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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schalungssystem für
den Betonbau.
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Stand der Technik
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Betonkonstruktionen
wie beispielsweise Boden-/Deckenplatten werden häufig in
mehreren Abschnitten betoniert. Gründe hierfür
sind zum Beispiel das Mischen neuen Betons oder eine Arbeitspause zwischen
dem Vergießen der einzelnen Abschnitte. Die dazu verwendeten
Abschalelemente sind üblicherweise aus Stahl gefertigt
und weisen größere Abmessungen auf, was zu einem
hohen Gewicht und zu entsprechenden Schwierigkeiten beim Einsatz
auf der Baustelle führt.
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Aus
der
EP 507 054 A1 ist
ein Schalungselement bekannt, bei dem die Stäbe des den
Schalungsträger bildenden Gitterwerks auf beiden Oberflächen einer
dazwischenliegenden Metalltafel angeordnet und mit dieser verschweißt
sind. Das Schalungselement bewirkt eine verbesserte Verankerung
und Bewehrung im Beton und eignet sich besonders zum Abschalen von
Anschlussflächen, an die später ein weiterer Betonabschnitt
angeschlossen werden soll.
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Im
Falle großvolumiger Betonkonstruktionen und einem entsprechend
erhöhten Betondruck kann auf ein aus der
EP 1 132 545 A2 bekanntes
Schalungsmaterial zurückgegriffen werden. Dieses Schalungsmaterial
besteht aus einer Tafel aus Streckmetall und quer- bzw. längsverlaufenden
Versteifungselementen auf beiden Seiten der Tafel. Die Versteifungselemente
sind an den Kreuzungspunkten durch die Tafel hindurch miteinander
verschweißt. Ebenso ist es möglich, das aus der
EP 507 054 A1 bekannte Schalungselement
mit zusätzlichen Versteifungselementen zu versehen.
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Es
versteht sich von selbst, dass die beschriebenen Schalungselemente
vor dem Betoniervorgang sicher an der Bewehrung der jeweiligen Betonkonstruktion
fixiert werden müssen, da der während des Betoniervorgangs
sich permanent erhöhende Betondruck nicht zu einem Verschieben
oder gar Umfallen des Schalungselements führen darf. Üblicherweise
passiert diese Fixierung durch eine sogenannte Abhängung,
die aus an Bewehrung und Schalungselement angeschweißten
Metallstäben besteht. Insgesamt ist das Aufstellen und
Fixieren von großformatigen Abschalelementen sehr arbeitsaufwändig
und damit kostenintensiv.
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Es
besteht daher weiterhin ein Bedarf an Abschalungen, die einfach
aufgestellt und fixiert werden können und sich daher im
Einsatz als relativ kostengünstig erweisen.
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Darstellung der Erfindung
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Hier
setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde eine Abschalung
bereitzustellen, die einfach und schnell mit der Bewehrung der Betonkonstruktion
verbunden werden kann und trotzdem sicher an der Bewehrung fixiert
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Schalungssystem
gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte
Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der
Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen.
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Das
erfindungsgemäße Schalungssystem für
den Betonbau umfasst ein Schalungselement und zumindest eine Abhängung.
Das Schalungselement ist im eingebauten Zustand im Wesentlichen
senkrecht zu einer Bewehrungslage orientiert und weist eine dem
ersten Betonierabschnitt zugewandte Vorderseite und eine dem zweiten
Betonierabschnitt zugewandte Rückseite auf. Die Abhängung
umfasst ein Abspannelement, eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung
des Abspannelements an der Bewehrungslage und eine Spannvorrichtung
zur Befestigung des Abspannelements an dem Schalungselement. Das
Abspannelement durchdringt das flächige Schalungsteil und
tritt im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des flächigen
Schalungsteils aus dessen Rückseite aus. Die Spannvorrichtung
umgreift das Abspannelement im rückseitigen Bereich des
Schalungsteils und fixiert dieses fest an dem Schalungselement.
