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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING A WALL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/015816
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention provides a method for producing a wall element for a traffic barrier wall, and also a wall element produced by the method and combining the advantages of wall elements made of steel and of concrete. According to the invention, a peripherally closed steel frame composed of steel profiles is first produced and then placed on a level supporting surface such that the compartment peripherally enclosed by the steel frame can be filled with concrete, and after the concrete has set and at least partially cured, the “hybrid” wall element thus composed of a peripheral steel frame and an inner concrete core can be lifted off the supporting surface again.

Inventors:
BERGHAUS, Dieter (Unterblissenbach 5c, Kürten, 51515, DE)
Application Number:
EP2008/006044
Publication Date:
February 05, 2009
Filing Date:
July 23, 2008
Export Citation:
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Assignee:
AVS MELLINGEN GMBH (Hirtentorstrasse 2, Mellingen, 99441, DE)
BERGHAUS, Dieter (Unterblissenbach 5c, Kürten, 51515, DE)
International Classes:
E01F15/08; E02D29/02
Domestic Patent References:
WO2005099389A22005-10-27
Foreign References:
FR2894263A12007-06-08
US20070036616A12007-02-15
Attorney, Agent or Firm:
HENNICKE, Rüdiger et al. (Buschhoff, Hennicke Althau, Postfach 19 04 08 Köln, 50501, DE)
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Claims:

A n s p r ü c h e :

1. Verfahren zum Herstellen eines Wandelements für eine Verkehrsleitwand mit folgenden Verfahrensschritten:

Herstellen eines im Wesentlichen aus zwei Seitenteilen (15, 16), einem Oberteil (17) und einem Unterteil (18) aus Stahlprofilen bestehenden, umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmens (14) , dessen Dicke (d) zwischen den Seitenflächen (27) der Stahlprofile (15 bis 18) der gewünschten Wanddicke des Wandelements (10) entspricht;

Auflegen des Stahlrahmens (14) mit der einen Seitenfläche (27) seiner Stahlprofile (15 bis 18) auf eine im Wesentlichen ebene, vorzugsweise horizontale Auflagefläche (29) ;

Ausfüllen des von dem auf der Auflagefläche aufliegenden Stahlrahmens (14) begrenzten Gefaches (21) bis in die Höhe der oberen, zweiten Seitenfläche (27) seiner Stahlprofile mit Beton (20) ; und

Abheben des derart erstellten Stahl-Beton-Wandelements (10) von der Auflagefläche (29) nach Verfestigung und wenigstens teilweisem Aushärten des eingebrachten Betons.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ausfüllen des Stahlrahmens (14) in dem von diesem begrenzten Gefach (21) eine Bewehrung (23) angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (23) an den Stahlprofilen (15 bis 18) des Stahlrahmens

(14) befestigt, insbesondere angeschweißt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Beton ein selbstverdichtender bzw. selbstentlüftender Beton verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (29) mit einem Trennmittel (30) versehen wird, bevor das Gefach (21) mit Beton ausgegossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennmittel (30) öl verwendet wird.

7. Wandelement für eine Verkehrsleitwand, insbesondere herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen aus zwei Seitenteilen (15, 16), einem Unterteil (18) und einem Oberteil (17) aus Stahlprofilen bestehenden umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmen (14), wobei das von dem Stahlrahmen (14) umfangsseitig begrenzte Gefach (21) mit einer Ausfüllung (20) aus Beton versehen ist.

8. Wandelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfüllung (20) aus bewehrtem Beton besteht und dass die Bewehrungseinlagen mit den Stahlprofilteilen (15 bis 18) verbunden, insbesondere verschweißt sind.

9. Wandelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlprofile (15 bis 18) U- und/oder H-Profile sind, deren zueinander parallele Schenkel (22) die Betonausfüllung (20) im Randbereich des Wandelements (10) überdeckend einfassen.

10. Wandelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (15, 16) mit dem Unterteil (18) und dem Oberteil (17) an ihren Stoßstellen in den Eckbereichen

(19) des Wandelements (10) fest verbunden, insbesondere verschweißt sind.

Description:

Titel: Verfahren zum Herstellen eines Wändelements

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wandelements für eine Verkehrsleitwand und ist außerdem auf ein Wandelement für eine Verkehrsleitwand gerichtet, das insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.

