EP2011125A1 - Baukörper, insbesondere für strahlenschutzbauwerke - Google Patents

Baukörper, insbesondere für strahlenschutzbauwerke

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EP2011125A1
EP2011125A1 EP07728406A EP07728406A EP2011125A1 EP 2011125 A1 EP2011125 A1 EP 2011125A1 EP 07728406 A EP07728406 A EP 07728406A EP 07728406 A EP07728406 A EP 07728406A EP 2011125 A1 EP2011125 A1 EP 2011125A1
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EP
European Patent Office
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building
radiation protection
protection material
ceiling
formwork elements
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EP07728406A
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English (en)
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EP2011125B1 (de
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Jan Forster
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Individual
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Publication of EP2011125A1 publication Critical patent/EP2011125A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2011125B1 publication Critical patent/EP2011125B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • G21F1/12—Laminated shielding materials
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/04—Bricks; Shields made up therefrom

Definitions

  • the invention relates to a building, in particular for radiation protection structures, with at least one base plate and at least one wall section and / or at least one ceiling section.
  • Generic structures are primarily used in the field of industry, medicine and research application and are always used when it is to be prevented that radiation, for example, caused by particle accelerator or medical radiation equipment leaves a defined space.
  • DE 103 27 466 A1 proposes to produce the structure in sandwich construction, wherein a layer of the corresponding building parts of radiation protection material and at least one further layer of (steel) concrete is produced.
  • Such a construction has various advantages, in particular in the form of lower construction costs. Both in conventional structures, as well as in structures that are manufactured in reinforced concrete sandwich construction, but the geometry of the finished structure must be known before completion of the individual components. Subsequent changes or the structure of the building elsewhere are possible, but can mean a relatively large effort.
  • the at least one wall section and / or the at least one ceiling section consists of at least two formwork elements of metal, plastic and / or wood and an intermediate layer of radiation protection material.
  • the individual formwork elements can be produced inexpensively and very flexibly.
  • the corresponding building parts in the use of steel or a high-strength plastic due to the high stability of the shuttering material used a relatively small wall thickness compared to building parts made of concrete or reinforced concrete.
  • the individual components can be made very flexible. While the use of concrete only allows the production of formwork elements with substantially planar surfaces, the components according to the invention may have almost any geometric shape, so that individually tailored to the present conditions structure can be produced.
  • the formwork elements are connected to the base plate and / or further formwork elements by means of detachable connections, in particular screwed, hooked and / or plugged together.
  • a welding of the individual sections is of course conceivable.
  • the proposed type of connection a particularly high flexibility of the structure is achieved. Their geometry can be adapted at any time by an appropriate combination of the individual sections of the present requirements. For this purpose, only the corresponding connections between the respective formwork elements must be solved.
  • the formwork elements themselves can then be dismantled way back and, if necessary, again arranged to each other and interconnected, whereby almost any geometry of the structure can be realized.
  • the individual formwork elements can also find other uses after a dismantling of the building, since they, in contrast to formwork elements made of concrete, must not be destroyed.
  • connection is formed by, in particular angular, struts.
  • the struts are expediently connected to more than two formwork elements of the wall and / or ceiling sections and span them, whereby the stability of the structure can be additionally increased.
  • connection comprises profiles, in particular omega profiles
  • profiles in particular omega profiles
  • the profiles merely have to be pushed onto the corresponding adjacent profilings of the said areas and subsequently ensure a secure and easily detachable connection.
  • the formwork elements have a substantially wave-shaped profile. As a result, their stability can be significantly increased compared to flat plate-shaped formwork elements. This ultimately leads to a considerable material and thus cost savings in the production of the building.
  • standard components such as conventional steel sheet piles, find use, which can also be reused after a dismantling of the building and elsewhere.
  • the formwork elements surrounding the radiation protection material are connected to one another, in particular by means of detachable tie rods arranged transversely to their longitudinal extent. As a result, the stability of the corresponding components can be significantly increased, which is essential especially for thick components with a high proportion of radiation protection material.
  • the tie rods are conveniently screwed or welded to the adjacent formwork elements. Additionally or alternatively, the formwork elements may also have recordings, with which the tie rods are connected by a plug and / or spline connection. The tie rods can of course also be hung only in appropriate recordings.
  • the tie rods have in a particularly advantageous embodiment, a Z, T or U-profile, whereby a particularly high stability can be ensured with the lowest possible cost of materials.
  • the wall sections and / or ceiling sections have standardized dimensions.
  • building structure can be created in the manner of a modular system in a particularly simple manner.
  • the production of the corresponding sections and their transport is considerably simplified, which is not least reflected in lower costs.
  • the wall sections and / or the at least one ceiling section have a constant thickness, the individual sections can be combined as desired.
  • the type of radiation protection material varies within the structure, in particular as a function of the type of radiation and / or radiation intensity, the radiation conditions within the individual areas of the structure can be individually considered, whereby the wall thickness of the individual sections can be kept constant. A subsequent adaptation of the shielding effect of the respective components is thereby anytime possible.
  • the radiation protection material must be replaced at the appropriate location of the building only by a radiation protection material adapted to the current radiation conditions. An exchange of the entire building part is therefore no longer necessary.
  • the radiation protection material contains minerals which, on account of their petrographic properties, in particular their atomic number and / or specific gravity, are suitable as radiation protection material. Consequently, a wide variety of materials can be used. The selection of the radiation protection material can thus be selected on the one hand according to the radiation to be shielded, and on the other hand also according to the materials available at the construction site. As a result, economic aspects can also be taken into account. Thus, for example, the use of conventional gravel made of limestone (CaCOs) is conceivable, if this is correspondingly simple and / or inexpensive procurable. Also, materials such as barytes or iron ore have proven excellent because of their high specific gravity.
  • CaCOs gravel made of limestone
  • the radiation protection material contains water.
  • the radiation protection material is easy to handle. Water damage, caused by any leaks in the components, can also be easily avoided.
  • the radiation protection material comprises natural unburned calcium sulfate dihydrate. Due to the low cost and its high Water-binding capacity is suitable for natural gypsum in a special way as a radiation protection material. Of course, so-called REA gypsum can also be used.
  • the radiation protection material comprises a bed of set granulated gypsum.
  • Such gypsum is not only easier to transport, but also very easy to process. The above-mentioned advantages with regard to radiation shielding are retained.
  • the radiation protection material is compacted. As a result, the homogeneity of the corresponding material is significantly increased. In addition, it can be avoided that cavities arise within the components which would significantly reduce the radiation shielding effect.
  • the bearing comprises at least one elastic material, at least one spring element and / or at least one impact element.
  • damper The type of damping can be selected depending on the size of the building or the expected shrinkage and / or vibration of the environment. Of course, combinations of different damper elements are possible. Likewise, constructions are conceivable which absorb the introduced energy by friction.
  • the wall sections in the region of an input opening are arranged relative to one another in such a way that a labyrinth-like access results, then it can be advantageously prevented that the radiation leaves the building structure.
  • an entry is proposed in which a radiation-shielding and thus complex construction for closing the entrance opening can be dispensed with.
  • the labyrinthine access is advantageously produced in such a way that the wall sections adjacent to the inlet opening are arranged offset from one another such that there is always a part of at least one wall section in the beam path of the radiation source, so that the leakage radiation can not strike the door leaf directly.
  • the at least one ceiling section is fastened to transverse and / or longitudinal members, in particular detachably, whereby the transverse and / or longitudinal members are at least partially supported on the wall sections.
