VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER BETONFAHRBAHNDECKE MIT DÜBEL
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Betonfahr- bahndecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Dübel oder Dübelaufbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, eine Betonfahrbahndecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie eine Verwendung eines Dübels oder Dübelaufbaus.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke ist beispielsweise aus der DE - C - 30 32 495 bekannt, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet. Eine Betonfahrbahndecke wird einlagig oder mehrlagig bzw. mehrschichtig regelmäßig auf einer vorbereiteten Unterlagsfläche, häufig auch als Planum bezeichnet, hergestellt.
Die Betonfahrbahndecke reicht in der Breite über mindestens einen Fahrstreifen, häufig auch über zwei oder mehrere Fahrstreifen. In die Fahrbahndecke werden in bestimmten Abständen quer zur Fahrrichtung verlaufende Quer- scheinfugen und bei größerer Breite der Fahrbahndecke auch in Fahrrichtung verlaufende Längsscheinfugen, insbesondere durch nachträgliches oberseitiges Einschneiden, eingebracht. Diese dienen im Extremfall als Sollbruchstellen.
Im allgemeinen sind an den Querfugen zur Lastübertragung und zur Sicherung gegen Veränderungen der Höhenlage Dübel, an den Längsfugen zur Lastübertragung, zur Sicherung gegen Veränderungen der Höhenlage und zur Verhinderung eines Auseinanderwanderns Anker vorgesehen. Die Dübel bestehen dabei üblicherweise aus kunststoffummanteltem Rundstahl oder ei- nem anderen Bewehrungsmaterial, während die Anker normalerweise nur zum Teil kunststoffummantelt sind, da sie sich mit dem Material der Betonfahrbahndecke verbinden sollen. Auch wenn nachfolgend nur auf Dübel Bezug genommen wird, gilt dies grundsätzlich auch für Anker.
Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke ist demgemäß mit einer Dübelsetzvorrichtung versehen, mit deren Hilfe die Dübel in eine bestimmte Höhe in das Betonmaterial eingebracht (gesetzt) werden. Dies geschieht im wesentlichen durch vertikal gerichtete Kräfte und ggf. unter Auf- bringung von Rüttelenergie, die von sogenannten Dübelzangen auf die Dübel bzw. Anker übertragen werden.
Durch das Dübelsetzen ergeben sich Eindrückgassen. Demzufolge ist jedenfalls bei einlagiger Bauweise eine Nachglätrung erforderlich, die regelmäßig von einem Nachlaufglätter durchgeführt wird.
Die Dübel in dem Betonmaterial der Fahrbahndecke sollen möglichst exakt in der richtigen Höhe - Sollage - liegen, insbesondere etwa in der Mitte der Gesamthöhe der Fahrbahndecke oder in einem bestimmten Abstand zum Planum oder zu der Fahrbahnoberseite, um definierte Eigenschaften sicherzustellen.
Nach Fertigstellung der Betonfahrbahndecke ist allerdings nicht sichergestellt, daß die eingesetzten Dübel wirklich die Sollage beibehalten haben. Insbesondere das Einbringen von Rüttelenergie nach dem Setzen der Dübel zum Verdichten der zweiten Lage und Schwankungen in der Betonkonsis- tenz können dazu führen, daß sich die Dübel verlagern.
Aus der EP - A - 0 104 441 ist es bereits bekannt, Stahleinlagen mit Standfüßen als Dübel in das Betonmaterial einzubringen. Die Standfüße stützen sich auf der Unterlagsfläche bzw. dem Planum ab. Dadurch wird der durch die Standfüße vorbestimmte Abstand der Stahleinlagen von Planum sichergestellt. Derartige Stahleinlagen und deren Setzen bzw. Einbringen von Hand sind mit erheblichen Kosten und erheblichem Aufwand verbunden.
Aus der US - A - 5,791 ,816 ist die Verwendung von Dübeln aus glasfaser- verstärktem Kunststoff oder Faserverbundwerkstoff zur Überbrückung von Fugen bei Betonfahrbahnen bekannt. Die Dübel werden von zuvor montierten Abstandhaltern in der gewünschten Höhe gehalten und anschließend in das Betonmaterial eingegossen. Eine schwimmende Verlegung der Dübel ist nicht offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Betonfahrbahndecke, einen Dübel bzw. Dübelaufbau, und Betonfahrbahndecke und eine Verwendung eines Dübels oder Dübelaufbaus anzugeben, so daß bei minimalem Aufwand eine optimale Höhenpositionierung der Dübel in der Betonfahrbahndecke ermöglicht wird.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, einen Dübel oder Dübelaufbau gemäß Anspruch 4, eine Betonfahrbahndecke gemäß Anspruch 7 oder eine Verwendung gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Wei- terbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Generell wird die Erfindung nachfolgend zunächst primär anhand des Einsatzfalles für Querfugen und Dübel erläutert. Entsprechendes gilt ggf. in angepaßter Form auch für Längsfugen und Anker. Daher ist hier der Begriff "Dübel" insbesondere so zu verstehen, daß auch Anker umfaßt sind.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Raumdichte des Dübels zumindest im wesentlichen der Raumdichte des Betonmaterials beim Einbau, also des noch nicht verfestigten bzw. abgebundenen Betonmaterials, ent- spricht. Hierdurch erübrigt sich insbesondere der Einsatz von Abstandhaltern zur Höhenpositionierung, da die Dübel auch beim nachträglichen Einbringen von Rüttelenergie in das Betonmaterial weder aufschwimmen, noch absinken. Die Dübel behalten also ihre Lage, in der sie in das Betonmaterial gesetzt bzw. eingebracht wurden, bei. Daher wird das Erreichen der gewünschten Sollage auf einfache, kostengünstige Weise ohne Abstandhalter ermöglicht.
