AT522502A1

AT522502A1 - Verfahren zur Betoneinbringung bei einer horizontalen Gleitbauweise in Ortbetonbauweise, Vorrichtung zur Herstellung eines horizontalen Betonelements

Info

Publication number: AT522502A1
Application number: ATA147/2019A
Authority: AT
Inventors: Sparowitz Dipl Ing Dr Lutz; Freytag Dipl Ing Dr Bernhard; Viet Tue Dr Ing Nguyen
Original assignee: Univ Graz Tech
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2020-11-15
Also published as: AT522502B1

Abstract

Eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines horizontalen Betonelements (6) in Ortbetonbauweise mit einer an einem Gleitgerüst gelagerten Gleitschalung (3), welche ein Betonelement definiert und begrenzt und während einer horizontalen Gleitbauweise entsprechend der Herstellung des horizontalen Betonelements (6) relativ zu diesem vorschiebbar ist, umfassen im Wesentlichen die folgenden Schritte bzw. Elemente: ein bewegbares Verschlusselement (7) zum Verschließen einer das bestehende und durch die Gleitschalung (3) definierte Betonelement (6) begrenzenden Stirnfläche in der Gleitschalung (3) , - einen vor der Stirnfläche der Gleitschalung (3) liegenden Füllraum (11) der Gleitschalung (3), eine insbesondere verschließbare Füllvorrichtung zum Füllen des Füllraums (11) mit Beton (22) und - eine im Füllraum (11) verschiebbare Vorrichtung (15) zum Ausbringen des im Füllraum befindlichen Betons (22) in Richtung zu dem erhärteten Betonelement ( 6) nach einem Öffnen der Stirnfläche der Gleitschalung (3) durch eine Entfernung des Verschlusselements (7) unter Bewegung der Gleitschalung (3).

Description

Auf dem Gebiet des konstruktiven Ingenieurbaus bzw. Stahlbetonbaus ist seit Jahrzehnten eine sogenannte vertikale Gleitbauweise bzw. Gleitschalungstechnik bekannt, um vertikale Bauwerke, wie beispielsweise Kühltürme, Bohrtürme, Hochhauskerne oder dgl. zu errichten. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Schalung, welche aus einer Innen- und Außenschalung besteht, gemeinsam mit entsprechenden Arbeitsbühnen vertikal entlang des bereits errichteten Bauwerks nach oben bewegt und es werden gleichzeitig sämtliche Arbeiten, wie beispielsweise Bewehrungseinbau und Betoneinbringung durchgeführt. Die Schalung weist eine vergleichsweise geringe Höhe auf und stützt sich auf Kletterstangen ab, die sich in der bereits fertiggestellten Betonkonstruktion befinden.

Eine derartige Gleitschalungstechnik lässt sich bis heute nicht ohne weiteres auf den Bau von horizontalen Bauwerken, wie beispielsweise Brücken, Tunnel, Rohren oder dgl. umlegen. Hauptgrund hierfür ist die Tatsache, dass bei einem horizontal gerich-

teten bzw. orientierten Prozess die Schalung an der Stirnfläche

Im Zusammenhang mit niedrigen bzw. allgemein eine geringe Größe aufweisenden und auf einem Untergrund bzw. Boden aufliegenden Baukörpern bzw. -elementen, wie beispielsweise Verkehrsleitwänden, Betonstraßen oder dgl. ist eine horizontale Gleitbauweise bereits durchführbar.

Eine Anwendung einer derartigen horizontalen Gleitbauweise an langgestreckten Bauteilen des konstruktiven Ingenieurbaus, wie beispielsweise Brücken, Tunnel oder Rohren, scheitert bisher üblicherweise daran, dass es bei einer Verwendung von Normalbeton und unter Berücksichtigung von komplizierten zeitabhängigen Druck- und Reibungszuständen nicht gelingt, beim erforderlichen horizontalen Gleiten der Schalung, da diese an der Stirnseite geschlossen ist, die Schalung vollständig mit Beton zu füllen, indem im Wesentlichen laufend neuer fließfähiger Frischbeton zugeführt wird. Zudem ist die Anwendung einer derartigen horizontalen Gleitbauweise mit dem Risiko des Abreißens des jungen Bauteils verbunden. Durch Reibung und Schwund bedingtes Klemmen tendiert die sich fortbewegende Gleitschalung, den jungen Beton hinter der Gleitschalung abzureißen. Unter Berücksichtigung von über den Querschnitt eines derartigen Bauwerks veränderlichen Druckbedingungen im Frischbeton und dadurch entstehender Kräfte auf die Schalungselemente lässt sich somit eine horizontale Gleitbauweise für derartige Bauelemente derzeit nicht sinnvoll einsetzen bzw. realisieren.

