DE1634047A1 - Method for making a concrete dam - Google Patents

Description

DIPL·. ING. C. STOEPBL · DIPL. ING. W. GOLIiWITZEB DIPL ·. ING. C. STOEPBL · DIPL. ING. W. GOLIiWITZEB

LANDAU/PFALZ · ABI SCHÜTZENHOFLANDAU / PALATINATE ABI SCHÜTZENHOF

18. Dezember 196718th December 1967

Dyckerhoff & Widmann Kommanditgesellschaft, München, Verfahren zum Herstellen einer Staumauer aus Beton"Dyckerhoff & Widmann limited partnership, Munich, Method of making a concrete dam "

Die Erfindung befcieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Staumauer aus Beton, die im Endzustand lotrechte, die Mauer von der Wasser- zur Luftseite hin durchsetzende, zur Wasserseite hin abgedichtete Rißfugen aufweist.The invention relates to a method of manufacture a concrete dam, which in the final state is vertical, penetrating the wall from the water to the air side, to the water side has sealed crack joints.

Bei Staumauern aus Beton werden, vor allem bei großen Mauerhöhen, die meist eine entsprechend große Kronenlänge bedingen, außerordentlich große Betonmengen verarbeitet. Um einerseits die Abbindetemperaturen des Betons in erträglichen Grenzen zu halten, werden solche Staumauern nicht kontinuierlich, sondern in einzelnen Schichten betoniert, wobei, um durch Abkühlungs- und Schwinderscheinungen keine wilden Risse zu erhalten, welche eine Undichtigkeit der Mauer bewirken könnten, innerhalb der einzelnen Schichten wieder in Blöcken von ca. 2 m Höhe betoniert wird. Dabei werden aus den erwähnten Gründen die Blöcke nie aneinander betoniert, sondern es wird immer ein Block dazwischen frei gelassen und nach dem Erhärten der beiden benachbarten Blöcke nachbetoniert. Die lotrechten Arbeitsfugen zwischen jeweils zwei Blöcken werden beibehalten] sie bilden Rißfugen, in welchen sich die Schwindspannungen in Formänderungen auswirken können, wenn der Abstand dieser Fugen bzw. die Breite der Blöcke in angemessenen Größenordnungen liegen. Die Arbeitsfugen werden zur Wasserseite hin gedichtet.In the case of concrete dams, especially in the case of large wall heights, which usually require a correspondingly large crown length, extraordinarily large amounts of concrete are processed. In order to keep the setting temperatures of the concrete within tolerable limits, such dams are not concreted continuously, but in individual layers, whereby, in order to avoid wild cracks that could cause the wall to leak, within the individual layers, in order to avoid wild cracks due to cooling and shrinkage phenomena concreted again in blocks of approx. 2 m high. For the reasons mentioned, the blocks are never concreted next to each other, but a block is always left free in between and re-concreted after the two neighboring blocks have hardened. The vertical construction joints between each two blocks are retained] they form crack joints in which the shrinkage stresses can affect shape changes if the distance between these joints and the width of the blocks are within an appropriate range. The construction joints are sealed on the water side.

109838/0268 bad OBIS**«-109838/0268 bad OBIS ** «-

Abgesehen davon, daß durch den absatzweise unterbrochenen Betonierbetrieb für die Herstellung der einzelnen Betonblöcke ein gleichmäßiger Ablauf des Baustellenbetriebes gestört wird, wirkt sich bei diesem Verfahren der verhältnismäßig große Aufwand für die an sich verlorenen Seitenschalungen der vorbetonierten Blöcke nachteilig aus. Darüber hinaus sind zusätzliche Aufwendungen für die Betonkühlung erforderlich, die eine Vorkühlung des Mischgutes und eine Innenkühlung des Betons während der Abbindezeit einschließen.Apart from the fact that the intermittent concreting operation for the production of the individual concrete blocks If the regular course of construction site operations is disturbed, this method involves the relatively large effort for the per se lost side formwork of the pre-concreted blocks disadvantageously. In addition, there are additional expenses for concrete cooling required that a pre-cooling of the mix and an internal cooling of the concrete during the setting time.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, um bei Staumauern aus Beton einen möglichst kontinuierlichen Betonierbetrieb zu ermöglichen und außerdem die Aufwendungen für die Seitenschalungen der einzelnen Blöcke und für die Kühlung des Mischgutes bzw. des abbindenden Betons zu vermeiden.The object of the invention is to create a possibility of concreting as continuously as possible in the case of concrete dams to enable and also the expenses for the side formwork the individual blocks and for cooling the mix or the setting concrete.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Beton fortlaufend in flachen, sich ununterbrochen über die jeweilige Kronenlänge der Staumauer erstreckenden Schichten eingebracht und verdichtet wird und daß die zur Ordnung der Temperatur- und Schwindrisse erforderlichen Rißfugen nachträglich künstlich erzeugt werden und zwar dadurch, daß der Beton in einem Zeitraum, in dem er zwar ausreichende Druckfestigkeit besitzt, aber noch nicht so weit abgekühlt ist, daß wilde Risse entstehen, durch in der Ebene der zu erzeugenden Risse senkrecht zu dieser Ebene wirkende Sprengkräfte elastisch auseinandergedrückt wird.The invention solves this problem in that the concrete continuously is introduced and compacted in flat layers that extend uninterruptedly over the respective crown length of the dam wall and that the cracks required to organize the temperature and shrinkage cracks are artificially created afterwards, namely by that the concrete in a period of time in which it has sufficient compressive strength possesses, but has not yet cooled down so far that wild cracks arise, through in the plane of the cracks to be generated perpendicular to explosive forces acting on this plane are elastically pressed apart.