Dementsprechend ist der Aufwand gering.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung in Draufsicht einen Abschnitt einer zweispurigen Betonfahrbahndecke, wobei die Fahrrichtung durch Pfeile angedeutet ist;
Fig. 2 schematisch, in einer Seitenansicht, einen Beton-Gleitschalungsfertiger zur Herstellung einer solchen Betonfahrbahndecke, ausgerüstet mit einer Dübelsetzvorrichtung; und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines hohlen Dübels.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine zweispurige Betonfahrbahndecke, die einlagig, mehrlagig oder mehrschichtig auf einer Unterlags flache - Planum 1 (Fig. 2) - hergestellt wird. Diese reicht in der Breite beispielsweise über zwei Fahrstrei- fen 2. Fig. 1 verdeutlicht, daß in die Betonfahrbahndecke von oben her in bestimmten Abständen quer zur Fahrrichtung von Kraftfahrzeugen bzw. quer zu den Fahrstreifen 2 verlaufende Querfugen 3, insbesondere als Scheinfugen, und bei größerer Breite der Fahrbahndecke, wie hier, auch in Fahrrichtung verlaufende Längsfugen 4, insbesondere als Scheinfugen, gebildet sind. Die Bedeutung dieser Scheinfugen ist im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert worden. Insbesondere erfolgt deren Herstellung durch späteres, teilweises Einschneiden der Fahrbahndecke von oben. Unter dem Begriff "Fahrrichtung" ist hier generell die Längserstreckung der Fahrstreifen 2 der Betonfahrbahndecke 8 - die in Fig. 2 angedeutet ist - zu verstehen, also die Fahrrichtung von Kraftfahrzeugen auf der fertigen Betonfahrbahndecke 8.
Im Bereich der Querfugen 3 sind, wie angedeutet, in bestimmten seitlichen Abständen zueinander angeordnete, die Querfugen 3 kreuzende Dübel 5 aus einem Bewehrungsmaterial, insbesondere aus kiinststoffummanteltem Rundstahl, in das bereits verteilte und ggf. schon verdichtete Betonmaterial der Fahrbahndecke, jedenfalls vor dem Abbinden des Betonmaterials eingesetzt, und zwar insbesondere in eine bestimmte Höhe über dem Planum 1 , der Sollage. In entsprechender Weise sind hier im Bereich der Längsfuge 4 in be- stimmten seitlichen Abständen voneinander angeordnete, die Längsfuge 4 kreuzende, üblicherweise als Anker bezeichnete Dübel 6 aus einem Bewehrungsmaterial, insbesondere aus teilweise kiinststoffummanteltem Rundstahl, eingesetzt.
Wie weiter oben bereits erläutert worden ist, wird das Material der Fahrbahndecke nach dem Setzen der Dübel 5 bzw. 6 ggf. (nach)verdichtet und geglättet. Die Lehre der Erfindung ist von besonderer Bedeutung, wenn eine weitere Lage bzw. Schicht von Betonmaterial aufgebracht wird. Diese wird dann nämlich durch Einbringen von Rüttelenergie verdichtet und anschließend geglättet. Bei dieser Maßnahme sollen die in der ersten Lage von Betonmaterial gesetzten Dübel 5, 6 natürlich möglichst keine Veränderung ihrer Sollage erfahren.
Das Problem des Einhaltens der Sollage der Dübel 5 und 6 ist im allgemeinen Teil der Beschreibung ausführlich behandelt worden, darauf darf hingewiesen werden.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Beton-Gleitschalungsfertigers 7, der beispielsweise zur Herstellung der Betonfahrbahndecke 8 verwendet wird. Der Fertiger 7 läßt auf dem Planum 1 die entstehende Betonfahrbahndecke 8 erkennen. Die Fahrrichtung des Fertigers 7 ist durch den Pfeil 1 1 angedeutet. Am Fertiger 7 erkennt man, noch vor einer Druckbohle 7a für die Herstellung einer zweiten Lage, einem Querglätter 7b und einem Längsglätter 7c, eine Dübelsetzvorrichtung 9 mit den daran befindlichen Dübeln 5, noch in Höhe der Oberkante der Betonfahrbahndecke 8, also noch vor dem Einbringen (Setzen) der Dübel 5 in das Betonmaterial.
