Hijshaak voor het opnemen van een geprefabriceerd betonelement
De uitvinding heeft betrekking op een hijshaak voor het opnemen van een geprefabriceerd betonelement in de vorm van een plaat met tenminste één langswapening. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een geprefabriceerd betonelement dat de hijshaak bevat en op een werkwijze voor het aanbrengen van de hijshaak in het geprefabriceerd betonelement.
De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op een hijshaak voor het opnemen van een geprefabriceerd betonelement in de vorm van een plaat met een onderzijde, een bovenzijde, twee opstaande langszijden en twee opstaande dwarszijden, en met desgewenst tenminste één holle ruimte, en tenminste één ter hoogte van de onderzijde verlopende langswapening.
Geprefabriceerde betonelementen worden veelvuldig gebruikt in de bouwindustrie, bijvoorbeeld als eenvoudig te plaatsen vloer- en/of wandelementen. Een vloer bijvoorbeeld wordt opgebouwd door een hoeveelheid van dergelijke geprefabriceerde betonelementen met hun langszijden tegen elkaar aan te leggen, waarbij de dwarszijden op de zijmuren van het op te trekken gebouw rusten. Na leggen van de elementen en het opvullen van de tussenvoegen wordt desgewenst een deklaag en/of afwerklaag aangebracht.
Hoewel deze werkwijze grote voordelen heeft vereist het gebruik van geprefabriceerde betonelementen veelvuldig transport ervan. Zo dienen de betonelementen na hun vervaardiging in de fabriek te worden vervoerd naar een tijdelijke opslag. Tevens dienen de betonelementen vervoerd te worden naar een bouwwerf. Dit gebeurt doorgaans via vrachtwagens, die derhalve gemakkelijk geladen en gelost moeten kunnen worden. Op de werf zelf dienen de betonelementen opnieuw gehesen te worden om bijvoorbeeld een vloer te kunnen vormen. Het spreekt vanzelf dat het hijsen van geprefabriceerde betonelementen veilig dient te gebeuren vanwege de grote risico's die eraan zijn verbonden. Dit is in het bijzonder het geval omdat geprefabriceerde betonelementen, en zeker deze met grote afmetingen, zoals bijvoorbeeld zogenaamde kanaalplaatvloeren, een hoog gewicht hebben.
Uit de stand van de techniek zijn verschillende oplossingen bekend voor het hijsen van geprefabriceerde betonelementen. Zo is het mogelijk een klemsysteem toe te passen waarbij een schaarvormige klem aan de bovenzijde van het betonelement onder een kraag in de opstaande langszijden van het betonelement aangrijpt, waarna de klem wordt aangetrokken door deze te hijsen met een kraan. Bij een minder goede betonkwaliteit echter, of bij het niet correct aanbrengen van de klem bestaat het risico voor uitvallen van het betonelement uit de klem, bijvoorbeeld door afbreken van de kraag. Ter borging dient in deze werkwijze een additionele veiligheidsketting onder het element te worden aangebracht, wat omslachtig is. Verder is dit systeem enkel toepasbaar voor betonelementen met standaardbreedtes.
Een alternatieve bekende werkwijze bestaat erin zogenaamd "aanslagmateriaal" te gebruiken: hierbij worden haken in de holle ruimtes van de kopse dwarszijden van het vloerelement geschoven. Deze werkwijze is wijd verspreid maar biedt weinig veiligheid. Het uitbreken van de bovenzijde van een dwarszijde is voldoende om het betonelement te laten vallen.
Een derde bekende werkwijze bestaat erin plaatselijk een doorgang naar de holle ruimte van een betonelement te boren en verder, reikend tot in het vlak van de onderzijde van het betonelement. Door het boorgat wordt vervolgens een lus gestoken, die aan de onderzijde wordt verankerd door een staaf door de lus te steken. Deze werkwijze heeft als nadeel dat de onderzijde van het betonelement beschadigd wordt. Bovendien dienen de boorgaten na het hijsen en plaatsen van het betonelement opnieuw te worden gedicht.
Een alternatieve werkwijze bestaat erin aan de beide langszijden van het betonelement uitsparingen aan te brengen waarin hijsbanden kunnen aangrijpen. Ook hier is het nadeel dat de veilgheid te wensen overlaat en dat de uitsparingen nadien weer moeten worden opgevuld.
Een in de stand van techniek beschreven en van het bovenstaande afwijkende werkwijze betreft het inbetonneren van hijsankers. Hierbij worden ankers, spelden, haken, en dergelijke in het beton van het betonelement gestort. Dit kan eventueel plaatsvinden tijdens de vervaardiging van het betonelement zelf, of erna. In EP-A-
1344877 bijvoorbeeld wordt een werkwijze beschreven waarbij kort na het vormen van het betonelement plaatselijk openingen worden gemaakt in het (deels) uitgeharde beton van één van de zijden, meestal de bovenzijde, tot in een holle ruimte van het betonelement. Vervolgens wordt via de doorgang althans in een gedeelte van de holle ruimte een betonachtig materiaal gegoten of geperst. De hijshaak wordt vervolgens in dit onverharde betonachtige materiaal geplaatst, waarna verankering plaatsvindt door uitharding van dit "vulbeton".
