DE19708734A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von Stahlbetonschwellen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von StahlbetonschwellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von plat
tenförmigen oder balkenförmigen Stahlbetonteilen, insbeson
dere von Stahlbetonschwellen, wonach in eine Gießform Spann
stähle eingebracht werden, dann die Gießform mit Beton ge
füllt und der Beton verdichtet wird, und nach ausreichender
Verdichtung des Betons die Gießform von den Stahlbeton
schwellen mit den darin eingebetteten Spannstählen entfernt
wird.
Es sind Gießformen zum Herstellen von vorgespannten Stahl
betonschwellen mit in den Beton eingebetteten Spannstählen
bekannt, die zwischen Kopfplatten in Parallellage und mit
Zwischenräumen zueinander angeordnete Formnester für die ein
zelnen Stahlbetonschwellen und in den Kopfplatten der Gieß
form verankerte und endseitig in die Formnester vorkragende
Spannvorrichtungen für die Spannstähle aufweisen. Bei Einsatz
solcher Gießformen verbleibt der eingebrachte Beton bis zur
ausreichenden Erhärtung in den Gießformen bzw. den
Formnestern. Die Gießformen sind mit oder ohne Betonfüllung
ständig im Umlauf. Folglich verlangt dieses Fertigungsprinzip
eine der gewollten Fertigungskapazität entsprechende Anzahl
an verhältnismäßig aufwendigen Gießformen. Denn die bekannten
Gießformen müssen, weil unmittelbar in ihren Kopfplatten die
Spannstähle verankert und vorgespannt werden, eine besonders
hohe Stabilität aufweisen, um Verformungen durch das Vorspan
nen und im Wege des Lösens der vorgespannten Spannstähle zu
vermeiden. Denn derartige Verformungen führen zu erheblichen
Maßungenauigkeiten und folglich Produktionsausschuß bei der
Herstellung der Stahlbetonschwellen. Aus diesem Grunde hat
man auch schon Druckstäbe zwischen den Formnestern in die be
kannten Gießformen eingesetzt. Dadurch sind die bekannten
Gießformen materialaufwendig, in gewichtsmäßiger Hinsicht
verhältnismäßig schwer und überdies kostenaufwendig.
Im übrigen ist es bekannt, Stahlbetonschwellen in einer sta
tionären Betonierstation in zwei wechselweise nutzbaren Gieß
formen herzustellen und nach einem Kippformprinzip frisch zu
entschalen. Bei diesem Herstellungsverfahren sind zunächst
keine Spannstähle in die Betonschwellen eingebettet. Vielmehr
werden für das spätere Einziehen der Spannstähle entspre
chende Kanäle in die Betonschwellen in der Betonierstation
eingeformt. Die Schwellenrohlinge werden mit einer Kippform
auf Paletten abgelegt und durchlaufen auf diesen Paletten
schließlich eine Härtekammer. Nach dem Erhärten des Betons
werden die Spannstähle in die Kanäle eingefädelt und vorge
spannt. Dann allerdings müssen in weiteren Bearbeitungs
stationen die Kanäle mit Zementleim ausgepreßt und die Ein
führungsöffnungen geschlossen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu
geben, wonach sich nicht nur Stahlbetonschwellen sondern auch
plattenförmige oder balkenförmige Stahlbetonteile in beson
ders rationeller und wirtschaftlicher Weise herstellen
lassen. Ferner soll eine für die Automatisierung dieses Her
stellungsverfahrens besonders geeignete Vorrichtung geschaf
fen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung in verfahrens
mäßiger Hinsicht, daß die Spannstähle in einen von der Gieß
form separaten Spannrahmen eingelegt und verankert werden,
daß der Spannrahmen vor dem Füllen der Gießform auf die Gieß
form mit in die Gießform eintauchenden Spannstählen aufge
setzt bzw. befestigt wird, daß die Gießform nach dem Verdich
ten des Betons mit einer Palette belegt und gemeinsam mit dem
Spannrahmen und der Palette um 180° gedreht bzw. gewendet
wird, daß dann die Gießform von den Stahlbetonschwellen abge
zogen wird, daß anschließend die Stahlbetonschwellen auf der
Palette und mit dem Spannrahmen in einer Härtekammer gehärtet
werden, daß dann die Stahlbetonschwellen mit dem Spannrahmen
von der Palette entnommen werden und daß anschließend der
Spannrahmen entfernt wird. - Nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren lassen sich nicht nur Stahlbetonschwellen in rationel
ler und wirtschaftlicher Weise herstellen, sondern grundsätz
lich auch andere plattenförmige oder balkenförmige Stahl
betonteile. Durch die Verwendung eines Spannrahmens befinden
