NL8003166A - Werkwijze voor het waterdicht afsluiten van de koppelingen tussen bouwelementen, in het bijzonder voorgefabriceerde gewapende betonelementen. - Google Patents

Description

ί y. * Ν.0. 29148 1

Werkwijze voor het waterdicht afsluiten van de koppelingen tussen bouwelementen, in het bijzonder voorgefabriceerde gewapende betonelementen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het waterdicht afdichten van de koppelingen tussen bouwelementen, in het bijzonder voorgefabriceerde gewapende betonelementen, in de loop waarvan in het kanaal gevormd 5 door de uitsparingen die aangebracht zijn in het oppervlak van de bouwstenen welke tegenover elkaar liggen een afdichtende structuur wordt gevormd gebruikmakend van een elastische slang.

De oplossing volgens de uitvinding kan goed worden 10 gebruikt voor elk type waterdichte constructie zoals zwembaden, watertorens, constructieve waterwerken zoals drink-waterreservoirs of andere structuren die worden gebruikt voor de opslag van vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld wijnreservoirs en dergelijke. Gebruikmakend van de werkwijze 15 volgens de uitvinding kunnen constructies worden opgericht welke tot taak hebben het indringen van water in de binnenzijde van de constructie te voorkomen (bijvoorbeeld bij tunnels voor publiek gebruik die onder een watervlak verlopen).

In het algemeen worden dergelijke structuren vervaar-20 digd uit een stuk uit beton, maar rekening houdend met de hoge eisen die bij een dergelijke technologie worden gesteld aan de benodigde mankracht, de lange constructieperiode en de moeilijkheden die ontstaan bij werkzaamheden die uitgevoerd moeten worden in de winter wordt steeds meer de voor-25 keur gegeven aan opbouwsystemen gebaseerd op voorgevormde gewapende betonelementen. Tot nu toe kon echter nog niet op bevredigende wijze een waterdichte afsluiting worden gerealiseerd bij de koppelingen tussen de aangrenzende oppervlakken van voorgevormde gewapende betonelementen. Tot nu 30 toe werden voor dit doel ofwel synthetische hechtmaterialen gebruikt of werd ter plaatse beton ingegoten of werden elastische afdichtbanden, flexibele profielen (vervaardigd uit rubber) en elastische slangen aangebracht tussen de elementen. Diverse praktische voorbeelden hebben echter ge-35 demonstreerd dat het ter plaatse aangieten met beton niet leidt tot de gewenste waterdichte afdichting. Alhoewel nog 800 3 1 66 2 i » niet zolang geleden een aantal gehechte of gelijmde constructies met een experimenteel karakter zijn uitgevoerd staan er nog geen praktische ervaringen wat betreft de veroudering van het materiaal ter beschikking. Het nadeel van 5 elastische banden, rubber profielen en slangen ligt in het feit dat er geen uniforme lagering kan worden verkregen en de middelen gemakkelijk worden verplaatst onder de invloed van verplaatsing van de aangrenzende elementen als gevolg van waterdruk of als gevolg van verplaatsing op daaraan 10 aangrenzende elementen en als gevolg zijn dergelijke elastische banden enzovoort niet in staat om hun afdichtfunctie met een hoge operationele veiligheidsmarge uit te voeren.

Volgens de oplossing die beschreven is in het Duitse octrooischrift 2.4-12.087 worden de koppelingen tussen aan-· 15 grenzende bouwelementen afgedicht door middel van een elastische slang die aan alle zijden is gesloten. De slang aangebracht in uitsparingen die gevormd zijn in het oppervlak van twee naburige bouwelementen is gevuld met elastische deeltjes van een bindend materiaal voorzien van een smeer-20 middel. Dit laatste doet dienst voor een betere zetting van de deeltjes in de slang. Het agregaat kan bestaan uit een verknopend medium voor het stabiliseren van de positie van de elastische deeltjes. De slang kan op relatief gunstige wijze worden ingebouwd maar in de ingebouwde toestand ge-25 draagt ze zich op soortgelijke wijze als profielen of banden gemaakt van massief rubber, ze wordt onstabiel en verplaatsbaar met als gevolg dat de geschiktheid ervan om constructies waterdicht af te sluiten dubieus wordt omdat onder invloed van waterdruk verplaatsing kan optreden en het af-30 sluiteffect ervan als twijfelachtig kan worden geschouwd.