  • the mentioned carriers offer a simple possibility of supporting the at least one ceiling section, which can have a high weight by means of corresponding radiation protection material, without supporting the use of supporting pillars.
  • transverse and / or longitudinal beams in the ceiling area of the building stable attachment points available. These can serve, for example, to receive a cargo crane or to attach other equipment necessary for the operation of the radiation source and / or the structure.
  • the carriers can each lie alone on the corresponding wall sections.
  • a building according to the invention with at least one floor slab delimiting a floor and / or ceiling slab is characterized in that it has a building structure with the features described above.
  • the building is integrated in such a way in the bottom plate and / or the ceiling plate of the structure that the surface the base plate with the surface of the bottom plate and / or the surface of the ceiling portion with the surface of the ceiling plate form a substantially flat surface.
  • the base plate and / or the ceiling portion of the building not only take over the function of the radiation shield, but also serve as an integral part of a floor limiting floor and / or ceiling panel of the building. If two or more structures are to be accommodated in superimposed floors of the building, it is thereby also possible to use the ceiling portion of the lower structure as the base plate of the upper structure.
  • the base plate has interfaces for later attachment of the formwork elements. These recordings can be screwed, for example, in the form of angles with the base plate, which serve the subsequent attachment of the formwork elements. Of course, any other interfaces, such as recordings for connectors or metal plates are conceivable, can be welded to the later formwork elements of the building or mounted in a comparable manner. It is advantageous if the base plate is recessed in the bottom plate. In this way, the base plate, including the interfaces already at completion of the building in this be integrated without this unnecessarily footprint of the building is occupied. If the integration of a building according to the invention within the building at a later date desired, it can be built in a simple manner on the sunk in the bottom of the building base plate.
  • the interfaces and / or the base plate is covered by at least one cover layer, so that the surface of the cover layer forms a substantially flat surface with the surface of the bottom plate of the building.
  • the cover layer can be made of a variety of materials, such as screed, wood or a similar easily removable material. It may be advantageous if a separating layer is integrated between the cover layer and the base plate, which simplifies the release of the cover layer.
  • FIGS. 1 and 2 are sectional views of structures according to the invention
  • 3 shows a sectional view of a building according to the invention with an elastically mounted base plate
  • FIGS. 4 to 6 sectional views of structures according to the invention, integrated into a building
  • FIGS. 7 to 13 plan views of structures according to the invention.
  • FIG. 14 shows a schematic plan view of a wall section
  • FIG. 15 connection types of adjacent formwork elements
  • FIG. 16 shows a perspective view of strut-connected formwork elements
  • Figure 17 is a further sectional views of a building according to the invention.
  • Figure 1 shows a sectional view of a building 1 according to the invention with a base plate 2 and inner shuttering elements 3a and outer shuttering elements 3b made of metal, especially steel.
  • the formwork elements 3a, 3b on the left side of the building 1 are connected via angle elements 16 by means of screws, not shown, with the base plate 2.
  • Such angle elements 16 can of course also be located at the contact points between wall section 8 and ceiling section 9 or in the corner regions of two adjacent wall sections 8.
  • a radiation protection material 5 Between the inner and outer formwork elements 3a, 3b is a radiation protection material 5.
  • the consisting of shuttering elements 3a, 3b and intervening radiation protection material 5 components are used to shield radiation 15 inside the building 1 by a radiation source, for example a linear accelerator 6, he- is witnessed.
  • the shuttering elements 3a, 3b are connected to each other by means of transverse to their longitudinal extension of the tie rods 7. These can be screwed or welded to the formwork elements 3a, 3b. Also not shown receptacles in the formwork elements 3a, 3b are conceivable, in which the tie rods 7 are merely hung. Furthermore, as many different connectors can be used. In the same way, the shuttering elements 3a, 3b are also connected to the base plate 2, which may also have special receptacles for this purpose.
  • FIG. 2 shows a comparable building structure 1, but two different radiation protection materials 5a, 5b are used.
  • the individual radiation distribution within the building 1 can be taken into account. If the radiation 15 emitted by the radiation source, for example, primarily horizontal, it is expedient to fill the wall sections 8 with a radiation protection material 5a, which ensures a high radiation shield, while within the ceiling section 9, a radiation protection material 5b can be used, the only minor requirements the radiation shield must meet. By this adjustment, the cost of the building 1 can be further reduced.
  • the radiation protection materials 5a used individual wall sections 8 may have different properties, wherein the radiation protection material used 5a, 5b may also alternatively or additionally within a wall section 8 and / or ceiling section 9 vary according to the present conditions.
  • a subsequent replacement of the radiation protection material 5 a, 5 b is of course conceivable and possible in a simple manner by the inventive structure of the building 1. While the inner formwork element 3a of the ceiling section 9 closes the wall sections 8 in FIG. 1 towards the top, FIGS. 2 to 6 each show ceiling sections 9, whose inner formwork element 3a is substantially flush with the inner formwork elements 3a of the wall sections 8.
  • both variants can be realized as needed.
  • Figure 3 also shows a building according to the invention 1.
  • the base plate 2 is elastically mounted.
  • a layer of elastic material 11 which in turn is surrounded by a skirt 4, the However, only the lateral boundary or storage of the elastic material 11 is used.
  • the elastic material 11 itself can be selected according to the expected vibrations or vibrations from a variety of materials.
  • Conceivable for example, a wide variety of plastics (elastomers), rubbers or other known in the art damping materials.
  • damping elements such as springs, shock absorbers or elements that absorb vibrations due to friction, find use.
  • FIGS. 4 to 6 show various possibilities for integrating the structure 1 according to the invention into a structure, for example a radiation protection structure. While the building 1 according to FIG. 4 is arranged directly between the floor slab 12 and the ceiling slab 13 of a floor, the building structure 1 in FIG. 5 is sunk into the floor slab 12 of the floor such that the surface of the base slab 2 of the building structure 1 is flush with the surface the bottom plate 12 of the building forms a flat surface. The ceiling portion 9 of the building 1 also penetrates the ceiling plate 13 of this floor and also forms a flat surface with this ceiling plate 13. Depending on the height of the construction Body 1, it is of course also possible to integrate the building 1 according to Figure 6 only in the bottom plate 12 of the building.
  • FIGS. 7 to 13 each show plan views of structures 1 according to the invention. All of the structures 1 have at least two formwork elements 3, a linear accelerator 6 and an entrance area which is equipped with a door unit 14 movably mounted.
  • the radiation 15 emitted by the linear accelerator 6 only has a defined scattering range in the exemplary embodiments shown, which is characterized by a wave-shaped shading.
  • a radiation protection material 5 is located in each case in the area in which the radiation 15 strikes the wall sections 8 of the building structure 1.
  • the corresponding areas can be separated from the remaining areas of the wall sections 8 in which no radiation protection material 5 is located be partitioned by a partition, so that the radiation protection material 5 is assigned a physical boundary on all sides.
  • the formwork elements 3 also have in the area of the door units 14 an L-shaped configuration, so that the emitted radiation 15 is effectively prevented from leaving the building 1, if the door units 14 during operation of the linear accelerator 6 should not be closed. If necessary, the formwork elements 3 associated with the entrance area can also be arranged offset from one another in such a way that a labyrinth-like access results.
  • FIGS. 7 to 13 further show, building blocks 1 of very different geometries can be produced by the construction according to the invention.
  • the formwork elements 3 in the example of Figure 9 for example flattened corner areas.