sich die Spannstähle in bekannter Weise bereits in der Gieß
form, wenn der Beton eingebracht und verdichtet wird, jedoch
nach Lehre der Erfindung ohne daß die Gießform irgendwelche
Spannkräfte aufnehmen muß. An Stelle der sonst material- und
kostenaufwendigen zur Aufnahme von Vorspannkräften dimensio
nierten Gießformen ist nach Lehre der Erfindung lediglich ein
einfach herzustellender Spannrahmen erforderlich, während die
Gießform selbst lediglich zur Aufnahme der Betonfüllung
dimensioniert werden muß und als verhältnismäßig dünnwandige
Stahlform ausgebildet sein kann. Da ferner die Stahlbeton
schwellen nach dem bekannten Kippformprinzip frisch entschalt
werden, kommt man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit
lediglich einer einzigen verhältnismäßig einfachen und
kostensparenden Gießform aus, und zwar unabhängig von der
Produktionskapazität. Darüber hinaus wird pro Formenfüllung
lediglich ein Spannrahmen benötigt. Die Spannstähle sind in
den frisch entschalten Stahlbetonschwellen od. dgl. Stahl
betonteilen enthalten. Erst nach Durchlaufen der Härtekammer
wird der Spannrahmen entfernt und werden die Spannkräfte auf
die Stahlbetonschwellen bzw. Stahlbetonteile übertragen. Nach
Lehre der Erfindung werden die Spannstähle in dem Spannrahmen
vor dem Aufsetzen auf die Gießform vorgespannt, wenngleich im
Rahmen der Erfindungslehre die Herstellung von platten- oder
balkenförmigen Stahlbetonteilen und insbesondere Stahlbeton
schwellen auch ohne Vorspannung erfolgen kann. Der Spann
rahmen läßt sich mit der Gießform auf verschiedene Weise
befestigen und wird vorzugsweise verspannt. Dadurch ist der
Spannrahmen mit der Gießform, während sie mit Beton gefüllt
und diese durch Rütteln verdichtet wird, verspannt. Weiter
sieht die Erfindung vor, daß die Gießform, der Spannrahmen
und die Palette zu einer Betonier- und Kippstation zu
rückgeführt werden und der Spannrahmen vor der Betonier
station eine Spannstation durchläuft, so daß ein kontinuier
licher Fertigungsumlauf gewährleistet ist.
Im Ergebnis wird ein Sofortentschalungsprinzip mit einem
Spätentschalungsprinzip kombiniert, wie sie eingangs erläu
tert worden sind.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung, die zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders ge
eignet ist und in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer
Gießform, in die Gießform einsetzbaren Spannstählen und einer
Spannvorrichtung für die Spannstähle besteht. Diese Vorrich
tung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung als
ein von der Gießform separater Spannrahmen ausgebildet ist,
daß die Spannstähle in sich gegenüberliegenden Verankerungs
profilen des Spannrahmens einlegbar und mittels Spannmittel
gegen den Spannrahmen verspannbar sind, daß der Spannrahmen
mit in die Gießform um ein vorgegebenes Maß eintauchenden
Spannstählen auf der Gießform zu befestigen ist und daß die
Spannstähle bei auf der Gießform aufgesetztem Spannrahmen in
stirnwandseitigen Langlöchern der Gießform abgesenkt und die
Langlöcher und Spannstähle mittels anpassungsfähiger bzw. an
schmiegsamer Dichtmittel abdichtbar sind. Auf diese Weise
läßt sich eine hinreichend exakte Einlagerung der Spannstähle
in der Gießform erreichen. Die Spannvorrichtung dient zur
Aufnahme der Spannstähle und Vorspannkräfte. Die Abdichtung
der stirnwandseitigen Langlöcher zum Eintauchen der
Spannstähle in die Gießform bereitet keine Schwierigkeiten,
auch nicht in Bezug auf die stirnseitige Maßgenauigkeit der
Stahlbetonschwellen bzw. anderer Stahlbetonteile. Der
Spannrahmen ist aus Stahlprofilen aufgebaut, welche
beispielsweise als Hohlprofile ausgebildet sind. Auf diese
Weise wird ein zur Aufnahme der Spannkräfte hinreichend
stabiler und dennoch in gewichtsmäßiger Hinsicht möglichst
leichter Spannrahmen verwirklicht. Die Verankerungsprofile
des Spannrahmens weisen zweckmäßigerweise Durchtrittsöffnun
gen für die in Parallellage einlegbaren Spannstähle auf,
während die Spannmittel als außenliegende Spannbolzen ausge
bildet sind. Solche Spannbolzen lassen sich mit den Spann
stählen endseitig zur Erzeugung der erforderlichen Vorspann
kräfte verschrauben, während die Verankerungsprofile die zur
Aufnahme der Spannkräfte erforderlichen Widerlager bilden.