Het hijsvermogen en de veiligheid zijn bij deze werkwijze echter sterk afhankelijk van de kwaliteit van het vulbeton. Bovendien is, wanneer het vulbeton breekt en de hijshaak derhalve uit het betonelement wordt gerukt geen bijkomende beveiliging aanwezig om het betonelement op te vangen.
Hoewel het bekend is hijsankers in geprefabriceerde betonelementen aan te brengen gebeurt dit noodzakelijkerwijze door middel van achteraf plaatsing met behulp van vulbeton, zoals hierboven beschreven. De huidige, in betonelementen (in het bijzonder holle betonelementen) toegepaste hijsankers bieden hierdoor te weinig zekerheid.
Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve te voorzien in een hijshaak voor een geprefabriceerd betonelement, een geprefabriceerd betonelement dat de geïntegreerde hijshaak bevat, en een werkwijze voor de vervaardiging ervan, waarbij een verbeterde zekerheid wordt geboden bij het hijsen van het betonelement.
De hijshaak volgens de uitvinding heeft daartoe de kenmerken zoals beschreven in het kenmerkend gedeelte van conclusie 1.
Meer bepaald wordt de hijshaak volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de hijshaak in hoofdzaak bestaat uit een lusgedeelte, en tenminste één, nagenoeg loodrecht op het vlak van het lusgedeelte verlopend dwarsgedeelte, waarbij het lusgedeelte in hoofdzaak een U-vorm heeft waarvan de twee benen zich in een betonelement nagenoeg evenwijdig aan de opstaande zijden dienen uit te strekken, en waarbij het gesloten deel naar de bovenzijde van het betonelement dient te wijzen; en waarbij het dwarsgedeelte in hoofdzaak bestaat uit tenminste één dwarsbeen, dat zich uitstrekt vanaf het onderuiteinde van tenminste één been van het lusgedeelte, waarvan althans een gedeelte zich in het betonelement onder tenminste één langswapening dient te bevinden.
Door de specifieke vorm van de betonhaak volgens de uitvinding wordt het mogelijk de betonhaak in een geprefabriceerd betonelement aan te brengen tijdens het productieproces ervan, in het bijzonder wanneer het betonelement tenminste één holle ruimte bevat, en op dusdanige wijze hierin te verankeren dat een sterke en bedrijfszekere verbinding ontstaat tussen de betonhaak en de rest van het betonelement.
Zo is door de specifieke vorm van de betonhaak voldoende omringend betonvolume aanwezig, waarbij de betonkwaliteit van dit omringend beton dezelfde is als de betonkwaliteit van de rest van het betonelement. Zo is er bijvoorbeeld geen verschil in verdichting en/of uitharding tussen het de hijshaak omringend beton en de rest van het beton. Ook treedt de inherente verzwakking bij gebruik van vulbeton ter hoogte van het scheidingsvlak tussen het vulbeton en de rest van het beton niet meer op. Een verder voordeel is dat aan de onderzijde van het betonelement de plaats van het anker niet meer zichtbaar is (het vulbeton vertoont een andere kleur dan de rest van het beton).
Doordat de twee benen van de in hoofdzaak Uvormige hijshaak volgens de uitvinding zich in een betonelement nagenoeg evenwijdig aan de opstaande zijden uitstrekken, en het gesloten deel ervan naar de bovenzijde van het betonelement wijst, dient, om het betonelement te kunnen hijsen een klein gedeelte van het betonelement rondom het gesloten deel verwijderd te worden, zodat het gesloten deel vrijkomt. Het betonelement kan dan zeer eenvoudig worden gehesen door de haak van een hijstuig onder het (deels) vrijgemaakte gesloten deel van de U-vorm te steken en hieraan het betonelement op te trekken. Hoewel het gesloten deel van de U-vormige hijshaak zich in principe overal in het betonelement kan bevinden heeft het voordelen deze ter hoogte van de bovenzijde van het betonelement aan te brengen.
Bij gebruik van slechts één hijshaak volgens de uitvinding bevindt deze zich bij voorkeur ter hoogte van het centrum van het bovenvlak van het betonelement. Bij gebruik van meerdere hijshaken volgens de uitvinding bevinden deze zich bij voorkeur ter hoogte van de zijden, met meer voorkeur ter hoogte van de langszijden van het betonelement. Hierdoor wordt het gesloten deel van de U-vorm van de zich in het geprefabriceerde betonelement bevindende hijshaak gemakkelijker vrijgemaakt.
Omwille van een betere verankering, zowel tijdens het hijsen maar ook tijdens het vervaardigen van het geprefabriceerde betonelement heeft het voordelen wanneer het dwarsgedeelte van de hijshaak volgens de uitvinding in hoofdzaak bestaat uit twee dwarsbenen, die zich elk uitstrekken vanaf het onderuiteinde van het overeenkomstige been van het lusgedeelte.