  • metal, plastic and / or wood as formwork element 3 of course, any other geometry with, for example, curved surfaces is conceivable. This results in design options that were not possible in the conventional construction of the building 1 made of concrete or reinforced concrete.
  • FIG. 14 shows a schematic plan view of a wall section 8, the formwork elements 3 of which have an essentially wave-shaped profile.
  • 3 can be used as formwork elements conventional sheet piling, which can be reused even after a dismantling of the building 1.
  • these areas can be provided as needed with appropriate, not shown panels.
  • external deep beads can be closed by welded or bolted metal sheets and also filled with radiation protection material 5.
  • the deep corrugations can alternatively be provided with non-positively attached normal or heavy concrete in order to achieve a static reinforcement and additional radiation protection.
  • FIG 15 two possible types of connection of adjacent formwork elements 3 are shown, in which additional means, such as screws or rivets, can be dispensed with.
  • the edges of one side of the formwork elements 3 have a fold 17. If the opposite side edge of the corresponding adjacent formwork element 3 has a corresponding hook shape 18, then both formwork elements 3 can simply be hooked to one another, whereby but easy to solve connection results.
  • the corresponding edges of both formwork elements 3 have a hook shape 18, over which a plurality of so-called omega profiles 19 are pushed from above or as required.
  • the individual shuttering elements 3 By assembling the individual shuttering elements 3, these can have a defined width which, for example, corresponds to the permissible width of a truck. The costs and time for their transport can thereby be significantly reduced. In this case, several formwork elements 3 can already be connected at the production site to a transport unit, which are then assembled on site.
  • Figure 16 shows two rear and the sake of clarity, only a front formwork element 3. These are plate-shaped, of course, the following also applies to profiled formwork elements 3.
  • the formwork elements 3 themselves are connected via indicated screw 20 with Z-shaped longitudinal struts 21 with each other. It goes without saying that the screw 20 can also be replaced by welded or riveted joints.
  • the longitudinal struts 21 are in turn connected in the same way with likewise Z-shaped transverse struts 22, which act as tie rods 7 and whose length corresponds to the distance of the opposite formwork elements 3. This results in a particularly torsionally rigid and thus pressure and tensile strength connection of corresponding formwork elements 3.
  • the profile of the individual struts may differ from the shape shown.
  • T- or U-shaped struts are by no means excluded as long as they have the required stability.
  • the length of the longitudinal struts 21 can also be chosen arbitrarily.
  • the longitudinal struts 21 are to be arranged according to Figure 16.
  • the downwardly pointing legs of the Z-profile are always on the side of the adjacent formwork element 3. If radiation protection material 5 is filled from above between the formwork elements 3, this can reliably distribute itself below the entire longitudinal strut 21.
  • FIG. 1 a cross-section of a building 1 according to the invention is shown in FIG.
  • This has two lateral, one not shown front and one rear wall portion 8, each consisting of inner formwork elements 3a, outer formwork elements 3b and intervening radiation protection material 5.
  • wall section 8 longitudinal beams 23 are supported.
  • the longitudinal members 23 are in turn connected to the load transverse distribution cross member 24, which, however, do not have to protrude above the lateral wall portions 8 as in the example shown.
  • the inner formwork elements 3a of the ceiling section 9 rest, on the one hand, on the formwork elements 3a, 3b of the lateral wall sections 8.
  • they are connected to the longitudinal members 23, for example by means of screw 20.
  • the base plate 2 essentially has the floor plan of the building walls and is laid on the floor plate before the construction of the building.
  • the base plate may be composed of a plurality of individual plates, which are placed on the bottom plate and, for example, under-poured. The formwork elements can then be attached to the base plate laid in this way.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Baukörper (1), insbesondere für Strahlenschutzbauwerke, mit wenigstens einer Grundplatte (2) sowie wenigstens einem Wandabschnitt (8) und/oder wenigstens einem Deckenabschnitt (9). Der Baukörper zeichnet sich dadurch aus, dass der wenigstens eine Wandabschnitt (8) und/oder der wenigstens eine Deckenabschnitt (9) aus wenigstens zwei Schalungselementen (3; 3a, 3b) aus Metall, Kunststoff und/oder Holz und einer dazwischenliegenden Schicht aus Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) bestehen. Zudem wird ein Bauwerk, insbesondere ein Strahlenschutzbauwerk, mit wenigstens einer ein Stockwerk begrenzenden Bodenplatte (12) und/oder Deckenplatte (13) sowie einem erfindungsgemäßen Baukörper (1 ) vorgeschlagen.

Description

Baukörper, insbesondere für Strahlenschutzbauwerke
Die Erfindung betrifft einen Baukörper, insbesondere für Strahlenschutzbauwerke, mit wenigstens einer Grundplatte sowie wenigstens einem Wandabschnitt und/oder wenigstens einem Deckenabschnitt.
Gattungsgemäße Baukörper finden vorrangig im Bereich der Industrie, Medizin und Forschung Anwendung und kommen immer dann zum Einsatz, wenn verhindert werden soll, dass Strahlung, beispielsweise hervorgerufen durch Teilchenbeschleuniger oder medizinische Bestrahlungsgeräte, einen definierten Raum verlässt.
Herkömmlicherweise wurde bei der Herstellung derartiger Baukörper stets massiver Beton bzw. Stahlbeton verbaut. Um die Baukosten bei dennoch zuverlässiger Strahlungsabschirmung zu verringern, schlägt die DE 103 27 466 A1 vor, den Baukörper in Sandwich-Bauweise herzustellen, wobei eine Schicht der entsprechenden Gebäudeteile aus Strahlenschutzmaterial und wenigstens eine weitere Schicht aus (Stahl-)Beton hergestellt wird. Eine derartige Bauweise weist diverse Vorteile, insbesondere in Form von geringeren Baukosten auf. Sowohl bei herkömmlichen Baukörpern, als auch bei Konstruktionen, die in Stahlbeton-Sandwichbauweise hergestellt werden, muss die Geometrie des fertigen Baukörpers aber bereits vor Fertigstellung der einzelnen Bauteile bekannt sein. Nachträgliche Änderungen oder der Aufbau des Baukörpers an anderer Stelle sind zwar möglich, können aber einen relativ großen Aufwand bedeuten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Baukörper, insbesondere für Strahlenschutzbauwerke, vorzuschlagen, der aus einzelnen Bauteilen besteht, die flexibel miteinander kombiniert werden können, so dass die Geometrie des Baukörpers auch nachträglich leicht und kostengünstig modifiziert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Wandabschnitt und/oder der wenigstens eine Deckenabschnitt aus wenigstens zwei Schalungselementen aus Metall, Kunststoff und/oder Holz und einer dazwischenliegenden Schicht aus Strahlenschutzmaterial besteht. Hieraus ergeben sich eine Vielzahl an Vorteilen. Zum einen lassen sich die einzelnen Schalungselemente kostengünstig und sehr flexibel herstellen. Auch weisen die entsprechenden Gebäudeteile bei der Verwendung von Stahl oder einem hochfesten Kunststoff durch die hohe Stabilität des verwendeten Schalungsmaterials eine im Vergleich zu Gebäudeteilen aus Beton oder Stahlbeton relativ geringe Wanddicke auf. Zudem können die einzelnen Bauteile sehr flexibel gestaltet werden. Während die Verwendung von Beton nur die Herstellung von Schalungselementen mit im Wesentlichen ebenen Oberflächen erlaubt, können die erfindungsgemäßen Bauteile eine nahezu beliebige geometrische Form aufweisen, so dass individuell auf die vorliegenden Bedingungen abgestimmte Baukörper hergestellt werden können.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Schalungselemente mit der Grundplatte und/oder weiteren Schalungselementen mittels lösbarer Verbindungen verbunden, insbesondere verschraubt, verhakt und/oder zusammengesteckt, sind. Auch ein Verschweißen der einzelnen Abschnitte ist selbstverständlich denkbar. Durch die vorgeschlagene Art der Verbindung wird eine besonders hohe Flexibilität der Baukörper erzielt. Deren Geometrie kann durch eine entsprechende Kombination der einzelnen Abschnitte jederzeit den vorliegenden Erfordernissen angepasst werden. Hierfür müssen lediglich die entsprechenden Verbindungen zwischen den jeweiligen Schalungselementen gelöst werden. Die Schalungselemente selbst können anschließend auf ein- fache Weise rückgebaut und bei Bedarf wieder neu zueinander angeordnet und miteinander verbunden werden, wodurch nahezu beliebige Geometrien des Baukörper realisiert werden können. Zudem können die einzelnen Schalungselemente nach einem Rückbau des Baukörpers auch anderweitige Verwendung finden, da sie, im Gegensatz zu Schalungselementen aus Beton, nicht zerstört werden müssen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verbindung durch, insbesondere winkelförmige, Streben gebildet wird. Die Streben sind dabei zweckmäßigerweise mit mehr als zwei Schalungselementen der Wand- und/oder Deckenabschnitte verbunden und überspannen diese, wodurch die Stabilität des Baukörpers zusätzlich erhöht werden kann.
