Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von bewehrten Betonrohren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung,von bewehrten
Betonrohren mit vorgespannter Längs- und Rundbewehrung unter Verwendung eines dehnbaren
Kernes zum Spannen der Rundbewehrung.Method and device for the production of reinforced concrete pipes
The invention relates to a method and a device for the production of armored
Concrete pipes with prestressed longitudinal and round reinforcement using an expandable
Core for tensioning the round reinforcement.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden Längsstäbe und längelsen
als Bewehrung in die Form eingebracht, darauf die Längsstäbe ,gespannt und Beton
in den Ringraum der Form eimgefüllt. Dieser -#viTd zunächst durch Pressung, d. h.
durch Dehnung des Kernes, erh ieblich verdichtet, wobei eine äußere kotreplizierte,
durch Segmente gebildete Form den erheblichen Kerndruck aufnehmen muß. Wenn der
Beton durch diese Pressung genügend verdichtet worden ist, wird der Durchmesser
,der äußeren Form vergrößert. Durch .diese Vergrößerung des äußeren Durchmessers
soll die im Ringraum befindliche dichtes Betonmasse geweitet werden und bei dieser
Dehnung die Riiigeisen sparen. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Bewehrungen
durch plastischen Beton gespannt werden sollen, woheielne höheregleichmäßige Spannung,
insbesondere bei Verwendung dünner, in den Beton einschneidender Stahldrähte, kaum
erzielt werden kann. Außerdem ist zur Durchführung dieses Verfahrens eine sehr komplizierte
Vorrichtung erforderlich. -Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von l#etonrahrm
bekannt, bei welchem zunächst ein äußeres Betonrohr mit einer nicht gespannten Bewehrung
im Schleuderverfahren hergestellt wird, die aus einer schraubenförmigen. S@tahldrahtwicklung
und längs laufenden besteht. Nach dem Erhärten dieses äußeren; Betonralires wird
in die Schleuderform wiederum Beton eingebracht und damit ein inneres Betonrohr
(ohne Bewehrung) geschleudert, das vor dem Erhärten mit einem hydraulischen Kern
unter eine Druckspannung gesetzt wird, die dem späteren
Betriebsdruck
des Rohres entspricht. Dabei werden also die Stahldrähte des äußeren Betonrohres
erst nach dem Einbringen des Betons für das innere eigentliche Druckrohr gespannt,
wobei diese Spannung u#ur von der schraubenförmigen Bewehrung aufgenommen wird.
Der Beton des äußeren Betonrohres, der keine Spannungen aufnimmt, ist also hinsichtlich
der Aufnahme von Kräften völlig wirkungslos, also bei, dem fertigte Betonrohr überflüssig.
Der Nachteil des Verfahrens ist also eine ungünstige Ausnutzung des aufgewendeten
Materials, da. nur das innere Betonrohr Druckspannungen erhält, so daß sieh bei
diesem Verfahren sehr schwere Betonrohre ergeben.In a known method of this type, longitudinal rods and longitudinal rods are used
Introduced as reinforcement in the form, on top of the longitudinal bars, tensioned and concrete
filled into the annulus of the mold. This - # viTd initially by pressing, i. H.
by stretching the core, densely compressed, with an outer cotreplicated,
Form formed by segments must absorb the considerable core pressure. If the
Concrete has been sufficiently compacted by this pressing, becomes the diameter
, the outer shape enlarged. Because of this enlargement of the outer diameter
the dense concrete mass located in the annulus is to be expanded and at this
Save stretching the giant irons. The disadvantage of this method is that the reinforcements
should be tensioned by plastic concrete, where higher uniform tension,
especially when using thin steel wires that cut into the concrete, hardly any
can be achieved. In addition, it is a very complicated one to carry out this procedure
Device required. -It is also a method of making l # etonrahrm
known, in which first an outer concrete pipe with a non-tensioned reinforcement
produced in a centrifugal process, which consists of a helical. S @ steel wire winding
and running lengthways. After hardening this outer; Betonralires will
In turn, concrete is poured into the centrifugal mold and thus an inner concrete pipe
(without reinforcement) thrown before hardening with a hydraulic core
is placed under a compressive stress that the later
operating pressure
of the pipe. In this way, the steel wires of the outer concrete pipe are used
tensioned for the actual inner pressure pipe only after the concrete has been poured in,
where this stress u # ur is absorbed by the helical reinforcement.
The concrete of the outer concrete pipe, which does not absorb stress, is therefore with respect to
the absorption of forces completely ineffective, so with the finished concrete pipe superfluous.
