Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl.

Abstract

 Bei diesem Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen (1) aus Beton oder dgl. wird in einer Form ein aus einer Schachtwand (2) und einer Sohlplatte (3)(Bodenplatte) bestehender Schachtunterteil-Rohling (1) unter Verdichten des erdfeuchten Betons geformt. Dabei werden durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen (5) gebildet. Es wird in neuartiger Weise in der Form ein Schachtunterteil-Rohling (1) mit einer dicken Sohlplatte (3) geformt, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftritts erstreckt. Nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings (1) wird in den noch erdfeuchten (noch nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte (3) mittels eines Fräswerkzeuges (9) ein Rohgerinne (7') gefräst, welches dann an der Oberfläche geglättet oder mit einer Auskleidung versehen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl., bei welchem in einer Form das aus einer Schachtwand und einer Sohlplatte (Bodenplatte) bestehende Schachtunterteil unter Verdichten des erdfeuchten Betons geformt wird, dabei durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen gebildet werden und nach dem Entschalen in dem Bereich oberhalb der Sohlplatte ein die Anschlußöffnungen verbindendes Gerinne mit seitlichem Auftritt eingeformt wird.

[0002] Die Herstellung derartiger Schachtunterteile aus Beton oder dgl., z.B. nach DIN 4034, ist wegen des erforderlichen Gerinnes recht aufwendig. Es wird nämlich zunächst ein topfartiger Schachtunterteil-Rohling mit Hilfe einer Form gebildet, der außer der Schachtwand nur noch eine relativ dünne Sohlplatte und die in die Schachtwand eingeformten Anschlußöffnungen aufweist. Die Dicke der Sohlplatte entspricht dabei etwa der Wanddicke der Schachtwand. In diesen nach oben offenen Schachtunterteil-Rohling wird dann nach und nach Stampfbeton eingefüllt und in diesen Stampfbeton manuell das Gerinne modelliert. Dies ist eine sehr zeitaufwendige, Geschick erfordernde und schwere Arbeit, weil sich der Arbeiter permanent in gebückter Haltung befindet. Es muß hierbei auch verhältnismäßig viel Stampfbeton nach und nach in den Schachtunterteil-Rohling eingefüllt werden, damit seitlich neben dem Gerinne ein Auftritt in der geforderten Höhe entsteht.

[0003] Dieser Auftritt muß ebenfalls mit einem zum Zentrum des Schachtunterteils hin verlaufenden Gefälle modelliert werden. Der Stampfbeton sowohl des Auftrittes als auch des Gerinnes wird zur Erzielung einer glatten Oberfläche glattgestrichen. Das Glattstreichen des Gerinnes entfällt, wenn dieses mit Elementen aus Steinzeug ausgekleidet wird. Nachteilig ist weiterhin, daß die Modellierung des Gerinnes meistens in einem Schachtunterteil-Rohling erfolgt, dessen Beton bereits ausgehärtet ist, so daß kaum eine Anbindung des Stampfbetons an den Beton des Rohlings stattfindet.

[0004] Bei einem anderen bekannten Herstellungsverfahren wird auf den Schalungskern eine Negativform aufgesetzt, die das Negativ des Gerinnes und des seitlichen Auftritts aufweist. Es wird dann in die Form Frischbeton eingebracht. Nach dem Entschalen des Schachtunterteils sind das Gerinne und der Auftritt fertig in das Schachtunterteil eingeformt. Hauptsächlich wird diese Methode jedoch nur für gerade Gerinne (Hausanschlußschächte) verwendet, denn für jeden von der Geraden abweichenden Winkel, unter dem die Anschlußöffnungen zueinander angeordnet sind und auch für jeden Gerinnedurchmesser,ist eine eigene Negativform erforderlich. Es entstehen hohe Kosten durch aufwendige Formen, sowie deren Handhabung, Reinigung und Lagerung. Um die Anzahl der erforderlichen Negativformen zu verringern, hat man auch schon versucht, verstellbare oder zusammensetzbare Negativformen zu verwenden, die jedoch noch teurer sind und auch lange Rüstzeiten durch das Zusammensetzen der modularen Elemente erfordern.

