DE9410525U1 - Formwork element for circular formwork for the production of round walls made of concrete - Google Patents
Formwork element for circular formwork for the production of round walls made of concreteInfo
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Description
Dipl.-Chem. Dr. Steffen ANDRAE
Dipl.-Phys. Dieter FLACH
Dipl.-Ing. Dietmar HAUG
Dipl.-Chem. Dr. Richard KNEISSL
Balanstraße 55
81541 MünchenDipl.-Chem. Dr. Steffen ANDRAE
Dipl.-Phys. Dieter FLACH
Dipl.-Ing. Dietmar HAUG
Dipl.-Chem. Dr. Richard KNEISSL
Balanstrasse 55
81541 Munich
Unsere Akte: 1792Our file: 1792
Anm.: NOE-Schaltechnik Note: NOE formwork technology
Georg Meyer-Keller GmbH & Co. Georg Meyer-Keller GmbH & Co.
Kuntzestraße 72
73079 SüssenKuntzestrasse 72
73079 Suessen
Schalungselement für Rundschalungen zurFormwork element for circular formwork for
Herstellung runder Wände aus BetonManufacturing round concrete walls
Die Erfindung betrifft ein Schalungselement für Rundschalungen zur Herstellung runder Wände aus Beton mit einer elastisch biegbaren Schalhaut, die mit ihrer der Schaloberfläche gegenüberliegenden Rückseite an einer Vielzahl länglicher, im Abstand voneinander angeordneter, parallel verlaufender Träger befestigt ist, die durch eine Anzahl längenverstellbarer, rechtwinkelig zu den Trägern verlaufender Streben miteinander verbunden sind, die jeweils an im Abstand von der Schalhaut befindlichen Stellen an den Trägern angreifen, derart, daß durch Verstellen der Länge der Streben die Schalhaut zwischen einer runden Form und einer ebenen- Form veränderbar ist.The invention relates to a formwork element for circular formwork for the production of round walls made of concrete with an elastically bendable formwork skin, which is attached with its rear side opposite the formwork surface to a plurality of elongated, spaced-apart, parallel beams, which are connected to one another by a number of length-adjustable struts running at right angles to the beams, which each engage the beams at points located at a distance from the formwork skin, such that by adjusting the length of the struts the formwork skin can be changed between a round shape and a flat shape.
Bei aus der Praxis bekannten Schalungselementen für Rundschalungen ist es bekannt, die Schalhaut aus Sperrholz herzustellen und das Sperrholz mit Schrauben an den Trägern zu befestigen. Neben dem relativ hohen Preis hat Sperrholz den Nachteil, daß sich durch Beanspruchung auf Biegung und durch Schläge und Stöße, die im rauhen Baustellenbetrieb unvermeidbar sind, in der Oberfläche des Sperrholzes RisseIn the case of formwork elements for circular formwork, it is known from practice to make the formwork skin from plywood and to fasten the plywood to the beams with screws. In addition to the relatively high price, plywood has the disadvantage that cracks can form in the surface of the plywood due to bending stress and impacts and shocks that are unavoidable in rough construction site conditions.