Het doel van de uitvinding is nu het ontwikkelen van een werkwijze voor het waterdicht afsluiten van de koppelingen tussen bouwelementen, in het bijzonder voorgefabriceerde gewapende betonnen elementen, door toepassing waarvan de 35 nadelen van de bekende werkwijzen met hetzelfde doel worden geëlimineerd zodanig dat door toepassing van een relatief eenvoudige technologie een waterdichte, niet verplaatsbare afdichting van hoge operationele veiligheid kan worden verkregen.

40 De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat de on- 800 3 1 6c v — * 3 derlinge verplaatsing van de elementen onder invloed van externe waterdruk of enige andere spanning kan worden voorkomen of tenminste worden gereduceerd tot een minimum gedeeltelijk door naspannen van de voorgefabriceerde gewapen-5 de betonnen elementen, bijvoorbeeld wanden, gedeeltelijk docr het vormen van een afdichting tussen de aangrenzende elementen vervaardigd uit gewapend beton welke afdichting bestand is tegen onder druk staande vloeistoffen een en ander op zodanige wijze dat het handhaven van de elastische defor-10 matie van de elastische elemnten niet plaats vindt door middel van de bouwelementen zelf maar dat de elastisch gedeformeerde toestand gestabiliseerd wordt door middel van een structuur die onafhankelijk is van de genoemde factoren en aangebracht is in de koppelingen tussen de aangrenzend 15 aan elkaar gepositioneerde bouwelementen.

Gebaseerd op dit inzicht wordt aan de doelstelling volgens de uitvinding voldaan door middel van een werkwijze in de loop waarvan in het kanaal gevormd door de in de oppervlakken van de tegenover elkaar gelegen bouwelementen 20 gevormde uitsparingen een elastische afdichtingsstructuur, een slang, wordt geplaatst, welke werkwijze het kenmerk draagt dat nadat op de bouwelementen een spanning is uitgeoefend de slang wordt gevuld met een materiaal dat nahardt bij een druk boven de atmosferische druk, welke druk ten-25 minste 5 ato bedraagt en bij voorkeur 6-8, waardoor de elastisch gedeformeerde en geëxpandeerde slang tegen de oppervlakken van de aangrenzende tegenover elkaar geplaatste bouwelementen terwijl het nahardende materiaal kan uitharden onder de gewenste druk en de slang wordt gestabiliseerd in 30 zijn elastisch gedeformeerde toestand aangedrukt tegen de oppervlakken van de aangrenzende bouwelementen. Door dit proces wordt een afdichtingsconstructie met een vaste bin-nenkern en een omsluitende elastisch gedeformeerde mantel verkregen in de koppelingen tussen de aan elkaar grenzende 35 elementen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een dikwandige slang, bij voorkeur met een wanddikte van 10 mm, vervaardigd uit rubber of een willekeurig ander veerkrachtig synthetisch materiaal gebruikt, welke slang 4-0 wordt gevuld met cementmortel als nahardend materiaal.

