DE4237466A1 - Vorrichtung zum Befestigen eines Einbauteils in einer Schalung zum Herstellen von Fertigbauteilen aus Beton - Google Patents
Vorrichtung zum Befestigen eines Einbauteils in einer Schalung zum Herstellen von Fertigbauteilen aus BetonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum temporären
Befestigen eines rohrförmigen Einbauteils in einer Schalung
zum Herstellen von Fertigbauteilen aus Beton, insbesondere
Weichenschwellen aus Spannbeton gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Im Eisenbahnoberbau ist die Verwendung von
Spannbetonschwellen im normalen Gleisverlauf seit langem
bekannt. Neuerdings zeigt sich aber immer mehr die Tendenz,
Spannbetonschwellen auch dort einzusetzen, wo bislang aus
wirtschaftlichen Gründen nur Holzschwellen verwendet wurden,
nämlich im Bereich von Weichen. Weichenschwellen aus
Spannbeton können im langen Spannbett in praktisch
beliebigen Längen gefertigt werden. Problematisch ist aber
die Positionierung der Einbauteile für die Befestigung der
Schienen, deren Lage sich bei Weichenschwellen, bedingt
durch die Gleiskrümmung, nicht nur von Schwelle zu Schwelle
ändert, sondern wobei auch berücksichtigt werden muß, daß
die Schienenachsen die Schwellenachsen unter verschiedenen,
in der Regel nicht rechten Winkeln kreuzen.
Da für die Positionierung der Einbauteile - bei
Weichenschwellen sind es Rohrhülsen für die
Schienenbefestigungsschrauben - ein das sonst im Bauwesen
übliche weit überschreitendes Maß an Genauigkeit verlangt
wird, ist es von besonderer Bedeutung, daß das betreffende
Einbauteil nicht nur vor dem Einbringen des Betons in der
Schalung sicher fixiert wird, so daß es beim Einbringen des
Betons seine Lage nicht ändert, sondern auch, daß sich der
fertige Schwellenkörper nach dem Erhärten und Vorspannen des
Betons ohne Beschädigung der Einbauteile aus der Schalung
lösen läßt. Hinzu kommt, daß es sich bei
Spannbetonweichenschwellen um eine Massenfabrikation
handelt, so daß der Arbeitsaufwand für die dazu nötigen
Maßnahmen gering bleiben muß.
Bei der Herstellung von Weichenschwellen aus Spannbeton im
langen Spannbett besteht ein weiteres Problem darin, daß
beim Lösen der Spannglieder an ihren Endverankerungen zur
Übertragung der Vorspannkräfte auf die einzelnen Schwellen
infolge Stauchung der Betonkörper Längsverschiebungen
auftreten. Diese Verschiebungen dürfen durch die zur
Fixierung der Einbauteile verwendeten Verbindungsmittel
nicht behindert werden, um Beschädigungen sowohl am
Schwellenkörper, als auch am Einbauteil zu vermeiden.
Bei der Herstellung von Weichenschwellen im langen Spannbett
ist es bekannt, als Schalungsboden Matrizen aus Stahlblech
zu verwenden, die an die jeweiligen Positionen der
Einbauteile bestimmenden Stellen Bohrungen aufweisen, in
denen Befestigungsmittel zur temporären Fixierung der
Einbauteile befestigt werden können. So ist es z. B. bekannt,
als temporäres Verbindungsmittel einen von oben her
einsetzbaren und von oben schlagbaren Blindniet zu
verwenden, der mit dem Schaft von oben durch eine Bohrung in
einem das Einbauteil fixierenden Befestigungsteil sowie
durch die die Position des Einbauteils in dem Schalungsboden
bestimmende Bohrung hindurchgestoßen und an der Außenseite
des Schalungsbodens durch eine nietkopfartige Ausweitung
fest verankert wird (EP-A 0 400 199). Der die Bohrung im
Schalungsboden durchdringende Blindniet soll, da er infolge
der Durchdringung des Schalungsbodens gegen
Horizontalverschiebungen gesichert ist, durch Festlegung
einer geeigneten Wanddicke und eines geeigneten Materials
für den Nietschaft mit einer Schwachstelle von genau
definierter Festigkeit versehen werden, an der er bei
auftretenden Scherspannungen abgeschert wird, bevor Schäden
entstehen können.
Wenn auch diese aus der Durchdringung von Bohrungen im
Schalungsboden resultierende Steifigkeit solcher
Verbindungsmittel in horizontaler Richtung durch Anordnung
von Schwachstellen kompensiert werden können, so bleibt doch
die Notwendigkeit, für jede einzelne Weichenschwelle
Bohrungen in den Schalungsböden an unterschiedlichen Stellen
anordnen zu müssen. Hierzu muß entweder eine große Anzahl
von Matrizen mit an den unterschiedlichsten Stellen
angeordneten Bohrungen vorgehalten oder es müssen jeweils
nach den Vorgaben des Einzelfalles immer wieder neue
Bohrungen erzeugt werden. Um Überschneidungen zu vermeiden,
ist es erforderlich, einzelne Bohrungen immer wieder zu
schließen.