Die Erfindung macht insoweit zum Teil Gebrauch von einem älteren Vorschlag, nach welchem, um auch den Elastizitätsmodul des auf Zug beanspruchten Betons in Ansatz bringen zu können, nach dem Erhärten des Betons, aber noch vor dem Aufbringen der äußeren Lasten, in bestimmten Abständen voneinander, parallel zueinander senkrecht zur Tragrichtung des Bauwerkes verlaufende Risse dadurch hervorgerufen werden, daß der Beton durch in der Ebene der zu erzeugenden Risse senkrecht zu dieser Ebene wirkende Sprengkräfte elastisch auseinandergedrückt wird. Auf diese Weise werden bei einem auf ZugThe invention makes use of an older proposal, according to which to also the modulus of elasticity of the to be able to apply tensile stressed concrete after the concrete has hardened, but before the application of the external loads, at certain distances from one another, parallel to one another and perpendicular to the bearing direction of the structure caused cracks that the concrete is elastically pushed apart by explosive forces acting perpendicular to this plane in the plane of the cracks to be generated will. In this way you will be on the move

109838/0268109838/0268

beanspruchten Stahlbetonbauteil in bestimmten Abständen voneinander Risse künstlich erzeugt. Wenn die Abstände der Risse voneinander so auf das gesamte Tragverhalten des Bauwerkes abgestimmt werden, daß zwischen den einzelnen Rissen wilde Risse vermieden werden, dann läßt sich aufgrund der Dehnfähigkeit des Baustahles Stahlbeton zwischen je zwei Rissen und der Spannungsverteilung des Stahles in den Rissen eine Aussage über den Elastizitätsmodul auf Zug treffen, so daß der Beton an der Aufnahme der Zugspannungen im Rahmen seiner Festigkeit beteiligt werden kann.stressed reinforced concrete component at certain distances from each other Artificially created cracks. If the distances between the cracks are matched to the overall load-bearing behavior of the structure, that Wild cracks are avoided between the individual cracks, because of the elasticity of the structural steel, reinforced concrete can then be placed between two cracks each and the stress distribution of the steel in the cracks make a statement about the modulus of elasticity on train, so that the concrete takes up the tensile stresses within the scope of its strength can be involved.

Verfahrensmäßig wird dabei zweckmäßig so vorgegangen, daß in der Ebene der zu erzeugenden Risse sich nur über einen Teil der Schichtdicke erstreckende schmale Druckkissen angeordnet werden, welche sich im wesentlichen nur über den inneren Bereich der Staumauerdicke erstrecken, die zum Erzeugen der Druckkräfte mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt werden.In terms of the method, it is expedient to proceed in such a way that in the plane of the cracks to be generated only a part of the Narrow pressure cushions extending layer thickness are arranged, which are essentially only over the inner area of the dam thickness extend, which are acted upon by a hydraulic pressure medium to generate the pressure forces.

Die Druckkissen werden, in Betonfertigbauteile eingebettet, den horizontalen Abständen der Rißfugen entsprechend, zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Betonier schichten eigebaut.The pressure cushions are embedded in prefabricated concrete components, corresponding to the horizontal distances between the cracks, between each two successive concreting layers installed.