Umfasst die Verbindung Profile, insbesondere Omega-Profile, so ergibt sich eine leicht montierbare bzw. demontierbare Verbindung der Schalungselemente. Hierfür weisen entsprechende Schalungsbereiche der Wandabschnitte und/des wenigstens einen Deckenabschnittes und/oder der Grundplatte Profilierungen, beispielsweise Falze, auf, die mit den jeweiligen Profilen zusammenwirken. Die Profile müssen hierbei lediglich auf die entsprechenden benachbarten Profilierungen der genannten Bereiche aufgeschoben werden und gewährleisten anschließend eine sichere und leicht wiederlösbar Verbindung.
Besondere Vorteile bringt es ebenso mit sich, wenn die Schalungselemente ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil aufweisen. Hierdurch kann deren Stabilität im Vergleich zu ebenen plattenförmigen Schalungselementen signifikant erhöht werden. Dies führt schließlich zu einer erheblichen Material- und damit auch Kosteneinsparung bei der Herstellung des Baukörpers. Darüber hinaus können standardmäßige Bauteile, beispielsweise herkömmliche Spundwände aus Stahl, Verwendung finden, die nach einem Rückbau des Baukörpers auch anderweitig wiederverwendet werden können. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn die das Strahlen- schutzmaterial umgebenden Schalungselemente, insbesondere mit Hilfe von quer zu ihrer Längserstreckung angeordneten, demontierbaren Zugankern, miteinander verbunden sind. Hierdurch kann die Stabilität der entsprechenden Bauteile deutlich gesteigert werden, was besonders bei dicken Bauteilen mit einem hohen Anteil an Strahlenschutzmaterial essentiell ist. Die Zuganker sind dabei günstigerweise mit den angrenzenden Schalungselementen verschraubt oder verschweißt. Zusätzlich oder alternativ können die Schalungselemente auch Aufnahmen aufweisen, mit der die Zuganker durch eine Steck- und/oder Keilverbindung verbunden sind. Die Zuganker können selbstverständlich auch lediglich in entsprechende Aufnahmen eingehängt werden.
Die Zuganker weisen in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ein Z-, T- oder U-Profil auf, wodurch eine besonders hohe Stabilität bei möglichst geringem Materialaufwand gewährleistet werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wandabschnitte und/oder Deckenabschnitte standardisierte Abmessungen aufweisen. Hierdurch können Baukörper nach Art eines Baukastensystems auf besonders einfache Weise erstellt werden. Zudem wird die Herstellung der entsprechenden Abschnitte sowie deren Transport erheblich vereinfacht, was sich nicht zuletzt in geringeren Kosten wiederspiegelt. Insbesondere, wenn die Wandabschnitte und/oder der wenigstens eine Deckenabschnitt eine konstante Dicke aufweisen, können die einzelnen Abschnitte beliebig miteinander kombiniert werden.
Variiert die Art des Strahlenschutzmaterials innerhalb des Baukörpers, insbesondere in Abhängigkeit der Strahlungsart und/oder Strahlungsintensität, so kann individuell auf die Strahlungsverhältnisse innerhalb der einzelnen Bereiche des Baukörpers eingegangen werden, wobei die Wanddicke der einzelnen Abschnitte konstant gehalten werden kann. Auch eine nachträgliche Anpassung der Abschirmwirkung der jeweiligen Bauteile ist hierdurch jederzeit möglich. Hierfür muss das Strahlenschutzmaterial an der entsprechenden Stelle des Baukörpers lediglich durch ein an die aktuellen Strahlungsverhältnisse angepasstes Strahlenschutzmaterial ausgetauscht werden. Ein Austausch des gesamten Gebäudeteils ist somit nicht mehr nötig.
Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn das Strahlenschutzmaterial Mineralstoffe enthält, die aufgrund ihrer petrographischen Eigenschaften, insbesondere ihrer Kernladungszahl und/oder spezifischen Dichte, als Strahlenschutzmaterial geeignet sind. Es können folglich die verschiedensten Materialien Verwendung finden. Die Auswahl des Strahlenschutzmaterials kann somit zum einen entsprechend der abzuschirmenden Strahlung, zum anderen aber auch nach den am Bauort zur Verfügung stehenden Materialien ausgewählt werden. Hierdurch können auch wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden. So ist beispielsweise die Verwendung von herkömmlichem Kies aus Kalkstein (CaCOs) denkbar, wenn dieser entsprechend einfach und/oder kostengünstig beschaffbar ist. Auch haben sich Materialien wie Baryt oder Eisenerz aufgrund ihrer hohen spezifischen Dichte hervorragend bewährt.
Um eine besonders zuverlässige Strahlungsabschirmung durch die Präsenz von Wasserstoffatomen zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Strahlenschutzmaterial Wasser enthält. Insbesondere, wenn das Wasser an ein festes Trägermaterial gebunden ist, ist das Strahlenschutzmaterial einfach handhabbar. Wasserschäden, bedingt durch eventuelle Undichtigkeiten der Bauteile, können zudem auf einfache Weise vermieden werden.
Vorteilhaft ist auch die Verwendung von Kalziumkarbonat (Kalk). Dieser weist trotz seines hohen Wasseranteils eine relativ hohe Dichte auf, so dass sich Kalziumkarbonat, insbesondere in verdichteter Form, hervorragend als Strahlenschutzmaterial eignet.
Vorteilhafterweise umfasst das Strahlenschutzmaterial natürliches ungebranntes Kalzium-Sulfat-Dihydrat. Durch die geringen Kosten und sein hohes Wasserbindungsvermögen eignet sich natürlicher Gips auf besondere Weise als Strahlenschutzmaterial. Selbstverständlich kann auch so genannter REA- Gips zum Einsatz kommen.