Um solche Matrizen mit unterschiedlicher Anordnung der
Einbauteile wiederholt verwenden zu können, ist es auch
schon bekanntgeworden, nach der ersten Verwendung einer
solchen Matrize für jede weitere Verwendung eine dünne
Abdeckung unverschieblich aufzubringen, welche die Bohrungen
früherer Verwendungen abdeckt und auf der die für die
jeweils neue Verwendung zutreffenden Positionen der
Einbauteile markiert sind, so daß sie für die der neuen
Verwendung entsprechenden Bohrungen als Schablone dient
(EP-B 0 350 620). Dies erfordert neben dem Anbringen neuer
Bohrungen einen zusätzlichen Aufwand für die Schablone.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Befestigungsmöglichkeit für Einbauteile von
Weichenschwellen aus Spannbeton zu schaffen, durch die die
Kosten für die Beschaffung und Vorhaltung der mit
unterschiedlichen Bohrungen versehenen Matrizen vermieden
oder zumindest wesentlich reduziert werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Durch die Verwendung von ausschließlich gegenüber der
Oberfläche des Schalungsbodens wirkenden, also auf eine
Durchdringung des Schalungsbodens nicht angewiesenen
Befestigungsmitteln gelingt erfindungsgemäß der vollständige
Verzicht auf Bohrungen im Schalungsboden.
Die Befestigung der Verbindungsmittel gegenüber der
Oberfläche des Schalungsbodens kann vor allem durch Kleben
oder Schweißen erfolgen. Dabei können die Größe der die
temporär feste Verbindung bewirkenden Grundfläche und damit
die Festigkeit der Verbindung selbst ohne weiteres so
gestaltet werden, daß in der durch den Schalungsboden
gebildeten Ebene eine Sollbruchstelle entsteht. Durch eine
solche Sollbruchstelle werden nicht nur Beschädigungen an
der Schwelle oder an den Einbauteilen infolge der beim
Übertragen der Vorspannkraft auf die einzelnen
Schwellenkörper auftretenden Bewegungen vermieden, sondern
es werden infolge der Stauchung der Betonkörper beim
Übertragen der Vorspannung auf diese im Regelfall auch schon
die Verbindungsmittel von dem Schalungsboden getrennt, der
dann sogleich für eine neue Verwendung bereit steht. Reicht
die sich infolge der Stauchung ergebende Scherkraft nicht
für ein Abscheren an der Sollbruchstelle aus, so genügt nach
dem Entschalen ein Hammerschlag, um eine Trennung entlang
der Sollbruchstelle zu erreichen. Sollten auf dem
Schalungsboden noch geringe Reste des Verbindungsmittels
zurückgeblieben sein, lassen sich diese vor der neuen
Verwendung ohne weiteres durch Abschleifen beseitigen.
Eine besonders einfache, zweckmäßige und preisgünstige
Befestigung der Verbindungsmittel gelingt durch das
Anschweißen von Gewindebolzen im Wege der
Flächenstumpfschweißung mittels eines üblichen
Bolzenschweißgerätes.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Befestigung der
Verbindungsmittel ist auch die Anwendung magnetischer
Haftkräfte. Diese hat zudem den Vorteil, daß zwischen dem
Befestigungsteil und der Oberfläche des Schalungsbodens eine
Gleitfuge verbleibt, so daß auch unter der Einwirkung der
magnetischen Haftkräfte Längsbewegungen möglich sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den
Zeichnungen jeweils in auseinandergezogener Lage der
Einzelteile und im Gebrauchszustand dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigen die Fig. 1 und 2. Der Befestigung eines
rohrförmigen Einbauteils 1, z. B. eines an seinen unteren
Enden mit einem Flansch 3 versehenen Röhrchens 2,
vornehmlich aus Kunststoff, auf der Oberfläche 4 eines
Schalungsbodens 5 aus Stahl dient ein Verbindungsmittel, das
in seiner Gesamtheit mit 6 bezeichnet ist. Das
Verbindungsmittel besteht aus einem unteren Befestigungsteil
7 zur Verbindung mit dem Schalungsboden 5 und einem oberen
Halteteil 8 zur Halterung des Einbauteils 1. Das
Befestigungsteil 7 hat zylindrische Form und besteht aus
einem Dauermagneten, der infolge der ihm innewohnenden
magnetischen Haftkräfte mit seiner Grundfläche 9 auf der
Oberfläche 4 des Schalungsbodens 5 befestigt werden kann.