bilden können, durch die Feuchtigkeit in das Sperrholz eindringen kann, wodurch das Sperrholz zum Aufquellen neigt und dann rasch unbrauchbar wird und erneuert werden muß, was hohe Kosten verursacht. Da die Schalelemente mehrere hundert Male einsetzbar sein müssen und die Krümmung der Schalelemente für nahezu jeden neuen Einsatzfall verändert wird, ist die Beanspruchung der Schalhaut auf Biegung stark wechselnd, wodurch die Rißbildung in der Oberfläche des Sperrholzes auch noch gefördert wird. Feuchtigkeit kann in das Sperrholz auch an den Stellen eindringen, an denen Schrauben durch das Sperrholz für dessen Befestigung an den Trägern geführt sind.can form, through which moisture can penetrate the plywood, causing the plywood to swell and then quickly become unusable and have to be replaced, which is very costly. Since the formwork elements have to be used several hundred times and the curvature of the formwork elements is changed for almost every new application, the bending stress on the formwork skin varies greatly, which also encourages the formation of cracks in the surface of the plywood. Moisture can also penetrate the plywood at the points where screws are passed through the plywood to attach it to the supports.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Schalelement so auszubilden, daß die Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche der Schalhaut durch Rißbildung infolge einer mechanischen, wechselnden Beanspruchung der Schalhaut reduziert ist.The object of the invention is to design a generic formwork element in such a way that the risk of damage to the surface of the formwork skin due to cracking as a result of mechanical, alternating stress on the formwork skin is reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Schalhaut aus einer Grundschicht aus Holz oder Metall und einer die Schaloberfläche bildenden Deckschicht aus einem zur Gruppe der Polyurethan-Elastomere gehörenden Kunststoff besteht.The solution to this problem is that the formwork consists of a base layer made of wood or metal and a cover layer forming the formwork surface made of a plastic belonging to the group of polyurethane elastomers.
Durch einen derartigen Schichtaufbau der Schalhaut behält sie eine glatte, geschlossene Oberfläche bei und ist nicht mehr gefährdet, Feuchtigkeit durch die Oberfläche hindurch aufzunehmen, wobei ihre elastische Verformbarkeit, die sie benötigt, um auf verschiedene Radien einstellbar zu sein, 0 keine Einschränkung erfährt. Die Deckschicht schützt die Grundschicht der Schalhaut nicht nur gegen Feuchtigkeitsaufnahme, sondern auch gegen Stöße und Schläge, die aufgrund der ihr eigenen Elastizität auch bei ihr nicht ernste Schäden verursachen können. Außerdem werden durch die Deckschicht die Köpfe der Schrauben verdeckt, mit denen die Schalhaut an den Trägern befestigt ist, so daß die Schraubenköpfe nicht mehr wie bisher Abdrücke im Beton hinter-With this type of layered structure of the formwork, it retains a smooth, closed surface and is no longer at risk of absorbing moisture through the surface, while its elastic deformability, which it needs in order to be able to adjust to different radii, is not restricted. The covering layer protects the base layer of the formwork not only against moisture absorption, but also against impacts and blows, which, due to its inherent elasticity, cannot cause serious damage to it. In addition, the covering layer covers the heads of the screws used to attach the formwork to the beams, so that the screw heads no longer leave marks in the concrete as they did before.
lassen können. Aufgrund des durch die Deckschicht vermittelten Schutzes der Grundschicht der Schalhaut eröffnet sich nun auch die Möglichkeit, anstelle des relativ teuren Sperrholzes andere billigere Holzmaterialien für die Grundschicht zu verwenden. Die Grundschicht kann auch dünner als die Gesamtdicke der bisher bekannten Schalhaut gemacht werden. Des weiteren besteht die Möglichkeit, anstelle von Holz auch Metall, vorzugsweise Stahlblech, für die Grundschicht zu verwenden.Due to the protection of the base layer of the formwork skin provided by the covering layer, it is now possible to use other, cheaper wood materials for the base layer instead of the relatively expensive plywood. The base layer can also be made thinner than the total thickness of the formwork skin known to date. Furthermore, it is possible to use metal, preferably sheet steel, for the base layer instead of wood.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Deckschicht aus dem zur Gruppe der Polyurethan-Elastomere gehörenden Kunststoff auch auf der Rückseite der Schalhaut vorgesehen werden, so daß auch die Rückseite der Schalhaut, die zwar in einem wesentlich geringeren Maße als die Vorderseite schädlichen Einflüssen wie Feuchtigkeitsaufnahme, Schläge und Stöße ausgesetzt ist, mit der gleichen glatten und geschlossenen Oberfläche und dem entsprechenden Schutz gegen mechanische Schäden versehen werden kann, wie die Vorderseite der Schalhaut.According to a further development of the invention, a covering layer made of the plastic belonging to the group of polyurethane elastomers can also be provided on the back of the formwork, so that the back of the formwork, which is exposed to harmful influences such as moisture absorption, impacts and shocks to a much lesser extent than the front, can be provided with the same smooth and closed surface and the corresponding protection against mechanical damage as the front of the formwork.
