegt und In ei- nem Arbeitsgang aufbetoniert werden.
Zwischen die Fertigteile werden in die Fugen Dichtungen gelegt, die beim Verspannen der Fertigteile untereinander zusammengepreßt werden und so zur Abdichtung der Fugen beitragen.
Als besonders vorteilhaft werden Beton- Fertigteile angesehen, die nur eine Stütze oder Säule zur Verbindung von zwei Platten aufweisen, die sich im Mittelpunkt der beiden Platten abstützt, wie es in Fig. 5 und 9 gezeigt ist. Bei derartigen Beton-Fertigteilen werden hohe. Im wesentlichen punktförmige Belastungen an den Ecken einer oder beider Platten vermieden, wie sie unter Umständen bei den übrigen Ausführungsformen auftreten können. Ferner kann eine einfachere Gußform mit nur zwei Teilen verwendet werden, wäh¬ rend etwa bei Fertigteilen gemäß Flg. 7, 8, 10 oder 11 vierteilige Formen notwendig sind.
Bei Fertigteilen mit einer Stütze oder Säule können die Platten drei-, vier-, fünf- oder sechseckig oder in anderer Weise polygonal ausgeführt sein.
Wie Fig. 5 und 9 zeigen, können die Stützen oder Säulen an beiden Enden bo- gen- oder kegelförmig in die beiden Platten übergehen. Dies ermöglicht eine statisch vorteilhafte Unterbringung der Bewehrungen.
Die Stützen oder Säulen können im Querschnitt polygonal oder rund oder an¬ derweitig geformt sein.
Das oben beschriebene Bauprinzip eines Großbehälters läßt sich leicht so ab¬ wandeln, daß eine halbkugelförmige Schutzhülle gebildet wird, mit der bei- spielsweise ein stillgelegtes Kernkraftwerk so überwölbt werden kann, daß die Freisetzung von Radioaktivität in die Atmosphäre zuverlässig verhindert wird. Eine solche Schutzhülle unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Großbehälter 10 lediglich dadurch, daß auf den Aushub der halbkugelförmi- gen Mulde 12 verzichtet wird und stattdessen in Höhe der Bodenfläche 14 ein Ringfundament vorgesehen wird, das das Kernkraftwerk umgibt und den unteren Rand der dann nur noch etwa halbkugelförmigen Behälterschale 10 abstützt.
Nachfolgend sollen anhand d-— Fig. 13 bis 17 die Einzelheiten des erfin¬ dungsgemäßen Stahlbetontrag wεrkes erläutert werden.
In Fig. 13 ist dargestellt, wie das erfindungsgemäße, doppelschalige Stahlbe¬ tontragwerk zusammengesetzt ist. Das Tragwerk kann als balkenförmiges Li- nientragwerk oder als platten- bzw. schalenförmiges Flächentragwerk mit ein- oder zweiachsiger Krümmung ausgebildet sein. Gekrümmte Tragwerke werden dadurch erzeugt, daß die Gurtschalen 102,103 der Elemente 101 un¬ terschiedlich groß ausgebildet sind. Die zwischen den Gurtschalen vorhande¬ nen Schubkräfte übernehmen die zentral angeordneten Mittelsäulen 104.
Das in Fig. 14 dargestellte, geschnittene Element besteht aus einer Mittelsäu¬ le 104 und zwei Gurtschalen 102,103, die sich zur ihrer Mitte hin verstär¬ ken. Die Mittelsäule 104 kann die Form eines Doppelpyramiden- oder Dop¬ pelkegelstumpfes haben, dessen Achse durch den Mittelpunkt der Gurtplat- ten geht.
Der Querschnitt der Mittelsäule 104 kann vieleckig, rund oder elliptisch sein. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Mittelsäule 104 der äußeren Form der Gurtschalen 102.103 angepaßt und kann daher gerundete oder eckige Formen haben.
Die Doppelpyramiden- bzw. Doppelkegelstumpfform ist dem Kraftverlauf im Element bei biegebeanspruchten Tragwerken angepaßt. Die Biegebeanspru¬ chung der Mittelsäule 104 ist in deren Mitte am geringsten. Die Schrägflä- chen der Mittelsäule 104 werden genutzt, um die Spannverankerungen zum Verbinden der Elemente vorteilhaft anzuordnen. Die Form des Elementes kann so ausgebildet sein, daß die Seiten der Mittel¬ säule 104 und die ihr zugewandten Innenseiten der Gurtschalen eine konti¬ nuierliche Krümmungslinie 106 bilden, wobei die Innenflächen des Elemen¬ tes entweder einen drehsymmetrischen Körper umschließen, oder aus ein- achsig gekrümmten Flächen gratbildend zusammengesetzt sind.
Die Voutenform der Gurtschalen 102,103 entspricht einerseits der Biegebe¬ anspruchung der Gurtschalen des Stahlbetontragwerkes, andererseits ermög¬ licht sie das frühzeitige Entschalen der Gußform.
In Fig. 15 ist ein im Grundriß sechseckiges Element des doppelschallgen Stahlbetontragwerkes perspektivisch dargestellt. Die Außenflächen der Gurt¬ schalen 102,103 können - wie dargestellt- eben, sie können aber auch kalot- tenförmig oder pyramidenförmig gestaltet sein, wobei der Firstpunkt über der Achse der Mittelsäule liegt.
Die Innenflächen der Gurtschalen bilden flache Pyramiden oder Kegel, die in die doppelstumpfformige Mittelsäule übergehen.
