DE3011099C2 - Behälter mit sich verjüngendem Behälterboden, insbesondere Faulbehälter für Kläranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter mit sich verjüngendem Behälterboden, insbes. Faulbehälter für Kläranlagen, in Fertigteilbauweise aus gekrümmten Schalen-Elementen, welche mittels ringförmiger Spannglieder zusammengespannt sind, wobei die den Behälterboden bildenden Schalenelemeiite auf ein Fundament abgestützt sind.

Es ist ein derartiger Faulbehälter für Kläranlagen bekannt, bei dem die Schalenelemente nach außen konvex gekrümmt sind, so daß im Ergebnis ein Kugelbehälter entsteht. Im Montagezustand müssen derartige konvex gekrümmte Schalenelemente mit Hilfe von Zug- und Druckstützen ausgesteift werden, um Kricchverformungen auszuschalten (vgl. Beton- und Stahlbetonbau, 1971,

Heft 2, Seiten 40.41).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter und insbes. Faulbehälter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich gerßstfrei unter Verwendung von lediglich Hilfsstützen und im übrigen im Freivorbau schnell und kostensparend erstellen läßt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Schalenelemente als hyperbolische Paraboloid-Elemente oder als Elemente eines einschaligen Hyperboloids

ίο ausgebildet sind und sie geradlinig begrenzende Randrippen aufweisen, welche so angeordnet sind, daß die Schalenclei.ienic Randrippe an Randrippe gesetzt einen sich nach oben und unten verjüngenden runden Behälter bilden. — Die Erfindung geht zunächst einmal von

ι? der Erkenntnis aus, daß hyperbolische Paraboloid-Elemente oder Elemente eines einschaligen Hyperboloids ohne weiteres die in statischer Hinsicht erforderliche Stabilität aufweisen, um als Fertigteile für den Bau selbst großer Behälter und insbes. Faulbehälter einge-

2b setzt zu werden. Denn die infolge des Behälterdriickes !auftretenden Druckkräfte werden von den Randrippen der nach innen gekrümmten Schalenelemente aufgenommen, weil die Druckkräfte auf der gesamten Länge der Stoßfugen auftreten. Die Schalung zum Herstellen innen gekrümmter Schalenelemente läßt sich einfach herstellen und ermöglicht die Erstellung von Schalenelementen unterschiedlicher Größen, nämlich für diverse Behältergrößen. Das gelingt durch das Aufsetzen von entsprechenden Randschalungen. Dadurch steht für beliebige Behältergrößen ein Grundelementtyp zur Verfügung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt. Vorzugsweise sind die Schalenelemente als schmale bzw. längliche Rhombenelemente ausgebildet und greifen mit vertikaler Orientierung ihrer Längsachsen versetzt zueinander ineinander. Grundsätzlich läßt sich die Montage der Schalenelemente gerüstfrei und unter Verwendung von lediglich Hilfsstützen vornehmen. Die Montage der oberen Elcmentringe kann sogar im Freivorbau erfolgen, indem diese Schalenelemente in die zahnartigen Zwischenräume des unteren Elementenringes eingesetzt und lediglich an drei Punkten gesichert werden. — Die Randrippen weisen erfindungsgemäß in ihren Stoßflächen in Rippenlängsrichtung verlaufende korrespondierende Ausnehmungen, z. B. Rinnen oder Nuten auf, die in den Stoßfugen uenachbarter Schalenelemente Verpreß- oder Vergußkanäle bilden. Dadurch besteht die Möglichkeit, Injektionsmörtelfugen ohne zusätzliche Schalung zu verwirklichen, indem nämlich in die Verpreßkanäle nach üer Montage der Schalenelemente Injektionsmittel oder ein anderes geeignetes Bindemittel eingepreßt wird, so daß die Schalenelemente gleichsam miteinander verdübelt werden. Außerdem werden die Stoßflächen der Randrippen mit Dichtungsstreifen versehen, so daß im Ergebnis eine druckfeste und dichte Verbindung zwischen den Schaieneiementen entsteht. Dazu dient auch die Auskleidung des Fundamentes mit einem Elastomer oder ähnlichem Material. — Vorgesehene Zugringe können aus Spannbeton oder Spannelementen bestehen und sind bei den hyperbolischen Paraboloid-Elcmcnten erfindungsgemäß im Bereich der Eckpunkte angeordnet. Das Fundament ist zweckmäßigerweise als tellerförmiges Bauteil mit Aussparungen zum Einsetzen der Spitzen der den Behälterboden bildenden .Schalenelemente ausgebildet. Man hat dadurch die Möglichkeit, Schlammabgangrohre zentrisch einzuführen. Die Schalenelernente selbst können aus Beton