Hierbij kunnen de dwarsbenen dezelfde lengte hebben, maar het is tevens mogelijk dat deze lengtes verschillend zijn. Een en ander is afhankelijk van de plaats van de langswapening in het betonelement. De dwarsbenen kunnen zich in dezelfde richting uitstrekken doch een verbeterde verankering wordt bereikt wanneer de dwarsbenen zich in tegengestelde richtingen uitstrekken. Hiermee wordt bedoeld dat, wanneer één dwarsbeen zich uitstrekt in de richting van eerste langszijde, het tweede dwarsbeen zich uitstrekt in de richting van de zich tegenover de eerste langszijde bevindende tweede langszijde.
Om de verankering van de hijshaak, met name tijdens het vervaardigen van het betonelement verder te verbeteren is het voordelig wanneer de twee benen van het lusgedeelte in zijaanzicht onderling een kleine hoek maken. De hijshaak kan aldus enigszins tussen twee naastliggende langswapeningen worden ingeklemd door de benen voor het aanbrengen tussen de langswapeningen naar elkaar toe te drukken, als het ware "op te spannen", en na de plaatsing tussen de langswapeningen opnieuw los te laten, als het ware "te ontspannen". De hiertoe benodigde elastische energie kan eventueel met hiertoe geschikte hulpmiddelen worden opgebracht.
Een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm met hetzelfde bijkomend voordeel betreft een hijshaak waarvan het vlak gevormd door de twee benen van het lusgedeelte in bovenaanzicht een kleine hoek maakt met althans één dwarsbeen. In deze voorkeursuitvoeringsvorm verlopen de benen van het lusgedeelte derhalve nagenoeg parallel aan elkaar in zijaanzicht, echter de onderuiteinden van de benen van het lusgedeelte zijn onderling verschoven door een verdraaiing van het gesloten deel van de U-vorm.
Hoewel in voorkomende gevallen de afmetingen van de hijshaak volgens de uitvinding zodanig kunnen zijn ten opzichte van de afmetingen van het betonelement dat deze hieruit gedeeltelijk uitsteekt, hebben de benen van het lusgedeelte bij voorkeur een lengte tot nagenoeg de hoogte van het betonelement, het tenminste één dwarsbeen een lengte tot nagenoeg de breedte van het betonelement, en het gesloten deel een lengte tot nagenoeg de lengte van het betonelement. Een dergelijke hijshaak kan bij voorkeur volledig opgenomen worden in het volume van het betreffende betonelement.
Hoewel de uitvinding niet beperkt is tot hijshaken met een bepaalde afmeting, heeft een hijshaak volgens de uitvinding bij voorkeur benen van het lusgedeelte met een lengte tussen
10 en 50 cm, tenminste één dwarsbeen met een lengte tussen 2 en 80 cm, en een gesloten deel van het lusgedeelte met een lengte tussen 10 en 50 cm.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het aanbrengen van een hijshaak in een geprefabriceerd betonelement, waarbij de werkwijze in een eerste stap omvat het in een mal en/of mobiele bekistingsmachine met aan het betonelement aangepaste vorm, desgewenst voorzien van tenminste één in de langsrichting verlopend buisvormig lichaam ter vorming van een holle ruimte, aanbrengen van tenminste één ter hoogte van de onderzijde verlopende langswapening; in een tweede stap het storten van een geschikte hoeveelheid beton; in een derde stap het uitharden van het beton;
en in een vierde stap het ontmallen van het aldus gevormde betonelement, met het kenmerk, dat tussen de eerste en de tweede stap tenminste één hijshaak volgens één der conclusies 1 - 7 aan de langswapening wordt bevestigd op dusdanige wijze dat deze tijdens de volgende stappen in hoofdzaak op haar plaats blijft, waarbij het lusgedeelte, resp. het dwarsgedeelte nagenoeg evenwijdig aan de opstaande zijden, resp. aan de onderzijde en de dwarszijden van de mal en/of mobiele bekistingsmachine wordt gericht, met dien verstande dat althans een gedeelte van het dwarsgedeelte zich onder tenminste één langswapening bevindt.
De hijshaak kan in principe op elke gewenste wijze worden bevestigd aan de langswapening. Bevoorrechte verbindingswijzen worden gekenmerkt doordat de hijshaak aan de langswapening wordt bevestigd door middel van een lijmverbinding en/of door middel van een lijmverbinding, en/of door middel van een klemverbinding.
Overigens wordt in het kader van deze aanvrage onder 'geprefabriceerd element' verstaan een element dat vóór aankomst op een werf reeds is samengesteld en af fabriek kan worden geleverd. Een element dat op de werf wordt samengesteld en dat nog getransporteerd dient te worden valt eveneens onder de definitie van 'geprefabriceerd element'.
De uitvinding zal nu verder verduidelijkt worden aan de hand van onderstaande beschrijving en de bijgevoegde figuren, zonder hier overigens toe beperkt te worden.
Figuur 1 toont een aanzicht in perspectief van een hijshaak volgens de uitvinding. Figuur 2 toont een vooraanzicht van de hijshaak van figuur 1. Figuur 3 toont een zijaanzicht van de hijshaak van figuur 1. Figuur 4 toont een bovenaanzicht van de hijshaak van figuur 1. Figuur 5a toont in perspectief de plaatsing van de hijshaak volgens de uitvinding ten opzichte van de langswapening van een betonelement. Figuur 5b toont in perspectief de plaatsing van de hijshaak volgens de uitvinding ten opzichte van een andere langswapening van een betonelement. Figuur 6 toont een vooraanzicht van een in een betonelement ingebedde hijshaak volgens de uitvinding.