Verkehrsleitwände finden in verschiedenartigen Ausgestaltungen Anwendung auf öffentlichen Straßen, wo sie die Fahrspuren für Kraftfahrzeuge seitlich begrenzen und insbesondere eine Trennung der unterschiedlichen Fahrtrichtungen absichern. Verkehrsleitwände werden insbesondere in Baustellenbereichen aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt, deren Länge so bemessen ist, dass sie mit üblichen Transportfahrzeugen zum Einsatzort transportiert und von diesem wieder abgeholt werden können. Die Länge der Segmente, die für solche Zwecke eingesetzt werden, hängt insbesondere auch von ihrem Gewicht und damit ihrem Material ab; Segmente für Stahlschutzwände können beispielsweise eine Länge von mehr als 15 m haben, da solche Stahl - schutzwandelemente ein vergleichsweise geringes, auf ihre Länge bezogenes spezifisches Gewicht aufweisen. Bekannte Betonwandelemente sind verglichen mit Wandelementen aus Stahl bei vergleichbarer Länge erheblich schwerer, denn sie weisen wegen der im Allgemeinen geforderten Aufstandsbreite einen vergleichsweise breiten Fußbereich auf, so dass die für die bekannten Betonelemente einzusetzende Betonmenge pro Längeneinheit und damit dementsprechend das Längengewicht sehr groß ist.

Obwohl die bekannten Betonwandelemente bei ihrem Transport wegen ihres hohen spezifischen Längengewichts Nachteile gegenüber Wandelementen aus Stahl aufweisen, werden sie insbesondere an Baustellen,

die für einen längeren Zeitraum eingerichtet werden, häufig bevorzugt, denn ihr beim Transport nachteiliges, hohes spezifisches Längengewicht sorgt im installierten Zustand der Verkehrsleitwand auch für eine gegenüber reinen Stahlelementen höhere Standsicherheit und damit einen höheren Schutz für die Verkehrsteilnehmer. Allerdings kommt es häufig dazu, dass die aus Beton bestehenden Wandelemente an ihren Kantenbereichen ausbrechen bzw. im Fall eines Unfalls insbesondere mit schweren Fahrzeugen wie beispielsweise LKW vollständig durchbrechen können, was unter Umständen einen Austausch einzelner Wandelemente an der Baustelle erforderlich macht und jedenfalls eine Wiederverwendung eines gebrochenen Elements nach Abbau der Baustelle nicht gestattet. Ein besonderer Nachteil der bekannten Beton-Wandelemente besteht in ihrer vergleichsweise aufwendigen Herstellung, denn es sind Formen erforderlich, deren Querschnitt dem Querschnitt der Betonwandelemente mit im Allgemeinen verbreitertem Fußbereich und schmalerem Kopfbereich entspricht, wobei immer nur so viele Wandelemente gleichzeitig hergestellt werden können, wie Formen zur Verfügung stehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wandelement für eine Verkehrsleitwand sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, womit die Vorteile von Betonwandelementen und Stahlwandelementen vereint werden und wobei für die Fertigstellung der Wandelemente insbesondere keine aufwendigen Formen erforderlich sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt zur Lösung dieser Aufgabe die Einhaltung folgender Verfahrensschritte vor:

Herstellen eines im Wesentlichen aus zwei Seitenteilen, einem Oberteil und einem Unterteil aus Stahlprofilen bestehenden, umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmens, dessen Dicke zwischen den Seitenflächen der Stahlprofile der gewünschten Wanddicke des Wandelementes entspricht;

Auflegen des Stahlrahmens mit der einen Seitenfläche seiner Stahlprofile auf eine im Wesentlichen ebene, vorzugsweise horizontale Auflagefläche;

Ausfüllen des auf der Auflagefläche aufliegenden Stahlrahmens bis in die Höhe der oberen, zweiten Seitenfläche seiner Stahlprofile mit Beton,- und

Abheben des derart erstellten Stahl-Beton-Wandelements von der Auflagefläche nach Verfestigung und wenigstens teil- weisem Aushärten des eingebrachten Betons.

Das insbesondere nach diesem Verfahren herstellbare, erfindungsgemäße Wandelement ist demgemäß gekennzeichnet durch einen aus zwei Seitenteilen, einem Unterteil und einem Oberteil aus Stahlprofilen bestehenden, umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmen, wobei das von dem Stahlrahmen umfangsseitig begrenzte Gefach mit einer Ausfüllung aus Beton versehen ist.