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Durch
das erfindungsgemäße Schalungssystem wird das
bisher zur Befestigung der Abhängung erforderliche Schweißen
vollständig vermieden. Das Anbringen der Befestigungsvorrichtung
an der Bewehrungslage und das Fixieren der Spannvorrichtung sind
mit einem wesentlich geringeren Arbeits- und Zeitaufwand verbunden
als das Verschweißen der Abhängung an der Bewehrung
und dem Schalungselement. Im Falle von Baustellen, auf denen jedes
Schweißen verboten ist, stellt das erfindungsgemäße
Schalungssystem eine gut handhabbare und kostengünstige
Abschalung zur Verfügung. Zudem kann die Spannvorrichtung
nach Verfestigung des Betons des ersten Betonierabschnitts von der
Rückseite des Schalungselements entfernt und nachfolgend
wiederverwendet werden.
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Bei
der Montage des erfindungsgemäßen Schalungssystems
wird zunächst das zu diesem Zeitpunkt noch lineare Abspannelement
in einer günstigen Höhe durch das flächige
Schalungsteil geführt. Dann wird das Abspannelement mit
Hilfe der Befestigungsvorrichtung an einer Bewehrungslage befestigt.
Anschließend wird das Abspannelement an seinem Austrittspunkt
aus dem flächigen Schalungsteil so gebogen, dass es ungefähr
einen Winkel von 90° mit der Ebene des Schalungsteils einschließt. Dann
wird die Spannvorrichtung von der Rückseite des Schalungsteils
her auf. das Abspannelement gesteckt. Zur Sicherung vor einem Umfallen
des Schalungselements kann es vorteilhaft sein, die Spannvorrichtung
mit Hilfe von Rödeldraht an dem Schalungselement zu befestigen.
Bei der Montage erweist es sich nämlich als praktikabel
zunächst sämtliche für ein bestimmtes
Schalungselement vorgesehenen Abspannungen durch das Schalungsteil
zu führen, an der Bewehrung zu befestigen, die Abspannelemente
zu biegen, alle Spannvorrichtungen anzubringen und erst dann die
einzelnen Spannvorrichtungen an das Schalungselement zu führen
und dort unter Zug auf das Abspannelement zu fixieren.
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Bevorzugt
erfolgt die Befestigung des Abspannelements an der unteren Bewehrungslage
der Betonkonstruktion. Die vorliegende Erfindung umfasst aber auch
Ausführungsformen, bei denen die Befestigung an der oberen
Bewehrungslage erfolgt. Ebenso sei erwähnt, dass das erfindungsgemäße Schalungssystem
nachfolgend zwar im Zusammenhang mit der Errichtung einer Boden-/Deckenplatte beschrieben
wird, dass das Schalungssystem aber auch im Zusammenhang von Wand-Boden/Decken-Fugen
und Wand-Wand-Fugen verwendet werden kann.
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Bevorzugt
handelt es sich bei dem Abspannelement um einen Metalldraht oder
einen Metallstab. In Abhängigkeit von der Art des Einsatzes
des erfindungsgemäßen Schalungssystems kann eine
optimale Dicke des als Abspannelement verwendeten Metalldrahts oder
Metallstabs gewählt werden. Je höher der zu erwartende
Betondruck auf das Schalungselement ist umso größer
muss der Durchmesser des Metalldrahts oder Metallstabs dimensioniert werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist das flächige
Schalungsteil Durchbrechungen auf. Die Durchbrechungen des flächigen
Schalungsteils sind vorteilhafterweise einerseits groß genug
gewählt, um eine haltbare und beständige Verbindung des
Betons der zwei aneinander grenzenden Betonierabschnitte zu gewährleisten,
sind andererseits aber nicht so groß, dass der Beton des
ersten Betonierabschnitts durch die Öffnungen hindurchfließen kann.