De in figuur 1 voorgestelde hijshaak 1 bestaat uit een lusgedeelte 2, en tenminste één, nagenoeg loodrecht op het vlak A van het lusgedeelte 2 verlopend dwarsgedeelte 3, dat zich uitstrekt in een vlak B. De hijshaak 1 is bestemd om te worden ingebed in een geprefabriceerd betonelement 5 (een gedeelte van dit element 5 is schematisch weergegeven in figuren 2 en 4). Het lusgedeelte 2 van de hijshaak 1 heeft een U-vorm waarvan de twee benen 21 en 22 zich in een betonelement 5 nagenoeg evenwijdig aan de opstaande zijden 51 dienen uit te strekken (in figuur 2 is enkel die opstaande zijde 51 getoond die zich het dichtst bij de hijshaak 1 bevindt). Het gesloten deel 23 van de Uvormige hijshaak 1 wijst in de ingebedde toestand bij voorkeur naar de bovenzijde 52 van het betonelement 5.
Om het betonelement 5 te kunnen opnemen wordt een opening 6 gemaakt ter hoogte van het gesloten deel
23 van de hijshaak 1 (in figuren 1 en 2 schematisch weergegeven door de stippellijn 6) waarbij althans het gesloten deel 23 van de ingebedde hijshaak 1 vrijkomt ter opneming van een hijshaak 7. Het is ook mogelijk de opening 6 tijdens het productieproces van het geprefabriceerde betonelement te vervaardigen. Hierbij dient het gesloten deel 23 vanzelfsprekend tot in de opening 6 te reiken. Het dwarsgedeelte 3 van de hijshaak 1 strekt zich uit in een vlak B nagenoeg loodrecht op het vlak A van het lusgedeelte 2 en bestaat in hoofdzaak uit tenminste één dwarsbeen 31, bij voorkeur twee dwarsbenen 31 en 32. De dwarsbenen
31, 32 strekken zich vanaf het onderuiteinde 24 van de benen 21 en 22 van het lusgedeelte 2 uit.
Na inbedding van de hijshaak 1 bevindt althans een gedeelte 31 a, 31 b, resp. 32a, 32b, ... van de benen 31 en 32 zich in het betonelement 5 onder tenminste één langswapening 8 (8a, 8b, ...), zoals getoond in figuren 5a en 5b. De langswapening 8 bestaat doorgaans uit een aantal onderling evenwijdig aan elkaar verlopende wapeningsstaven 8a, 8b, .... Desgewenst kunnen in het betonelement 5 tevens dwarswapeningsstaven zijn opgenomen, die dan min of meer loodrecht verlopen op de langswapening.
De hijshaak 1 wordt volgens de uitvinding aangebracht in een geprefabriceerd betonelement 5, door in een eerste stap in een mal en/of mobiele bekistingsmachine met aan het betonelement 5 aangepaste vorm tenminste één ter hoogte van de onderzijde verlopende langswapening 8 aan te brengen. Indien gewenst is de mal en/of mobiele bekistingsmachine voorzien van tenminste één in de langsrichting verlopend buisvormig lichaam ter vorming van een holle ruimte 9.
In een volgende stap wordt vervolgens tenminste één hijshaak 1 volgens de uitvinding aan de langswapening 8 bevestigd op dusdanige wijze dat deze tijdens de volgende stappen in hoofdzaak op haar plaats blijft, waarbij het lusgedeelte 2, resp. het dwarsgedeelte 3 nagenoeg evenwijdig aan de opstaande zijden 51, 54, resp. aan de onderzijde 53 en de dwarszijden 55, 56 (in figuur 6 is enkel de dwarszijde 55 te zien) van de mal en/of mobiele bekistingsmachine wordt gericht, met dien verstande dat althans een gedeelte 31 a, 31 b, ... 32a, 32b,... van het dwarsgedeelte 3 zich onder tenminste één langswapeningsstaaf 8a, 8b, ... bevindt. Hierna wordt in een tweede stap het storten van een geschikte hoeveelheid beton in de mal en/of mobiele bekistingsmachine gestort, waarna deze in een derde stap wordt uitgehard gedurende een geschikte tijd.
Ten slotte wordt in een vierde stap het aldus gevormde betonelement 5, met daarin ingebed hijshaak 1 uit de mal verwijderd.
De hijshaak 1 heeft met name grote voordelen wanneer het betonelement 5 tenminste één holle ruimte bezit. Dergelijke geprefabriceerde betonelementen zijn licht doch bieden doorgaans te weinig plaats om een hijshaak of hijsanker in te bedden tijdens het productieproces ervan. De hijshaak 1 volgens de uitvinding heeft dit nadeel niet. Verder wordt door de bijzondere vorm van de hijshaak 1 tijdens het hijsen en transporteren van het betonelement 5 de belasting optimaal overgedragen op het betonelement, wat de kans op bezwijken vermindert.