[0005] Ferner gibt es vorgeformte Gerinne aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welche in die zur Formgebung des Schachtunterteils verwendete Form eingelegt werden, bevor Beton in die Form eingebracht und verdichtet wird. Derartige Gerinne aus GFK sind jedoch relativ teuer, da zu ihrer Herstellung ebenfalls entsprechende Negativformen erforderlich sind und außerdem können lange Lieferzeiten entstehen, weil zunächst in einem Kunststoffwerk das GFK-Gerinne bestellt und gefertigt werden muß, bevor es dann bei einem betonvererbeitenden Betrieb bei der Herstellung von Schachtunterteilen verwendet werden kann.

[0006] Schließlich ist aus der DE 41 20 483 A 1 ein Verfahren zum Herstellen von Schachtunterreilen aus Beton mit einem geraden oder abgewinkelten Gerinne im Boden des Schachtunterteiles bekannt bei dem dem Gerinne bei der Abformung des Schachtunterteils in der Formvorrichtung eine Vorform gegeben wird und nach dem Ausschalen des Schachtunterteiles die Endform des Gerinnes durch Materialabtrag hergestellt wird, solange der Beton noch nicht abgebunden hat. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Gerinneform verwendet, bestehend aus zwei Formteilen, die an ihren einander zugewandten Enden in einen Verjüngungsbereich auslaufen, dessen Spitzen an die vertikale Materialachse des Schachtunterteiles heranreichen. Die beiden Formteile können dabei in beliebige Winkelstellungen zueinander gebracht und festgestellt werden. Dank dieser speziellen Gerinneform ist es möglich den Materialabtrag gering zu halten, denn er beschränkt sich im wesentlichen nur auf den im Verjüngungsbereich der Formteile liegenden Bereich. Nachteilig an diesem Verfahren ist es jedoch, daß man für verschiedene Durchmesser von Schachtunterteilen und für verschiedene Gerinnedurchmesser eine größere Anzahl von Gerinneformen benötigt.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl. der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, welches die wirtschaftliche Herstellung solcher Schachtunterteile mit Gerinne in relativ kurzer Zeit mit hoher Qualität und großer Flexibilität ermöglicht.

[0008] Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Form ein Schachtunterteil-Rohling mit einer dicken Sohlplatte geformt wird, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftritts erstreckt, und daß nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings in den noch erdfeuchten (noch nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte mittels eines Fräswerkzeuges ein Rohgerinne gefräst wird, welches dann an der Oberfläche geglättet oder mit einer Auskleidung versehen wird.

[0009] Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, zunächst einen Schachtunterteil-Rohling mit Hilfe einer Form herzustellen, der eine relativ dicke, bis zur Auftrittsfläche des Auftrittes reichende Sohlplatte aufweist. In diese Sohlplatte wird dann mit Hilfe eines Fräswerkzeuges das Gerinne eingefräst, während der Beton noch erdfeucht und nicht ausgehärtet ist. Trotzdem weist dieser Beton durch das Verdichten eine ausreichende Standfestigkeit auf, die das Fräsen ermöglicht. Auf die gefräste Oberfläche kann dann entweder Glattschichtmaterial, z.B. Feinmörtel, aufgetragen und geglättet werden, wobei die vom Fräsen rauhe Oberfläche des noch nicht erhärteten Betons einen idealen Untergrund bildet. Man kann jedoch auch eine Feinmörtelschicht auftragen und in diese Feinmörtelschicht die Teile einer Steinzeug-Auskleidung einbetten. In diesem Fall muß das Rohgerinne zur Berücksichtigung der Dicke der Steinzeug-Auskleidung und der Feinmörtelschicht entsprechend größere Abmessungen aufweisen. Bei Gerinnen ohne Auskleidung kann man u.U. auch auf eine Feinmörtelschicht verzichten, wenn die Kontur des Gerinnes entsprechend genau ausgefräst wird und anschließend die gefräste Oberfläche durch eine Streichbewegung geglättet wird. Diese Streichbewegung kann mittels eines speziellen Streichwerkzeuges oder auch beispielsweise durch den Fräser selbst ausgeführt werden, indem man diesen zum Glattstreichen in einer Drehrichtung antreibt, die entgegengesetzt zu der Drehrichtung ist, welche beim Fräsen verwendet wird.