Selbstverständlich kann die Dübelsetzvorrichtung 9 bei entsprechender Modifikation natürlich auch zum Setzen von Ankern bzw. Dübeln 6 entlang der Längsfuge(n) 4 modifiziert werden, wobei dann wahlweise ein einzelnes oder gruppenweises Setzen der Dübel 6 erfolgen kann. Die Ausrichtung der Dübel 6 verläuft dabei im wesentlichen quer zur Arbeitsrichtung des Fertigers 7 bzw. zu der Fahrrichtung bzw. Längserstreckung der Fahrstreifen 2 der zu fertigenden Betonfahrbahndecke 8. Entsprechend ist die Dübelsetzvorrichtung 9 dann anders ausgerichtet und/oder weist ggf. zusätzliche oder entsprechend variable Handhabungseinrichtungen und Setzeinrichtungen auf, um z. B. Dübel 5, 6 sowohl als auch oder nur wahlweise entlang von Querfugen 3 und Längsfugen 4 setzen zu können.
Die vorschlagsgemäße Lösung sieht vor, die Dübel 5, 6 bzw. einen Dübelaufbau (bestehend aus dem Dübel und ggf. daran angeordneten Materialien, wie Füllstoffen, und/oder Teilen, wie Hülsen, Auftriebskörpern, Abtriebskörpern, Verbindungselementen, usw.) so auszubilden, daß deren bzw. dessen Ge- samtgewicht zumindest im wesentlichen dem Gewicht an verdrängtem Betonmaterial, also Frischbeton - und zwar beim Einbau des Dübels bzw. Dü- belaufbaus - entspricht. Mit anderen Worten, die Raumdichte des Dübels bzw. Dübelaufbaus insgesamt, also unter Berücksichtigung evtl. Hohlräume, verschiedener Materialien u. dgl. entspricht zumindest im wesentlichen der Raumdichte des Betonmaterials beim Einbau (oder ist dieser weitgehend angenähert). So ergibt sich eine Lösung, bei der auf Abstandhalter o. dgl. zur genauen Positionierung verzichtet werden kann.
Beispielsweise sind die Dübel 5, 6 jeweils als geschlossene Teile mit einer Raumdichte ausgebildet, die mit der Raumdichte des verwendeten Betonmaterials beim Einbau, also des Frischbetons, zumindest im wesentlichen übereinstimmt. Dies kann durch Wahl des Materials und des Querschnitts bzw. der Form der Dübel 5, 6 verhältnismäßig einfach erreicht werden.
Fig. 3 zeigt beispielhaft einen solchen, mit einem Hohlraum 12 versehenen Dübel 5. Hier ist der Dübel 5 hohlzylinderförmig ausgebildet und vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Der Hohlraum 12 kann beispielsweise endseitig durch die in Fig. 3 dargestellten, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Stopfen 13, durch endseitiges Verschweißen, Zuquetschen oder in sonstiger Weise verschlossen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Hohlraum 12 mit einem geeigneten, leichten Material verfüllt oder ausgeschäumt sein.
Die genannte Anpassung der Raumdichte des Dübels 5 an den Frischbeton bewirkt, daß die Dübel 5 ihre Sollage beibehalten, da sie, insbesondere beim Rütteln zum Verdichten des Betonmaterials, weder aufschwimmen noch absinken.
Insbesondere ist bei dem hohlen Dübel 5 das Verhältnis der Querschnittsflä- chen der Zylinderwandung zu dem Hohlraum 12 so gewählt, daß der Dübel 5 im geschlossenen Zustand die gewünschte Raumdichte aufweist. Auf diese
Weise kann der Dübel 5 aus Endlosmaterial bedarfsgerecht abgelängt werden, wobei immer die richtige Raumdichte sichergestellt ist. Selbstverständlich hängt das vorgenannte Querschnitts Verhältnis von der Raumdichte des für die Zylinderwandung verwendeten Materials, insbesondere Stahl, und, soweit vorgesehen, von dem Material in dem Hohlraum 12 und ggf. außenseitig angeordnetem Material ab.
Alternativ oder zusätzlich zu der hohlen Ausbildung kann der Dübel 5 auch mit geeigneten, nicht dargestellten Auftriebskörpern bzw. Abtriebskörpern versehen sein, so daß diese Kombination insgesamt die gewünschte, an das Betonmaterial angepaßte Raumdichte aufweist. Selbstverständlich kann der hohle Dübel 5 auch eine von der beispielhaft dargestellten Hohlzylinderform abweichende Form aufweisen. Entsprechendes gilt natürlich auch für die als Anker vorgesehenen Dübel 6.