The disadvantage of the method is an unfavorable use of the expended
Materials, there. only the inner concrete pipe receives compressive stresses, so look at
this process results in very heavy concrete pipes.
'Die Mängel der vorgenannten Verfahren werden nach der Erfindung dadurch
beseitigt, daß auf den Kern eine Mehrzahl von längs laufenden, aus Stahldrahtbeton
bestehenden Bewehrungsstäben mit größerem Querschnitt aufgelegt und Stahldraht in
Schraubenlinmenform über die Bewehrungsstäbe gewickelt wird, dann durch - Ausdehnung
des Kernes die Dewehrungsstäbe radial nasch außen verschoben und damit -die Drahtwindungen
gespannt werden, worauf die gespannte Sbabldrahtwicklun:g in Beton cinigebettet
und erst nach Erhärten des Betons der durch den: Kern erzeugte Innendruck beseitigt
wird. Auf diese Weise werden Betonrohre hergestellt, bei denen im ganzen: Querschnitt
hohe Vordruckspannungen vorhanden sind, sto daß diese Rehre besonders für sehr hohen
Innendruck bis etwa ioo atü geeignet sind.'The shortcomings of the aforementioned methods are thereby made according to the invention
eliminates that on the core a plurality of lengthways, made of steel wire concrete
existing reinforcing bars with a larger cross-section and steel wire in
Helical shape is wrapped over the rebar, then by - expansion
of the core, the reinforcing bars moved radially to the outside and thus -the wire windings
be tensioned, whereupon the tensioned Sbabldrahtwicklun: g embedded in concrete
and only after the concrete has hardened, the internal pressure generated by the core is eliminated
will. In this way, concrete pipes are made with which, as a whole: Cross-section
high pre-pressure tensions are present, sto that this tube especially for very high
Internal pressure up to about 100 atmospheres are suitable.
An Hand der Zeichnung ist das neue Verfahren erörtert. Es zeigt Fig.
i einen Querschnitt durch ein bewehrtes Betonrohr nach der Erfindung mit dem zur
Herstellung verwendeten Kern; Fig. 2 eine Auf4.cht auf die besonderen, für das Betonrohr
mach Fig. i verwendetem.. Bewehrungsstäbe, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
der Fig.2. Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fiig. i in; größerem Maßstab, Fig.5 einen
Längsschnitt durch den Kern der Fig. i, Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus
Fig. 5, Fig. 7 einen Einzelteil des Kernces im Schnitt. Zur Herstellung der neuen
Betornrohre wird ein. zweckmäßig rohrförmiger Kern i verwendiet, auf den in Längsrichtung
Bewehrungsstäbe 2 mit größerem Querschmtt in gleichem Abstand aufgelegt werden.
Um dieses Auflegen zu vereinfachen, werden gemäß Fig. 2 und 3 diese Bewehrungsstäbe
2 vor dem Auflegen auf den Kern i durch Drähte 3 zu einer Art Netz verbunden. Diese
Stäbe z bestehen aus Stahldrahtspannbeton und enthalten einige vor dem Erhärten
des Betons vorgespannte Stahldrähte ¢; so daß im Betonquerschmi.tt dieser Stäbe
Druckspannungen vorhanden sind. Für die Herstellung der Bewehrungsstäbe wird ein
hochdruckfester Beton verwendet.The new process is discussed on the basis of the drawing. It shows Fig.
i a cross section through a reinforced concrete pipe according to the invention with the for
Manufacturing used core; Fig. 2 is a view of the special, for the concrete pipe
mach Fig. i used .. reinforcing bars, Fig. 3 shows a section along the line III-III
of Fig. 2. 4 shows a detail from Fiig. i in; larger scale, Fig.5 a
Longitudinal section through the core of FIG. 1, FIG. 6 from an enlarged detail
Fig. 5, Fig. 7 shows an individual part of the core in section. To make the new
Concrete pipes will be a. expediently tubular core i used on the in the longitudinal direction
Reinforcing bars 2 with a larger cross section are placed at the same distance.