[0010] Bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schachtunterteil bestehen das Gerinne und der Auftritt aus einem Stück mit der Schachtwandung und der Sohlplatte. Da es sich hierbei um verdichteten Beton handelt, wird eine hohe Qualität von Gerinne und Auftritt gewährleistet. Das Herausfräsen des Gerinnes aus der dicken Sohlplatte erfordert einen geringeren Zeitaufwand und kann insbesondere auch unter Verwendung eines programmgesteuerten Roboters oder dgl. erfolgen. Auch weitere, nachstehend noch näher geschilderte Arbeiten können mit Hilfe dieses Roboters ausgeführt werden, wie z.B. das Aufbringen und Glattstreichen einer Feinmörtelschicht, die sich mit dem noch erdfeuchten Beton des Schachtunterteil-Rohlings sehr gut verbindet. Hierdurch und durch die Tatsache, daß Gerinne und Auftritt mit dem übrigen Schachtunterteil aus einem Stück bestehen, wird eine hohe Haltbarkeit erreicht. Die Verwendung eines programmgesteuerten Roboters oder einer ähnlichen Maschine macht nicht nur die schwere Handarbeit überflüssig, sondern sie gewährleistet auch kürzeste Lieferzeiten bei großer Flexibilität. Der Roboter kann nämlich entsprechend den jeweiligen Kundenbestellungen programmiert werden, was auch mit verhältnismäßig geringer Vorbereitungszeit möglich ist. Die Daten zum Ansteuern der Roboterbewegung stehen per EDV zur Verfügung und brauchen nur mit einem Zusatzprogramm, z.B. einem CAD-Prozeßdatenkonverter in Roboterbewegungen umgewandelt zu werden.

[0011] Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten desselben sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

Figur 1

einen Querschnitt des Schachtunterteil-Rohlings nach dem Entschalen,

Figur 2

eine Draufsicht auf diesen,

Figur 3

die Seitenansicht eines Roboters während des Ausfräsens des Rohgerinnes,

Figur 4

eine Draufsicht auf das Schachtunterteil mit dem ausgefrästen Rohgerinne,

Figur 5

einen Querschnitt des fertigen Schachtunterteils nach der Linie V-V der Figur 6,

Figur 6

einen weiteren Querschnitt desselben nach der Linie VI-VI der Figur 5.

[0012] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in einer nicht dargestellten Form, in welcher erdfeuchter Frischbeton eingebracht und durch Rütteln verdichtet wurde, der in Figur 1 und 2 dargestellte Schachtunterteil-Rohling 1 hergestellt. Dieser besteht aus einer Schachtwand 2 mit den üblichen Abmessungen und einer Sohlplatte (Bodenplatte) 3, die gegenüber den üblichen Sohlplatten eine wesentlich größere Dicke aufweist. Die Sohlplatte 3 erstreckt sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftrittes 4. Die Dicke D der Sohlplatte 2 entspricht damit in etwa der Summe der in DIN 3034, Teil 1, Seite 4, angegebenen Maße h₂ (Auftrittshöhe) plus f (Sohlplattendicke, ohne Berücksichtigung der Dicke einer Gerinneauskleidung). Der Schachtunterteil-Rohling weist ferner beim gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Anschlußöffnungen 5 auf.

[0013] In der Praxis können auch mehrere Anschlußöffnungen vorgesehen sain. Die Anschlußöffnungen 5 werden bei einer Herstellung des Schachtunterteilrohlings 1 durch entsprechende Aussparungskerne 6 geformt, die mit entsprechenden Halterungen in der Form befestigt sind.