oder Kunststoff, ggf. aus Stahlbeton. Spannbeton oder armiertem Kunststoff bestehen. Selbst Metall kann Verwendung finden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. I einen erfindungsgemäßen Behälter, insbcs. Faulbehälter in Seitenansicht,

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,

F i g. 3 ein als Hyperboloid-Element ausgebildetes Schalenelement für den Gegenstand nsch F i g. 1,

F i g. 4 ein? andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,

F i g. 5 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach F i g. 4,

Fig.6 ein als hyperbolisches Paraboloid-Element ausgebildetes Schalenelement für den Gegenstand nach F i g. 4 und

F i g. 7 einen Horizontalschnitt durch die Stoßfuge benachbarter Schalenelemente für die Gegenslände nach den F i g. 1 und 4 sowie

Fig.8 einen Vertikalschnitt durch ein gegensinnig gekrümmter Schalenelement in Sandwich-Bauweise für den Gegenstand nach F i g. 4.

In den Figuren ist ein Behälter für flüssige und viskose Stoffe dargestellt, insbes. ein Faulbehälter 1 für Kläranlagen zum Ausfaulen von Schlamm aus der Abwasserreinigung, mit sich verjüngendem Behälterboden 2 und Behälterdach 3. Der Faulbehälter in Ei-Form oder mit kegelförmigem Behälterboden 2 und Behälterdach 3 weisi eine verhältnismäßig starke Boden- und Dachneigung auf, um zu verhindern, daß sich die Schwimmdecke an der Behälterwandung festsetzt. Das Behälterdach 3 tragt regelmäßig eine Gashaube mit Überdruckventil, aus welcher das sich entwickelnde Faulgas abgezogen wird, was nicht gezeigt ist Der Faulbehälter 1 ist in Fertigbauweise hergestellt, und zwar aus nach innen gekrümmten Schalenelementen 4, welche im Bereich ihrer Stoßfugen 5 sie verbindende Randrippen 6 aufweisen und mittels üie umgebender Zugringe 7 zusammcnigespannt sind, wobei die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 auf einem Fundament fc abgestützt sind. Außerdem sind die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 regelmäßig in einer Ausschachtung 9 angeordnet und mit Magerbeton 10 o. dgl. hinterfüllt. !Die Schalenelemente 4 sind als schmale bzw. längliche ;RhombeneIemente ausgebildet und greifen mit vertikaler Orientierung ihrer Längsachsen versetzt zueinander ineinander. Dadurch sind die Schalenelemente 4 einerseits selbst für den Bau großer Faulbehälter 1 auf der Straße transportfähig, läßt sich andererseits die Montage der auf den unteren Elementring aufgesetzten Elementringe im Freivorbau durchführen, also schalungs- und gerüstfrei.

Nach der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die Schalenelemente 4 als einmantelige ^Hyperboloid-Elemente ausgebildet, navh der in den Fig.3 bis 6 dargestellten Ausführungsform als hyperbolische Paraboloid-Eiemente. Die Randrippen 6 der Schalenelemente 4 sind entlang der geraden Erzeugenden der hyperbolischen Paraboloid-Eiemente oder einmanteligen Hyperboloid-Elemente angeordnet bzw. angeformt, so daß gerade Randrippen 6 entstehen, die zur Aufnahme der in den Stoßfugenbereichen auftretenden Druckkräfte geeignet sind. Außerdem weisen die Randrippen 6 in ihren Stoßflächen in Rippenlängsrichtung verlaufende korrespondierende Ausnehmungen 11, z. B.