Mit der Erfindung wird also ein "Hybrid" -Wandelement aus Stahl und Beton geschaffen, wobei der den Betonkern an dessen Ober-, Unter- und Seitenflächen umfangsseitig einschließende Stahlrahmen dem Wandelement nicht nur eine besonders hohe Stabilität, sondern auch einen zuverlässigen Schutz gegen Ausbrechen der Kanten bzw. Durchbrechen des Betonkerns verschafft und insbesondere die besonders einfache Herstellung des Wandelementes ermöglicht, indem der Stahlrahmen als verlorene Schalung dient, die auf eine ebene, vorzugsweise im Wesentlichen horizontale Auflagefläche aufgelegt und dann einfach mit Beton ausgegossen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und das Wandelement nach der Erfindung erlauben es im übrigen in besonders vorteilhafter Weise, die Stahlrahmenelemente ggf. mit einer in der Aus- fachung vorzugsweise angeordneten Bewehrung bei Bedarf auch über große Distanzen zu transportieren und erst am oder in der Nähe ihres Einsatzortes an einer Baustelle das Gefach mit Beton auszufüllen und die derart fertig gestellten Beton-Stahl -Wandelemente dann an der Baustelle zu einer diese sichernden Verkehrsleitwand aufzustellen. Der Transport lediglich der Stahlrahmen der Wandelemente, der nur einen Bruchteil des Gesamtgewichts ausmacht, ist erheblich kostengünstiger als ein Transport von bereits mit dem Betonkern versehenen Stahlrahmen, so dass ein Transport auch über weite Entfernungen bei-

spielsweise von einem lediglich die Stahlkomponenten zusammenbauenden Hersteller zu einer Baustelle sinnvoll ist, wobei dann an der Baustelle oder einem nahe zu dieser gelegenen Standort nur noch die Betonfüllung einzubringen ist.

Wie bereits angedeutet, wird vorzugsweise vor dem Ausfüllen des Stahlrahmens mit dem Beton in dem von dem Stahlrahmen begrenzten Gefach eine Bewehrung angeordnet, bei der es sich um eine schlaffe Bewehrung beispielsweise aus einem Stahlgitter handeln kann, die aber auch als vorgespannte Bewehrung insbesondere zwischen den beiden Seitenteilen des Stahlrahmens ausgeführt werden kann. Die Bewehrung kann an den Stahlprofilen des Stahlrahmens befestigt, insbesondere angeschweißt werden, so dass sie auch beim Transport der Stahlrahmen-Rohlinge für erfindungsgemäße Wandelemente sicher in den Stahl - rahmen gehalten wird.

Als Beton für das Wandelement kommt verfahrensgemäß vorzugsweise ein selbstverdichtender bzw. selbstentlüftender Beton zum Einsatz, der beim Ausgießen des von dem Stahlrahmen umgrenzten Gefaches dieses lückenlos ausfüllt, ohne dass der Beton mittels Rüttelflaschen od.dgl. verdichtet werden müsste. Die Auflagefläche, bei der es sich beispielsweise um einen an die Größe der Wandelemente angepassten Arbeitstisch mit einer Stahloberfläche handeln kann, wird vorzugsweise mit einem Trennmittel versehen, bevor das Gefach mit Beton ausgegossen wird, wobei als Trennmittel beispielsweise öl verwendet werden kann. Es ist aber auch denkbar, die Auflagefläche als verlorene Schalung an das Wandelement mit anzugießen, beispielsweise als Auflagefläche ein (dünnes) Blech in der Größe des Wandelementes zu verwenden, das nach dem Abbinden und Aushärten des Betons an diesem jedenfalls auf einer Seite des Wandelementes verbleibt, wobei es zusätzlich noch gegen unbeabsichtigtes Lösen von dem Beton an diesem mittels Schrauben oder beim Gießen von Beton umschlossenen Halteankern gesichert werden kann. Es ist sogar möglich, nach dem vollständigen Ausfüllen des Gefaches des Wandelementstahlrahmens von der Oberseite des dann noch liegenden Wandelementes ein (zweites) Blech oder eine andere geeignete, flache Abdeckung auf den Beton aufzule-

gen, womit man dann ein allseitig geschlossenes Wandelement mit einem innen liegenden Betonkern erhält.

Die Stahlprofile für den Stahlrahmen des Wandelements sind vorzugsweise U- und/oder H-Profile, deren zueinander parallele Schenkel die Betonausfüllung im Randbereich des Wandelementes überdeckend einfassen. Die Seitenteile des Stahlrahmens können bevorzugt mit dem Unterteil und dem Oberteil an ihren Stoßstellen in den Eckbereichen des Wandelementes fest verbunden, insbesondere verschweißt sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandelementes sowie Verfahrensschritte zu dessen Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine aus mehreren Wandelementen nach der Erfindung aufgebaute Verkehrsleitwand im Bereich einer Verbindungsstelle zweier Wandelemente in einer Seitenansicht;

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Draufsicht;

Fig. 3 einen auf einem Fertigungstisch abgelegten Stahlrahmen für ein erfindungsgemäßes Wandelement in einer Draufsicht; und

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 im Schnitt längs der Linie IV-IV in vergrößertem Maßstab nach teilweise erfolgtem Ausfüllen des von den Stahlprofilen umschlossenen Gefaches .