8003165

* V

4

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding zijn in de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van de bouwelementen boogvormige, bij voorkeur half cirkelvormige uitsparingen gevormd waarbij in de kanalen gevormd door deze 5 uitsparingen een slang met cirkelvormige dwarsdoorsnede, bij voorkeur met een uitwendige diameter van 30-40 cm wordt geplaatst. De slang wordt in het door de uitsparingen gevormde kanaal getrokken of wordt in de uitsparing in een van de elementen bijvoorbeeld door lijmen gefixeerd terwijl 10 het andere element wordt bevestigd aan het element dat op deze wijze de slang draagt zodanig dat de slang past in de uitsparing van het andere element. Nadat deze procedure is uitgevoerd worden de bouwelementen tegen elkaar gedrukt door het uitoefenen van een kracht en daarna wordt cement-15 mortel geïnjecteerd in de slang.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding worden in de koppelingen van de naburige bouwelementen in de nabijheid van de organen die worden gebruikt voor het uitoefenen van de naspankracht, bijvoorbeeld trek-20 stangen, en voorafgaand aan het onderwerpen van de elementen aan de naspankracht platen vervaardigd uit een hard veerkrachtig materiaal ingebracht waarvan de dikte in hoofdzaak overeenstemt met de breedte van de verbindingen. Bij voorkeur worden rubber platen met een hardheid van 90 25 shore en een dikte van ongeveer 10 mm gebruikt. In het middelste gebied van deze platen is een opening aanwezig voor het doorlaten van de trekstang waarbij de diameter van de opening bij voorkeur correspondeert met de diameter van de trekstang. Voordat de elementen op hun plaats worden 30 gebracht worden de platen bij voorkeur door middel van lijmen aangehecht aan het oppervlak van een van de bouwelementen op zodanige wijze dat de openingen in de platen uitgelijnd zijn met de openingen die dienst doen voor het doorlaten van het orgaan waarmee de naspankracht wordt uitgeoefend.

35 De voordelen die met de oplossing volgens de uitvinding worden bereikt zijn de volgende: het in de binnenzijde van de elastische slang van de in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde afdichtingsconstruc-tie geïnjecteerde materiaal aangedrukt tegen het oppervlak 40 van het verbindingselement en tegelijkertijd wordt door de 800 3 1 66 / « 5 gestabiliseerde elastische gedeformeerde toestand van de slang vanwege de daarin uitgeharde materiaalkern de koppeling op een absoluut veilige wijze af gedicht. Als gevolg van het feit dat de elementen onderling tegen elkaar worden ge-5 drukt kan er geen relatieve verplaatsing optreden die zou kunnen resulteren in een verplaatsing of een beschadiging van de afdichting en is ook de waterdruk niet in staat om de veerkrachtige slang van zijn plaats te brengen gedeeltelijk als gevolg van de inwendige spanning en de fixatie 10 door middel van de stijve kern en gedeeltelijk als gevolg van de in de uitsparingen ingeperst toestand.

Door gebruik te maken van de werkwijze volgens de uitvinding wordt dus een waterdichte constructie verkregen die geheel voldoet aan de waterdichtheidseisen en waarbij uit-15 gegaan wordt van voorgefabriceerde gewapend betonnen elementen en een snelle geïndustrialiseerde bouwtechnologie welke onafhankelijk is van het weer en waarmee mankracht wordt gespaard.

De uitvinding zal in het volgende in meer detail aan 20 de hand van de begeleidende figuren worden beschreven in welke figuren een deel van de wandeonstructie van een water-opslagtank is getoond vervaardigd uit voorgefabriceerde gewapend betonnen elementen en afgedicht in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding.

25 Figuur 1 toont een horizontale doorsnede door een van de hoeken van de opslagtank door het hart van een trek-stang op een plaats waar een hoekelement gekoppeld is met twee zijwandelementen.

Figuur 2 toont deel A van figuur 1 op een grotere 30 schaal.

Zoals blijkt uit figuur 1 is de wande onstruct ie die de ruimte van het reservoir 1 bepaalt voorzien van T-vormige hoekelementen 2 en zijwandelementen 3· De elementen 2 en 3 zijn voorgevormde gewapende betonnen elementen voorzien van 35 horizontaal doorlopende openingen 4, uitgelijnd in beide elementen zodat kanalen worden gevormd die verlopen over de gehele lengte van de wand. In deze kanalen zijn de trek-stangen 5 geplaatst.

Tussen de voorgefabriceerde gewapend betonnen elemen-40 ten die naast elkaar zijn geplaatst bevinden zich de verti- 800 3 1 66 6

_ V

kaal verlopende spleten 6, die op waterdichte wijze moeten worden afgedicht teneinde het in het reservoir 1 aanwezige water daarin te houden. De afdichtconstructie is in zijn geheel aangeduid met 7· 5 Figuur 2 illustreert de werkwijze voor het vervaardigen van deze ^fdichtingsconstructie.