De in figuren 1-5 getoonde voorkeursuitvoeringsvorm van de hijshaak 1 heeft dwarsbenen 31 en 32 die zich in tegengestelde richtingen uitstrekken. Hierbij wijst het been 31 in de richting van de opstaande zijde 51 die zich het dichtst bij de hijshaak 1 bevindt. Dit heeft voordelen voor de verankering van de hijshaak 1 bij het inbedden in het betonelement 5. Voor het bevestigen van de hijshaak 1 aan de langswapening 8 wordt deze van onderen met het lusgedeelte 3 tussen twee wapeningsstaven 8a, 8b geschoven (zie figuur 5b) totdat het dwarsbeen 32 aanslaat tegen wapeningsstaaf 8a met een gedeelte 32a van haar bovenoppervlakte. Dwarsbeen 31 slaat met twee gedeeltes 31 a en 31 b aan tegen de wapeningsstaven 8b en 8c.
Door de contactoppervlakken 32a, 31 a en 31 b bijvoorbeeld 'door verlijming of mechanisch te verankeren wordt de hijshaak eenvoudig met de langswapening 8 verbonden, en dit zonder gebruik te maken van hulpmiddelen en/of zonder dat veel ruimte nodig is.
Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van een hijshaak 1 volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het vlak A gevormd door de twee benen 21, 22 van het lusgedeelte 2 in bovenaanzicht een hoek a maakt met althans één dwarsbeen 31 en/of 32, die gelegen is tussen 70 en 110[deg.], bij voorkeur tussen 80 en 100[deg.]. Dit is schematisch weergegeven in figuur 4. Het heeft hierbij voordelen de tussenafstand X tussen ondergedeeltes 24 en 25 van dwarsbeen 31, resp. dwarsbeen 32 dusdanig te kiezen dat X iets kleiner is dan de doorsnede van de langswapeningsstaaf 8a. Hierdoor kan de hijshaak 1 als het ware lichtklemmend worden verbonden met de langswapening 8. Door de hijshaak 1 op dergelijke wijze te voorzien van een 'geschrankt' lusgedeelte 2 kan deze bijzonder eenvoudig aan de langswapening 8 worden bevestigd.
Zoals getoond in figuur 1 gebeurt dit door de hijshaak 1 met de dwarsbenen 31 en 32 lichtklemmend rond de wapeningsstaaf 8a aan te brengen. De benodigde klemkracht wordt geleverd door de elastische energie, opgeslagen in de benen 21 en 22. De benodigde elastische energie kan op eenvoudige wijze worden ingesteld, bijvoorbeeld door de lengte van het gesloten deel 1 te variëren en/of door de hoek a, en/of door de tussenafstand X in te stellen. De benen 21, 22 van het lusgedeelte 2 van de in figuren 1 - 5 getoonde hijshaak 1 hebben een lengte van ongeveer 30 cm, een dwarsbeen 31 met een lengte van ongeveer 50 cm, een dwarsbeen 32 met een lengte van ongeveer 8 cm, en een gesloten deel 2 met een lengte van ongeveer 20 cm.
De afmetingen van de hijshaak 1 volgens de uitvinding zijn echter niet aan grenzen gebonden maar hangen veeleer af van de afmetingen van het te transporteren betonelement 5. De hijshaak 1 kan uit elk materiaal zijn vervaardigd dat voldoende stijfheid en sterkte bezit om het betonelement 5 te kunnen dragen. Geschikte materialen zijn metalen, bij voorkeur ijzer en staal. Het is echter tevens mogelijk de hijshaak 1 uit een vezelversterkte kunststof te vervaardigen, bijvoorbeeld op basis van glas-, koolsof-, aramide-, en/of polyetheenvezel, en een geschikt polymeer, zoals bij voorbeeld polyester en/of epoxyhars.
Lifting hook for receiving a prefabricated concrete element
The invention relates to a lifting hook for receiving a prefabricated concrete element in the form of a plate with at least one longitudinal reinforcement. The invention also relates to a prefabricated concrete element containing the hoisting hook and to a method for arranging the hoisting hook in the prefabricated concrete element.
The invention more particularly relates to a lifting hook for receiving a prefabricated concrete element in the form of a slab with a bottom side, a top side, two upright longitudinal sides and two upright transverse sides, and with at least one hollow space if desired, and at least one longitudinal reinforcement running at the bottom.
Prefabricated concrete elements are frequently used in the construction industry, for example as easy-to-install floor and / or wall elements. A floor, for example, is constructed by placing a quantity of such prefabricated concrete elements against each other with their longitudinal sides, the transverse sides resting on the side walls of the building to be erected. After laying the elements and filling the intermediate joints, a cover layer and / or finishing layer can be applied if desired.
Although this method has great advantages, the use of prefabricated concrete elements requires frequent transport thereof. For example, the concrete elements must be transported to a temporary storage facility after their production in the factory. The concrete elements must also be transported to a construction site. This is usually done via trucks, which therefore need to be easily loaded and unloaded. The concrete elements must be hoisted again on the site itself to, for example, form a floor. It goes without saying that the lifting of prefabricated concrete elements must be done safely because of the great risks involved. This is in particular the case because prefabricated concrete elements, and certainly those with large dimensions, such as, for example, so-called channel slab floors, have a high weight.