Zur Behebung wenigstens einiger derartiger Nachteile wurde beispielsweise gemäß der DE 10 2017 203 772 Al vorgeschlagen, eine Schalvorrichtung zur Herstellung einer horizontalen Betonröhre in Ortbetonbauweise einzusetzen, wobei die Schalvorrichtung an ihrem Vorderende bzw. der Stirnseite mit einem schräg zur Achse der herzustellenden Betonröhre verlaufenden Abschlusselement ausgebildet ist, um durch eine derartige Schrägstellung

unterschiedlichen Verhältnissen in unterschiedlichen Höhenbe-

Weiters ist eine Verwendung von selbstverdichtendem fFfaserbewehrtem ultrahochfestem Beton im Zusammenhang mit einer Herstellung von Leichten, dünnwandigen und extern vorgespannten Bauteilen bekannt, welche üblicherweise keine Betonstahlbewehrung erforderlich machen. Ein derartiger ultrahochfester Beton wird überwiegend in Fertigteilwerken und derart in relativ kleinen Mengen angewandt, da bei einem Einsatz großer Mengen ein homogenes Gefüge eines derartigen ultrahochfesten Betons nicht sichergestellt werden kann und üblicherweise große Mengen an Frischbeton bei einem Einsatz in einer Ortbetonbauweise mit zur Verfügung stehenden Mischanlagen nicht bereitgestellt werden können.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, die oben genannten Nachteile bei bekannten Ausführungsformen bei einem Versuch eines Einsatzes einer horizontalen Gleitbauweise zu vermeiden bzw. zumindest weitestgehend zu reduzieren, wobei insbesondere darauf abgezielt wird, bei einer horizontalen Gleitbauweise in Ortbetonbauweise zuverlässig auch für gegebenenfalls große Querschnitte entsprechend gleichmäßige Bedingungen beim Abbinden bzw. Aushärten des Betons im Bereich der Stirnseite einer derartigen horizontalen CGleitschalung zur Verfügung zu stellen und den aus der Gleitschalung austretenden Jungen Beton unter Längsdruck zu setzen, um ein Abreißen des Betonelements zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen durch die folgenden Schritte

gekennzeichnet:

- Einbringen von Beton in einen vor der Stirnfläche liegenden Füllraum der Gleitschalung,

- Verschließen des mit Beton gefüllten Füllraums,

- Entfernen des Verschlusselements von der Stirnfläche der Gleitschalung,

- Druckbeaufschlagen und Ausbringen des Betons aus dem vor der Stirnfläche der Gleitschalung liegenden Füllraum in Richtung zu dem erhärtenden Betonelement,

- dadurch Vorschieben der Gleitschalung entsprechend der Menge des in dem Füllraum befindlichen Betons, und

= nNneuerliches Verschließen der Stirnfläche der Gleitschalung.

Erfindungsgemäß wird das bestehende bzw. bereits hergestellte und durch die Gleitschalung definierte Betonelement im Bereich der Stirnfläche der Gleitschalung durch ein bewegbares Verschlusselement begrenzt, so dass ohne Beeinflussung des bereits bestehenden Betonelements in einen Füllraum vor der Stirnfläche der Gleitschalung Frischbeton in entsprechender Menge für ein vollständiges Füllen des Füllraums, insbesondere unter Berücksichtigung der Kapazität einer vorgeschalteten Mischanlage eingebracht werden kann. Nach einem Verschließen des mit Beton gefüllten Füllraums gegenüber der Mischanlage wird erfindungsgemäß das Verschlusselement von der Stirnfläche der Gleitschalung entfernt, woran anschließend durch ein Druckbeaufschlagen und Ausbringen des Betons aus dem vor der Stirnfläche der Gleitschalung liegenden Füllraum in Richtung zu dem bereits erhärteten Betonelement die Gleitschalung entsprechend der im Füllraum befindlichen Menge an Beton vorgeschoben wird. Nach einem gegebenenfalls vollständigen Ausbringen des im Füllraum der Gleitschalung befindlichen Betons in die durch die Druckbeauf-