Rinnen oder Nuten, auf. die in den Stoßfugen 5 benachbarter Schalenelemente 4 Verpreßk^nttle bilden, so daß durch Einpressen von Zementmörtel 12 und unter Zwischenschaltung von Dichtungsstreifen 13 das Herstellen ο von Zemcntmörtelfugen ohne zusätzliche Schalung möglich ist. Tatsächlich findet im Bereich der Randrippen 6 gleichsam eine Verdübelung der Schalenelemente 4 statt, wobei eine druckfeste und dichte Verbindung zwischen den Schalenelemenicn 4 erreicht wird. Die Zugringe 7 bestehen aus Spannbeton und ermöglichen die Verwirklichung konzentrierter Zugverbindungen. Dazu sind die Zugringe 7 bei den hyperbolischen Paraboloid-Elementen im Bereich der Eckpunkte 14 angeordnet, bei den einmanteligen Hyperboloid-Elementen in vorgegebenen Abständer, zueinander und ebenfalls konzentrisch zueinander. Das Fundament 8 ist als tellerförmiges Bauteil mit einer Aussparung 15 zum Einsetzen der den Behälterboden 2 bildenden Schalcnelemente 4 ausgebildet. In dem Fundament 8 werden also die den Behälterboden 2 bildenden Schalenelemente 4 vernetzt und von außen mittels Streben oder von einem Tbereits vorher erstellten Zugring abgestützt. Die Schafjbheiemente 4 können aus Beton oder Kunststoff, ggf. ^aus Stahlbeton oder armiertem Kunststoff, insbes. aus 'einem glasfaserverstärkten Polyesterharz bestehen.

Die Schalenelemente 4 sind in Sandwich-Bauweise ausgeführt und aus einer innenliegcnden Betonschale 16, einer Wärmedämmschicht 17 sowie einer auße^liegenden Betonschale 18 aufgebaut. Die innenliegeride

3ö Betonschale kann beispielsweise eine Dicke von 10 cm, die Wärmedämmschicht von 8 cm und die außenliegende Betonschale von 6 cm aufweisen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Behälter mit sich verjüngendem Behälterboden, insbes. Faulbehälter für Kläranlagen, in Fertigteilbauweise aus gekrümmten Schalenelementen, welche mittels ringförmiger Spannglieder zusammengespannt sind, wobei die den Behälterboden bildenden Schalenelernente auf ein Fundament abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulenelemente (4) als hyperbolische Paraboloid-Elemente oder als Elemente eines einschaligen Hyperboloids ausgebildet sind und sie geradlinig begrenzende Randrippen (6) aufweisen, welche so angeordnet sind, daß die Schalenelemente (4) Randrippe (6) an Randrippe (6) gesetzt <?inen sich nach oben und unten verjüngenden runden Behälter bilden.

2. Behälter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenelemente (4) als schmale Rhombenelemente ausgebildet sind und mit vertikaler Orientierung ihrer Längsachsen versetzt zueinander ineinandergreifen.

3. Behälter nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randrippen (6) in ihren Stoßflächen in Rippenlängsrichtung verlaufende, korrespondierende Ausnehmungen (11), ζ. Β. Rinnen oder Nuten, aufweisen, die in den Stoßfugen (5) benachbarter Schaler.elemente (4) Verpreßkanäle bilden.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zugringe (7) aus Spannbeton oder Spannelementen vorgesehen sind.

5. Behälter nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugringe (7) bei den hyperbolischen Paraboloid-Elementen im Bereich der Eckpunkte (14) angeordnet sind.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament (8) als tellerförmiges Bauteil mit Aussparungen (15) zum Einsetzen der Spitzen der den Behälterboden (2) bildenden Schalenelemente (4) ausgebildet ist.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenelemente (4) aus Beton oder Kunststoff ggf. aus Stahlbeton, Spannbeton oder armiertem Kunststoff bestehen,

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenelemente (4) in Sandwich-Bauweise ausgeführt sind und aus einer innen liegenden Betonschale (16), einer Wärmedämmschicht (17) und einer außen liegenden Betonschale (18) aufgebaut sind.