Die Druckkissen haben zweckmäßig die Form von länglichen schmalen Kapselpressen aus Stahlblech und sind zwischen je zwei durch eine lotrechte Fuge getrennte Teile der im Endzustand etwa trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Bfetonfertigbaiteile eingebettet.The pressure cushions are expediently in the form of elongated, narrow capsule presses made of sheet steel and are between two each parts of the prefabricated concrete building parts, which in the final state have approximately trapezoidal cross-section, are embedded by a vertical joint.

Das Auspressen der in einer lotrechten Ebene liegenden Druckkissen aufeinander folgender Schichten erfolgt zweckmäßig dem Baufortschritt folgend vom Mauerfuß zur Krone hin.The pressing out of the pressure pad lying in a vertical plane successive layers are expediently carried out following the construction progress from the base of the wall to the crown.

Nach der Erfindung ist es somit möglich, eine Staumauer mit allen als notwendig angesehenen Merkmalen bekannter Bauwerke, vor allem was die Rißsicherheit anlangt, in kontinuierlichem Betonierbetrieb zu erstellen und den Schalungsaufwand für die S eitenschalungen der bislang üblichen Betonblöcke sowie für Kühlmaßnahmen ganz zu vermeiden.According to the invention, it is thus possible to provide a dam with all the features of known structures that are considered necessary everything that concerns the crack security to create in continuous concreting and the formwork effort for the side formwork Concrete blocks that have been customary up to now, as well as for cooling measures, have to be avoided entirely.

109838/0260 «D «*»«-109838/0260 «D« * »« -

- Es muß allerdings darauf geachtet werden, daß alle Risse künstlich erzeugt werden müssen, da sonst keine Sicherheit für deren Entstehen an der vorbestimmten Stelle besteht.- Care must be taken, however, that all cracks are artificial must be generated, otherwise there is no security for their occurrence exists at the predetermined point.

In den beiliegenden Zeichnungen wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen:The method according to the invention is explained in more detail in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 die Ansicht einer Staumauer während des Betonierens,Fig. 1 is a view of a dam wall during concreting,

Fig. 2 die Ansicht der fertigen Staumauer mit Angabe der Punkte, an denen die Kapselpressen angesetzt werden,2 shows the view of the finished dam wall with details of the points at which the capsule presses are attached,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf die Mauerkrone während des Betonierens,3 shows a detail from a top view of the wall crown during concreting,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,Fig. 4 is a vertical section along the line IV-IV of Fig. 3,

und
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Fertigbauteil, in dem eineand
Fig. 5 is a cross section through a prefabricated component in which a

Kapselpresse angeordnet ist.Capsule press is arranged.

Der Betoniervorgang der herzustellenden Staumauer 1 verläuft, wie aus Fig. 1 ersichtlich, von der Mauersohle ausgehend in einzelnen Schichten 2a, 2b, 2c usw. jeweils von Widerlager zu Widerlager. Die Höhenlage der endgültigen Mauerkrone ist bei 3 angedeutet. Zum Einbringen des Frischbetons ist in an sich bekannter Weise ein Kabelkran mit einem daran hängenden Betonkübel 5 vorgesehen. Das Betonieren erfolgt fortlaufend, wobei die Richtung der gerade in Herstellung begriffenen Schicht 2a durch einen Pfeil angedeutet ist.As can be seen from FIG. 1, the concreting process of the dam 1 to be constructed proceeds individually from the bottom of the wall Layers 2a, 2b, 2c etc. each from abutment to abutment. The height of the final wall crown is indicated at 3. To bring in of the fresh concrete, a cable crane with a concrete bucket 5 hanging on it is provided in a manner known per se. Concreting takes place continuously, with the direction of the currently under construction Layer 2a is indicated by an arrow.

Auf jede Schicht werden in vorbestimmten Abständen voneinander Kapselpressen aufgelegt, die zum leichteren Einbau und zur Sicherstellung einer genau, lotrechten Lage in besonders gestaltete Betonfertigbau-■teile .eingebettet sind. Ein Schnitt durch ein solches, eine Kapselpresse enthaltenem ^&ufeil, ist in der Fig. 5 angedeutet. Das Bauteil 6 besteht aus :-^;, *-· _Und 8, zwischen denen.die Kapselpresse 9 angeordnetOn each layer, capsule presses are placed at predetermined distances from one another, which are embedded in specially designed precast concrete components for easier installation and to ensure a precise, vertical position. A section through such a device containing a capsule press is indicated in FIG. The component 6 consists of: - ^; , * - · _U nd 8, between which the capsule press 9 is arranged

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

ist. Die Teile 7 und 8 sind., nur um sie bei der Montage zusammenzuhalten, mit Umwicklungen aus Draht, einem Kistenband o. dgl. versehen. Die sich nach unten verbreiternde Form der Betonkörper 7 ist gewählt, um eine möglichst breite Auflagefläche zu schaffen und um die Körper nicht zu beschädigen, wenn sie mit Raupenfahrzeugen o. dgl. überrollt werden.is. Parts 7 and 8 are. Just to hold them together during assembly, with wraps of wire, a box tape or the like. Provided. The shape of the concrete body 7, which widens towards the bottom, is selected in order to create the widest possible contact surface and in order not to damage the body when it is run over with caterpillar vehicles or the like will.