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Besonders
bevorzugt besteht das flächige Schalungsteil aus einem
aus Quer- und Längsstäben aufgebauten Metallgitter
und einer mit den Stäben des Metallgitters verbundenen
Tafel aus Streckmetall, wobei die Tafel aus Streckmetall zwischen
den Quer- und den Längsstäben des Metallgitters
angeordnet ist. Bevorzugt sind die Querstäbe des Metallgitters
mit den Längsstäben des Metallgitters an ihren Kreuzungspunkten
verschweißt. In Abhängigkeit von der Art des Einsatzes
des Schalungselements kann eine Optimierung der Dicke der Quer-
und der Längsstäbe des Metallgitters und des Abstandes
der Quer- und Längsstäbe zueinander vorgenommen
werden. Je höher der zu erwartende Betondruck auf das Schalungselement
ist umso dicker müssen die einzelnen Stäbe dimensioniert
werden bzw. in umso geringerem Abstand zueinander müssen
die Quer- und die Längsstäbe des Metallgitters
verwendet werden.
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Solche
Schalungsteile und Verfahren zu deren Herstellung sind aus der
EP 507 054 A1 bekannt. Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist mit der Verwendung dieser
Art von Schalungsteilen ein ganz besonderer Vorteil verbunden. Erfindungsgemäß umgreift
die Spannvorrichtung das Abspannelement im rückseitigen
Bereich des Schalungsteils und fixiert dieses fest an dem Schalungselement.
Diese Fixierung geschieht durch eine Zugbelastung des Abspannelements.
Die Spannvorrichtung stützt sich dabei an der Rückseite
des Schalungselements ab.
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Die
aus der
EP 507 054 A1 bekannten
Schalungselemente verbinden in diesem Zusammenhang verschiedene
günstige Eigenschaften. Zum einen weist die Streckmetalltafel
bereits Durchbrechungen auf, deren Größe zur Durchführung
eines Abspannelements in einfacher Weise durch Durchtrennung einzelner
Streckmetallstege angepasst werden kann. Zum anderen besitzen die
Schalungselemente genügend Eigenstabilität und
-steifigkeit um von der sich abstützenden Spannvorrichtung
nicht deformiert zu werden.
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Bevorzugt
umfasst das Schalungselement an der Rückseite des flächigen
Schalungsteils zumindest zwei Querstäbe als zusätzliche
Versteifungselemente. Durch die Querstäbe wird die Stabilität
und Steifigkeit des Schalungselements verstärkt. Besonders
bevorzugt stützt sich die Spannvorrichtung an den zusätzlichen
Querstäben ab, weshalb in diesem Fall die auf das Schalungselement
ausgeübte Kraft größer gewählt
werden kann.
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Alternativ
oder zusätzlich zu den Querstäben umfasst das
Schalungselement bevorzugt einen an der Rückseite des flächigen
Schalungsteils befestigten Gitterträger als weiteres Versteifungselement. Durch
einen Gitterträger wird die Stabilität und Steifigkeit
des Schalungselements weiter verstärkt. Die Spannvorrichtung
stützt sich in diesem Fall entweder an dem Gitterträger
oder an den zusätzlichen Querstäben ab.
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Eine
besonders einfach anzubringende Befestigungsvorrichtung zur Befestigung
des Abspannelements an der Bewehrungslage besteht aus einem Schäkel,
also einem im Wesentlichen U-förmigen Profil, das zumindest
einen Teil der Bewehrung umgreift. In der Regel wird ein Metallstab
der Bewehrung durch das U-förmige Profil geführt
und auf diese Weise die Bewehrung fest mit dem Abspannelement verbunden.
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Bevorzugt
ist das Abspannelement mit einem Gewinde versehen, welches zur Befestigung des
Abspannelements an der Bewehrungslage mit der Befestigungsvorrichtung
verschraubt wird. Dabei kann das Abspannelement selbst mit einem
Gewinde versehen werden oder es kann alternativ ein Gewindestab
an das Abspannelement angeschweißt werden. Das Anschweißen
des Gewindestabs wird dabei bereits werksseitig vorgenommen, weshalb
auch bei dieser Ausführungsform kein Schweißvorgang
auf der Baustelle erforderlich ist.