In order to simplify this placement, these reinforcing bars are shown in FIGS. 2 and 3
2 connected by wires 3 to form a kind of network before being placed on the core i. These
Bars z are made of pre-stressed steel wire concrete and contain some before hardening
pre-stressed steel wires of concrete ¢; so that in the concrete cross-section of these bars
Compressive stresses are present. A
high-pressure concrete used.
riIach dem Auflegen des in Fig.2 und _3 dargestellten Stabnetzes auf
den Kern i werden Stahldrähte 4 hoher Zerreißfestigkeit in Schraubenwindungen auf
diese längs laufenden Bewehrungsstäbe 2 gewickelt und die Enden in geeigneter Weise
befestigt. Darauf wird ein zweites Netz von Bewehrangsstäben 2a aufgelegt und darauf
eine Drahtwicklung 4.9 aufgebracht. In dieser Weise kann das Verfahren beliebig
fo-i-t,esetzt w=erden, so daß beispielsweise gemäß Fig. i noch Bewehrungsstäbe 2b
und 2c mit Drahtwicklungen 4b und 4c aufgebracht werden, wobei die Bewehrungsstäbe
übereinander zu liegen: kommen, so daß sie als Abstandhalter der Drähte wirken.
Der Kern i wird nun erweitert, so daß die Bewehrungsstäbe 2 radial nach außen gedrückt
werden und damit ein gleichmäßiges Spannen der Drahtwindungen 4 bis 4c erzielt wird.After placing the rod network shown in Fig. 2 and 3
the core i is made of steel wires 4 of high tensile strength in screw turns
these longitudinal reinforcing bars 2 wound and the ends in a suitable manner
attached. A second network of reinforcing bars 2a is placed on top of it and on top of it
a wire winding 4.9 applied. In this way the procedure can be arbitrary
fo-i-t, esetzt w = earth, so that, for example, according to FIG
and 2c are applied with wire windings 4b and 4c, the reinforcing bars
To lie on top of each other: come so that they act as spacers for the wires.
The core i is now expanded so that the reinforcing bars 2 are pressed radially outward
and thus a uniform tensioning of the wire windings 4 to 4c is achieved.
Die so gespannten Drähte werden nunmehr in. Beton, eingebettet, indem
die zwischen den einzelnen; Bewehrungsstäben vorhandenen Hohlräume nach Anbringen
einer äußeren Schalung mit hochwertigem Beton gefüllt -werden, wobei durch Rütteln
der Beton entsprechend verdichtet werden kann. Die Stahldrähte 4 biss 4a werden
dann so lange durch Innendruck des Kernes unter Spannung gehalten, bis der Beton
erhärtet ist. Die sich nach Beseitigung des Kerninnendruckes wieder zusammenziehenden
Drähte erzeugen in dein Betonrohr im Querschnitt hohe Vordruckspannumgen.The wires tensioned in this way are now embedded in. Concrete by
those between each; Reinforcing bars existing cavities after attachment
an outer formwork to be filled with high quality concrete, whereby by shaking
the concrete can be compacted accordingly. The steel wires 4 to 4a will be
then held under tension by the internal pressure of the core until the concrete
is hardened. Which contract again after the internal pressure has been removed
Wires create high pre-pressure spans in your concrete pipe in cross-section.
Zur Erzeugung des Kerninnendruckes wird vorteilhaft eine Druckflüssigkeit
verwendet. Der in der Zeichnung dargestellte, besonders vorteilhafte. Kern besteht
aus einzelnen segmentartigen und radial verschiebbaren: Teilen 5, die zusammen ein
Rohr bilden. Im Innern dieses Rohres ist ein festes, zweckmäßig aus Stahl bestehendes
Rohr 6 vorgesehen, wobei: zwischen diesem Rohr 6 und den Segmenten 5 ein ringförmiger
Raum gebildet wird, in den Druckflüssigkeit eingeleitet werden kann. Wie insbesondere
aus den Fig.4 bis 6 hervorgeht, ist dieser Raum abgedichtet, und zwar an: den Stirnseiten,
des Kernes durch Gummidichtungen 8 und im Kern selbst durch einen. Gununischtauch
g großen Durchmessers. Die Stirnseiten des Kernes werden durch Stahlscheiben i o
gebildet, die mit dien, Stahlrohr 6 fest verbunden sind. Gemäß Fig.5 wird die Druckflüssigkeit
dem I'@i.ngraum 7 durch Leitungen i i, 12, 13 zuZeführt,
wobei
zur Druckmessung ein Manometer 1 ¢ vorgesehen ist.A pressure fluid is advantageously used to generate the internal pressure in the core. The one shown in the drawing, particularly advantageous. The core consists of individual segment-like and radially displaceable parts 5, which together form a tube. Inside this tube there is provided a solid tube 6, suitably made of steel, wherein: between this tube 6 and the segments 5, an annular space is formed into which pressure fluid can be introduced. As can be seen in particular from FIGS. 4 to 6, this space is sealed, namely on: the end faces, of the core by rubber seals 8 and in the core itself by a. Gununischtauch g of large diameter. The end faces of the core are formed by steel disks which are firmly connected to steel tube 6. According to Figure 5 the pressurized liquid to the I'@i.ngraum 7 ii through conduits 12, 1 3 zuZeführt, being provided for pressure measurement, a pressure gauge 1 ¢.
