DE4439111A1 - Behälter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter, dessen stehende Zylindermantelschale aus einer Mehrzahl von vorgefertigten gebogen verlaufenden Elementen aus bewehrtem Beton besteht,

• - wobei die Elemente an beiden Stirnseiten je eine vertikale Nut aufweisen, wobei sich gegenüberliegende Nuten aneinandergrenzender Elemente durch einen aus Füllkörpermaterial bestehenden, als Dichtung dienenden Füllkörper ausgefüllt und dadurch die Elemente formschlüssig miteinander verbunden sind,
• - mit mehreren, im Abstand übereinander im Inneren der Elemente verlaufenden, die Nuten ohne Verbund durchsetzenden Spanngliedern, welche die Zylindermantelschale unter Spannung zusammenhalten,
• - wobei der die Spannglieder umgebende Raum teilweise mit Füllkörpermaterial gefüllt ist, und
• - das untere Ende der Zylindermantelschale durch die Vorspannung der Spannglieder gegen die Bodenplatte gedrückt ist.

Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Behälters.

Ein Behälter dieser Art und ein Verfahren zu seiner Herstellung ist aus DE 33 35 141 C2 bekannt. Dieser Behälter und das Verfahren zu seiner Herstellung erlauben es in der Regel, sehr gute Ergebnisse zu erzielen. Unter besonderen Bedingungen kann es selten zu Komplikationen kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung aufzuzeigen, welche unter Aufrechterhaltung oder Verbesserung der Wirtschaftlichkeit noch narrensicherer und daher praktisch komplikationsfrei realisierbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen je zwei Elementen am unteren Ende eine Nische vorgesehen ist, in welche die Ortsbeton-Bodenplatte eingreift und das untere Ende der stirnseitigen Fugen der Elemente formschlüssig schließt.

Weil durch den sich radial und in Umfangsrichtung auswirkenden und gewünschtenfalls auch axial wirksamen Formschluß der Bodenplatte der Zusammenhalt noch weiter gefördert wird, braucht man in der Regel kein Fundament, sondern nur einen sogenannten Montagestreifen, was wirtschaftlich wesentlich ins Gewicht fallen kann, aber auch vom Standpunkt der Dichtigkeit und Haltbarkeit des Behälters erheblich sein kann.

Es gibt also praktisch keine Komplikationen, ohne die bisherigen Vorteile preiszugeben, nämlich:

• - Die vorgefertigten Elemente sind absolut dicht.
• - Die mit einem starren Füllkörper gefüllten Fugen sind dicht, weil die Füllkörper vor der endgültigen Vorspannung erzeugt und durch die endgültige Vorspannung fest eingekeilt sind.
• - Der Herstellungsaufwand ist denkbar gering.

Hinzu kommt die besondere Solidität durch Formschluß von Ortsbeton-Boden und Elementen an deren Stoßstellen, wobei dort auch die Fugen unten verschlossen sind, wobei dies ohne Mehraufwand erfolgen kann.

Vorteilhaft können die Elemente unten mit einer in den Boden eingreifenden Armierung versehen sein, was ebenfalls die Solidität und Dichtigkeit des Behälters fördert.

Das Füllkörpermaterial kann größtenteils, bis mindestens 95% aus Zement bestehen, was nebst schneller Aufbereitung auch ein rascheres Erreichen hoher Festigkeit, also rasches Abbinden erreichen läßt.

Wenn man den Boden der Nut profiliert ausbildet, können Schub- und Druckkräfte sehr gut aufgenommen werden. Es entsteht ein gewisser Formschluß zum Füllkörper.

Die Abstände zwischen den Spanngliedern können nach oben hin zunehmen, so daß dem nach oben hin abnehmenden Druck des Füllgutes dadurch Rechnung getragen werden kann.

Auch eine vorzugsweise vorhandene vertikale Bewehrung der Elemente kann aus analogem Grund gegen oben stufenweise abnehmend ausgebildet sein.

Wo es die lokalen Verhältnisse erforderlich machen, kann man ein ringartiges Fundament vorsehen. In der Regel genügt aber ein ringförmiger Montagestreifen, welcher das Niveau zum Aufstellen der Elemente festlegt.