[0014] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, wenn beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings 1 zum Formen der Anschlußöffnungen 5 Aussparungskerne 6 verwendet werden, die sich über die Wanddicke s der Schachtwand 2 hinaus nach innen in die dicke Sohlplatte 2 erstrecken. Zu diesem Zweck ist jeder Aussparungskern zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem äußeren Kernteil 6a und einem inneren Kernteil 6b. Durch das innere Kernteil 6b wird jeweils ein erster Abschnitt 7a des Gerinnes eingeformt. Die Länge l dieses ersten Abschnittes 7a kann etwa 100 bis 150 mm betragen. Dank der zweiteiligen Ausgestaltung des Aussparungskernes 6 kann das innere Kernteil 6b nach dem Lösen der Schraube 8 zum Inneren des Rohlings 1 hin ausgebaut werden, während das äußere Kernteil 6a radial nach außen abgezogen werden kann. Durch die Formung der ersten Schachtabschnitte 7a wird das nachstehend beschriebene Ausfräsen erleichtert, insbesondere wird das Volumen des auszufräsenden Betonmaterials reduziert. Man braucht auch mit dem Fräswerkzeug nicht so dicht an die Schachtwand 2 heranzufahren, was die Konstruktion der zur Führung des Fräswerkzeuges verwendeten Maschine bzw. Roboters vereinfacht.

[0015] Ferner ist die Form zur Herstellung des Schachtunterteil-Rohlings 1 so ausgestaltet, daß die Oberfläche des Auftrittes 4 beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings zum Zentrum desselben hin kegelig abfallend geformt wird, wie es in Figur 1 dargestellt ist.

[0016] Nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings 1 wird aus der dicken Sohlplatte 3 mittels eines Fräswerkzeuges 9 ein Rohgerinne 7' ausgefräst, wie es in Figur 3 und 4 dargestellt ist. Das Herausfräsen des erdfeuchten, noch nicht erhärteten, jedoch verdichteten Betons könnte gegebenenfalls auch mittels eines von Hand geführten Fräswerkzeuges erfolgen. Zweckmäßig wird hierzu jedoch eine programmgesteuerte Maschine verwendet, die Bewegungen des Fräswerkzeuges 9 entlang mehrerer Achsen zuläßt. Insbesondere kann hierzu ein in Figur 3 dargestellter Industrieroboter 10 verwendet werden.

[0017] Zur Ansteuerung der Maschinen- bzw. Roboterbewegungen können zweckmäßig die in einer CAD- oder EDV-Anlage enthaltenen Daten verwendet werden, die mit einem Zusatzprogramm, z.B. einem CAD-Prozeßdatenkonverter, in Roboterbewegungen umgesetzt werden. Die CAD- bzw. EDV-Anlage enthält alle Daten des gewünschten Gerinnes, wie Durchmesser, Krümmungsradius, Abzweigungen usw.. Mit dem Industrieroboter 10 kann vollautomatisch das Betonmaterial Schicht für Schicht aus der dicken Sohlplatte mittels des Fräswerkzeuges 9 ausgefräst und dabei das in Figur 4 dargestellte Rohgerinne 7' zwischen den bereits fertig geformten Gerinneabschnitten 7a herausgefräst werden. Das herausgefräste Betonmaterial wird mittels des Saugschlauches 11 abgesaugt. Das ausgefräste und abgesaugte Betonmaterial, welches noch nicht abgebunden ist, wird zweckmäßig dem zur Herstellung weiterer Schachtunterteil-Rohlinge bereitgestellten Frischbeton zugemischt.

[0018] Nach dem Herausfräsen des Rohgerinnes 7' kann nun in verschiedener Weise weiterverfahren werden. Beim Herausfräsen des Betons entsteht zunächst eine rauhe Oberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen in Korngröße des Betons. Diese Oberfläche bietet anschließend den idealen Untergrund für einen Glattstrich. Das Glattschichtmaterial, z.B. Feinmörtel, der durch Dispersionen veredelt sein kann, kann ebenfalls nach Auswechseln des Fräswerkzeuges und Einbau einer entsprechenden Auftragsvorrichtung mittels der programmgesteuerten Maschine 10 aufgebracht und anschließend programmgesteuert glattgestrichen werden, da auch hier die Daten zur Bearbeitung der Kontur des Gerinnes vorliegen. Nach dem Aufbringen und Glattstreichen der Feinmörtelschicht weist dann das Gerinne 7 die in Figur 5 und 6 dargestellte endgültige Form auf. Durch geeignete Zusätze zum Feinmörtel können der Reibungswiderstand und die Wassereindringtiefe verringert werden. Ebenso können Komponenten zugemischt werden, die die Aushärtedauer verkürzen. Man kann gegebenenfalls mit einer derartigen veredelten Feinmörtelschicht auch den Auftritt 4 beschichten.