Zudem bringt es Vorteile mit sich, wenn das Strahlenschutzmaterial eine Schüttung aus abgebundenem granuliertem Gips umfasst. Derartiger Gips lässt sich nicht nur leichter transportieren, sondern auch besonders einfach verarbeiten. Die oben genannten Vorteile bezüglich der Strahlungsabschirmung bleiben dabei erhalten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Strahlenschutzmaterial verdichtet ist. Hierdurch wird die Homogenität des entsprechenden Materials deutlich erhöht. Zudem kann vermieden werden, dass innerhalb der Bauteile Hohlräume entstehen, welche die Strahlungsabschirmende Wirkung signifikant verringern würden.
Sind dem Strahlenschutzmaterial Zusätze aus Gibbsit, Hydrurgillit, Aluminium-Hydrat oder Magnesium-Sulfat beigefügt, so kann die Wirkung des Strah- lenschutzmaterials weiter erhöht werden.
Besondere Vorteile ergeben sich des Weiteren in einer elastischen Lagerung der Grundplatte. Hierdurch können die entsprechenden Baukörper wirkungsvoll von externen Schwingungen und/oder Vibrationen entkoppelt werden. Dies ist besonders dann von entscheidendem Vorteil, wenn innerhalb der Baukörper hochempfindliche Strahlungsquellen zum Einsatz kommen. Besonders in erdbebengefährdeten Gebieten kann auf diese Weise eine Absorption und Dissipation der in das Bauwerk eingetragenen seismischen E- nergie sichergestellt werden, was bei den auf herkömmliche Weise erstellten Strahlenschutzbauwerken nicht gewährleistet werden konnte.
Vorteilhafterweise umfasst die Lagerung dabei wenigstens ein elastisches Material, wenigstens ein Federelement und/oder wenigstens einen Stoß- dämpfer. Die Art der Dämpfung kann je nach Größe des Baukörpers oder der zu erwartenden Schwindungen und/oder Vibrationen der Umgebung gewählt werden. Selbstverständlich sind auch Kombinationen aus unterschiedlichen Dämpferelementen möglich. Ebenso sind Konstruktionen denkbar, die die eingebrachte Energie durch Reibung absorbieren.
Sind die Wandabschnitte im Bereich einer Eingangsöffnung derart zueinander angeordnet, dass sich ein labyrinthartiger Zugang ergibt, so kann auf vorteilhafte Weise verhindert werden, dass die Strahlung den Baukörper ver- lässt. Gleichzeitig wird ein Eingang vorgeschlagen, bei dem auf eine strah- lungsabschirmende und somit aufwändige Konstruktion zum Verschließen der Eingangsöffnung verzichtet werden kann. Der labyrinthartige Zugang wird vorteilhafter Weise derart erzeugt, dass die der Eingangsöffnung benachbarten Wandabschnitte so zueinander versetzt angeordnet werden, dass sich immer ein Teil wenigstens eines Wandabschnittes im Strahlengang der Strahlenquelle befindet, so dass die Leckstrahlung nicht direkt das Torblatt treffen kann.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der wenigstens eine Deckenabschnitt an Quer- und/oder Längsträgern, insbesondere lösbar, befestigt ist, wobei die Quer- und/oder Längsträger wenigstens teilweise auf den Wandabschnitten abgestützt sind. Hierdurch ergeben sich mehrere entscheidende Vorteile. Zum einen bieten die genannten Träger eine einfache Möglichkeit, den wenigstens einen Deckenabschnitt, der durch entsprechendes Strahlenschutz- material ein hohes Gewicht aufweisen kann, ohne die Verwendung von Stützpfeilern abzustützen. Zudem sind durch die Integration von Quer- und/oder Längsträgern im Deckenbereich des Baukörpers stabile Befestigungsstellen vorhanden. Diese können beispielsweise der Aufnahme eines Lastenkrans oder für die Befestigung sonstiger für den Betrieb der Strahlenquelle und/oder des Baukörpers notwendigen Einrichtungen dienen. Die Träger können dabei jeder für sich auf den entsprechenden Wandabschnitten aufliegen. Denkbar ist es selbstverständlich auch, dass nur die Längs- oder nur die Querträger auf den Wandabschnitten abgestützt sind und neben der Befestigung der Schalungselemente der Deckenabschnitte auch der Abstützung der übrigen Träger dienen. Darüber hinaus können die Quer- und/oder Längsträger auch zum Strahlenschutz beitragen. Weist der Deckenabschnitt nämlich mehrere Schalungselemente auf, die miteinander kombiniert werden, so ist an den entsprechenden Verbindungsstellen jeweils ein Stoß vorhanden, dessen Breite durchaus 2 bis 3 mm betragen kann. Diese Stöße sind deshalb vorteilhafterweise direkt unter- oder oberhalb der genannten Träger angeordnet, so dass ein zuverlässiger Strahlenschutz über den gesamten Deckenabschnitt gewährleistet werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Bauwerk mit wenigstens einer ein Stockwerk begrenzenden Bodenplatte und/oder Deckenplatte zeichnet sich dadurch aus, dass es einen Baukörper mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweist.
Um die Baukosten des Bauwerkes möglichst gering zu halten und den erfindungsgemäßen Baukörper auch bei beschränkten Platzverhältnissen in das Bauwerk integrieren zu können, ist es dabei von Vorteil, wenn der Baukörper derart in die Bodenplatte und/oder die Deckenplatte des Bauwerks integriert ist, dass die Oberfläche der Grundplatte mit der Oberfläche der Bodenplatte und/oder die Oberfläche des Deckenabschnittes mit der Oberfläche der Deckenplatte eine im Wesentlichen ebene Fläche bilden. Hierdurch übernehmen die Grundplatte und/oder der Deckenabschnitt des Baukörpers nicht nur die Funktion der Strahlungsabschirmung, sondern dienen auch als integraler Bestandteil der ein Stockwerk begrenzenden Boden- und/oder Deckenplatte des Bauwerks. Sollen zwei oder mehr Baukörper in übereinander liegenden Stockwerken des Bauwerkes untergebracht werden, ist es hierdurch auch möglich, den Deckenabschnitt des unteren Baukörpers als Grundplatte des oberen Baukörpers zu verwenden.
Falls das Bauwerk erst zu einem späteren Zeitpunkt mit einem oder mehreren erfindungsgemäßen Baukörpern ausgestattet werden soll, so bietet es sich vorteilhafterweise an, dass die Grundplatte Schnittstellen aufweist zur späteren Befestigung der Schalungselemente. Diese Aufnahmen können beispielsweise in Form von Winkeln mit der Grundplatte verschraubt sein, die der späteren Befestigung der Schalungselemente dienen. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Schnittstellen, beispielsweise Aufnahmen für Steckverbindungen oder Metallplatten denkbar, an die die späteren Schalungselemente des Baukörpers angeschweißt oder auf vergleichbare Weise angebracht werden können. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Grundplatte in der Bodenplatte versenkt angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Bodenplatte inklusive der Schnittstellen bereits bei Fertigstellung des Bauwerkes in dieses integriert werden, ohne dass hierdurch unnötig Stellfläche des Bauwerkes belegt ist. Ist die Integration eines erfindungsgemäßen Baukörpers innerhalb des Bauwerkes zu einem späteren Zeitpunkt erwünscht, so kann dieser auf einfache Weise auf den im Boden des Bauwerkes versenkten Grundplatte errichtet werden.