Die Kernsegmente-5 können an sich aus beliebigem Material bestehen.
Bei der gezeigten Ausführung sind diese Kernsegmente aus Beton hergestellt und werden
durch ringförmig durchgehende elastische Stahldrähte 15 zusammengehalten. Zur Herstellung
eines selchen Kernes wird vorteilhaft das oben beschriebene Verfahren angewendet.
Es werden demgemäß auf dem Stahlrohr 6 bzw dem Gtunmischlauch g bewehrte Betonstäbe
i 6 in Abstand angeordnet und Stahldrähte 1 s darübergewickelt, worauf durchAUf1egen
`veffte@er Bewehrungsstäbe und Aufwickeln vom; Stahldraht dieser Vorgang wiederholt
wird. Die zwischen dein Bewehrungsstäben liegenden segmentartigen Hohlräume werden
mit Betons ausgefüllt, se daß durch die Stahldrähte 15 zusammengeha.ltene Betonsegmente
5 entstehen. Wird dann in den, Ringraum 7 Druck$üss@gkeit eingeleitet, so wird der
Betonring längs der radialen Flächen 17 gesprengt, so daß hier Fugen entstehen und
damit die Kerris:egmente 5 gebildet «werden. Im übrigen können vor dem Einfüllen
des Betons die Bewe11-rungSstäbe an den Flächen 17 von vornherein mit einem selchen
Überzug versehen werdemi, d-aß der eingefüllte Beton nicht anhaftet und an den Flächen
17 Arbeitsfugen gebildet,werden. Bei dem neuen hergestellten: Kern können durch
radialen Innendruck die Segmente 5 ohne weiteres. nach außen geschoben -werden;
Zoobei sie, durch die Stahldrähte 15 nach Beseitigung des Innendruckes wieder nach
innen gezogen werden, so daß nach der Fertigstellung des Betonrohres der geschrumpfte
Kern leicht herausgezogen «erden kann.The core segments-5 can consist of any material.
In the embodiment shown, these core segments are made of concrete and are
held together by annular continuous elastic steel wires 15. For the production
With such a core, the method described above is advantageously used.
There are accordingly reinforced concrete rods on the steel pipe 6 or the Gtunmischlauch g
i 6 arranged at a distance and steel wires wound over them for 1 s, whereupon by Auff1egen
`veffte @ er rebars and coiling from; Steel wire repeated this process
will. The segment-like cavities between your reinforcing bars will be
Filled with concrete, see that concrete segments held together by the steel wires 15
5 arise. If pressure fluid is then introduced into the annular space 7, the
Concrete ring blasted along the radial surfaces 17, so that joints arise here and
so that the Kerris: segments 5 are formed ". Otherwise, before filling
of the concrete, the suspension rods on the surfaces 17 from the start with a slider
A coating is provided so that the poured concrete does not adhere and to the surfaces
17 construction joints are formed. With the new manufactured: core can through
radial internal pressure the segments 5 easily. being pushed outwards;
Zoobei them, through the steel wires 15 after removal of the internal pressure again
be pulled inside, so that after the completion of the concrete pipe the shrunk
Core easily pulled out «can be grounded.
Um ein Festbacken des Kernes am Beton; rohr zu verhindern, ist zwischen
Kern und Betonrohr eine geeignete Zwischenschicht z. B. in Form von Fett oder ül
vorgesehen.To make the core stick to the concrete; to prevent pipe is between
Core and concrete pipe a suitable intermediate layer z. B. in the form of fat or oil
intended.
Um ein gleichmäßiges Verschieben der Segmentstücke 5 mit der Druckflüssigkeit
zu erzielen und um diese im gleichen Abstand von dem Stahlrohr 6 zu halten, sind
gemäß Fig.7 auf der Oberfläche des Stahlrohres 6 rechteckige Platten 18 angeordnet,
zwischen denen sich die Druckflüssigkeit über diegame Oberfläche des Stahlrohres
7 verteilen kann.To ensure that the segment pieces 5 move evenly with the hydraulic fluid
to achieve and to keep them at the same distance from the steel pipe 6 are
7 rectangular plates 18 arranged on the surface of the steel tube 6,
between which the pressure fluid spreads over the game surface of the steel pipe
7 can distribute.