schlagung entlang des bereits bestehenden Betonelements entspre-

Insbesondere zur Erleichterung des Füllvorgangs des Füllraums sowie zur Erzielung vergleichsweise kurzer Längsabmessungen des Füllraums bei Bereitstellung eines „entsprechend großen Betonvolumens in Anpassung an die Kapazität der Mischanlage für die Durchführung eines Arbeitstakts für einen Verschiebevorgang der Gleitschalung wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass der Füllraum mit gegenüber den Abmessungen des herzustellenden Betonelements vergrößerten Abmessungen ausgebildet wird. Durch Vorsehen von vergrößerten Abmessungen des Füllraums gegenüber den Abmessungen eines gegebenenfalls dünnwandigen, herzustellenden Betonelements wird ein entsprechend großer lichter Querschnitt des Füllraums für ein ordnungsgemäßes Füllen des gegebenenfalls große Gesamtabmessungen aufweisenden Füllraums zur Verfügung gestellt und es lässt sich eine entsprechend große Querschnittsfläche zur Druckausübung bereitstellen bzw. erzielen.

Für eine besonders zuverlässige und einfache Durchführung des Verschließvorgangs der Stirnfläche der Gleitschalung wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Stirnfläche der Gleitschalung durch einen insbesondere durch wenigstens einen Kolben beaufschlagten Stempel als VerSschlusselement verschlossen wird. Ein derartiger durch einen Kolben beaufschlagter Stempel lässt sich in einfacher und zuver-

lässiger Weise entsprechend der Formgebung des herzustellenden

einer Außenschalung der Gleitschalung ausgebildeten Form bereit-

stellen. Für eine gleichmäßige Beaufschlagung eines derartigen

von einem Stempel gebildeten Verschlusselements, welches ent-

sprechend dem herzustellenden Betonelement gegebenenfalls große

Abmessungen aufweist, kann das Verschlusselement im Wesentlichen

gleichmäßig verteilt durch eine Mehrzahl von Kolben beaufschlagt werden.

Für ein zuverlässiges Ausbringen des Betons aus dem Füllraum

und eine dadurch zu erzielende Vorwärtsbewegung der Gleitschalung

wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorge-

schlagen, dass nach einem Öffnen der Stirnfläche die Ausbringung

des Betons aus dem Füllraum durch einen im Füllraum bewegbaren

und durch wenigstens einen Kolben beaufschlagbaren Stempel

durchgeführt wird. Ähnlich wie bei dem Verschlusselement lässt

Sich auch durch ein Bereitstellen eines Stempels der im Füllraum

für einen weiteren Arbeitsschritt vorgesehene Beton in zuver-

lässiger und sicherer Weise in Richtung zu dem bereits in der

Schalung erhärteten Betonelement pressen. Ähnlich wie bei dem

Verschlusselement kann auch der im Füllraum bewegbare Stempel bei

großen Abmessungen des herzustellenden Betonelements

Mehrzahl von

über eine

insbesondere gleichmäßig verteilten Kolben beaufschlagt werden.

Im Zuge der zunehmenden Ausbringung des Betons aus dem

Füllraum wird die verbleibende Betonmenge im Füllraum durch eine Vorwärtsbewegung der Gleitschalung und derart ein Einbringen des

Betons in die Schalung verringert, so dass für ein bei bzw. nach

vollständiger Entleerung des Füllraums vorzunehmendes, neuer-

liches Verschließen der Stirnfläche der Gleitschalung gemäß einer

weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver-

fahrens vorgeschlagen wird, dass gekoppelt mit der Vorschub-

bewegung des Stempels zur Ausbringung des Betons aus dem Füllraum

bei vollständiger Entleerung des Füllraums die Stirnfläche der

Gleitschalung durch das Verschlusselement geschlossen wird.

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Nachdem bei einem Einsatz einer derartigen horizontalen Gleitbauweise eine Verwendung von Bewehrungen, insbesondere Stahlbewehrungen aufgrund der geschlossenen Stirnfläche der Schalung nicht möglich ist, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass als Beton ultrahochfester Beton eingesetzt wird.