Die Langlöcher können als schlitzartige Vertikalführungen für
die Spannstähle und die Dichtmittel als biegeelastische
Dichtlippen oder Dichtstreifen ausgebildet sein, welche die
Langlöcher Stoß gegen Stoß oder mit Überlappung überdecken.
Die Gießform weist in an sich bekannter Weise mehrere im
Parallellager angeordnete Formnester für beispielsweise
Stahlbetonschwellen auf, wobei die Formnester von den Spann
stählen bei aufgesetztem Spannrahmen durchlaufen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert;
es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Anlage zum Her
stellen von Stahlbetonschwellen,
Fig. 2 eine Betonierstation für den Gegenstand nach Fig. 1
in Frontansicht,
Fig. 3 eine Gießform mit Spannrahmen in Aufsicht,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig.
3 und
Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 4 im
Bereich von die Stirnwand der Gießform durchdringen
den Spannstählen.
Nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage zum Her
stellen von Stahlbetonschwellen 1 werden zunächst Spannstähle
2 in einen Spannrahmen 3 eingelegt und vorgespannt. Der
Spannrahmen 3 wird vor dem Füllen einer Gießform 4 auf die
Gießform 4 mit in die Gießform 4 eintauchenden Spannstählen 2
aufgesetzt und dann in einer Betonierstation 5 gefüllt und
verdichtet. Die Gießform 4 wird nach dem Verdichten des
Betons in einer Betonier-Kippstation 6 mit einer Palette 7
belegt und gemeinsam mit dem Spannrahmen 3 und der Palette 7
um 180° gedreht. Dazu kann die Gießform 4 mit der Palette 7
verspannt sein. Anschließend wird in einer nächsten Station
die Gießform 4 von den Stahlbetonschwellen 1 abgezogen. Dar
aufhin werden die Stahlbetonschwellen 1 auf der Palette 7 und
mit dem Spannrahmen 3 in einer Härtekammer 8 gehärtet. Dazu
wird die Härtekammer 8 mit entsprechenden Stapelpaketen be
schickt, die mittels eines Stapelkrans 9 aufgestapelt worden
sind. Der Härtekammer 8 ist eine Entstapelstation 10 nachge
schaltet. In dieser Entstapelstation 10 werden die Stahl
betonschwellen 1 mit dem Spannrahmen 3 von der Palette 7 ent
nommen. Der Entstapelstation 10 folgt eine Entspannstation
11, in welcher der Spannrahmen 3 von den Stahlbetonschwellen
1 entfernt wird. Der Entspannstation 11 folgt eine Spann
rahmen-Übersetzstation 12 für die Rückführung der Spannrahmen
3. Endlich gelangen die Stahlbetonschwellen 1 in eine Be
arbeitungsstation 13 zum Aufbringen von Schienenbefestigungs
material. Die Gießform 4, der Spannrahmen 3 und die Palette 7
werden zu der Betonier- und Kippstation 6 zurückgeführt, wo
bei der Spannrahmen 3 vor der Betonierstation 5 eine Spann
station durchläuft, in der erneut Spannstähle 2 eingelegt und
ggf. vorgespannt werden.
Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Vorrichtung zur
Durchführung des beschriebenen Verfahrens weist in ihrem
grundsätzlichen Aufbau die Gießform 4, in die Gießform 4 ein
setzbare Spannstähle 2 und eine Spannvorrichtung für die
Spannstähle 2 auf. Diese Spannvorrichtung ist als ein von der
Gießform 4 separater Spannrahmen 3 ausgebildet. Die Spann
stähle 2 sind in sich gegenüberliegenden Verankerungsprofilen
15 des Spannrahmens 3 einlegbar und mittels Spannmittel 16
gegen den Spannrahmen 3 verspannbar. Der Spannrahmen 3 ist
mit in die Gießform 4 um ein vorgegebenes Maß eintauchenden
Spannstählen 2 auf der Gießform 4 zu befestigen. Die Spann
stähle 2 sind bei auf der Gießform 4 aufgesetztem Spannrahmen
3 in stirnwandseitigen Langlöchern 17 der Gießform 4 abge
senkt, wobei die Langlöcher 17 und Spannstähle 2 mittels an
passungsfähiger Dichtmittel 18 abgedichtet werden. Der Spann
rahmen 3 ist aus Stahlprofilen zusammengesetzt. Die Stahl
profile sind als Hohlprofile, z. B. Kastenprofil ausgebildet.