Während man früher die Fugen vor der Herstellung des Bodens von unten her füllte, weil die in die Fugen führenden Füll-Rohre im Boden des Behälters einbetoniert wurden, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Füllen der Nuten nach dem Betonieren des Bodens vorgenommen. Das ergibt nach den Erkenntnissen der Erfindung eine besonders gute Dichtigkeit im kritischen unteren Randbereich. Die Rohre münden einerseits in den Nuten und andererseits im Behälterinneren. Eine allfällige, wenn auch unwahrscheinliche, "Undichtigkeit" im Rohrbereich würde sich daher nicht auswirken, weil sie ins Behälterinnere führen würde.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Behälters reiht man die Elemente auf einem Montagestreifen zur Zylindermantelschale aneinander. Der Montagestreifen kann, wenn die örtlichen Gegebenheiten es verlangen, auch durch den oberen Teil eines Fundaments oder auf einem Fundament ausgebildet werden. Danach spannt man die in die Elemente eingezogenen Spannglieder teilweise. Hernach betoniert man die Bodenplatte an Ort, so daß sie zwischen aneinandergrenzenden Elementen in Nischen eingreift und die Nuten unten schließt. Nun werden die Nuten von unten nach oben, beginnend an einem Ort oberhalb des Bodens, mit Füllkörpermaterial ausinjiziert (verpreßt). Man läßt härten und spannt dann die Spannglieder vollständig.

Das Ausinjizieren (Verpressen) der Nuten erfolgt vorteilhaft von der Innenseite des Behälters, so daß nach außen kein Leck entstehen kann.

Der erfindungsgemäße Behälter läßt sich beispielsweise wie folgt vorteilhaft herstellen:

• - Man fertigt in einem Werk für Betonfertigteile die Elemente mit einer (bezogen auf den Behälter) vertikalen Bewehrung.
• - Auf der Baustelle wird eine ausreichende Planierung oder ein die Topographie ausgleichender Unterbau (eventuell ein Fundament) erstellt. Auf dem dem planierten Untergrund erstellt man einen ringförmigen Montagestreifen (der auch durch einen Teil des Fundaments gebildet werden kann).
• - Auf dem Montagestreifen stellt man die Elemente so nebeneinander, daß sie die Zylindermantelschale bilden.
• - Während des Ausstellens der Elemente oder danach zieht man die Spannglieder (Spannseile oder Spanndrähte) in Rohren in die Elemente ein.
• - Man spannt die Spannglieder leicht, so daß die Elemente aneinanderstoßen. Wenn nötig sind an den Nutenrändern Dichtungen vorgesehen, welche beim Ausinjizieren das Füllkörpermaterial daran hindern, seitlich aus den Nuten auszutreten.
• - Nun wird der Boden des Behälters betoniert, wobei man dafür sorgt, daß der Beton auch Nischen füllt, die unten an den Elementen im Nutenbereich vorgesehen sind. Der Beton schließt dadurch die Nuten unten.
• - Danach werden die Nuten mit Füllkörpermaterial von unten ausinjiziert (verpreßt) , wobei auch solches Füllkörpermaterial in die Rohre dringt, in welchen sich die Spannglieder befinden. Die Rohre, durch welche die Nuten ausinjiziert werden, enden im Behälterinneren.
• - Man läßt die Füllkörper härten, wobei auch der Boden fertig härten kann.
• - Nun spannt man die Spannglieder voll.
• - Die Endbereiche der Füllrohre und der Spannglieder können nun zugeputzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung weiter beispielsweise besprochen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Behälter,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 vergrößerten Schnitt durch ein Element,

Fig. 4 eine etwa im Maßstab der Fig. 3 gehaltene Draufsicht auf eine Fuge zwischen zwei Elementen,

Fig. 5 eine etwa im Maßstab der Fig. 3 und 4 gehaltene Ansicht der Stirnseite eines Elementes im Fugenbereich, mit der unten ausgebildeten Nische, und

Fig. 6 eine etwa im Maßstab der Fig. 3, 4 und 5 gehaltene Draufsicht auf das Spannschloß.