Op de bodemplaat van het reservoir dat eerder uit een stuk gewapend beton is vervaardigd (en in de figuur niet geïllustreerd is) worden de voorgefabriceerde gewapend 10 betonnen elementen 2, 3 geplaatst. In de vertikaal verlopende kopse vlakken 2a, 3a van de twee tegenover elkaar geplaatste elementen zijn de half cirkelvormige uitsoaringen 8 aangebracht welke in principe een vertikaal kanaal met cirkelvormige dwarsdoorsnede bepalen. De dikwandige slang 15 vervaardigd van elastisch materiaal wordt in het genoemde kanaal geplaatst waarbij de buitendiameter van de slang kleiner is dan de diameter van het door de uitsparingen 8 gevormde kanaal. (In figuur 2 is de spleet tussen de uitsparingen en de slang niet zichtbaar omdat de figuur de 20 afdichting in een verder stadium toont.) De trekstangen worden door de longitudinale kanelen gevormd door de ope-ningen 4 gevoerd waarvan er een aantal, bijvoorbeeld vier kanalen boven elkaar door elk van de zlwanden verlopen en met behulp van deze trekstangen kan de nauwkeurige longi-25 tudinale positie van de door middel van een kraan verplaatste elementen in eerste instantie worden uitgelijnd. Zoals te zien is in figuur 2 zijn in de spleten tussen de aangrenzende voorgefabriceerde elementen de harde platen 9 vervaardigd uit een elastisch materiaal bevestigd aan de 30 trekstang 5* Met voordeel kunnen bijvoorbeeld rubber platen bekend onder de naam "Styro" met een hardheid van 90 shore (dikte 10 mm, afmetingen 300 x 100 mm) worden toegepast.

De platen 9 worden gelijmd op de eindvlakken 2a of 3a van de bouwelementen 2, 3 bij voorkeur bij het ontmoetingspunt 35 tan de openingen 4 in de oppervlakken 2a, 3a op zodanige wijze dat de centrale opening in de plaat 9 de opening 4 overlapt. De rol van deze plaat is het handhaven van de afstand tussen de naburige elementen 2, 3 hetgeen ten aanzien van het naspannen belangrijk is terwijl anderzijds tij-40 dena het injecteren van de openingen 4 het uitstromen van 8003166 7 het geïnjecteerde materiaal door de spleet 6 wordt voorkomen. Tenslotte worden botsingen bij de spleet 6 op elastische wijze opgevangen terwijl tevens een beschadiging van de elastische slang wordt bemoeilijkt.

5 Een verder voordeel is gelegen in het feit dat in geval van beschadiging van de slang 10 de permeabiliteit voor water kan worden geëlimineerd door het inbrengen van een synthetische mortel in de spleet 6. De synthetische harsmortel is op zichzelf waterdicht waarbij anderzijds de plaat 10 9 geen water toelaat in het kanaal waardoor de trekstang verloopt.

Nadat de elementen 2, 3 nauwkeurig in vertikale richting zijn gepositioneerd wordt tenslotte het natrekken uitgevoerd (zie figuur 1) door gebruik te maken van de moer 15 15 en de stalen verankeringsschijf 11 welke het invoerstuk 12 voor de cementmortel vast houden.