Die Verankerungsprofile 15 des Spannrahmens 3 weisen Durch
trittsöffnungen 19 für die in Parallellage einlegbaren Spann
stähle 2 auf. Als Spannmittel sind außenliegende Spannbolzen
16 vorgesehen. Die Langlöcher 17 sind als schlitzartige Ver
tikalführungen für die Spannstähle 2 und die Dichtmittel 18
als biegeelastische Dichtlippen ausgebildet, welche nach dem
Ausführungsbeispiel Stoß gegen Stoß die Langlöcher 17 über
brücken. Die Gießform 4 weist mehrere in Parallellage ange
ordnete Formnester 20 für die Herstellung von Stahlbeton
schwellen 1 auf. Diese Formnester 20 sind von den Spann
stählen 2 bei aufgesetztem Spannrahmen 3 durchlaufen.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen oder bal
kenförmigen Stahlbetonteilen, insbesondere von Stahlbeton
schwellen, wonach in eine Gießform Spannstähle eingebracht
werden, dann die Gießform mit Beton gefüllt und der Beton
verdichtet wird, und nach ausreichender Verdichtung des
Betons die Gießform von den Stahlbetonschwellen mit den
darin eingebetteten Spannstählen entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannstähle in einem von der Gießform separaten Spannrahmen
eingelegt und verankert werden, daß der Spannrahmen vor dem
Füllen der Gießform auf die Gießform mit in die Gießform
eintauchenden Spannstählen aufgesetzt wird, daß die Gieß
form nach dem Verdichten des Betons mit einer Palette be
legt und gemeinsam mit dem Spannrahmen und der Palette um
180° gedreht wird, daß dann die Gießform von den Stahl
betonschwellen abgezogen wird, daß anschließend die Stahl
betonschwellen auf der Palette und mit dem Spannrahmen in
einer Härtekammer gehärtet werden, daß dann die Stahlbeton
schwellen mit dem Spannrahmen von der Palette entnommen
werden und daß anschließend der Spannrahmen entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannstähle in dem Spannrahmen vor dem Aufsetzen auf
die Gießform vorgespannt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Spannrahmen mit der Gießform verspannt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gießform, der Spannrahmen und die
Palette zu einer Betonier- und Kippstation zurückgeführt
werden und der Spannrahmen vor der Betonierstation eine
Spannstation durchläuft.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Gießform, in die Gießform
einsetzbaren Spannstählen und mit einer Spannvorrichtung
für die Spannstähle, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann
vorrichtung als ein von der Gießform (4) separater Spann
rahmen (3) ausgebildet ist, daß die Spannstähle (2) in sich
gegenüberliegenden Verankerungsprofilen (15) des Spann
rahmens (3) einlegbar und mittels Spannmittel (16) gegen
den Spannrahmen (3) verspannbar sind, daß der Spannrahmen
(3) mit in die Gießform (4) um ein vorgegebenes Maß ein
tauchenden Spannstählen (2) auf der Gießform (4) zu
befestigen ist und daß die Spannstähle (2) bei auf der
Gießform (4) aufgesetztem Spannrahmen (3) in wandseitigen
Langlöchern (17) der Gießform (4) abgesenkt und die Lang
löcher (17) und Spannstähle (2) mittels anpassungsfähiger
Dichtmittel (18) abdichtbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannrahmen (3) aus Stahlprofilen aufgebaut ist und die
Stahlprofile als Hohlprofile ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Verankerungsprofile (15) des Spannrahmens (3)
Durchtrittsöffnungen (19) für die einlegbaren Spannstähle
(2) aufweisen und als Spannmittel außenliegende Spannbolzen
(16) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Langlöcher (17) als schlitzartige
Vertikalführungen für die Spannstähle (2) und die Dicht
mittel (18) als biegeelastische Dichtlippen oder
Dichtstreifen ausgebildet sind, welche die Langlöcher (17)
Stoß gegen Stoß oder mit Überlappung überdecken.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gießform (4) in an sich bekannter
Weise mehrere in Parallellage angeordnete Formnester (20)
für Stahlbetonschwellen (1) aufweist und die Formnester
(20) von den Spannstählen (2) bei aufgesetztem Spannrahmen
(3) durchlaufen sind.
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