In diesem Zusammenhang bringt es weitere Vorteile mit sich, wenn die Schnittstellen und/oder die Grundplatte durch wenigstens eine Deckschicht bedeckt ist, so dass die Oberfläche der Deckschicht eine im Wesentlichen ebene Fläche mit der Oberfläche der Bodenplatte des Bauwerkes bildet. Hierdurch erhält man eine ebene Oberfläche der entsprechenden Bereiche innerhalb des Bauwerkes, da die für die Errichtung eines späteren Baukörpers vorhandenen Schnittstellen bzw. die entsprechende dazugehörige Grundplatte des Baukörpers vollständig bedeckt sind. Die Deckschicht kann aus verschiedensten Materialien, beispielsweise Estrich, Holz oder einem ähnlich leicht zu entfernenden Werkstoff hergestellt werden. Eventuell ist es von Vorteil, wenn zwischen Deckschicht und Grundplatte eine Trennlage integriert wird, die das Lösen der Deckschicht vereinfacht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 und 2 Schnittdarstellungen erfindungsgemäßer Baukörper, Figur 3 eine Schnittdarstellungen eines erfindungsgemäßen Baukörpers mit einer elastisch gelagerten Grundplatte,
Figuren 4 bis 6 Schnittdarstellungen erfindungsgemäßer Baukörper, integriert in ein Bauwerk,
Figuren 7 bis 13 Draufsichten erfindungsgemäßer Baukörper,
Figur 14 eine schematische Draufsicht eines Wandabschnittes,
Figur 15 Verbindungsarten benachbarter Schalungselemente,
Figur 16 eine perspektivische Ansicht von mittels Streben verbundenen Schalungselementen, und
Figur 17 eine weitere Schnittdarstellungen eines erfindungsgemäßen Baukörpers.
Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Baukörpers 1 mit einer Grundplatte 2 sowie inneren Schalungselementen 3a und äußeren Schalungselementen 3b aus Metall, insbesondere Stahl. Die Schalungselemente 3a, 3b auf der linken Seite des Baukörpers 1 sind über Winkelelemente 16 mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben mit der Grundplatte 2 verbunden. Derartige Winkelelemente 16 können sich selbstverständlich auch an den Berührungsstellen zwischen Wandabschnitt 8 und Deckenabschnitt 9 bzw. in den Eckbereichen zweier angrenzender Wandabschnitte 8 befinden. Zwischen den inneren und äußeren Schalungselementen 3a, 3b befindet sich ein Strahlenschutzmaterial 5. Die aus Schalungselementen 3a, 3b und dazwischen liegendem Strahlenschutzmaterial 5 bestehenden Bauteile dienen zur Abschirmung von Strahlung 15, die im Inneren des Baukörpers 1 durch eine Strahlungsquelle, beispielweise einen Linearbeschleuniger 6, er- zeugt wird. Um die Stabilität des Bauteiles zu erhöhen, sind die Schalungselemente 3a, 3b mittels quer zu ihrer Längserstreckung angeordnete Zuganker 7 miteinander verbunden. Diese können mit den Schalungselementen 3a, 3b verschraubt oder verschweißt sein. Auch sind nicht gezeigte Aufnahmen im Bereich der Schalungselemente 3a, 3b denkbar, in welche die Zuganker 7 lediglich eingehängt werden. Des Weiteren können ebenso verschiedenste Steckverbindungen zum Einsatz kommen. Auf gleiche Weise sind die Schalungselemente 3a, 3b auch mit der Grundplatte 2 verbunden, die hierfür e- benfalls besondere Aufnahmen aufweisen kann.
Während das Strahlenschutzmaterial 5 zwischen den Schalungselementen 3a, 3b in Figur 1 homogen verteilt ist, zeigt Figur 2 einen vergleichbaren Baukörper 1 , wobei jedoch zwei verschiedene Strahlenschutzmaterialien 5a, 5b zum Einsatz kommen. Hierdurch kann der individuellen Strahlenverteilung innerhalb des Baukörpers 1 Rechnung getragen werden. Wird die Strahlung 15 von der Strahlungsquelle beispielsweise vorrangig horizontal abgegeben, so ist es zweckmäßig, die Wandabschnitte 8 mit einem Strahlenschutzmaterial 5a zu befüllen, das eine hohe Strahlungsabschirmung gewährleistet, während innerhalb des Deckenabschnittes 9 ein Strahlenschutzmaterial 5b Verwendung finden kann, das lediglich geringen Anforderungen bezüglich der Strahlungsabschirmung genügen muss. Durch diese Anpassung können die Kosten des Baukörpers 1 weiter gesenkt werden. Selbstverständlich können auch die verwendeten Strahlenschutzmaterialien 5a einzelner Wandabschnitte 8 unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, wobei das verwendete Strahlenschutzmaterial 5a, 5b ebenso alternativ oder zusätzlich innerhalb eines Wandabschnittes 8 und/oder Deckenabschnittes 9 entsprechend den vorliegenden Bedingungen variieren kann. Auch ein nachträglicher Austausch des Strahlenschutzmaterials 5a, 5b ist selbstverständlich denkbar und durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Baukörpers 1 in einfacher Weise möglich. Während das innere Schalungselement 3a des Deckenabschnittes 9 die Wandabschnitte 8 in Figur 1 nach oben hin abschließt, zeigen die Figuren 2 bis 6 jeweils Deckenabschnitte 9, deren inneres Schalungselement 3a im Wesentlichen bündig mit den inneren Schalungselementen 3a der Wandabschnitte 8 abschließt. Beide Varianten sind selbstverständlich je nach Bedarf realisierbar.
Figur 3 zeigt ebenfalls einen erfindungsgemäßen Baukörper 1. Um zu verhindern, dass Erschütterungen und/oder Vibrationen in den Baukörper 1 eingetragen und somit auf die Strahlungsquelle oder sonstige darin angeordnete Bauteile übertragen werden, ist die Grundplatte 2 elastisch gelagert. Um eine entsprechend zuverlässige Entkoppelung des Baukörpers 1 von der Umgebung sicherzustellen, befindet sich zwischen Grundplatte 2 und Unterboden 10, der beispielsweise durch eine Gebäudedecke oder ein Gebäudefundament gebildet wird, eine Schicht aus elastischem Material 11 , das wiederum von einer Einfassung 4 umgeben ist, die jedoch lediglich der seitlichen Begrenzung bzw. Lagerung des elastischen Materials 11 dient. Das elastische Material 11 selbst kann dabei entsprechend den zu erwartenden Vibrationen bzw. Erschütterungen aus einer Vielzahl von Materialien gewählt werden. Denkbar sind beispielsweise verschiedenste Kunststoffe (Elastomere), Gummiarten oder sonstige dem Fachmann bekannte Dämpfungsmaterialien. Alternativ oder zusätzlich können auch nicht gezeigte Dämpfungselemente wie Federn, Stoßdämpfer oder Elemente, die Vibrationen aufgrund von Reibung absorbieren, Verwendung finden.
In den Figuren 4 bis 6 sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, den erfindungsgemäßen Baukörper 1 in ein Bauwerk, beispielsweise ein Strahlen- schutzbauwerk, zu integrieren. Während der Baukörper 1 gemäß Figur 4 direkt zwischen der Bodenplatte 12 und der Deckenplatte 13 eines Stockwerkes angeordnet ist, ist der Baukörper 1 in Figur 5 derart versenkt in der Bodenplatte 12 des Stockwerkes angeordnet, dass die Oberfläche der Grundplatte 2 des Baukörpers 1 mit der Oberfläche der Bodenplatte 12 des Bauwerkes eine ebene Fläche bildet. Der Deckenabschnitt 9 des Baukörpers 1 durchdringt zudem die Deckenplatte 13 dieses Stockwerkes und bildet mit dieser Deckenplatte 13 ebenfalls eine ebene Fläche. Je nach Höhe des Bau- körpers 1 ist es natürlich auch möglich, den Baukörper 1 gemäß Figur 6 nur in die Bodenplatte 12 des Bauwerks zu integrieren.