Het natrekproces wordt gevolgd door het vullen met cementmortel van het kanaal dat gevormd is door de ope-ningen 4 en waarin de trekstaaf 5 verloopt. Het vullen ge-20 beurt door middel van injectie. Na beëindiging van de bovenstaande handelingen moet de beschermplaat 14, vervaardigd uit een blok beton worden overgebracht. Dergelijke trek-werkwijzen zijn op zichzelf bekend en bij voorkeur wordt het aantrekken vanaf twee zijkanten uitgevoerd. Dit natrekken 25 wordt gevolgd door het vullen van de veryikaal gepositioneerde slang 10 met cementmortel. De slang 10 kan bestaan uit een dikwandige rubber buis, bijvoorbeeld een rubber slang 30/40 (dat wil zeggen een wanddikte van 10 mm) bekend onder de benaming "U TROF 65"» welke normaal in de 30 handel verkrijgbaar is. De injectie gebeurt bij voorkeur onder 7-8 ato. Als gevolg van de materiaalinjectie zal de slang expanderen, dat wil zeggen dat er elastische deformatie plaats vindt en de slang wordt stevig in de half cirkelvormige uitsparingen, die in figuur 2 geïllustreerd 35 zijn gedrukt en aangeperst tegen de naar elkaar toegekeerde kopse eindvlakken 2a, 3a van de gewapend betonnen elementen. De elastische deformatie van de slang wordt gestabiliseerd door de uitgeharde cementmortel 16 en als gevolg daarvan wordt het uitstromen van water vanaf het reservoir 1 in de 40 richting die aangeduid is met de pijl a geheel verhinderd 800 3 1 66 8 door de waterdicht afsluitende constructie 7 (figuur 2).

Bij voorkeur wordt de spleet gevuld met een eementslurrie 1? aan heide zijden van de slang 10 terwijl in de aan de oppervlakte aangrenzende gebieden van de spleet 6 gevuld 5 moeten worden aan beide zijden met een dikkere eementslurrie 18.

Set zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de in het bovenstaande beschreven uitvoeringsvorm maar dat er binnen het kader van de uitvinding diverse 10 variaties mogelijk zijn.

De waterdichte afdichting volgens de uitvinding kan ook succesvol worden gerealiseerd in horizontale verbindingen, dat wil zeggen dat een waterdichte afdichting kan worden verkregen tussen horizontaal geplaatste elementen.

15 De slangen 10 kunnen op zodanige wijze worden uitgevoerd dat de slangen in het kanaal gevormd door de half cirkelvormige uitsparingen kunnen worden getrokken nadat de elementen onder spanning zijn gebracht en het is ook mogelijk om d e slangen 1Ό vast te hechten aan de half cirkelvormige uit-20 sparing van een van de bouwelementen voorafgaand aan de positionering van de elementen, bijvoorbeeld door middel van verlijmen, waarbij het andere element met zijn uitsparing aansluit op de gelijmde slang. Het op zijn plaats brengen van de elementen moet echter plaats vinden voordat de cement-25 mortel wordt geïnjecteerd. De verbinding van de wandstruc-tuur, bestaande uit de gespannen elementen welke waterdicht zijn gemaakt door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, aan de grondplaat wordt op bekende wijze gerealiseerd. Op de verbindingsplaats kan waterdichtheid 30 worden bereikt door op zichzelf bekende werkwijzen. Het spannen kan ook plaats vinden door gebruik te maken van kabels in plaats van stangen. Niet alleen koppelingen tussen voorgefabriceerde gewapend betonnen elementen, maar ook koppelingen tussen staalstructuren kunnen goed worden 35 afgedicht door gebruik te maken van de werkwijze volgens de uitvinding. Bovendien kan in plaats van cementmortel ook een synthetische harsmortel, dat wil zeggen een mortel waarin synthetische hars als bindmateriaal wordt toegepast, gebruikt worden.

40 ^et vullen van de koppelingen kan plaats vinden aan 8003166 9 een of aan beide zijden van de rubber slang, ofwel met cementmortel ofwel met een synthetische mortel met een synthetische hars als bindmateriaal.