Das Halteteil 8 besteht aus Gummi oder Kunststoff. Sein
Querschnitt entspricht demjenigen des Einbauteils 1, so daß
dieses auf das Halteteil und das Befestigungsteil
aufgeschoben werden kann und auf diesem durch Reibungskräfte
entlang seines Außenumfangs gehalten wird.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform
besteht das Verbindungsteil 6a aus einem Halteteil 8a in
Form eines Metallzylinders mit axialer Gewindebohrung 10 und
einem Befestigungsteil 7a in Form eines Schraubenbolzens,
auf den das Halteteil 8a aufgeschraubt werden kann. Der
Schraubenbolzen 7a ist mittels Stumpfschweißung auf der
Oberfläche 4 des Schalungsbodens 5 befestigt. Sowohl der
Querschnitt, als auch die Festigkeit der Schweißung können
so gewählt werden, daß die Verbindung die Beanspruchungen
während des Betonierens aushält, nach dem Entschalen aber
durch einen Hammerschlag gelöst werden kann, sofern die als
Verbindung dienende Sollbruchstelle nicht ohnehin schon bei
der Übertragung der Vorspannkräfte auf die Betonkörper
infolge der dabei eintretenden Stauchung abschert. Zur
Erfüllung seiner Haltefunktion für das Einbauteil 1 ist das
Halteteil 8a mit einer über dessen Außenumfang vorstehenden
Profilierung in Form einer Gewinderippe 11 versehen. Die
Gewinderippe 11 kann scharfkantig sein, so daß das aus
Kunststoff bestehende Einbauteil 1 aufgeschoben oder auch
aufgedreht und zum Entschalen nach oben abgezogen werden
kann.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 besteht das
Halteteil 8b aus zwei Teilen, nämlich einem unteren Teil 8b′
aus Metall mit einer durchgehenden Gewindebohrung 12 und
einem oberen Teil 8b′′ aus Gummi oder Kunststoff, in das ein
Schraubenbolzen 13 eingesetzt ist. Der Schraubenbolzen 13
ist mit seinem Kopf in das Material des Teils 8b′
eingegossen oder einvulkanisiert und erstreckt sich mit
seinem Schaft durch eine zylindrische Bohrung. Während das
untere Halteteil 8b′ mit dem unteren Bereich der
Gewindebohrung 12 auf den Schraubenbolzen 7b als
Befestigungsteil aufgeschraubt werden kann, wird das obere
Halteteil 8b′′ mit dem über seine Grundfläche vorstehenden
Ende 14 des Schraubenbolzens 13 von oben her in die
Gewindebohrung 12 des unteren Halteteils 8b′ eingeschraubt.
Durch Anwendung einer axialen Druckkraft beim Einschrauben
des Schraubenbolzens 13 in das untere Halteteil 8b′ kann
eine Querverformung des Gummi- oder Kunststoffkörpers des
oberen Halteteils 8b′′ erreicht werden, durch die das auf
dieses aufschiebbare Einbauteil 1 in seiner Lage gehalten
wird. Der Schraubenbolzen 7b kann, wie im Zusammenhang mit
den Fig. 3 und 4 beschrieben, durch Stumpfschweißung auf dem
Schalungsboden 5 befestigt werden.
Auch bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten
Verbindungsmittel dient als Befestigungsteil 7c ein
Schraubenbolzen, auf den das Halteteil 8c unmittelbar
aufgeschraubt wird. Das Halteteil 8c besteht wiederum aus
einem zylindrischen Teil aus Gummi oder Kunststoff, in das
ein Spreizelement 15, z. B. ein Spreizdübel, aus Metall oder
Kunststoff eingesetzt ist. Wenn der Schraubenbolzen 7c ein
Grobgewinde aufweist, kann das Halteteil 8c mit dem
Spreizdübel 15 auf den Schraubenbolzen 7c aufgeschraubt
werden, so daß es zu einer Spreizung des Halteteils 8c
kommt, durch die das auf dieses aufgeschobene Einbauteil 1
gehalten wird. Der Schraubenbolzen 7c kann aber auch ein
normales metrisches Gewinde aufweisen und in einen
entsprechend ausgebildeten Spreizkörper einschraubbar sein.
Eine letzte Ausführungsform ist noch in den Fig. 9 und 10
gezeigt. Hier ist das Befestigungsteil 7d zugleich als
Halteteil ausgebildet. Das Befestigungsteil 7d weist im
oberen Bereich seines zylindrischen Körpers aus Metall oder
hartem Kunststoff eine Ringnut 16 auf, auf die ein Ringwulst
17 von entsprechenden Abmessungen und entsprechender Lage am
Einbauteil 1 aufgeschoben werden kann. Das Aufschieben des
Einbauteils 1 wird durch eine konische Abschrägung 18 am
oberen Ende des Befestigungsteils 7d erleichtert.