Die die Kapselpressen 9 enthaltenden Betonkörper 7 reichen, wenigstens an der Wasserseite, nicht ganz bis zur Außenkante der Staumauer. Die durch die Sprengwirkung der übereinander liegenden Kapselpressen entstehende Fuge wird durch eine an sich bekannte Fugendichtung 10 nach der Wasserseite hin abgeschlossen. Um den Riß auch außerhalb der Fugendichtung, die in an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann und während des Betonierens hochgeführt wird, mit Sicherheit entstehen zu lassen, empfiehlt es sich, auch in dem. Zwischenraum zwischen dem Dichtungsstreifen 10 und der wasserseitigen Außenhaut der Staumauer eine in lotrechter Richtung verlaufende Kapselpresse hochzuführen.' Nach Vornahme dieser Arbeiten kann der normale Betonierbetrieb weiterlaufen.The concrete body 7 containing the capsule presses 9 extend, at least on the water side, not all the way to the outer edge of the Dam wall. The joint created by the bursting action of the capsule presses lying on top of one another is formed by a known one Joint seal 10 completed on the water side. Around the crack outside of the joint seal, which is formed in a manner known per se can be and is raised during the concreting process, it is advisable to use the. Space a capsule press running in a vertical direction between the sealing strip 10 and the outer skin of the dam on the water side lead up. ' After this work has been carried out, the normal Concreting operations continue.

Sobald der Beton der Staumauer so weit erhärtet ist, daß er sich durch die Kapselpressea aufsprengen läßt, aber noch bevor er so weit abgekühlt ist, daß durch die Schwindspannungen wilde Risse entstanden sind, wird in die Kapselpressen_s durch die das Entstehen der Rißfugen bewirkt werden soll, eine Druckflüssigkeit eingepreßt. Als Druckflüssigkeit kann der Einfachheit halber Wasser verwendet werden. Es sind zwar sehr hohe Drücke erforderlich^ diese lassen sich aber verhältnismäßig leicht erreichen, da nur sehr geringe Mengen an Druckflüssigkeit in die sehr kleinen Hohlräume eingepreßt werden müssen, die sich leicht zusammenpressen lassen. Die dazu erforderliche Presse wird an ein an der Kapselpresse am luftseitigen Ende angeschlossenes Einpreßröhrchen angesetzt, wobei an sich bekannte Verschluß- und Verbindungsmittel vorhanden sind.Once the concrete of the dam is so far confirmed that he can blow open by the Kapselpressea, but before he has cooled, that are caused by the shrinkage stresses wild cracks, in the capsule presses _s through caused the emergence of Rißfugen should, a hydraulic fluid is injected. For the sake of simplicity, water can be used as the pressure fluid. It is true that very high pressures are required, but these can be achieved relatively easily, since only very small amounts of pressure fluid have to be pressed into the very small cavities, which can easily be compressed. The press required for this is attached to a press-in tube connected to the air-side end of the capsule press, with closure and connecting means known per se being present.

10 9 8 3 8/0268 BAQ10 9 8 3 8/0268 BAQ

ib340A7ib340A7

Das Aufsprengen der Fugen geschieht zweckmäßig dem Baufortschrift folgend vom Mauerfuß zur Mauerkrone hin. Dabei lassen sich die Kapselpressen mehrerer Schichten beim Auspressen zusammenfassen,, um die Arbeit zu erleichtern und das Entstehen der lotrechten Rißfugen zu begünstigen. Das Auspressen der Röhrchen muß jedoch zu einem Zeitpunkt erfolgen, zu dem einmal der Beton ausreichende Druckfestigkeit besitzt, um sich elastisch zusammendrücken zu lassen, aber noch nicht so weit abgekühlt ist, daß wilde Risse entstehen. Nur so läßt sich die erstrebte Ordnung der Rißfugen erreichen.The bursting of the joints is expediently done in accordance with the building regulations following from the foot of the wall to the top of the wall. The capsule pressing of several layers can be combined during pressing out, to make the work easier and to encourage the creation of vertical cracks. The pressing out of the tubes must, however take place at a time when the concrete has sufficient compressive strength to allow it to be elastically compressed, but has not yet cooled down enough to create wild cracks. Just in this way the desired order of the cracks can be achieved.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