In Fig. 16 ist eine mögliche Verbindung der Segmente 101 untereinander beispielhaft dargestellt. Sie erfolgt hierbei durch in Bewehrungskanäle der Gurtschalen 116 eingeschobene Beton- oder Spannstahlbewehrung 112. die teils durchgehend, teils durch Schraubmuffen 113 - Im Fugenbereich 105 an¬ geordnet - gekoppelt sind. Hierbei wird der gestoßene Bewehrungsstab mit einer Spannschraube 114 gegen eine Ankerplatte 119 verspannt und so ein Element gegen das benachbarte gepreßt. Die Einschubbewehrung 112 ist durch injizierten Einpreßmörtel 117 in den Freiraum zwischen Stahl 112 und Kanalwandung 116 kraftschlüssig mit dem Elementkörper verbunden. Als Spannbewehrung, sind dazu auch im Bauwesen bekannte Spannsysteme z.B. Dywidag oder Suspa verwendbar.
Die Ränder der Gurtschalen haben eine in Richtung der Tragwerksebene ver¬ laufende Z hnung 115 oder eine Aufrauhung. In die Fugen 105 eingebrachter Mörtel oder Kleber 1 18 übernimmt dabei die Übertragung der Querkräfte zwischen den Elementen. Alternativ wird die Verbindung der Elemente auch durch eine Spannbeweh¬ rung hergestellt, welche an den Enden der Gurtschalen oder nach innen ge¬ führt und an der Mittelsäule verankert wird. Diese Verbindung ist in Fig. 14 erläutert.
Selbstverständlich kann die Verbindung der Elemente auch durch andere be¬ kannte oder neue Lösungen hergestellt werden.
Fig. 17 zeigt ein im Grundriß viereckiges Element des erfindungsgemäßen Stahlbetontragwerkes in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht. Die Untergurtschale 103 ist hierbei dicker als die Obergurtschale.
Durch Weglassen seitlicher Teile der Untergurtplatte 120 entsteht ein Un¬ tergurtstab. Auf gleiche Welse können die Gurtschalen auch zu sich kreuzen- den Gurtstäben reduziert werden. Die Gurtschalen des erfindungsgemäßen Stahlbetontragwerkes werden so zu Stäben bzw zu Stabnetzen.
Die beschriebenen Segmente des erfindungsgemäßen Stahlbetontragwerkes können mit einer zwei- oder mehrteiligen Gußform hergestellt werden. Zum Herausnehmen des Elementes werden die Teile der Form in Gegenrichtung auseinandergefahren oder auseinandergedreht. Nach dem öffnen wird das Element herausgehoben und die Gußform für den nächsten Arbeitsgang vor¬ bereitet. Bei Formen, die oben offen sind, wird der Beton über diese Öffnung eingefüllt. In einer anderen, erfindungsgemäßen Ausführungsart ist sie ge- schlössen. In diesem Fall wird der Beton mit Druck in die Form gepumpt.
Werden im Gurtschalenbereich der Gußform entsprechende Verdrängungs¬ körper eingesetzt, entstehen Elemente mit stabförmiger Gurtausbildung ent¬ sprechend dem in Fig. 17 dargestellten Element des erfindungsgemäßen Stahlbetontragwerkes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lagereinrichtung für Abfälle in der Form eines in bezug auf eine senk¬ rechte Achse drehsymmetrischen Großbehälters aus einzelnen Beton-Seg- menten, dessen Wandfläche wenigstens in einem Teilbereich doppelschallg ausgeführt Ist und einen Zwischenraum für Inspektionszwecke bildet, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Großbehälter (10) im wesentlichen kugelför¬ mig ausgebildet Ist und aus Stahlbeton-Fertigtellen (20,22) besteht, die je¬ weils eine Innenplatte (26,46), eine Außenplatte (28,48) und eine Stützein- richtung (30 bis 44; 50 bis 62) aufweisen, die die Platten unter Bildung eines Zwischenraumes verbindet.
2. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die In¬ nen- und Außenplatte (26,28) der Stahlbeton-Fertigteile (20,22) einen dreieckigen Umriß aufweisen.
3. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die In¬ nen- und Außenplatte (46,48) einen aus Dreiecken zusammengesetzten, ins¬ besondere fünf- oder sechseckigen Umriß aufweisen.
4. Lagereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Stützetarichtung der Stahlbeton-Fertlgtelle durch eine oder mehrere die Innen- und Außenplatte (26,28,46,48) verbindende Säulen oder Stützen (30 bis 44; 50 bis 62) gebüdet wird.
5. Lagereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der Innen- und/oder Außenplatte (26.28,46,48) Kanäle zur Aufnahme von Spannlitzen zum Verspannen der Fertigteile (20,22) vorgese¬ hen sind.
6. Schutzhülle für umweltgefährdende Großanlagen, in der Form einer in bezug auf eine senkrechte Achse drehsymmetrischen Kuppel, deren Wandflä¬ che wenigstens in einem Teilbereich doppelschallg ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppel (10) im wesentlichen kugelförmig ausgebil- det ist und aus Stahlbeton-Fertigteilen (20,22) besteht, die jeweils eine In¬ nenplatte (26,46), eine Außenplatte (28,48) und eine Stützeinrichtung (30 bis 44; 50 bis 62) aufweisen, die die Platten unter Bildung eines Zwi¬ schenraumes verbindet.
7. Doppelschallges Stahlbetontragwerk bestehend aus vorgefertigten, ein¬ stückig gegossenen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus jeweils zwei drei-, vier-, fünf- oder sechseckigen, ähnlichen oder kon¬ gruenten Gurtschalen bestehen, deren Dicke sich von der Mitte zum Rand hin verjüngt und die jeweils durch eine biegesteife Mittelsäule verbunden sind, deren Achse durch die Mittelpunkte der Gurtschalen geht.
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