In der Zeichnung bedeuten:

1 Behälter
10 Element
11 Lisenenelement
12 Fuge
13 Nut
14 Gummidichtungen
15 Profilierung des Nutbodens
16 Rohr für Spannglied 2
17 Einspritzrohr
18 Unterer Bereich der Zylindermantelschale
18′ Oberer Bereich der Zylindermantelschale
19 Vom Element 10 bzw. 11 in Bodenplatte 5 greifende Bewehrung

2 Spannglied
20 Endbereiche der Spannglieder 2
21 Keilvorrichtung
22 Vertiefungen

3 Füllkörper
4 Lisene

5 Bodenplatte
51 Nische in Element 10 bzw. 11, in welche die Bodenplatte eingreift

6 Verlegestreifen bzw. Montagering

7 Kiesbett

9 Vertikale Bewehrung der Elemente
9′ Vertikale Bewehrung der Elemente

Die Proportionen und Abmessungen der in den Figuren dargestellten Teile sind nur symbolisch gewählt, wobei die Darstellbarkeit und Erkennbarkeit vorwiegendes Anliegen ist.

Die Zylindermantelschale des Behälters 1 ist hier bespielsweise aus acht Elementen 10 bestehend gezeichnet.

Die Zylindermantelschale 18, 18′ des Behälters 1 besteht hier aus acht Elementen 10, 11 (sie könnte auch aus mehr oder weniger Elementen bestehen).

In Fig. 1 sind sieben gleiche Elemente 10 und ein Lisenenelement 11 dargestellt, die alle an gleichartigen Fugen 12 aneinanderstoßen (vgl. auch Fig. 4 und 5).

Die in Fig. 5 ersichtliche Stirnseite jedes Elements 10 und 11 weist eine einzige Nut 13 (vgl. auch Fig. 4) auf, wobei Gummidichtungen 14 als Vordichtungen zu beiden Seiten der Nut 13 vorgesehen sind. Der Boden der Nut 13 hat das Profil 15. In Fig. 5 erkennt man auch eines der Rohre 16 und ein darin befindliches Spannglied 2.

Durch das in den Fig. 3 und 4 ersichtliche Einspritzrohr 17, das vom Inneren des Behälters 1 oberhalb des Bodens 5 in die Nuten 13 einer Fuge 12 führt, wird bei der Herstellung Füllkörpermaterial in die Nuten 13 von unten nach oben eingespritzt. Dadurch wird der Füllkörper 3 gebildet.

Weil in jeder Fuge 12 die Nuten 13 an ihren unteren Enden durch in die Nischen 51 eingreifendes Material der Bodenplatte 5 verschlossen sind, kann kein Füllkörpermaterial unten verlorengehen.

Das Element 11 hat eine Lisene 4 (Fig. 1 und 6), wo sich die Endbereiche 20 der Spannglieder 2 kreuzen und durch Keilvorrichtungen 21 in Vertiefungen 22 nach dem Spannen verankert sind. Die Vertiefungen 22 sind mit Putz gefüllt.

In Fig. 3 erkennt man, daß im unteren Bereich 18 der Zylindermantelschale 18, 18′ die Rohre 16 und somit die darin befindlichen Spannglieder 2 einen geringeren Abstand haben als im oberen Bereich 18′ der Zylindermantelschale 18, 18′.

Die in Fig. 3 ersichtliche Bewehrung 19 greift aus den Elementen 10 und 11 in die Bodenplatte 5.

Ein fundamentartiger Montagering 6, dessen Beschaffenheit sich nach dem Untergrund richtet, ist hier sowohl unter den Elementen 10, 11 als auch unter dem Rand des Bodens 5 vorgesehen. Ein Kiesbett 7 ist in an sich bekannter Weise zwischen zwischen Boden 5 und Erdboden 8 angeordnet.

Die vertikal Bewehrung 9 dient als Hauptbewehrung, während eine weniger hohe Hilfbewehrung 9′ mehr auf den Montagezustand ausgerichtet ist.

