Gerät zum Auskleiden von Durchgängen mit Beton Die Erfindung betrifft das Auskleiden von Durchgän gen, im besonderen von stark geneigten Durchgängen, wie z.B. Schützenwehren oder Stauanlagen, mit Beton.
Die Erfindung besteht in einem Gerät zum Ausklei den eines Durchgangs mit Beton, das gekennzeichnet ist durch eine Schalungstrommel, die als Abstützung für den Beton über den gesamten Umfang für einen Längsab schnitt des Durchgangs wirken kann, einen Tragrahmen, der gleitfähig innerhalb der Trommel angeordnet ist, jenseits jedes Trommelendes angebrachte Rahmenab- stützvorrichtungen, die den Tragrahmen und die gleitfä- hig daran angebrachte Trommel an einem zuvor gegosse nen Betronring.
Ein Verfahren zum Auskleiden eines Durchgangs mit Beton unter Verwendung des oben offenbarten Gerätes kann z.B. darin bestehen, dass der Tragrahmen abge stützt und ausgerichtet wird, die daran befindliche Trommel in eine solche Lage vorwärtsbewegt wird, dass sie einen Betonring abstützt, die Trommel in dieser Lage festgespannt und frischer Beton zwischen die Trommel und die Durchgangswandung geschüttet wird.
Während des Abbindens des Betons bleibt die Trommel in ihrer Lage festgespannt. Jedoch kann der Tragrahmen durch die Trommel hindurch vorwärtsbe wegt, ausgerichtet und in seiner Lage festgespannt werden, wobei er während seiner Bewegung infolge der Festspannung der Trommel abgestützt ist.
Auf diese Weise kann eine Einsparung von mehreren Stunden je Ring gegenüber einem Verfahren erreicht werden, bei dem das Verschalen erst begonnen werden kann, nachdem der Beton des vorhergehenden Ringes hart geworden ist.
In stark geneigten oder senkrechten Schächten kann sich das Gerät im Schacht nach oben unter Benutzung der zuvor gegossenen Betonringe bewegen. Gerade bei Durchführung solcher Arbeiten kann das Gerät nach Erfindung am vorteilhaftesten angewandt werden.
Zum Arbeiten in einem geneigten Schacht kann die Ebene der oberen oder vorderen Trommelfläche vorzugs weise gegen eine zur Achse des Tragrahmens und der Trommel senkrechte Ebene so geneigt sein, dass sie während des Arbeitsvorganges horizontal verläuft. Bei Verwendung eines Tragrahmens mit freier Mitte ist Zugang zwischen den Schachtenden auch während des Auskleidevorgangs vorhanden.
Die Erfindung wird an einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht durch das Gerät in einem stark geneigten Schacht; Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht nach der Linie III-II der Fig. 1; und Fig.4 eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
Das veranschaulichte Gerät umfasst einen Hauptrohr rahmen oder Gitterträger 11, eine genauer in Fig.2 gezeigte Schalungstrommel 12, eine im einzelnen aus Fig. 3 ersichtliche hintere Abstütz- oder Verankerungs- einheit 13 und einen vorderen Abstütz- oder Zentrierring 14, der speziell in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt das Gerät in Arbeitslage in einem steil geneigten Durchgang während des Auskleidevorganges. Die Gesteinsfluchtlinie des Durchgangs ist mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet. Ein oberer oder zuletzt gegossener Betonring 17 ist zusammen mit einem vollständigen zuvor gegossenen Ring 18 und Teilen von zwei weiteren zuvor gegossenen Ringen 19 und 21 dargestellt.
Jeder Betonring hat vier Sätze von je sechs während des Einschüttens des Betons darin eingelassenen Sicherungshohlschrauben 22, die während der Benutzung des Durchgangs bei der Montage zu mehreren nützlichen Zwecken und während des Auskleidens zur Unterstützung beim Verankern der Verankerungseinheit 13 und der Schalungstrommel 12 verwendet werden. Ihre Benutzung in allen Anwendungs fällen ist nicht wesentlich.
Die Sicherungsschrauben 22 sind an der Trommel 12 mit Bolzen befestigt, die durch Löcher in der Trommel treten. Zunächst ersieht man aus Fig. 1 und 2, dass der Hauptgitterträger 11 im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat und seine Ecken mit sich praktisch über seine Gesamtlänge erstreckenden Randleisten 23 aus Blankstahl versehen sind. Der Hauptgitterträger ist in der Mitte im wesentlichen frei, so dass Zugang durch den Durchgang auch während des Auskleidens möglich ist.