Die oder jede Deckschicht der Schalhaut kann eine Dicke von 6 bis 10 mm haben. Als besonders geeignet hat sich in Versuchen eine Dicke der Deckschicht von etwa 8 mm erwiesen.The or each covering layer of the formwork can have a thickness of 6 to 10 mm. In tests, a covering layer thickness of around 8 mm has proven to be particularly suitable.
Die Aufbringung der Deckschicht auf die Grundschicht der Schalhaut erfolgt in der Weise, daß das Schalelement im ungekrümmten Zustand waagrecht gelegt wird und die Kunststoffmasse in flüssiger Form auf die Grundschicht durch 0 Gießen aufgetragen wird, wobei durch Verwendung einer Randabschalung vermieden wird, daß die Kunststoffmasse seitlich herunterläuft. Die Kunststoffmasse wird dann bei Umgebungstemperatur einige Stunden aushärten gelassen. Sowohl die die Schaloberfläche bildende Deckschicht wie auch die eventuell auf der Rückseite der Schalhaut aufzubringende Deckschicht kann auf die oben beschriebene Art und Weise auf die Grundschicht aufgebracht werden.The covering layer is applied to the base layer of the formwork by laying the formwork element horizontally in an uncurved state and applying the plastic compound in liquid form to the base layer by pouring it, using an edge formwork to prevent the plastic compound from running down the sides. The plastic compound is then left to harden for a few hours at ambient temperature. Both the covering layer forming the formwork surface and the covering layer that may be applied to the back of the formwork can be applied to the base layer in the manner described above.
Die für die Deckschicht verwendete Kunststoffmasse ist vorzugsweise eine aus zwei Komponenten mischbare PU-Vergußmasse, die unter der Warenbezeichnung NOEplast flüssig von der Anmelderin erhältlich ist.The plastic compound used for the top layer is preferably a two-component PU casting compound, which is available from the applicant under the trade name NOEplast liquid.
Die erfindungsgemäßen Schalelemente werden für Rundschalungen zur Herstellung runder Wände verwendet, wobei der Begriff "rund" weit auszulegen ist und beispielsweise eine kreisrunde, gebogene, ovale oder geschwungene Form einschließt. Auch der Begriff "Wand" ist weit auszulegen, denn er soll beispielsweise Wände von Kläranlagen, Wassertanks oder -becken, Silos, Treppenhäusern, Parkhäusern und Stützmauern einschließen.The formwork elements according to the invention are used for circular formwork to produce circular walls, whereby the term "round" is to be interpreted broadly and includes, for example, a circular, curved, oval or curved shape. The term "wall" is also to be interpreted broadly, because it is intended to include, for example, walls of sewage treatment plants, water tanks or basins, silos, stairwells, parking garages and retaining walls.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. It shows
0 Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einiger0 Fig. 1 a perspective view of some
aneinandergefügter Schalelemente zum Abschalen der Innen- und Außenfläche einer gebogenen Wand,Formwork elements joined together to form the inner and outer surfaces of a curved wall,
Fig. 2 den in Fig. 1 mit "A" bezeichneten Ausschnitt aus der Schalhaut in einem größeren Maßstab, wobei dieFig. 2 shows the section of the formwork skin marked "A" in Fig. 1 on a larger scale, with the
Schalhaut im Querschnitt gezeigt ist, undFormwork skin is shown in cross section, and
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, jedoch von einer modifizierten Schalhaut, bei der beideFig. 3 is a similar representation to Fig. 2, but of a modified formwork skin, in which both
0 Seiten mit der Deckschicht aus Kunststoff0 sides with the top layer of plastic
beschichtet sind.are coated.