[0019] U.U. ist es auch möglich, auf eine Feinmörtelschicht ganz zu verzichten, wenn das Herausfräsen entsprechend konturengenau erfolgt. In diesem Fall wird dann nach dem Fräsen die gefräste Oberfläche nur noch glattgestrichen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zum Glattstreichen das Fräswerkzeug 9 verwendet wird, welches jedoch dann beim Glattstreichen in einer Drehrichtung angetrieben wird, die entgegengesetzt zu der beim Fräsen verwendeten Drehrichtung ist.

[0020] Auf einen Glattstrich kann auch dann verzichtet werden, wenn in das Rohgerinne anschließend eine Auskleidung aus Steinzeug unter Zwischenschaltung einer Feinmörtelschicht eingesetzt wird. Hierbei muß jedoch das Rohgerinne wegen der Dicke der Steinzeugelemente und der Feinmörtelschicht entsprechend größere Abmessungen aufweisen.

[0021] Das Fräsen des Rohgerinnes in den erdfeuchten Beton mittels eines rotierenden, mehrschneidigen Fräswerkzeuges ist die wirtschaftlichste Art der Gerinneherstellung. Gegebenenfalls könnte jedoch das Rohgerinne auch aus dem erdfeuchten Beton herausgeschabt oder -gekratzt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Schachtunterteilen aus Beton oder dgl., bei welchem in einer Form das aus einer Schachtwand und einer Sohlplatte (Bodenplatte) bestehende Schachtunterteil unter Verdichten des erdfeuchten Betons geformt wird, dabei durch in die Form eingesetzte Aussparungskerne Anschlußöffnungen gebildet werden und nach dem Entschalen in dem Bereich oberhalb der Sohlplatte ein die Anschlußöffnungen verbindendes Gerinne mit seitlichem Auftritt eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form ein Schachtunterteil-Rohling mit einer dicken Sohlplatte geformt wird, die sich höhenmäßig bis zur Fläche des späteren Auftritts erstreckt, und daß nach dem Entschalen des Schachtunterteil-Rohlings in den noch erdfeuchten (noch nicht erhärteten) Beton dieser dicken Sohlplatte mittels eines Fräswerkzeuges ein Rohgerinne gefräst wird, welches dann an der Oberfläche geglättet oder mit einer Auskleidung versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings zum Formen der Anschlußöffnungen Aussparungskerne verwendet werden, die sich über die Wanddicke der Schachtwand hinaus nach innen in die dicke Sohlplatte erstrecken und jeweils einen ersten Abschnitt des Gerinnes formen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gefräste Oberfläche des Rohgerinnes Glattschichtmaterial aufgebracht und dieses glattgestrichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Glattschichtmaterial Feinmörtel aufgebracht wid.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug von einer programmgesteuerten Maschine geführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glätten bzw. Glattstreichen mittels eines von der programmgesteuerten Maschine geführten Werkzeuges erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Glätten bzw. Glattstreichen das Fräswerkzeug verwendet wird, welches in der umgekehrten Drehrichtung angetrieben wird wie beim Fräsen.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als programmgesteuerte Maschine ein Industrieroboter verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Maschinen- bzw. Roboterbewegungen die in einer CAD-Anlage enthaltenen Daten verwendet und durch einen CAD-Prozeßdatenkonverter in Roboterbewegungen umgewandelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Auftritts beim Formen des Schachtunterteil-Rohlings zum Zentrum desselben hin abfallend geformt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Auftrittes kegelig abfallend geformt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgefräste Betonmaterial abgesaugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgefräste Betonmaterial dem zur Herstellung weiterer Schachtunterteil-Rohlinge bereitgestellten Frischbeton zugemischt wird.

14. Schachtunterteil aus Beton oder dgl., hergestellt mit einem Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.

Zeichnung