800 3 1 66

Claims (9)

1. Werkwijze voor het waterdicht afdichten van de koppelingen tussen bouwelementen, in het bijzonder voorgefabriceerde gewapend betonnen elementen, tijdens welke werkwijze 5 in het kanaal gevormd door de uitsparingen in de oppervlak-kan van de tegen elkaar geplaatste bouwelementen een afdicht ingsconstruct ie wordt gevormd door middel van een elastische slang, met het kenmerk, dat nadat de bouwelementen (2, 3) tegen elkaar zijn gedrukt door het 10 uitoefenen van kracht de slang (10) wordt gevuld met een nahardend materiaal onder een druk boven de atmosferische druk, welke druk tenminste drie ato bedraagt en bij voorkeur 6-8 ato, zodat de slang expandeert en elastisch gedeformeerd aangedrukt' wordt tegen de oppervlakken (2a, 3a) van 15 de tegen elkaar gepositioneerde bouwelementen (2, 3)» waarna het onder druk staande nahardende materiaal de gelegenheid krijgt om uit te harden en de slang (10) wordt gestabiliseerd in zijn elastisch gedeformeerde en tegen de oppervlakken (2a, 3a) van de naburige bouwelementen (2, 3) 20 aangedrukte toestand, zodat een afdichtende constructie met een vaste binnenkern omsloten door een elastisch gedeformeerde mantel wordt verkregen in de koppelingen tussen de bouwelementen (2, 3)·

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het ken-25 merk, dat een dikwandige slang (10) bij voorkeur met een wanddikte van ongeveer 10 mm en vervaardigd van rubber of een elastisch synthetisch materiaal wordt gebruikt.

3- Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat als nahardend materiaal cementmortel 30 (16) wordt geïnjecteerd in de slang (10).

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan de naar elkaar toegekeerde oppervlakken (2a, 3a) van de bouwelementen (2, 3) boogvormige, bij voorkeur half cirkelvormige uitsparingen 35 (8) zijn gevormd en dat een slang(lO) met een buitendia meter van ongeveer 30-4-0 mm wordt ingestoken in het kanaal gevormd door de genoemde uitsparingen.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de slang in het kanaal, 40 gevormd door de uitsparingen (8) wordt getrokken voor- of 800 3 1 66 nadat de uitgelijnde bouwelementen (2, 3) worden negespannen.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met bet kenmerk, dat voorafgaand aan het positioneren van de elementen (2, 3) de slang bij voorkeur door 5 middel van lijmen wordt bevestigd in de uitsparing (8) van een van de elementen terwijl het andere element naast het eerste element wordt geplaatst op zodanige wijze dat de uitsparing (8) aansluit op de aan het eerste element aangehechte slang (10). 10

7· Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de spleet (6) tussen de bouwelementen (2, 3) in de nabijheid van de organen waarmee het naspannen wordt gerealiseerd, bijvoorbeeld trekstangen (5) voorafgaand aan het natrekproces harde platen (9) 15 worden ingebracht waarvan de dikte aangepast is aan de breedte van de spleet (6) waarbij tijdens het naspannen van de bouwelementen (2, 3) de platen elastisch worden gedeformeerd.

8. Werkwijze volgens conclusie 7»met het ken-20 merk, dat de hard rubber platen een hardheid van 90 shore hebben en met een dikte van ongeveer 10 mm worden toegepast waarbij het middelste deel ervan voorzien is van een opening voor het doorlaten van de middelen voor het naspannen, bijvoorbeeld de trekstangen (5) waarbij de dia-25 meter van de opening op geschikte wijze correspondeert met de diameter van de genoemde middelen terwijl verder, nadat de opening in het oppervlak van een van de bouwelementen is uitgelijnd met de opening voor het doorlaten van de middelen waarmee het naspannen wordt gerealiseerd en voor-30 dat de elementen tegen elkaar worden geplaatst de rubber plaat bij voorkeur door middel van lijmen wordt aangehecht aan het oppervlak (2a, 3a) van het bouwelement (2, 3)·

9· Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot en met 8, met het kenmerk, dat na de vervaardiging van 35 de afdichtingsconstructie (7) de binnenzijde van de spleet (6) wordt gevuld met een slurrie ofwel vervaardigd met behulp van cement ofwel met behulp van een synthetische hars als bindmateriaal terwijl tevens de tanden van de spleet (6) worden gevuld met een mortel die op geschikte wijze geba- 40 seerd is op hetzelfde materiaal als de mortel die in de spleet wordt aangebracht. ******* 800 3 1 c6