Die Figuren 7 bis 13 zeigen jeweils Draufsichten erfindungsgemäßer Baukörper 1. Sämtliche Baukörper 1 weisen wenigstens zwei Schalungselemente 3, einen Linearbeschleuniger 6 sowie einen Eingangsbereich auf, der mit einer beweglich gelagerten Türeinheit 14 ausgestattet ist.
Die von dem Linearbeschleuniger 6 emittierte Strahlung 15 hat in den gezeigten Ausführungsbeispielen lediglich einen definierten Streubereich, der durch eine wellenförmige Schattierung gekennzeichnet ist. Zwischen den Schalungselementen 3 befindet sich jeweils in dem Bereich, in dem die Strahlung 15 auf die Wandabschnitte 8 des Baukörpers 1 trifft, ein Strahlen- schutzmaterial 5. Die entsprechenden Bereiche können von den übrigen Bereichen der Wandabschnitte 8, in denen sich kein Strahlenschutzmaterial 5 befindet, durch eine Trennwand abgeteilt sein, so dass dem Strahlenschutzmaterial 5 nach allen Seiten eine körperliche Begrenzung zugeordnet ist. E- benso ist es möglich, die Bereiche, in denen kein Strahlenschutzmaterial 5 mit besonders hoher Strahlungsabschirmungswirkung von Nöten ist, mit einem anderen Material, beispielsweise Beton, aufzufüllen.
Die Schalungselemente 3 weisen zudem im Bereich der Türeinheiten 14 eine L-förmige Gestalt auf, so dass die emittierte Strahlung 15 wirkungsvoll daran gehindert wird, den Baukörper 1 zu verlassen, falls die Türeinheiten 14 beim Betrieb des Linearbeschleunigers 6 nicht geschlossen sein sollten. Falls nötig, können die dem Eingangsbereich zugeordneten Schalungselemente 3 auch derart versetzt zueinander angeordnet sein, dass sich ein labyrinthartiger Zugang ergibt.
Wie die Figuren 7 bis 13 weiter zeigen, können durch die erfindungsgemäße Bauweise Baukörper 1 unterschiedlichster Geometrien hergestellt werden. So weisen die Schalungselemente 3 im Beispiel der Figur 9 beispielsweise abgeflachte Eckbereiche auf. Durch die Verwendung von Metall, Kunststoff und/oder Holz als Schalungselement 3 ist natürlich auch jede andere Geometrie mit beispielsweise gewölbten Oberflächen denkbar. Somit ergeben sich Gestaltungsmöglichkeiten, die bei der herkömmlichen Bauweise der Baukörper 1 aus Beton oder Stahlbeton nicht möglich waren.
Figur 14 zeigt eine schematische Draufsicht eines Wandabschnittes 8, dessen Schalungselemente 3 ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil aufweisen. Hierdurch wird die Stabilität der Schalungselemente 3 erheblich erhöht. Zudem können als Schalungselemente 3 herkömmliche Spundwände Verwendung finden, die auch nach einem Rückbau des Baukörpers 1 wiederverwendet werden können. Um die Schalungselemente 3 auf ihrer dem Strahlenschutzmaterial 5 abgewandten Seite mit einer ebenen, optisch ansprechenden, Oberfläche auszustatten, können diese Bereiche je nach Bedarf mit entsprechenden, nicht dargestellten Verkleidungen versehen werden. Hierfür bieten sich beispielsweise Holzvertäfelungen oder Gipskartonplatten an, die zusätzlich als Strahlenschutzmaterial 5 wirken. Diese werden schließlich mit den entsprechenden Schalungselementen 3 auf herkömmliche Weise verbunden. Ferner können außenliegende Tiefsicken durch aufgeschweißte oder angeschraubte Blechtafeln verschlossen und ebenfalls mit Strahlenschutzmaterial 5 befüllt werden. Die Tiefsicken können alternativ auch mit kraftschlüssig befestigtem Normal- oder Schwerbeton versehen werden, um einen statische Verstärkung und einen zusätzlichen Strahlenschutz zu erreichen.
In Figur 15 sind zwei mögliche Verbindungsarten benachbarter Schalungselemente 3 gezeigt, bei denen auf zusätzliche Mittel, wie beispielsweise Schrauben oder Nieten, verzichtet werden kann. Hierbei weisen jeweils die Kanten einer Seite der Schalungselemente 3 einen Falz 17 auf. Besitzt die gegenüberliegende Seitenkante des entsprechend benachbarten Schalungselementes 3 eine korrespondierende Hakenform 18, so können beide Schalungselemente 3 einfach miteinander verhakt werden, wodurch sich eine si- chere und dennoch einfach zu lösende Verbindung ergibt. Auf der rechten Seite ist eine weitere Möglichkeit einer derartigen Verbindung zwischen zwei benachbarten Schalungselementen 3 gezeigt. Hier weisen die entsprechenden Kanten beider Schalungselemente 3 eine Hakenform 18 auf, über die von oben ein oder je nach Bedarf mehrere so genannte Omega-Profile 19 geschoben werden. Durch das Zusammensetzen der einzelnen Schalungselemente 3 können diese eine definierte Breite, die beispielsweise der zulässigen Breite eines LKWs entspricht, aufweisen. Die Kosten und die Zeit für deren Transport können hierdurch erheblich reduziert werden. Dabei können auch mehrere Schalungselemente 3 bereits am Fertigungsort zu einer Transporteinheit verbunden werden, die dann vor Ort zusammengesetzt werden.
Figur 16 zeigt zwei hintere und der Übersicht halber nur ein vorderes Schalungselement 3. Diese sind plattenförmig ausgebildet, selbstverständlich gilt das folgende auch für profilierte Schalungselemente 3. Die Schalungselemente 3 selbst sind über angedeutete Schraubverbindungen 20 mit Z- förmigen Längsstreben 21 miteinander verbunden. Es versteht sich von selbst, dass die Schraubverbindungen 20 auch durch Schweiß- oder Nietverbindungen ersetzt werden können. Die Längsstreben 21 sind wiederum auf gleiche Weise mit ebenfalls Z-förmigen Querstreben 22 verbunden, die als Zuganker 7 wirken und deren Länge dem Abstand der gegenüberliegenden Schalungselemente 3 entspricht. Hierdurch ergibt sich eine besonders verwindungssteife und damit druck- und zugfeste Verbindung entsprechender Schalungselemente 3. Das Profil der einzelnen Streben kann von der gezeigten Form abweichen. Beispielsweise sind auch T- oder U-förmige Streben durchaus nicht ausgeschlossen, solange sie die geforderte Stabilität aufweisen. Die Länge der Längsstreben 21 kann zudem ebenfalls beliebig gewählt werden. So können, wie im gezeigten Beispiel, jeweils zwei, aber auch mehrere benachbarte Schalungselemente 3 miteinander verbunden werden. Auch ist die Anordnung mehrerer parallel versetzter Längsstreben 21 denkbar, um die Stabilität des Baukörpers 1 weiter zu erhöhen. Um beim Einfüllen von Strahlenschutzmaterial 5 zu vermeiden, dass sich Hohlräume zwischen den Schalungselementen 3 ausbilden, die die Strahlenschutzwir- kung des Baukörpers 1 negativ beeinflussen würden, sind die Längsstreben 21 entsprechend Figur 16 anzuordnen. Wie deutlich erkennbar, befinden sich die nach unten zeigenden Schenkel des Z-Profils immer auf der Seite des angrenzenden Schalungselementes 3. Wird Strahlenschutzmaterial 5 von oben zwischen die Schalungselemente 3 gefüllt, so kann sich dieses zuverlässig bis unter die gesamte Längsstrebe 21 verteilen.