In Fig. 1 sind mehrere aneinandergefügte Schalelemente 1, 2 und 3, 4 einer Rundschalung für eine gebogene Wand perspektivisch und teilweise weggebrochen gezeigt, wobei die beiden Schalelemente 1 und 2 üblicherweise als Innenelemente bezeichnet werden, weil sie auf der konkaven Innenseite derIn Fig. 1, several formwork elements 1, 2 and 3, 4 of a circular formwork for a curved wall are shown in perspective and partially broken away, whereby the two formwork elements 1 and 2 are usually referred to as inner elements because they are on the concave inner side of the
zu formenden Wand angeordnet sind, und die Schalelemente 3 und 4 üblicherweise als Außenelemente bezeichnet werden, weil sie auf der konvexen Außenseite der zu formenden Wand angeordnet sind. Jedes Schalelement 1, 2, 3 und 4 besteht im wesentlichen aus einer Stützkonstruktion 5 aus Stahlbauteilen und einer Schalhaut 6, die von der Stützkonstruktion 5 getragen wird. Die Stützkonstruktion 5 weist eine Vielzahl länglicher, im Abstand voneinander angeordneter, parallel verlaufender Stahlträger 7, die einen C-förmigen Querschnitt haben, auf. Die Stahlträger 7 sind paarweise derart angeordnet, daß die Öffnungen des C-förmigen Querschnitts voneinander wegweisen. Die Schalhaut 6 ist mit Schrauben 8 an jeweils einem Flansch der im Querschnitt C-förmigen Träger 7 befestigt. Jeweils1 zwei Träger 7, die mit ihren Öffnungen des C-förmigen Querschnitts voneinander wegweisend angeordnet sind, sind durch Joche 9 miteinander verbunden, die jeweils mit Schraubein 10 an den von der Schalhaut 6 entfernten Flanschen des Trägers 7 befestigt sind. Die Joche 9 eines jeden Paares miteinander verbundener Träger 7 sind jeweils mit den Jochen 9 der jeweils benachbarten Trägerpaare durch in der Länge verstellbare Streben 11 miteinander verbunden, die sich im wesentlichen rechtwinklig zu den Trägern 7 erstrecken. Jede Strebe 11 weist zwei axial fluchtende, voneinander beabstandete Gewindespindeln 12 auf, deren sich gegenüberstehende Enden durch eine Spannmutter 13 miteinander verbundein sind. Die voneinander wegweisenden, äußeren Enden einer jeden Strebe 11 sind an die benachbarten Joche 9 gelenkig angeschlossen.to be formed, and the formwork elements 3 and 4 are usually referred to as external elements because they are arranged on the convex outer side of the wall to be formed. Each formwork element 1, 2, 3 and 4 consists essentially of a support structure 5 made of steel components and a formwork skin 6 which is carried by the support structure 5. The support structure 5 has a plurality of elongated, spaced-apart, parallel steel beams 7 which have a C-shaped cross-section. The steel beams 7 are arranged in pairs such that the openings of the C-shaped cross-section face away from one another. The formwork skin 6 is fastened with screws 8 to a flange of the beams 7 which have a C-shaped cross-section. Two beams 7 each, which are arranged with their openings of the C-shaped cross-section facing away from one another, are connected to one another by yokes 9 which are each fastened with screws 10 to the flanges of the beam 7 which are remote from the formwork skin 6. The yokes 9 of each pair of interconnected supports 7 are each connected to the yokes 9 of the adjacent pairs of supports by length-adjustable struts 11 which extend essentially at right angles to the supports 7. Each strut 11 has two axially aligned, spaced-apart threaded spindles 12, the opposite ends of which are connected to one another by a clamping nut 13. The outer ends of each strut 11 pointing away from one another are connected in an articulated manner to the adjacent yokes 9.