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei jeweils nur über eine Teillänge dargestellte Wandelemente 10a, 10b, die zur Bildung einer durchgehenden, in ihrer Gesamtheit mit 11 bezeichneten Verkehrsleitwand im Bereich ihrer stirnseitigen Stoßstellen 12a, b mittels Wandverbindern 13 miteinander verbunden sind.

Die Wandelemente 10 haben einen über ihre Höhe h konstanten, rechteckigen Querschnitt. Dabei beträgt die Dicke der Wandelemente bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 155 mm, während ihre Höhe h bei 600-800 mm liegt. Wie die Zeichnungen gut erkennen lassen, besteht jedes der Wandelemente 10 aus einem umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmen 14 aus zwei Seitenteilen 15, 16 sowie einem Oberteil 17 und einem Unterteil 18, die an ihren Enden in den Eckbereichen 19 des Wandelementes miteinander verschweißt sind, sowie aus einer Ausfüllung 20 aus bewehrtem Beton, der in das von dem Stahlrahmen 14 umschlossene Gefach 21 eingebracht ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Stahlprofile, die beim Oberteil 17 und beim Unterteil 18 U-Profile und an den Seitenteilen 15, 16 H-Profile sind, mit ihren zueinander parallelen Schenkeln 22 die Betonausfüllung 20 im Randbereich des Wandelements 10 überdeckend einfassen.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Wandelementes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt derart, dass zunächst der Stahlrahmen 14 aus den beiden Seitenteilen 15, 16 und dem Ober- und Unterteil 17, 18 zusammengeschweißt wird. Anschließend wird in dem sich dann von dem umfangsseitig geschlossenen Stahlrahmen begrenzten Gefach 21 eine Bewehrung 23 angeordnet, die bei dem Ausführungsbeispiel zum einen aus in Wandlängsrichtung verlaufenden, zwischen den Seitenteilen 15, 16 vorgespannten Zugankern 24 und zum anderen aus einer schlaffen Bewehrung in Form einer Bewehrungsmatte 25 besteht, die mit vertikal zwischen Oberteil 17 und Unterteil 18 verlaufenden Moniereisen 26 durch Schweißpunkte fest mit den Stahlprofilen verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen worden, dass die Bewehrung nicht seitlich über die äußeren Seitenflächen 27 des Stahlrahmens bzw. der diesen bildenden Stahlprofile vorragt.

Der derart aus den U- bzw. H-Profilen zusammengesetzte Stahlrahmen wird dann mit seiner einen Seitenfläche 27 auf einen Arbeitstisch 28 aufgelegt, dessen Auflagefläche 29 aus Stahl besteht und mit einem dünnen ölfilm 30 als Trennmittel versehen ist. Anschließend wird das Gefach 21 mit einem selbstverdichtenden Beton in voller Dicke d, also bis zur oberen Seitenfläche 27 des Stahlrahmens ausgegossen, wo-

bei der Beton auch die von den Schenkeln und dem Steg der Stahlprofile gebildete, U- förmige Ausnehmung vollständig ausfüllt, wie dies insbesondere in Fig. 4 an der linken Seite erkennbar ist. Nach Verfestigung und teilweisem Aushärten des in das Gefach eingebrachten Betons kann das Wandelement von dem Arbeitstisch abgehoben und zum weiteren Aushärten an einem Lagerplatz abgestellt werden, bevor es nach Erreichen seiner hierfür erforderlichen Mindestfestigkeit an einer Baustelle mit anderen Wandelementen und Wandverbindern zu der Verkehrsleitwand 11 zusammengebaut wird.

Es ist erkennbar, dass der Stahlrahmen ggf. zusammen mit der in dessen Gefach angeordneten Bewehrung als Wandelementrohling wegen seines im Vergleich zum fertigen Wandelement erheblich geringeren Gewichts leicht transportierbar ist und somit auch über große Entfernungen hin in die Nähe einer Baustelle verbracht werden kann, wo dann die Fertigstellung des Wandelementes "vor Ort" lediglich durch Ausfüllen des noch leeren Gefaches mit Beton erfolgt. Der Stahlrahmen 14 verbleibt als verlorene Schalung am Rand des Betonkerns und verleiht diesem hierdurch eine erhöhte Festigkeit sowie einen Schutz gegen Ausbrechen der Kanten des Betons . Auch wenn der Betonkern des Wandelementes beispielsweise nach einem Unfall einen Riss aufweisen sollte, was bei reinen Betonteilen regelmäßig deren Austausch erforderlich macht, kann das Wandelement in der Verkehrsleitwand verbleiben, denn der Stahlrahmen verleiht ihm weiterhin die erforderliche strukturelle Festigkeit.