Zur Herstellung des Behälters 1 fertigt man vorerst in einem Beton-Fertigteile-Werk die einzelnen Elemente 10 und 11 und bringt sie auf die Baustelle. Man baut auf der Baustelle einen Montagestreifen 6, der je nach Baugrund 8 ausgeführt wird. Im Montangestreifen 6 wird ein Kiesbett 7 angebracht. Auf diesem Montagestreifen 6 werden sieben Elemente 10 und ein Lisenenelement 11 zur Zylindermantelschale 18, 18′ aneinandergereiht. Die in den Rohren 16 eingezogenen Spannglieder 2 werden nur schwach gespannt, so daß die Elemente 10, 11 aneinandergezogen gehalten werden. - Nun wird die Bodenplatte 5 auf dem Montagestreifen 6 und über dem Kiesbett 7 betoniert, wobei man Bodenplatten-Material in die unten bei den Fugen 12 ausgebildeten Nischen 51 einbringt. Dadurch wird Formschluß zwischen der Bodenplatte 5 und den Elementen 10, 11 hergestellt und gleichzeitig werden die unteren Enden der Nuten 13 geschlossen. Nun spritzt man durch die Einspritzrohre 17, die oberhalb der Bodenplatte 5 in den Behälter 1 münden, das Füllkörpermaterial von unten nach oben in die Nuten 13 ein. Bei diesem Einspritzen füllt man auch den Hohlraum, welchen die Spannglieder 2 in den Rohren 16 nicht einnehmen, wenigstens teilweise. Die Spannglieder 2 bleiben dabei ohne Verbund zum Füllmaterial, sie können also in den Rohren 16 und im Füllkörper 3 frei gleiten. Man läßt härten und spannt dann die Spannglieder vollständig. Man verkeilt die Spannglieder 2 in der Lisene 4 und putzt dann zu.

Man erreicht dergestalt bei optimierten kurzen Bauzeiten eine hervorragende Haltbarkeit und absolute Dichtigkeit, ohne gummielastische Teile. Die Gummidichtungen 14 haben nur eine vorübergehende Dichtungsfunktion, bis die Füllkörper gehärtet und die Endspannung der Spannglieder erreicht ist.

Claims (11)

1. Behälter (1), dessen stehende Zylindermantelschale (18, 18′) aus einer Mehrzahl von vorgefertigten gebogen verlaufenden Elementen (10, 11) aus bewehrtem Beton besteht,

• - wobei die Elemente (10, 11) an beiden Stirnseiten je eine vertikale Nut (13) aufweisen, wobei sich gegenüberliegende Nuten (13) aneinandergrenzender Elemente (10, 11) durch einen aus Füllkörpermaterial bestehenden, als Dichtung dienenden Füllkörper (3) ausgefüllt und dadurch formschlüssig miteinander verbunden sind,
• - mit mehreren, im Abstand übereinander im Inneren der Elemente (10, 11) verlaufenden, die Füllkörper (3) in den Nuten (13) ohne Verbund durchsetzenden Spanngliedern (2), welche die Zylindermantelschale unter Spannung zusammenhalten,
• - wobei der die Spannglieder (2) umgebende Raum teilweise mit Füllkörpermaterial gefüllt ist, und
• - das den unteren Teil (18) der Zylindermantelschale (18, 18′) durch die Vorspannung der Spannglieder (2) gegen die Bodenplatte (5) gedrückt ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen je zwei Elementen (10, 11) eine unten gelegene Nische (51) vorgesehen ist, in welche die aus Ortsbeton bestehende Bodenplatte (5) eingreift und das untere Ende der stirnseitigen Nuten (13) der Elemente (10, 11) formschlüssig schließt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (10, 11) am unteren Ende eine in die Bodenplatte (5) eingreifende Bewehrung (19) aufweisen.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllkörpermaterial zu 95% aus Zement besteht.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Nut (13) eine Profilierung (15) aufweist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Spanngliedern (2) nach oben hin zunehmen.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (10, 11) eine vertikale Bewehrung (9, 9′) aufweisen, welche nach oben hin stufenweise abnimmt.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verlegestreifen (6) unter den Elementen (10, 11) und gegebenenfalls auch unter der ortsbetonierten Bodenplatte (5) vorgesehen ist.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (10, 11) wenigstens ein in eine Nut (13) führendes Einspritzrohr (17) aufweisen, welches oberhalb der Bodenplatte (5) ins Innere des Behälters (1) mündet.

9. Verfahren zum Herstellen eines Behälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei dem auf einem Montagestreifen (6) die Elemente (10, 11) zur Zylindermantelschale (18, 18′) aneinandergereiht, danach die in die Elemente (10, 11) eingezogenen Spannglieder (2) teilweise gespannt, hernach die Bodenplatte (5) an Ort so betoniert wird, daß sie zwischen aneinandergrenzenden Elementen (10, 11) in Nischen (51) eingreift und die Nuten (13) unten schließt, worauf man die Nuten (13) von oberhalb der Bodenplatte (5) mit Füllkörpermaterial ausinjiziert (verpreßt), härten läßt und danach die Spannglieder (2) voll spannt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausinjizieren (Verpressen) der Nuten (13) vom Inneren des Behälters (1) erfolgt.