Zur Lösung der oben angeführten Aufgaben ist darüber hinaus eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen durch folgende Elemente gekennzeichnet:

- ein bewegbares Verschlusselement zum Verschließen einer das bestehende und durch die Gleitschalung definierte Betonelement begrenzenden Stirnfläche in der Gleitschalung,

- einen vor der Stirnfläche der Gleitschalung liegenden Füllraum der Gleitschalung,

- eine insbesondere verschließbare Füllvorrichtung zum Füllen des Füllraums mit Beton und

- eine im Füllraum verschiebbare Vorrichtung zum Ausbringen des im Füllraum befindlichen Betons in Richtung zu dem erhärteten Betonelement nach einem Öffnen der Stirnfläche durch eine Entfernung des bewegbaren Verschlusselements unter Bewegung der Gleitschalung.

Wie bereits oben erwähnt, gelingt nach einem Verschließen

der Stirnfläche der CGleitschalung durch das Verschlusselement

Für ein zuverlässiges und einfaches Füllen sowie eine Verkürzung der Längserstreckung des Füllraums ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Füllraum mit gegenüber den Abmessungen des herzustellenden Betonelements vergrößerten Abmessungen ausgebildet ist.

Zur Erzielung der gewünschten Ausrichtung bzw. Orientierung des herzustellenden, im Wesentlichen horizontal angeordneten Betonelements unter Verwendung der horizontalen Gleitschalung wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Gleitgerüst mit der Gleitschalung über Zugstangen gegenüber dem bereits fertiggestellten Betonelement vorgespannt ist.

Für eine einfache und zuverlässige Bewegung des Verschlusselements für ein Verschließen und Freigeben der Stirnfläche der Gleitschalung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das Verschlusselement der Stirnfläche der Gleitschalung von einem durch wenigstens einen Kolben beaufschlagten Stempel gebildet ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht.

Zur einfachen und zuverlässigen Ausbringung des im Füllraum befindlichen Betons wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zum Ausbringen des Betons aus dem Füllraum von einem durch wenigstens einen

Kolben beaufschlagten Stempel gebildet ist.

Insgesamt arbeitet derart die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Prinzip einer Kolbenpumpe oder ähnlich einem Kolbenextruder.

Zumindest für eine vorübergehende Stabilisierung des wenigstens teilweise ausgehärteten Betonelements, welches unter Berücksichtigung der fortlaufenden Vorwärtsbewegung bzw. -verschiebung der Gleitschalung aus dieser austritt, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass hinter

der Gleitschalung Stabilisiervorrichtungen, beispielsweise Gummi-

räder zur Stabilisierung des fertiggestellten Betonelements,

und/oder Abstützvorrichtungen für das fertiggestellte Beton-

element vorgesehen sind.

Insbesondere für Zeiträume, in welchen eine entsprechende Vorspannung des Gleitgerüsts gegenüber dem bereits fertiggestellten Betonelement nicht bzw. noch nicht zur Verfügung steht, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Gleitgerüst gegenüber einem Untergrund oder

bei Herstellung eines brückenartigen Bauwerks gegenüber einer

Vorschubrüstung abstützbar ist.

Ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbares Betonelement in Ortbetonbauweise mit einer horizontalen Gleitbauweise weist erfindungsgemäß beispielsweise einen hohlen, insbesondere rohr-

förmigen Querschnitt zur Ausbildung einer Rohrleitung, einer

tragwerks oder dgl. auf.

Entsprechend den Erfordernissen, welche an das herzu-

stellende, insbesondere horizontale Betonelement, insbesondere

unter Berücksichtigung der oben angeführten Einsatzzwecke ge-

stellt werden, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform

vorgeschlagen, dass das Betonelement einen kreisrunden, poly-

gonalen, rechtwinkeligen oder trapezförmigen Querschnitt,

gegebenenfalls mit Verlängerungen an Seitenrändern aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in der

beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei-

spielen näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 schematisch und teilweise im Schnitt eine erste

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durch-

Führung des erfindungsgemäßen Verfahrens Zur Ausbildung eines im

Wesentlichen horizontalen Betonrohrs;

Fig. 2 bis 5 Schnitte durch unterschiedliche Teilbereiche

der Vorrichtung gemäß Fig. 1 gemäß den Linien II1-II, III-III, IV-

IV sowie V-V;

Fig. 6 im vergrößerten Maßstab Detailansichten der unter-

schiedlichen Verfahrensschritte bei einem Füllen des Füllraums

der Gleitschalung sowie einem nachträglichen Ausbringen des

Betons aus dem Füllraum und einem damit verbundenen Verschieben der Gleitschalung; und

Fig. 7 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine abge-

wandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung

eines im Wesentlichen horizontalen Brückentragwerks.