Various solutions are known from the state of the art for hoisting prefabricated concrete elements. It is thus possible to use a clamping system in which a scissor-shaped clamp on the top of the concrete element engages under a collar in the upright longitudinal sides of the concrete element, whereafter the clamp is tightened by lifting it with a crane. However, if the quality of the concrete is poor, or if the clamp is not fitted correctly, there is a risk of the concrete element falling out of the clamp, for example due to breaking of the collar. In order to guarantee this, an additional safety chain must be provided under the element in this method, which is cumbersome. Furthermore, this system is only applicable for concrete elements with standard widths.
An alternative known method consists of using so-called "stop material": in this case hooks are slid into the hollow spaces of the end transverse sides of the floor element. This method is widely spread but offers little safety. Breaking out the top of a transverse side is sufficient to drop the concrete element.
A third known method consists of locally drilling a passage to the hollow space of a concrete element and further extending into the plane of the underside of the concrete element. A loop is then inserted through the borehole, which is anchored at the bottom by inserting a rod through the loop. This method has the drawback that the underside of the concrete element is damaged. In addition, the drill holes must be sealed again after hoisting and placing of the concrete element.
An alternative method is to provide recesses on the two longitudinal sides of the concrete element in which hoisting belts can engage. Here too, the disadvantage is that the safety leaves something to be desired and that the recesses must be filled up again afterwards.
A method described in the prior art and deviating from the above relates to the concreting of hoisting anchors. Anchors, pins, hooks and the like are hereby poured into the concrete of the concrete element. This can possibly take place during the manufacture of the concrete element itself, or afterwards. In EP-A
1344877, for example, describes a method in which shortly after forming the concrete element local openings are made in the (partially) cured concrete from one of the sides, usually the top, into a hollow space of the concrete element. A concrete-like material is then cast or pressed through the passage at least in a part of the hollow space. The lifting hook is then placed in this uncured concrete-like material, after which anchoring takes place by hardening of this "filling concrete".
With this method, however, the lifting capacity and safety are highly dependent on the quality of the filling concrete. Moreover, if the filling concrete breaks and the lifting hook is therefore pulled out of the concrete element, no additional protection is present to catch the concrete element.
Although it is known to install hoisting anchors in prefabricated concrete elements, this is necessarily done by means of post-installation with the aid of filler concrete, as described above. The current lifting anchors used in concrete elements (in particular hollow concrete elements) therefore offer too little certainty.
The object of the present invention is therefore to provide a hoisting hook for a prefabricated concrete element, a prefabricated concrete element containing the integrated hoisting hook, and a method for its manufacture, whereby improved certainty is provided when hoisting the concrete element.
To this end, the lifting hook according to the invention has the features as described in the characterizing part of claim 1.
More specifically, the lifting hook according to the invention is characterized in that the lifting hook consists essentially of a loop part, and at least one transverse part extending substantially perpendicular to the plane of the loop part, the loop part having substantially a U-shape, the two legs of which are in a concrete element must extend substantially parallel to the upright sides, and wherein the closed part must point to the top of the concrete element; and wherein the transverse portion substantially consists of at least one transverse leg extending from the lower end of at least one leg of the loop portion, at least a portion of which is to be located in the concrete element under at least one longitudinal reinforcement.
The specific shape of the concrete hook according to the invention makes it possible to place the concrete hook in a prefabricated concrete element during its production process, in particular when the concrete element contains at least one hollow space, and to anchor it in such a way that a strong and reliable connection is created between the concrete hook and the rest of the concrete element.
For example, due to the specific shape of the concrete hook, sufficient surrounding concrete volume is present, whereby the concrete quality of this surrounding concrete is the same as the concrete quality of the rest of the concrete element. For example, there is no difference in compaction and / or curing between the concrete surrounding the lifting hook and the rest of the concrete. Also, the inherent weakening when using filler concrete at the level of the interface between the filler concrete and the rest of the concrete no longer occurs. A further advantage is that the location of the anchor is no longer visible on the underside of the concrete element (the filler concrete shows a different color than the rest of the concrete).
Because the two legs of the substantially U-shaped lifting hook according to the invention extend substantially parallel to the upright sides in a concrete element, and the closed part thereof points to the upper side of the concrete element, a small part of the concrete element must be removed around the closed part, so that the closed part is released. The concrete element can then be lifted very simply by inserting the hook of a hoist under the (partially) released closed part of the U-shape and pulling the concrete element on it. Although the closed part of the U-shaped lifting hook can in principle be located anywhere in the concrete element, it is advantageous to arrange it at the height of the top of the concrete element.
When only one lifting hook according to the invention is used, it is preferably located at the height of the center of the upper surface of the concrete element. When several hoisting hooks according to the invention are used, they are preferably located at the height of the sides, more preferably at the height of the longitudinal sides of the concrete element. As a result, the closed part of the U-shape of the lifting hook located in the prefabricated concrete element is more easily released.
For the sake of better anchoring, both during hoisting and also during the manufacture of the prefabricated concrete element, it is advantageous if the transverse part of the lifting hook according to the invention consists essentially of two transverse legs, each extending from the lower end of the corresponding leg of the loop part.