Die Fixierung des Befestigungsteils 7d auf der Oberfläche 4
des Schalungsbodens 5 kann bei dieser Ausführungsform
ähnlich wie bei derjenigen der Fig. 1 und 2 durch
magnetische Haftkräfte erfolgen oder auch durch einen auf
die Grundfläche 19 des Befestigungsteils 7d aufgetragenen
Kleber 20. Auch hier ist, ähnlich wie bei den
Befestigungsbolzen, die Größe der Klebfläche und/oder die
Klebkraft des Klebers so zu wählen, daß die Beanspruchungen
beim Einbringen des Betons aufgenommen werden, daß aber für
darüber hinausgehende Beanspruchungen eine Sollbruchstelle
entsteht.
Gemäß der Erfindung sind selbstverständlich auch beliebige
Kombinationen der unterschiedlichen
Befestigungsmöglichkeiten gegenüber dem Schalungsboden und
der Haltemöglichkeiten für das Einbauteil möglich.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum temporären Befestigen eines
rohrförmigen Einbauteils in einer Schalung zum Herstellen
von Fertigbauteilen aus Beton, insbesondere Weichenschwellen
aus Spannbeton, bei dem ein mit einem Halteteil in den
zentralen Hohlraum des rohrförmigen Einbauteils
hineinreichendes und mit dessen Innenwand in Wirkverbindung
bringbares Verbindungsmittel an einer die Position des
Einbauteils bestimmenden Stelle am Schalungsboden angebracht
und mittels einer in der durch den Schalungsboden gebildeten
Ebene verlaufenden Sollbruchstelle infolge Einwirkung
äußerer Kräfte von dieser gelöst wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel (6) unmittelbar
oder mittelbar mit seiner gesamten oder mit einem Teil
seiner Querschnittsfläche kraftübertragend an der Oberfläche
(4) des Schalungsbodens (5) befestigbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungsmittel (6d) ein Befestigungsteil (7d)
umfaßt, das entlang seiner dem Innenquerschnitt des
Einbauteils entsprechenden Grundfläche mit der Oberfläche
des Schalungsbodens verklebbar (20) ist, wobei die Größe der
Klebefläche und/oder die Festigkeit des Klebers so gewählt
werden, daß die Verbindung bei einer Scherbeanspruchung von
bestimmter Größe abgeschert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungsmittel (6) ein Befestigungsteil (7)
umfaßt, das entlang seiner dem Innenquerschnitt des
Einbauteils entsprechenden Grundfläche (9) durch infolge
eines Magnetfeldes erzielte Haftwirkung mit der Oberfläche
(4) des Schalungsbodens (5) verbindbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungsmittel (6a, 6b) ein Halteteil (8a, 8b)
umfaßt, das eine axiale Gewindebohrung (10, 12) aufweist,
mit der es auf einen als Befestigungsteil (7a, 7b)
dienenden, mittels Flächenstumpfschweißung an der Oberfläche
(4) des Schalungsbodens (5) befestigten Gewindebolzen
aufgeschraubt wird, wobei der Querschnitt des Gewindebolzens
und/oder die Festigkeit der Schweißverbindung so gewählt
werden, daß die Verbindung bei einer Scherbeanspruchung von
bestimmter Größe abgeschert wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halteteil (8a) zur Herbeiführung der
Wirkverbindung mit dem Einbauteil (1) mit einer über dessen
Umfang vorstehenden Profilierung, z. B. einer umlaufenden
Rippe (11) versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die umlaufende Rippe (11) in Form einer Schraubenlinie
verläuft.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (7d) zur
Herbeiführung einer Wirkverbindung mit dem Einbauteil (1)
mit einer Ringnut (16) und das Einbauteil (1) mit dieser in
Form und Lage entsprechenden Vorsprüngen, z. B. einem
Ringwulst (17), versehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halteteil (8, 8b′′, 8c) zur
Herbeiführung einer Wirkverbindung als Spreizteil aus einem
elastisch verformbaren Werkstoff, wie z. B. Gummi oder
Kunststoff ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteteil mit dem Befestigungsteil lösbar, z. B.
durch Schrauben verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halteteil (8b′′) eine axiale Bohrung
zum Hindurchführen einer Schraube (13) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Bohrung als Sacklochbohrung und weiterhin so
ausgebildet ist, daß das Halteteil (8c) beim Aufschrauben
auf den Gewindebolzen (7c) eine Umfangsvergrößerung erfährt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß in die axiale Bohrung des Halteteils ein Spreizelement,
z. B. ein Spreizdübel (15) aus Metall oder Kunststoff
eingesetzt wird.
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