Zuletzt ist in Figur 17 ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Baukörpers 1 dargestellt. Dieser weist zwei seitliche, einen nicht dargestellten vorderen sowie einen hinteren Wandabschnitt 8 auf, die jeweils aus inneren Schalungselementen 3a, äußeren Schalungselementen 3b und dazwischenliegendem Strahlenschutzmaterial 5 bestehen. Auf dem hintern und dem nicht gezeigten vorderen, jeweils in der Blattebene liegenden, Wandabschnitt 8 sind Längsträger 23 abgestützt. Mit den Längsträgern 23 sind zur Lastquerverteilung wiederum Querträger 24 verbunden, die wie im gezeigten Beispiel jedoch nicht bis über die seitlichen Wandabschnitte 8 ragen müssen. Die inneren Schalungselemente 3a des Deckenabschnittes 9 liegen zum einen auf den Schalungselementen 3a, 3b der seitlichen Wandabschnitte 8 auf. Zudem sind sie mit den Längsträgern 23, beispielsweise mittels Schraubverbindungen 20, verbunden. Kommen wie im gezeigten Beispiel im Bereich des Deckenabschnittes 9 mehrere innere Schalungselemente 3a zum Einsatz, so ist es zweckmäßig und aus strahlenschutztechnischen Gründen auch von Vorteil, wenn sich die Fugen 25 der inneren Schalungselemente 3a im Bereich der Längsträger 23 befinden. Während sich die äußeren Schalungselemente 3b der Wandabschnitte 8 in Figur 17 bis zum äußeren Schalungselement 3b des Deckenabschnittes 9 erstreckt, kann der Deckenabschnitt 9 selbstverständlich auch von den Wandabschnitten 8 unabhängige äußere Schalungselemente 3b aufweisen. Zwischen die Schalungselemente 3a, 3b im Bereich des Deckenabschnittes 9 wird schließlich nicht gezeigtes Strahlenschutzma- terial 5 eingefüllt, wodurch der Baukörper 1 nach allen Seiten hin eine Strahlenabschirmung gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Abwandlungen der Erfindung sind im Rahmen der Patentansprüche ohne weiteres möglich, wobei ausdrücklich sämtliche in der Beschreibung und den Figurenbeschreibungen aufgeführten Merkmale in beliebiger Kombination miteinander verwirklicht werden können, soweit dies sinnvoll und möglich erscheint. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die Grundplatte 2 im Wesentlichen den Grundriss der Bauwerkswände aufweist und auf der Bodenplatte vor dem Erstellen des Bauwerkes verlegt wird. Dabei kann die Grundplatte aus mehreren Einzelplatten zusammengesetzt sein, die auf der Bodenplatte aufgestellt und beispielsweise untergossen werden. An die so verlegte Grundplatte können sodann die Schalungselemente angebaut werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Baukörper, insbesondere für Strahlenschutzbauwerke, mit wenigstens einer Grundplatte (2) sowie wenigstens einem Wandabschnitt (8) und/oder wenigstens einem Deckenabschnitt (9), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Wandabschnitt (8) und/oder der wenigstens eine Deckenabschnitt (9) aus wenigstens zwei Schalungselementen (3; 3a, 3b) aus Metall, Kunststoff und/oder Holz und einer dazwischenliegenden Schicht aus Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) besteht.
2. Baukörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungselemente (3; 3a, 3b) mit der wenigstens einen Grundplatte (2) und/oder weiteren Schalungselementen (3; 3a, 3b) mittels lösbarer Verbindungen verbunden, insbesondere verschraubt, verhakt, und/oder zusammengesteckt, sind, so dass der Baukörper (1 ) rückbaubar und/oder wiederaufbaubar ist.
3. Baukörper nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch, insbesondere winkelförmige, Streben gebildet ist.
4. Baukörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung Profile, insbesondere Omega-Profile (19), umfasst.
5. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungselemente (3; 3a, 3b) ein im Wesentlichen wellenförmiges Profil, insbesondere ein Spundwandprofil, aufweisen.
6. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) umgebenden Schalungselemente (3; 3a, 3b), insbesondere mit Hilfe von quer zu ihrer Längserstreckung angeordneten, demontierbaren Zugankern (7), miteinander verbunden sind.
7. Baukörper nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (7) ein Z-, T- oder U-Profil aufweisen.
8. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte (8) und/oder der wenigstens eine Deckenabschnitt (9) standardisierte Abmessungen, insbesondere eine konstante Dicke, aufweisen.
9. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des Strahlenschutzmaterials (5; 5a, 5b) innerhalb des Baukörpers (1 ), insbesondere in Abhängigkeit der Strahlungsart und/oder Strahlungsintensität, variiert.
10. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) Mineralstoffe enthält, die aufgrund ihrer petrographischen Eigenschaften, insbesondere ihrer Kernladungszahl und/oder spezifischen Dichte, als Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) geeignet sind.
11. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) Wasser, insbesondere gebundenes Wasser, enthält.
12. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) Kalzium-Carbonat enthält.
13. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) natürliches ungebranntes Kalzium-Sulfat-Dihydrat umfasst.
14. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) eine Schüttung aus abgebundenem granuliertem Gips umfasst.
15. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) verdichtet ist.
16. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strahlenschutzmaterial (5; 5a, 5b) Zusätze aus Gibbsit, Hydrurgillit, Aluminium-Hydrat oder Magnesium-Sulfat beigefügt sind.
17. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Grundplatte (2) über eine Lagerung elastisch gelagert ist.
18. Baukörper nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung elastisches Material (11 ), wenigstens ein Federelement und/oder wenigstens einen Stoßdämpfer umfasst.
19. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wandabschnitte (8) im Bereich einer Eingangsöffnung derart zueinander angeordnet sind, dass sich ein labyrinthartiger Zugang ergibt.
20. Baukörper nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Deckenabschnitt (9) an Querträgern (24) und/oder Längsträgern (23), insbesonde- re lösbar, befestigt ist, wobei die Querträger (24) und/oder die Längsträger (23) wenigstens teilweise auf den Wandabschnitten (8) abgestützt sind.
21. Bauwerk, insbesondere Strahlenschutzbauwerk, mit wenigstens einer ein Stockwerk begrenzenden Bodenplatte (12) und/oder Deckenplatte (13), dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk wenigstens einen Baukörper (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
22. Bauwerk nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukörper (1 ) derart in die Bodenplatte (12) und/oder die Deckenplatte (13) des Bauwerks integriert ist, dass die Oberfläche der wenigstens einen Grundplatte (2) mit der Oberfläche der Bodenplatte (12) und/oder die Oberfläche des Deckenabschnittes (9) mit der O- berfläche der Deckenplatte (13) eine im Wesentlichen ebene Fläche bilden.
23. Bauwerk nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine, insbesondere in der Bodenplatte (12) versenkte, Grundplatte (2) Schnittstellen aufweist zur späteren Befestigung der Schalungselemente (3; 3a, 3b).
24. Bauwerk nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen und oder die wenigstens eine Grundplatte (2) durch wenigstens eine Deckschicht bedeckt ist, so dass die Oberfläche der Deckschicht eine im Wesentlichen ebene Fläche mit der Oberfläche der Bodenplatte (12) bildet.
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