The transverse legs can herein have the same length, but it is also possible that these lengths are different. All this depends on the location of the longitudinal reinforcement in the concrete element. The transverse legs can extend in the same direction, but an improved anchoring is achieved when the transverse legs extend in opposite directions. This means that when one transverse leg extends in the direction of the first longitudinal side, the second transverse leg extends in the direction of the second longitudinal side opposite the first longitudinal side.
In order to further improve the anchoring of the hoisting hook, in particular during the manufacture of the concrete element, it is advantageous if the two legs of the loop part make a small angle with each other in side view. The hoisting hook can thus be clamped somewhat between two adjacent longitudinal reinforcements by pressing the legs towards each other for fitting between the longitudinal reinforcements, as it were, "tensioning", and releasing again, as it were, after the placement between the longitudinal reinforcements. "to relax". The elastic energy required for this purpose can optionally be applied with suitable aids.
An alternative preferred embodiment with the same additional advantage relates to a hoisting hook whose surface formed by the two legs of the loop portion makes a small angle in plan view with at least one cross leg. In this preferred embodiment, the legs of the loop part therefore run substantially parallel to each other in side view, but the lower ends of the legs of the loop part are mutually displaced by a rotation of the closed part of the U-shape.
Although in some cases the dimensions of the lifting hook according to the invention can be such as compared with the dimensions of the concrete element that it partially protrudes therefrom, the legs of the loop part preferably have a length to substantially the height of the concrete element, the at least one cross leg a length to substantially the width of the concrete element, and the closed part a length to almost the length of the concrete element. Such a lifting hook can preferably be fully incorporated in the volume of the concrete element in question.
Although the invention is not limited to lifting hooks of a specific size, a lifting hook according to the invention preferably has legs of the loop portion with a length between
10 and 50 cm, at least one cross leg with a length between 2 and 80 cm, and a closed part of the loop part with a length between 10 and 50 cm.
The invention also relates to a method for arranging a lifting hook in a prefabricated concrete element, the method comprising in a first step the form adapted to the concrete element in a mold and / or mobile formwork, optionally provided with at least one extending in the longitudinal direction tubular body for forming a hollow space, arranging at least one longitudinal reinforcement extending at the bottom; in a second step, pouring a suitable amount of concrete; curing the concrete in a third step;
and in a fourth step the demoulding of the concrete element thus formed, characterized in that between the first and the second step at least one lifting hook according to one of claims 1 to 7 is attached to the longitudinal reinforcement in such a way that during the following steps it is substantially remains in its place, the loop portion resp. the transverse portion substantially parallel to the upstanding sides, resp. is directed at the underside and the transverse sides of the mold and / or mobile formwork machine, on the understanding that at least a part of the transverse part is under at least one longitudinal reinforcement.
The lifting hook can in principle be attached to the longitudinal reinforcement in any desired manner. Preferred connection methods are characterized in that the lifting hook is attached to the longitudinal reinforcement by means of an adhesive connection and / or by means of an adhesive connection, and / or by means of a clamp connection.
For the purposes of this application, 'prefabricated element' is to be understood to mean an element that has already been assembled and can be delivered ex works before arrival at a site. An element that is assembled on site and that still needs to be transported also falls under the definition of 'prefabricated element'.
The invention will now be further elucidated on the basis of the description below and the accompanying figures, without, incidentally, being limited thereto.
Figure 1 shows a perspective view of a lifting hook according to the invention. Figure 2 shows a front view of the lifting hook of Figure 1. Figure 3 shows a side view of the lifting hook of Figure 1. Figure 4 shows a top view of the lifting hook of Figure 1. Figure 5a shows in perspective the placement of the lifting hook according to the invention for relative to the longitudinal reinforcement of a concrete element. Figure 5b shows in perspective the placement of the lifting hook according to the invention relative to another longitudinal reinforcement of a concrete element. Figure 6 shows a front view of a lifting hook according to the invention embedded in a concrete element.
The hoisting hook 1 shown in figure 1 consists of a loop part 2, and at least one transverse part 3 extending substantially perpendicular to the plane A of the loop part 2, which extends into a plane B. The hoisting hook 1 is intended to be embedded in a prefabricated concrete element 5 (a part of this element 5 is shown schematically in figures 2 and 4). The loop part 2 of the hoisting hook 1 has a U-shape, the two legs 21 and 22 of which must extend in a concrete element 5 substantially parallel to the upright sides 51 (Figure 2 only shows that upright side 51 which is closest to at the lifting hook 1). The closed part 23 of the U-shaped lifting hook 1, in the embedded condition, preferably points to the top 52 of the concrete element 5.
In order to be able to receive the concrete element 5, an opening 6 is made at the level of the closed part
23 of the lifting hook 1 (schematically represented by the dotted line 6 in figures 1 and 2) wherein at least the closed part 23 of the embedded lifting hook 1 is released for receiving a lifting hook 7. It is also possible to open the opening 6 during the production process of the prefabricated concrete element. The closed part 23 must of course extend into the opening 6. The transverse portion 3 of the lifting hook 1 extends in a plane B substantially perpendicular to the plane A of the loop portion 2 and consists essentially of at least one transverse leg 31, preferably two transverse legs 31 and 32. The transverse legs
31, 32 extend from the lower end 24 of the legs 21 and 22 of the loop portion 2.