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Das
Abspannelement kann durch entsprechende Bohrungen der Befestigungsvorrichtung
geführt, mit Hilfe einer Gewindemutter gekontert und damit
fest mit der Befestigungsvorrichtung verbunden werden. Ebenso ist
es aber möglich, die Befestigungsvorrichtung mit einem
zu dem Außengewinde des Abspannelements komplementären
Innengewinde zu versehen und auf diese Weise Abspannelement und
Befestigungsvorrichtung zu verschrauben. In einer weiteren Variante
kann eine Gewindemutter fluchtend mit den Bohrungen an die Befestigungsvorrichtung
angeschweißt werden. In diesem Fall wird das Abspannelement
durch die Bohrungen der Befestigungsvorrichtung geführt
und mit der an der Befestigungsvorrichtung angeschweißten
Gewindemutter verschraubt.
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Besonders
bevorzugt umfasst das Schalungssystem mehrere Abhängungen.
In Abhängigkeit von der Dimension der zu errichtenden Betonkonstruktion
und des zu erwartenden Betondrucks kann es erforderlich sein, mehrere
Abhängungen vorzusehen, um eine sichere Fixierung des Schalungselements
zu gewährleisten. Mehrere Abhängungen können
sowohl in Richtung der vertikalen Ausdehnung des Schalungselements
wie auch in Richtung der horizontalen Ausdehnung des Schalungselements
erforderlich sein.
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Ein
erstes Abspannelement trifft bevorzugt in rund 20 cm Höhe
auf das Schalungselement. Besonders bevorzugt ist zusätzlich
pro 80 cm vertikaler Ausdehnung des flächigen Schalungsteils
eine weitere Abhängung vorgesehen. Bei einem Einbaumaß des
Schalungselements von rund 2 m sind zur sicheren Fixierung des Schalungselements
also drei Abhängungen erforderlich. Das Einbaumaß des
Schalungselements entspricht dem Abstand zwischen unterer und oberer
Bewehrung. Die Abspannelemente durchdringen das Schalungsteil in
Höhen von rund 20 cm, rund 1 m und rund 1,80 m.
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Eine
solche Anordnung mehrerer, übereinander gespannter Abspannelementen
kann aber auch in Abhängigkeit von der horizontalen Ausdehnung
der Betonkonstruktion mehrfach nebeneinander angeordnet erforderlich
sein. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, pro 80 cm horizontaler Ausdehnung
des flächigen Schalungsteils eine weitere Abhängung
vorzusehen. Weist die oben als Beispiel angeführte 2 m
dicke Betondecke also beispielsweise eine horizontale Ausdehnung
von 10 m auf, so wird die Gruppe von drei vertikal übereinander angeordneten
Abhängungen rund 13 mal nebeneinander angebracht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert
werden. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass
die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt
sein soll. Es zeigen
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1 einen
vertikalen Schnitt durch eine Bodenplatte mit dem erfindungsgemäßen
Schalungssystem;
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2 eine
vergrößerte Darstellung des Bereichs der Befestigung
der Abhängung an der Bewehrung;
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3 eine
vergrößerte Darstellung des Bereichs der Befestigung
der Abhängung an dem Schalungselement.
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Wege zur Ausführung
der Erfindung
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Die 1 zeigt
einen vertikalen Schnitt durch eine Bodenplatte. Dargestellt sind
die untere Bewehrungslage 6, die obere Bewehrungslage 16, ein
Schalungselement 1 sowie zwei Abhängungen 2. Das
Schalungselement 1 umfasst das flächige Schalungsteil 3 mit
einer dem ersten Betonierabschnitt BA1 zugewandten Vorderseite und
einer dem zweiten Betonierabschnitt BA2 zugewandten Rückseite. Das
flächige Schalungsteil 3 besteht aus einem aus Quer- 14 und
Längsstäben 15 aufgebauten Metallgitter
(siehe 3) und einer mit den Stäben des Metallgitters
verbundenen Tafel 17 aus Streckmetall. Als Quer- und Längsstäbe
können z. B. Stäbe aus Baustahl eingesetzt werden,
wie sie auch für Bewehrungsmatten oder dergleichen verwendet
werden. Die Tafel 17 aus Streckmetall ist zwischen den
Quer- 14 und den Längsstäben 15 des
Metallgitters angeordnet. An der Rückseite des flächigen
Schalungsteils 3 ist ein Gitterträger 8 als
zusätzliches Versteifungselement angebracht.