In Fig. 1 ist allgemein Schematisch mit 1 eine Vorrichtung

zur Herstellung eines horizontalen Betonelements dargestellt,

wobei an einer schematisch mit 2 bezeichneten Gleitrüstung eine

Gleitschalung 3 vorgesehen ist, welche über eine Außenschalung

und eine Innenschalung 4 bzw. 5 das herzustellende rohrförmige

Betonelement 6 definiert.

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Wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6 im Detail

erörtert werden wird, ist an einer offenen Stirnfläche in der

Sleitschalung 3, welche die temporäre Endfläche des Betonelements

6 darstellt, ein Verschlusselement 7 in Form eines an die Kontur

des herzustellenden Betonelements 6 angepassten, im Wesentlichen

kreisringförmigen Stempels 7 angeordnet, wobei dieser kreisring-

förmige Stempel 7 über eine Mehrzahl von Kolben 8 bewegbar ist,

welche über eine entsprechende Mehrzahl von Pressen 10 beauf-

schlagt werden.

Eine schematische Darstellung des kreisringförmigen Ver-

Sschlusselements bzw. Stempels 7 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei das

Verschlusselement 7 der Form des herzustellenden kreisrunden

Betonelements 6 entspricht.

In einem an das Verschlusselement 7 anschließenden Füllraum 11 der Gleitschalung 3 wird aus einer schematisch mit 12 ange-

deuteten Füllvorrichtung Frischbeton, insbesondere ultra-

hochfester Beton, über eine Zuleitung 13 zugeführt, wobei nach

einem vollständigen Füllen des Füllraums 11 mit Beton eine

weitere Zufuhr desselben in den Füllraum 11 über einen schema-

tisch mit 14 angedeuteten Verschluss der Zuleitung 13 unter-

brochen wird.

Nach einem derartigen Füllen des Füllraums 11 mit Beton wird

das kreis- bzw. kreisringförmige Verschlusselement 7 von der

Stirnfläche des Betonelements 6 zurückgezogen, wonach eine

ebenfalls kreisringförmige Vorrichtung in Form eines Stempels 15,

welcher in Fig. 5 im Schnitt dargestellt ist, in Richtung zu dem

Betonelement 6 sowie der Gleitschalung 3 beaufschlagt wird. Durch

diese Beaufschlagung des im Füllraum 11 enthaltenen Frischbetons

in Richtung zu dem im Bereich der Stirnfläche bzw. temporären

Endfläche wenigstens teilweise gehärteten Betonelement 6 wird die

Gleitschalung 3 in Richtung eines Pfeils I verschoben, so dass

derart entsprechend der im Füllraum 11 enthaltenen Betonmenge ein

weiteres Teilstück des herzustellenden Betonelements 6 zwischen

Nach einem nahezu vollständigen Entleeren des Füllraums 11

wird die Stirnfläche des Betonelements 6 in der Gleitschalung 3

wiederum durch das kreisringförmige Verschlusselement 7 geschlossen, so dass ein neuer Arbeitstakt eingeleitet werden kann.

Ähnlich

zu dem Verschlusselement 7 wird auch die ringförmige Vorrichtung 15

kreis-

zur Ausbringung des Betons aus dem

Füllraum 11 über durch Pressen 16 beaufschlagte Kolben 9

beaufschlagt und bewegt. In Fig.

1l ist darüber hinaus angedeutet, dass das Gleit-

gerüst 2 über eine Abstützvorrichtung 17 zumindest solange ab-

stützbar ist, bis die gesamte Vorrichtung 1 über schematisch mit

18 angedeutete Zugstangen an bereits fertiggestellten, in der

Darstellung gemäß Fig. 1 nicht näher gezeigten Teilbereichen des

Betonelements 6 verspannt werden kann. Eine derartige Verspannung

erfolgt unter Einsatz von hydraulischen Pressen 189. Durch ein

Nachlassen bzw. Verlängern der Zugstangen 18 entsprechend dem

Gleitfortschritt der Gleitschalung 3 kann diese Gleitschalung 3

entlang der Zugstangen 18 gelenkt werden, so dass derartige

Zugstangen 18 auch als Zügel bezeichnet werden. Sämtliche Pressen 10, 16 sowie 19 zur Beaufschlagung des

Verschlusselements 7, zur Beaufschlagung der Vorrichtung 15 zur

Ausbringung des Betons aus dem Füllraum 11 als auch zur Kopplung

mit den Zugstangen 18 können bevorzugt mittels Nicht näher

dargestellter Sensoren überwacht und im Wesentlichen automatisch gesteuert werden.