0 Zwischen jeweils zwei, durch Joche 9 verbundenen Trägern 7 sind Versteifungselemente 14 angeordnet, die mit den Stegen der beiden benachbarten Träger 7 durch Schrauben 15 fest verbunden sind.0 Between each two supports 7 connected by yokes 9, stiffening elements 14 are arranged, which are firmly connected to the webs of the two adjacent supports 7 by screws 15.
An jedem Ende eines Schalelements 1, 2, 3, 4 befindet sich eine Verbindungsleiste 16, die zum Aneinanderfügen zweier benachbarter Schalelemente mit der Verbindungsleiste des anAt each end of a formwork element 1, 2, 3, 4 there is a connecting strip 16, which is used to join two adjacent formwork elements together with the connecting strip of the
sie anstoßenden Schaleleraents verbunden wird. Auch die Verbindungsleisten 16 sind mit den Jochen 9 des benachbarten Paares von im Querschnitt C-förmigen Trägern 7 durch längenverstellbare Streben 17 verbunden, die einen ähnlichen Aufbau wie die Streben 11 haben, aber kurzer als die Streben 11 sind.The connecting strips 16 are also connected to the yokes 9 of the adjacent pair of C-shaped beams 7 by length-adjustable struts 17, which have a similar structure to the struts 11, but are shorter than the struts 11.
Durch Verstellen der Spannmuttern 13 der Streben 11 und der Spannmuttern der Streben 17 wird deren Länge verändert. Das Verändern der Länge der Streben 11 bewirkt, daß der Abstand zwischen den von der Schalhaut 6 entfernten Flansche der Träger 7 verändert wird. Durch diese Abstandsveränderung der Flansche der Träger 7 wird eine entsprechend starke Biegung der Schalhaut 6 bewirkt, da die Flansche der Träger 7, an denen die Schalhaut 6 befestigt ist, einen festen Abstand voneinander haben. Durch.ein Verstellen der Länge der Streben 17 wird der Abstand zwischen der Verbindungsleiste 16 und dem von der Schalhaut 6 entfernten Flansch des benachbarten Trägers 7 verändert, wodurch eine entsprechend starke Biegung der Schalhaut 6 in dem jeweiligen Endbereich erzielt wird.By adjusting the tensioning nuts 13 of the struts 11 and the tensioning nuts of the struts 17, their length is changed. Changing the length of the struts 11 causes the distance between the flanges of the beams 7 that are remote from the formwork 6 to be changed. This change in the distance of the flanges of the beams 7 causes a correspondingly strong bend in the formwork 6, since the flanges of the beams 7 to which the formwork 6 is attached are at a fixed distance from each other. By adjusting the length of the struts 17, the distance between the connecting strip 16 and the flange of the adjacent beam 7 that is remote from the formwork 6 is changed, whereby a correspondingly strong bend in the formwork 6 is achieved in the respective end area.
Der bis hierher beschriebene Aufbau der Schalelemente und deren oben erläuterte Funktionsweise sind Stand der Technik. Neu und erfinderisch hingegen ist der Aufbau der Schalhaut 6, die im folgenden mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird.The structure of the formwork elements described up to this point and their functionality explained above are state of the art. What is new and inventive, however, is the structure of the formwork skin 6, which is described in more detail below with reference to Figures 2 and 3.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Schalhaut 6 aus 0 einer Grundschicht 18 und einer auf die Grundschicht 18 hohlraumfrei aufgetragenen Deckschicht 19, wobei die Außenfläche 19a die eigentliche Schaloberfläche des jeweiligen Schalelements 1, 2, 3 und 4 bildet. Die Grundschicht 18 besteht aus Sperrholz, und die Deckschicht 19 ist ein zur Gruppe der Polyurethan-Elastomere gehörender Kunststoff, der im flüssigen Zustand auf die Grundschicht 18 aufgetragen und dann aushärten gelassen wurde. Die Auftragung und AushärtungAs can be seen from Fig. 2, the formwork skin 6 consists of a base layer 18 and a cover layer 19 applied to the base layer 18 without any cavities, with the outer surface 19a forming the actual formwork surface of the respective formwork element 1, 2, 3 and 4. The base layer 18 consists of plywood and the cover layer 19 is a plastic belonging to the group of polyurethane elastomers, which was applied to the base layer 18 in a liquid state and then allowed to harden. The application and hardening
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der Deckschicht 19 erfolgt, wie eingangs beschrieben, im waagrechten und unverformten Zustand des jeweiligen Schalelements. The covering layer 19 is applied, as described above, in the horizontal and undeformed state of the respective formwork element.