Die Schaltungstrommel 12 ist an einem Wagen oder Schlitten 24 angebracht, der den Gitterträger 11 umgibt und an dem an jeder Ecke jeden Endes zwei Bronzezwi- schenlagen 26 befestigt sind. Diese arbeiten mit den Randleisten zusammen, indem sie relatives Gleiten zwischen dem Gitterträger 11 und dem Schlitten 24 ermöglichen.
Die Schalungstrommel 12 besteht aus vier Teilen, die gemeinsam die gesamte zylindrische Aussenfläche bilden. Von diesen Teilen wird ein Scheitelteil 27 mittels an dem Schlitten 24 angeordneten Schraubenwinden (Hebe schrauben) 28 oder Spannschlössern getragen, und zwei Seitenwandteile 29 sind bei 31 an das Scheitelteil 27 angelenkt und mittels Spannschlössern 30 beweglich. Ein inverses oder Ergänzungsteil 32 wird von weiteren an dem Schlitten 24 montierten Schraubenwinden (Hebe schrauben) 33 oder Spannschlössern getragen, die mit den Seitenwandteilen 29 mittels Stossfugenverbindungen zusammenarbeiten.
Die Vorder- und Hinterkanten der zylindrischen Oberfläche der Schalungstrommel 12 sind gegen zur Achse senkrechte Ebenen so geneigt, dass sie während des Arbeitsvorganges horizontal verlaufen. An der Vorderkante sind mehrere Sicherheitsbalken 36 ange bracht, die über die zylindrische Oberfläche der Scha- lungstrommel vortreten, so dass bei Versagen der Trommelabstützung die Fallbewegung der Trommel durch die mit dem Beton zusammenarbeitenden Balken verlangsamt oder aufgefangen werden würde.
Ein Tragbalken 37 arbeitet mit in den Enden der Seitenwandteile 29 montierten Abstützkugeln 35 so zusammen, dass das Gewicht des Scheitelteils und der Seitenwandteile während des Anschlagens und Einrich- tens der Schalungstrommel aufgenommen wird.
In der gezeigten Giessstellung wird jeder Schalungs- trommelteil weiterhin durch Druckstreben 38 gestützt, die zwischen Auslegern 39 an dem Schlitten 24 und starren Teilen der entsprechenden Trommelteile befestigt sind. Zur Erhaltung einer klaren Darstellung sind einige dieser Streben in der Zeichnung weggelassen worden.
Eine langhubige, doppelt wirkende, hydraulische Hebevorrichtung 41 ist auf einem Schildzapfen 42 an dem Schlitten 24 sowie an dem Gitterträger<B>11</B> bei 43 schwenkbar gelagert. Ein Pumpen-Motor-Aggregat 44 und ein Vorratsbehälter 45 für die Hebevorrichtung 41 sind an dem Gitterträger 11 montiert.
An der Unterseite des Schlittens 24 ist unterhalb der Schalungstrommel 12 eine Stützscheibe 46 angeordnet, die am Ring 18 mit Reibungswirkung so angreift, dass die Schalungstrommel 12 und der Schlitten 24 in ihrer Lage gehalten werden, wenn die Verankerungseinheit gelöst wird, d.h., dass Bewegung in Richtung der senkrechten Stellung verhindert wird. Die Stützscheibe 46 ist an einem Paar Verbindungsglieder 47 angebracht, und ihre Lage wird mit einem Spannschloss oder einer Schraubenwinde (Hebeschraube) 48 eingestellt, die an ein Querelement 49 zwischen den Verbindungsgliedern 47 angelenkt ist.
Aus Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, dass die Veranke- rungseinheit 13 einen quadratischen Rahmen 51 aufweist, der einen unteren Endteil des Gitterträgers 11 umgibt, wobei die relative Längsbewegung zu diesem durch den Eingriff der Verankerungsringe 52 und 53 an dem Rahmen mit einem Haltejoch 54 und einem Element 55 an dem Gitterträger 11 begrenzt ist. Der Rahmen 51 ist an dem Gitterträger 11 mittels Kufen 56 montiert, die leichte Schwingbewegung um eine zur Ebene der Fig. 1 senkrechte Ebene zulassen.