Für eine zumindest provisorische Abstützung des herge-

stellten Betonelements 6 sind darüber hinaus nachfolgend auf die

Gleitschalung 3 zusätzliche Stabilisiervorrichtungen, beispiels-

weise Gummiräder 20 vorgesehen, bis der eingebrachte Beton des

herzustellenden Betonelements 6 eine ausreichende Festigkeit

erreicht hat.

Aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 6 sind die

einzelnen Verfahrensschritte im Detail ersichtlich, wobei die

Bezugszeichen, soweit möglich, der Fig. 1 für gleiche Elemente

beibehalten wurden.

In Fig. 6 ist jeweils im Detail und in vergrößertem Maßstab

der vorderste Bereich der Gleitschalung 3 gemeinsam mit dem daran

anschließenden Füllraum 11, beispielsweise entsprechend dem in

Fig. 1 gezeigten Schritt an der Oberseite des herzustellenden

rohrförmigen Betonelements 6 und ohne die nicht näher darge-

stellte Füllvorrichtung 12 gezeigt.

In einem ersten Schritt (a) ist dieser Teilbereich zu dem in

Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt gezeigt, wobei ersichtlich ist,

dass das Verschlusselement 7 die Stirnfläche in der Gleitschalung

3 im Bereich des fertiggestellten Betonelements 6 verschließt. In

dieser Phase wird entsprechend dem Pfeil 21 Frischbeton über

einen angedeuteten Füllstutzen aus der nicht näher dargestellten

Füllvorrichtung in den Füllraum 11 eingebracht, bis der Füllraum

11 gemäß der Phase bzw. dem Schritt (b) vollständig mit Frisch-

beton gefüllt ist, welcher mit 22 bezeichnet ist.

In einem nächsten Schritt bzw. einer nächsten Phase (c) wird

das Verschlusselement 7 entsprechend einem Pfeil 23 zurückge-

zogen, worauf anschließend in einem Schritt bzw. einer Phase (d)

der Frischbeton 22 entsprechend dem Pfeil 25 aus dem Füllraum 11

durch eine Bewegung der Vorrichtung 15 in Richtung zu dem bereits

vorher fertiggestellten Betonelement 6 in die Gleitschalung 3

zwischen der Innenschalung und der Außenschalung 4 bzw. 5

gepresst bzw. gedrückt wird.

Dieser Press- bzw. Druckvorgang eines Ausbringens des

Frischbetons 22 aus dem Füllraum 11 wird in der Phase bzw. dem

Schritt (e) fortgesetzt, wobei ersichtlich ist, dass hierbei im

Wesentlichen eine gekoppelte Bewegung der Vorrichtung 15 zum Ausbringen des Frischbetons 22 aus dem Füllraum 11 gemeinsam mit

dem Verschlusselement 7 erfolgt.

Bei bzw. nach einem im Wesentlichen vollständigen Ausbringen des Frischbetons 22 aus dem Füllraum 11 gelangt das Verschluss-

element 7 wiederum in die in der Phase bzw. dem Schritt (a)

entsprechende Position eines Verschließens der Gleitschalung 3 an

der Stirnfläche. Aus einem Vergleich der Position bzw. Lage

sowohl der Gleitschalung 3 als auch des den Füllraum 11 definierenden Elements zwischen den Schritten (a) und (f) lich,

ist ersicht-

dass durch das Ausbringen des Frischbetons 22 unter Druck aus dem Füllraum 11 die Gleitschalung 3 entsprechend dem Pfeil I

unter Ausbildung eines Teilstücks des herzustellenden Beton-

elements 6 bewegt wurde.

Die Verschiebedistanz der Gleitschalung 3 unter Ausbildung eines Teilstücks des herzustellenden Betonelements 6 kann hierbei beispielsweise wenigstens 10 cm, insbesondere etwa 20 bis 50 cm,

insbesondere in Abhängigkeit von den Abmessungen des herzu-

stellenden Betonelements 6, dem Volumen des Füllraums 11 sowie

der Kapazität der der Einfüllvorrichtung vorgeschalteten Mischanlage betragen.