Zur Bildung der Deckschicht 19 wird eine PU-Vergußmasse verwendet, die von der Anmelderin unter der Warenbezeichnung NOEplast flüssig erhältlich ist. Diese Vergußmasse besteht aus den miteinander zu vermischenden Komponenten A und B. Das Mischverhältnis der Komponenten A und B beträgt in Gewichtsteilen 100:5. Die aus den Komponenten A und B bestehende Vergußmasse hat eine Dichte von ca. 1,23 g/cm3 und eine Shorehärte A von 40 bis 50. Die Verarbeitungszeit der Vergußmasse beträgt 1 bis 2 Stunden. Eine die Vergußmasse am Herunterlaufen hindernde Randabschalung kann nach ca. 12 bis 15 Stunden von dem Schalelement entfernt werden. Etwa 48 Stunden nach dem Entfernen der Randabschalung kann das Schalelement zum Schalen runder Betonwände eingesetzt werden.To form the covering layer 19, a PU casting compound is used which is available from the applicant under the trade name NOEplast liquid. This casting compound consists of components A and B which are mixed together. The mixing ratio of components A and B is 100:5 in parts by weight. The casting compound consisting of components A and B has a density of approx. 1.23 g/cm 3 and a Shore A hardness of 40 to 50. The processing time of the casting compound is 1 to 2 hours. Edge formwork which prevents the casting compound from running down can be removed from the formwork element after approx. 12 to 15 hours. Approximately 48 hours after the edge formwork has been removed, the formwork element can be used to form round concrete walls.
Die PU-Vergußmasse wird in einer Höhe von etwa 8 mm auf die Grundschicht 18 aufgetragen. Das Schwundmaß nach der Aushärtezeit beträgt ca. 0.5 %.The PU casting compound is applied to the base layer 18 at a height of about 8 mm. The shrinkage after the curing time is about 0.5%.
In Fig. 3 ist der Querschnitt einer modifizierten Schalhaut 6' dargestellt. Die Schalhaut 6' unterscheidet sich von der Schalhaut 6 nur dadurch, daß eine Deckschicht 19' aus PU-Vergußmasse auf beiden Seiten der Grundschicht 18' aufgetragen ist.Fig. 3 shows the cross-section of a modified formwork skin 6'. The formwork skin 6' differs from the formwork skin 6 only in that a cover layer 19' made of PU casting compound is applied to both sides of the base layer 18'.
0 Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht die Grundschicht 18 bzw. 18' aus Sperrholz. Sie könnte aber auch aus einem anderen Holz oder Stahlblech bestehen. In jedem Fall ist die Schalhaut 6 bzw. 6' genügend flexibel, um auf verschiedene Radien und ggfs. zurück in den waagrechten Zustand eingestellt werden zu können, ohne bleibende Verformungen anzunehmen.0 In the embodiment shown and described, the base layer 18 or 18' is made of plywood. However, it could also be made of another type of wood or sheet steel. In any case, the formwork 6 or 6' is sufficiently flexible to be able to be adjusted to different radii and, if necessary, back to the horizontal state without assuming permanent deformation.
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