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Das
Schalungssystem umfasst außerdem zwei Abhängungen 2,
die mit Ausnahme der Länge der jeweiligen Abspannelemente 4 baugleich
ausgeführt sind. Zur Befestigung eines Abspannelements 4 an
der unteren Bewehrungslage 6 dient eine Befestigungsvorrichtung 5.
Zur Befestigung des Abspannelements 4 an dem Schalungselement 1 wird
eine Spannvorrichtung 7 verwendet.
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Bei
einem Einbaumaß des Schalungselements 1 von rund
1,20 m sind zur sicheren Fixierung des Schalungselements 1 zwei
Abhängungen 2 erforderlich. Das Einbaumaß des
Schalungselements 1 entspricht dem Abstand zwischen unterer
und oberer Bewehrung. Eine erste Abhängung trifft rund
20 cm über der unteren Bewehrungslage auf das flächige Schalungsteil 3.
Die zweite Abhängung ist rund 80 cm über der ersten
Abhängung an dem Schalungselement 1 befestigt.
Beide Abspannelemente 4 treffen in einem Winkel von rund
45° auf das flächige Schalungsteil 3,
durchdringen das Schalungsteil 3 und treten in einem Winkel
von rund 90° zur Rückseite des Schalungsteils 3 aus
diesem aus.
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Die 2 zeigt
vergrößert den Bereich der Befestigung der Abhängung 2 an
der unteren Bewehrung 6. In der dargestellten Ausführungsform
setzt sich die Befestigungsvorrichtung 5 aus einem U-Profil 9,
einem an dem Abspannelement 4 angeschweißten Gewindestab 10 und
einer Gewindemutter 11 zusammen. Das U-Profil 9 umgreift
einen Stab 12 der unteren Bewehrung. Die beiden Schenkel
des U-Profils 9 weisen Bohrungen auf, durch die der Gewindestab 10 geführt
ist. Mit Hilfe einer Gewindemutter 11 wird der Gewindewindestab 10 und
damit das Abspannelement 4 fest mit dem U-Profil 9 und
damit der unteren Bewehrung 6 verbunden.
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In
der 3 ist vergrößert der Bereich
der Befestigung der Abhängung 2 an dem Schalungselement 1 dargestellt.
Das Abspannelement 4 durchdringt das flächige
Schalungsteil 3 und tritt aus der Rückseite des
Schalungsteils 3 in einem Winkel von rund 90° zur
Ebene des flächigen Schalungsteils 3 aus diesem
aus. Das als Spannvorrichtung 7 verwendete Spannschloss
umgreift das Abspannelement 4. Bei dem Spannschloss handelt
es sich um eine für Schalungen übliche Spannvorrichtung,
die durch Betätigung des Spannschlosshebels 13 entriegelt
wird, dann an das Schalungselement 1 herangeführt
und schließlich durch Loslassen des Spannschlosshebels 13 fest
an dem Abspannelement 4 fixiert wird. An der Rückseite
des flächigen Schalungsteils 3 sind zwei zusätzliche
Querstäbe 18 zur weiteren Versteifung des Schalungselements
angebracht. Das Spannschloss 7 stützt sich an
der Rückseite des Schalungsteils 3 an den zusätzlichen
Querstäben 18 ab.
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- BA1
- erster
Betonierabschnitt
- BA2
- zweiter
Betonierabschnitt
- 1
- Schalungselement
- 2
- Abhängung
- 3
- Schalungsteil
- 4
- Abspannelement
- 5
- Befestigungsvorrichtung
- 6
- untere
Bewehrungslage
- 7
- Spannvorrichtung
- 8
- Gitterträger
- 9
- U-Profil
- 10
- Gewindestab
- 11
- Gewindemutter
- 12
- Stab
der unteren Bewehrung
- 13
- Spannschlosshebel
- 14
- Querstab
- 15
- Längsstab
- 16
- obere
Bewehrungslage
- 17
- Streckmetalltafel
- 18
- zusätzlicher
Querstab
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 507054
A1 [0003, 0004, 0016, 0017]
- - EP 1132545 A2 [0004]