Ein Mittelabschnitt jeder Seite des quadratischen Rahmens 51 ist an den Ringen 19 und 21 mittels Verankerungszwischenelementen verankert, von denen zwei mit ihrem zugehörigen Gestänge in Fig. 1 weggelas sen sind. Jedes Verankerungszwischenelement 57 wird von einem Paar Verbindungsglieder 58 getragen. Diese sind an dem Ring 53 schwenkbar gelagert und durch ein Querelement 59 verbunden, an dem ein Spannschloss 61 schwenkbar gelagert ist. Das entgegengesetzte Ende des Spannschlosses 61 ist an dem Ring 52 beweglich angebracht.
Die Verankerungszwischenelemente 57 kön nen anordnungsgemäss gegen den Beton durch die Spannschlösser 61 zur Erzielung von Reibungseingriff gespannt und auch an den angrenzenden Sicherungshohl schrauben 22 durch Einsetzen geeigneter Bolzen befestigt werden.
Aus Fig. 1 und 4 ersieht man, dass am vorderen oder oberen Ende des Gitterträgers 11 die Längsbewegung des Zentrierringes 14 auf dem Gitterträger durch Bügel 62 oder 63 begrenzt ist. Zentrierschraubenwinden oder -he beschrauben 64, 65, 66 und 67 sind an Tragrahmen angebracht, die am Zentrierring befestigt sind. Diese Schraubenwinden greifen an dem darunter liegenden Gestein oberhalb des Niveaus der Schalungstrommel an.
Die unterste oder Gegendruck-Schraubenwinde 64 ist eine hydraulische Hebevorrichtung, die zur Einstellung der Position des Zentrierringes zur Gesteinfluchtlinie verwendet wird. Diese Hebevorrichtung ist mit einem Gewindebund 68 versehen, der nach unten laufen kann, um ein Zusammenknicken der Hebevorrichtung unter dem Gewicht der Konstruktion für den Fall zu verhin dern, dass aus irgendeinem Grunde der hydraulische Druck ausfällt. Die Hebevorrichtung 64 wird mit einer Handpumpe betätigt. Die übrigen Schraubenwinden 65, 66 und 67 werden durch Handräder 69 betätigt.
Jede Schraubenwinde 64, 65, 66 und 67 ist mit einem Verlängerungsrohr versehen, um erforderlichenfalls die maximal erreichbare Länge zu vergrössern.
Eine seitliche Einstellung längs einer Achse 71 parallel zur Schwingachse des Gitterträgers 11 mit Bezug auf den Verankerungsring 13 wird durch Schraubenwin den oder Hebeschrauben 72 ermöglicht, die den Gitter träger 11 und den Verankerungsring 14 verbinden.
Der flüssige Beton für die Auskleidung kann durch ein Rohr geliefert werden, das sich im Schacht nach unten erstreckt und an seinem Ende mit einer biegsamen Verbindungsanordnung versehen ist, um die Verteilung des Betons am gesamten Umfange der Schalungstrommel 12 zu unterstützen.
Ein bevorzugtes Arbeitsverfahren, das von der betonierten Schalungstrommel ausgeht, ist folgendes: 1. Es wird überprüft, dass die Sicherungsschrauben und -bolzen in der Schalungstrommel 12 fest und die Druckstreben 38 in der Schalungstrommel verbunden sind.
2. Es werden die oberen und seitlichen Schrauben winden 65, 66 und 67 an dem Zentrierring 14 zurückge zogen. 3. Es wird die Belastung an dem Zentrierring (aufgenommen und die untere hydraulische Hebevor richtung 64 gerade so ausreichend gesenkt, dass der Gewindebund 68 auf seinem Schaft zurückgeschraubt werden kann. Dann wird die Hebevorrichtung 64 durch Lösen einer Rücklaufschraube am Handpumpenkörper zurückgezogen.
4. Es wird geprüft, dass die Schützscheibe 46 am Schalungstrommelschlitten von dem Spannschloss 48 fest gegen die Betonauskleidung gepresst wird.
5. Die oberen Seitenverankerungszwischenelemente 57 an dem Verankerungsring 13 werden gelöst und zurückgezogen.
6. Es wird erneut überprüft, dass sich die Stützschei- be 46 des Schalungstrommelschlittens in fester Berührung mit der Betonauskleidung befindet.
7. Es wird überprüft, dass das Saugventil für die Pumpe 45 offen ist. Dann wird die hydraulische Pumpe angelassen.
B. Es wird überprüft, dass die Schalungstrommel von den in die Sicherungsschrauben 22 geschraubten Bolzen fest gehalten wird und dass die Druckstreben 38 straff gespannt sind.
9. Das untere Verankerungszwischenelement an dem Verankerungsring 13 wird gelöst und langsam zurückge zogen. Dadurch wird die Last auf die Schalungstrommel 12 und ihre Stützscheibe 46 übertragen.