109838/0 26 8109838/0 26 8

Claims (7)

PATBNTANWAtTE 1 B 3 4 O 4 7 INCt. C. STOBPEIi · DIPt. ING. W. GOI/tWITZER LANDAÜ/PFAI.Z · ASC 8CHÜTZEKHOF 18. Dezember 1967 Patentansprüche:PATBNTANWAtTE 1 B 3 4 O 4 7 INCt. C. STOBPEIi · DIPt. ING. W. GOI / tWITZER LANDAÜ / PFAI.Z ASC 8CHÜTZEKHOF December 18, 1967 Patent claims: 1.) Verfahren zum Herstellen einer Staumauer aus Beton, die im Endzustand lotrechte, die Mauer von der Wasser- zur Luftseite hin durchsetzende, zur Wasserseite hin abgedichtete Rißfugen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton fortlaufend in flachen, sich ununterbrochen über die jeweilige Kronenlänge erstreckenden Schichten eingebracht und verdichtet wird und daß die zur Ordnung der Teperatur- und Schwindrisse erforderlichen Rißfugen nachträglich künstlich erzeugt werden und zwar dadurch, daß der Beton in einem Zeitraum, in dem er zwar ausreichende Druckfestigkeit besitzt, aber noch nicht so weit abgekühlt ist, daß wilde Risse entstehen, durch in der Ebene der zu erzeugenden Risse senkrecht zu dieser Ebene wirkende Sprengkräfte elastisch auseinander gedruckt wird.1.) Method for making a concrete dam wall, which in the final state is vertical, the wall from the water to the air side has penetrating cracks that are sealed to the water side, characterized in that the concrete is continuously in flat, uninterrupted layers extending over the respective crown length is introduced and condensed and that the order of the temperature and shrinkage cracks required cracks are subsequently artificially created by the fact that the concrete in a period in which he Although it has sufficient compressive strength, it has not yet cooled down so far that wild cracks arise through in the plane of the to generating cracks perpendicular to this plane acting explosive forces is elastically pressed apart. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der zu erzeugenden Risse sich nur über einen Teil der Schichtdicke erstreckende schmale und im wesentlichen über den inneren Bereich der Staumauerdicke reichende Druckkissen angeordnet werden, die zum Erzeugen der Druckkräfte mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt werden.2.) The method according to claim 1, characterized in that in the plane of the cracks to be generated only over part of the Narrow pressure cushions extending over the thickness of the dam wall and extending essentially over the inner area of the dam wall are arranged which are acted upon by a hydraulic pressure medium to generate the pressure forces. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkissen, in Betonfertigbauteile eingebettet, den horizontalen Abständen der Rißfugen entsprechend zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Betonierschichten eingebaut werden.3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure pad, embedded in precast concrete, the horizontal The distances between the crack joints must be installed between two successive concrete layers. 4.) Verfahren naeh einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkissen die Form von länglichen schmalen Kapselpressen aus Stahlblech haben.4.) Method according to one of claims 1-3, characterized in that the pressure pad has the shape of elongated narrow Have capsule presses made of sheet steel. 1O9838/D?«S1O9838 / D? «P ii>340A7 οii> 340A7 ο 5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfertigbauteile etwa trapezförmigen Querschnitt haben und aus zwei, durch eine lotrechte Fuge getrennten Teilen bestehen, zwischen denen die Druckkissen eingebettet sind.5.) Method according to one of claims 1-4, characterized in that the precast concrete parts are approximately trapezoidal Have cross-section and consist of two parts separated by a vertical joint, between which the pressure pads are embedded. 6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften der Betonfertigbauteile durch umlaufende Zugglieder, z.B. Stahlbänder, zusammengeschlossen sind.6.) The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the two halves of the precast concrete parts through Circumferential tension members, e.g. steel straps, joined together are. 7.) Verfahrennach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auspressen der in einer lotrechten Ebene liegenden Druckkissen aufeinander folgender Schichten dem Baufortschritt folgend vom Mauerfuß zur Mauerkrone hin erfolgt.7.) Method according to one of claims 1-6, characterized characterized in that the pressing out of the pressure pad lying in a vertical plane of successive layers corresponds to the construction progress follows from the foot of the wall to the top of the wall. 109838/0268109838/0268 Le e rs eLe e rs e i tei te