After embedding the hoisting hook 1, at least a portion 31 a, 31 b, resp. 32a, 32b, ... of the legs 31 and 32 are located in the concrete element 5 under at least one longitudinal reinforcement 8 (8a, 8b, ...), as shown in figures 5a and 5b. The longitudinal reinforcement 8 generally consists of a number of reinforcing bars 8a, 8b running mutually parallel to each other. If desired, the concrete element 5 can also include transverse reinforcement bars which then run more or less perpendicularly to the longitudinal reinforcement.
According to the invention, the lifting hook 1 is arranged in a prefabricated concrete element 5 by arranging in a first step in a mold and / or mobile formwork machine with a shape adapted to the concrete element 5 at least one longitudinal reinforcement 8 extending at the bottom. If desired, the mold and / or mobile formwork machine is provided with at least one longitudinally extending tubular body to form a hollow space 9.
In a next step, at least one hoisting hook 1 according to the invention is subsequently attached to the longitudinal reinforcement 8 in such a manner that it remains substantially in place during the following steps, wherein the loop part 2, resp. the transverse portion 3 is substantially parallel to the upstanding sides 51, 54 and resp. at the underside 53 and the transverse sides 55, 56 (only the transverse side 55 can be seen in Figure 6) of the mold and / or mobile formwork machine, on the understanding that at least a part 31 a, 31 b, ... 32a , 32b, ... of the transverse portion 3 is located under at least one longitudinal reinforcing bar 8a, 8b, ... After this, in a second step the pouring of a suitable amount of concrete is poured into the mold and / or mobile formwork machine, after which it is cured in a third step for a suitable time.
Finally, in a fourth step, the concrete element 5 thus formed, with hoisting hook 1 embedded therein, is removed from the mold.
The hoisting hook 1 has in particular great advantages when the concrete element 5 has at least one hollow space. Such prefabricated concrete elements are light but generally offer too little space to embed a lifting hook or lifting anchor during its production process. The lifting hook 1 according to the invention does not have this drawback. Furthermore, due to the special shape of the hoisting hook 1 during lifting and transporting of the concrete element 5, the load is optimally transferred to the concrete element, which reduces the risk of collapse.
The preferred embodiment of the hoisting hook 1 shown in figures 1-5 has transverse legs 31 and 32 extending in opposite directions. The leg 31 herein points in the direction of the upstanding side 51 which is closest to the lifting hook 1. This has advantages for anchoring the hoisting hook 1 when embedding in the concrete element 5. For attaching the hoisting hook 1 to the longitudinal reinforcement 8, it is slid from below with the loop part 3 between two reinforcing bars 8a, 8b (see Fig. 5b) until the cross leg 32 abuts against reinforcing bar 8a with a portion 32a of its upper surface. Cross leg 31 abuts with reinforcement bars 8b and 8c with two portions 31a and 31b.
By anchoring the contact surfaces 32a, 31a and 31b, for example by gluing or mechanically, the hoisting hook is simply connected to the longitudinal reinforcement 8, and this without using aids and / or without much space being required.
Another preferred embodiment of a hoisting hook 1 according to the invention is characterized in that the surface A formed by the two legs 21, 22 of the loop part 2 makes an angle a in top view with at least one cross leg 31 and / or 32, which is situated between 70 and 110 [deg.], preferably between 80 and 100 [deg.]. This is shown diagrammatically in Figure 4. It is advantageous here for the distance X between lower sections 24 and 25 of cross leg 31, resp. choose cross leg 32 such that X is slightly smaller than the diameter of the longitudinal reinforcement bar 8a. As a result, the hoisting hook 1 can, as it were, be clampingly connected to the longitudinal reinforcement 8. By providing the hoisting hook 1 in such a way with a 'squared' loop part 2, it can be attached to the longitudinal reinforcement 8 particularly easily.
As shown in Figure 1, this is done by placing the lifting hook 1 with the transverse legs 31 and 32 lightly clampingly around the reinforcing bar 8a. The required clamping force is supplied by the elastic energy stored in the legs 21 and 22. The required elastic energy can be adjusted in a simple manner, for example by varying the length of the closed part 1 and / or by the angle a, and / or by setting the distance X. The legs 21, 22 of the loop portion 2 of the lifting hook 1 shown in Figures 1 - 5 have a length of approximately 30 cm, a cross leg 31 with a length of approximately 50 cm, a cross leg 32 with a length of approximately 8 cm, and a closed part 2 with a length of approximately 20 cm.
The dimensions of the hoisting hook 1 according to the invention are, however, not bound by limits, but rather depend on the dimensions of the concrete element 5 to be transported. The hoisting hook 1 can be made of any material that has sufficient rigidity and strength to enable the concrete element 5 to wear. Suitable materials are metals, preferably iron and steel. However, it is also possible to manufacture the lifting hook 1 from a fiber-reinforced plastic, for example on the basis of glass, carbon, aramid and / or polyethylene fiber, and a suitable polymer, such as for example polyester and / or epoxy resin.