Bei der in Fig. 7 dargestellten abgewandelten Ausführungs-

form wird eine Ausbildung gezeigt, wobei das herzustellende

Betonelement 6 einen Teil eines Brückentragwerks bildet. Ähnlich wie für das Betonelement 6 werden für gleiche Elemente wie bei

der vorangehenden Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Ebenso wie bei der vorangehenden Ausführungsform wird das Betonelement 6 unter Verwendung einer horizontalen Gleitschalung

3 hergestellt, welche an einem Gleitgerüst 2 geführt bzw. ge-

lagert ist. Aus einer Füllvorrichtung 12 wird wiederum Frischbeton 22 in

einen Füllraum 11 eingebracht, wobei wiederum entsprechend dem

Verfahrensablauf bzw. der Darstellung einzelner Schritte bzw. Phasen (a) bis (f) gemäß Fig. 6 für ein Herstellen des Betonelements 6 nach einem Einbringen von Frischbeton aus der Füll-

vorrichtung 12 dieser durch eine Druckbeaufschlagung aus dem

wiederum entsprechend dem Pfeil I unter Herstellung eines Teilstücks des Betonelements 6 vorgeschoben wird.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform erfolgt die

Abstützung des Gleitgerüsts 2 neben der Abstützung 17 über zusätzliche,

26,

beispielsweise hydraulische Abstützungen bzw. Pressen

welche an einer konventionellen Vorschubrüstung 27 abgestützt

sind. Diese konventionellen Vorschubrüstungen 27 erstrecken sich

beispielsweise jeweils über zwei Brückenfelder und erlauben

dadurch einen raschen Baufortschritt.

In Fig. 7 sind darüber hinaus wiederum Zugstangen 18

angedeutet, wobei ergänzend gezeigt ist, dass die Vorschubrüstung

27 insbesondere als Abstützung für den Bereich bei der Her-

stellung des Brückentragwerks dienen muss, bis die Vorspannung in

diesem Bereich aktiviert ist, wie dies durch 28 angedeutet ist.

ES wird somit insgesamt möglich, durch eine Einbringung des

Frischbetons 22 aus dem Füllraum 11 der horizontalen Gleit-

schalung 3 auf Basis eines Kolbenpumpenprinzips bzw. eines

Kolbenextruders zuverlässig den Frischbeton gleichmäßig über den

gesamten Querschnitt eines

herzustellenden Betonelements 6 aus

dem Füllraum 11 unter gleichzeitiger horizontaler Verschiebe-

bewegung der Gleitschalung 3 zu verteilen und derart eine

horizontale Gleitbauweise zu verwirklichen.

Zusätzlich kann durch Verwendung von Erhärtungsbe-

schleunigern in der Betonmischung die erforderliche Länge der Gleitschalung 3 reduziert werden und/oder es kann der Baufortschritt beschleunigt werden, wenn die Mischanlage eine höhere Kapazität hat.

Claims

°..° .° ‚ns 8 5 5: — 16 -— Patentansprüche

1. Verfahren zur Betoneinbringung bei einer horizontalen Gleitbauweise in Ortbetonbauweise, wobei eine Gleitschalung entlang eines im Wesentlichen horizontalen Betonelements geführt und bei einem Einbringen von Beton in einen stirnseitig geschlossenen und durch die Gleitschalung begrenzten Schalungsraum vorgeschoben wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Verschließen einer das schon bestehende und durch die Gleitschalung (3) definierte Betonelement (6) begrenzenden Stirnfläche in der Gleitschalung (3) durch ein bewegbares Verschlusselement (7),

- Einbringen von Beton (22) in einen vor der Stirnfläche liegenden Füllraum (11) der Gleitschalung (3),

- Verschließen des mit Beton (22) gefüllten Füllraums (11),

- Entfernen des Verschlusselements (7) von der Stirnfläche der Gleitschalung (3),

- Druckbeaufschlagen und Ausbringen des Betons (22) aus dem vor der Stirnfläche der Gleitschalung (3) liegenden Füllraum (11) in Richtung zu dem erhärtenden Betonelement (6),

- dadurch Vorschieben der Gleitschalung (3) entsprechend der Menge des in dem Füllraum (11) befindlichen Betons (22), und