10. Es ist zu gewährleisten, dass die Vorderkanten der Verankerungszwischenelemente 57 an der Rückseite des Gitterträgers 11 sich nicht drehen und die Ausklei dung beschädigen können, wenn sich der Gitterträger 11 vorwärtsbewegt. (Es kann erforderlich sein, Kettenglied bügel an den Vorderkanten hinzuzufügen, um dies zu gewährleisten).
11. Der Schraubenwinde 41 wird Druck zugeführt, um den Gitterträger durch den Schalungstrommelschlit- ten hindurch vorwärtszustossen.
12. Sobald sich der Gitterträger in der vorderen Stellung befindet, wird die untere hydraulische Hebevor richtung 64 des Zentrierringes 14 verlängert, um das Gewicht aufzunehmen, und wird dann verriegelt. Darauf werden die Verankerungszwischenelemente 57 am unte ren Ende des Gitterträgers 11 und die übrigen Schrau benwinden 65, 66 und 67 des Zentrierringes verlängert.
13. Unter der Voraussetzung, dass der Gitterträger genau ausgerichtet ist, sollte er verriegelt werden, indem Axialdruck auf die Schraubenwinden 65, 66 und 67 und auf die Spannschlösser 61 der Zentrier- und Veranke- rungsringe ausgeübt wird und die Verankerungszwi- schenelemente 57 mit den Sicherungsschrauben in der gestrichelt dargestellten Lage verschraubt werden.
14. Falls eine Korrektur der Anhebung oder Ausrich tung nötig sein sollte, so kann dies um ein Geringes bei jeder neuen Schalungstrommeleinstellung mittels der Schraubenwinden 72 des inneren Zentrierringes, der senkrechten Zentrierring-Schraubenwinden 64 und 66 und der Spannschlösser 61 der Verankerungszwischenele- mente durchgeführt werden.
Die Schalungstrommel kann nun folgendermassen bewegt werden: 15. Nach Entlastung der Druckstreben 38 werden die Bolzen von den Verankerungsschrauben 22 sowie alle Schraubenbolzen und Dorne von den Schliessblechen zwischen den Teilen 29 und 32 und ferner alle Dorne von den Scharnieren 31 entfernt.
16. Die Seitenwandschlösser 30, die gegen die Seiten wandteile 29 stossen, werden zurückgezogen. Während dieses Vorgangs muss die Seitenwandabstützkugel 35 auf dem Tragrahmen 37 laufen. Falls der Kugelhalter 37 unterlegt werden muss, ist zu gewährleisten, dass dies unter Last geschieht.
17. Nach diesem Vorgang können die Scheitel- und Seitenwandteile 27 und 29 unter Verwendung der oberen vier senkrechten Schraubenwinden 28 gesenkt werden. Diese sollten zusammen betätigt werden, um ein Anhaf ten an den Schraubenwinden oder eine Reckung der Teile oder Formen auszuschliessen.
18. Wenn die obere Wandung und die Seitenwandun gen gesenkt worden sind, kann der Ergänzungsteil 32 in gleicher Weise unter Benutzung der unteren vier senk rechten Schraubenwinden 33 angestossen und angeho ben werden. Die inverse Einheit oder Ergänzungseinheit läuft auch auf Kugeleinheiten, die auf ihrem Abstützrah- men gelagert sein sollten.
19. Die Stützscheibe 46 des Schalungstrommelschlit- tens kann nun unter Verwendung der Schraubenwinde 41 zurückzogen und die zusammengeknickte Trommel längs des Gitterträgers 11 vorwärtsbewegt werden, wonach die Trommel erneut eingestellt wird, wobei sich die Reihenfolge der Arbeitsgänge gegenüber der oben für das Anstossen angegebenen Reihenfolge umkehrt. Es kann sich als nützlich erweisen, übereinstimmende Markierungen an dem Gitterträger und an dem Schalungs- trommelschlitten aufzumalen, um die Regelmässigkeit der Mitten der Verankerungsschrauben von Hub zu Hub aufrechtzuerhalten.
20. Nachdem die Schalungstrommel in Stellung ge bracht ist, kann ein neuer Satz Verankerungsschrauben an der Trommel befestigt werden, bevor das Betonieren beginnt.
Verschiedene Modifikationen können im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise können die Schraubenwinden 41 durch ein Paar einfach wirkende Winden oder Hebeschrauben ersetzt werden.