- neuerliches Verschließen der Stirnfläche der Gleitschalung (3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllraum (11) mit gegenüber den Abmessungen des herzustellenden Betonelements (6) vergrößerten Abmessungen ausgebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Gleitschalung (3) durch einen insbesondere durch wenigstens einen Kolben (8) beaufschlagten Stempel als Verschlusselement (7) verschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn-

zeichnet, dass nach einem Öffnen der Stirnfläche die Ausbringung

des Betons (22) aus dem Füllraum (11) durch einen im Füllraum bewegbaren und durch wenigstens einen Kolben (9) beaufschlagbaren Stempel (15) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass gekoppelt mit der Vorschubbewegung des Stempels (15) zur Ausbringung des Betons (22) aus dem Füllraum (11) bei vollständiger Entleerung des Füllraums (11) die Stirnfläche der Gleitschalung (3) durch das Verschlusselement (7) geschlossen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Ausbringvorgangs des Betons (22) aus dem Füllraum (11) die Gleitschalung (3) um wenigstens 10 cm, insbesondere etwa 20 cm bis 50 cm bewegt wird.

/. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Beton (22) ultrahochfester Beton eingesetzt wird.

8. Vorrichtung zur Herstellung eines horizontalen Betonelements in Ortbetonbauweise mit einer an einem Gleitgerüst gelagerten Gleitschalung, welche zwischen einem Außenelement und einem Innenelement ein Betonelement definiert und begrenzt und während einer horizontalen Gleitbauweise entsprechend der Herstellung des horizontalen Betonelements an diesem geführt und relativ zu diesem vorschiebbar ist, gekennzeichnet durch folgende Elemente:

- ein bewegbares Verschlusselement (7) zum Verschließen einer das bestehende und durch die Gleitschalung (3) definierte Betonelement (6) begrenzenden Stirnfläche in der Gleitschalung (3),

- einen vor der Stirnfläche der Gleitschalung (3) liegenden Füllraum (11) der Gleitschalung (3),

- eine insbesondere verschließbare Füllvorrichtung (12) zum Füllen des Füllraums (11) mit Beton (22) und

- eine im Füllraum verschiebbare Vorrichtung (15) zum Ausbringen des im Füllraum (11) befindlichen Betons (22) in Richtung

zu dem erhärteten Betonelement (6) nach einem Öffnen der Stirn-

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllraum (11) mit gegenüber den Abmessungen des herzustellenden Betonelements (6) vergrößerten Abmessungen ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitgerüst (2) mit der Gleitschalung (3) über Zugstangen (18) gegenüber dem bereits fertiggestellten Betonelement (6) vorgespannt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (7) der Stirnfläche der Gleitschalung (3) von einem durch wenigstens einen Kolben (8) beaufschlagten Stempel gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Ausbringen des Betons aus dem Füllraum (11) von einem durch wenigstens einen Kolben (9) beaufschlagten Stempel (15) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (7) der Stirnfläche und/oder die Vorrichtung (15) zum Ausbringen des Betons (22) aus dem Füllraum (11) durch eine Mehrzahl von außerhalb des Füllraums (11) angeordneten, mit den jeweiligen Kolben (8, 9) zusammenwirkenden Pressen (10, 16) beaufschlagbar ist bzw. sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Gleitschalung (3) Stabilisiervorrichtungen, beispielsweise Gummiräder zur Stabilisierung des fertiggestellten Betonelements (6), und/oder Abstützvorrichtungen (26) für das fertiggestellte Betonelement (6) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitgerüst (2) gegenüber einem Untergrund oder bei Herstellung eines brückenartigen Bauwerks gegen-

über einer Vorschubrüstung (27) abstützbar ist.

16. Betonelement in Ortbetonbauweise mit einer horizontalen

Gleitbauweise mit einem hohlen, insbesondere rohrförmigen Quer-

schnitt zur Ausbildung einer Rohrleitung, einer Tunnelaus-

kleidung, eines langgestreckten vorgespannten Brückentragwerks

oder dgl.

17. Betonelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

dass das Betonelement (6) einen kreisrunden, polygonalen, recht-

winkeligen oder trapezförmigen Querschnitt, gegebenenfalls mit

Verlängerungen an Seitenrändern aufweist.

Korneuburg, 25. April 2019 Technisdghe Universität Graz durch: Patenta lt MikSo | G