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Dokumentenidentifikation DE10303703A1 12.08.2004
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden Betonsockels für einen Fahrweg einer Magnetschwebebahn auf einem vorbereiteten Untergrund
Anmelder Wilcken, Alexander von, 80939 München, DE
Erfinder Wilcken, Alexander von, 80939 München, DE
Vertreter Weickmann & Weickmann, 81679 München
DE-Anmeldedatum 30.01.2003
DE-Aktenzeichen 10303703
Offenlegungstag 12.08.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.08.2004
IPC-Hauptklasse E01B 25/30
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden Betonsockels (20) für einen Fahrweg (10) einer Magnetschwebebahn auf einem vorbereiteten Untergrund (14) umfasst einen mit Fahrwerk (62) versehenen Rahmen (52), welcher zur Fertigung des Betonsockels (20) auf dem vorbereiteten Untergrund (14) in Fahrweglängsrichtung (L) bewegbar ist, bezogen auf die Fahrweglängsrichtung (L) an beiden Seiten des Rahmens (52) Seitenschalungsanordnungen (68), wobei zwischen den Seitenschalungsanordnungen (68) in einem - bezogen auf die Fahrweglängsrichtung (L) - vorderen Bereich ein Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) gebildet ist und einem hinteren Bereich ein Betonmaterialnachformungsbereich (72) gebildet ist, in dem Betonmaterialnachformungsbereich (72) eine sich zwischen den Seitenschalungsanordnungen (68) erstreckende und den Volumenbereich zwischen diesen in einem Längenbereich nach oben abschließende Deckschalungsanordnung (78).

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden Betonsockels für einen Fahrweg einer Magnetschwebebahn auf einem vorbereiteten Untergrund.

Aus dem nachveröffentlichten deutschen Gebrauchsmuster 202 07 670 ist ein Fahrweg für eine Magnetschwebebahn bekannt, bei welchem im Wesentlichen quer zu einer Fahrweglängsrichtung sich erstreckende Trägerelemente für die Statoranordnung auf einem in der Fahrweglängsrichtung im Wesentlichen durchgehend ausgebildeten Betonsockel getragen sind. Dabei sind die Trägerelemente im Bereich jeweiliger Einzelstützpunkte an der Oberseite des Betonsockels arretiert. Der Betonsockel selbst wiederum ist auf einem in der Fahrweglängsrichtung ebenfalls im Wesentlichen durchgehenden Untergrund gefertigt, welcher vorzugsweise eine an beiden Seiten über den Betonsockel überstehende Betontragplatte umfasst. Es sei darauf hingewiesen, dass, sofern hier von in der Fahrweglängsrichtung durchgehend die Rede ist, dies selbstverständlich auch beinhaltet, dass der Untergrund, also beispielsweise die Betontragplatte, oder/und der darauf gefertigte Betonsockel in Bereichen, in welchen beispielsweise Einsenkungen, Flussläufe o. dgl. zu überbrücken sind, unterbrochen sein können.

Im Gegensatz zu Fahrwegen für Magnetschwebebahnen, bei welchen die Statorträgeranordnung nach Art von Brücken auf einer Vielzahl von in der Fahrweglängsrichtung aufeinander folgenden Pfeilern getragen ist, ist der aus der vorangehenden Druckschrift bekannte Fahrweg wesentlich kostengünstiger realisierbar und ist insbesondere auf Grund der möglichen geringeren Bauhöhe auch in Bereichen einsetzbar, in welchen der Fahrweg in einem Tunnel verläuft.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, mit welchen ein Betonsockel eines Fahrwegs für eine Magnetschwebebahn in einfacher und effizienter Art und Weise mit hoher Präzision auf einem bereits vorbereiteten Untergrund gefertigt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden Betonsockels für einen Fahrweg einer Magnetschwebebahn auf einem vorbereiteten Untergrund, umfassend einen mit Fahrwerk versehenen Rahmen, welcher zur Fertigung des Betonsockels auf dem vorbereiteten Untergrund in Fahrweglängsrichtung bewegbar ist, bezogen auf die Fahrweglängsrichtung an beiden Seiten des Rahmens Seitenschalungsanordnungen, wobei zwischen den Seitenschalungsanordnungen in einem – bezogen auf die Fahrweglängsrichtung – vorderen Bereich ein Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich gebildet ist und einem hinteren Bereich ein Betonmaterialnachformungsbereich gebildet ist, in dem Betonmaterialnachformungsbereich eine sich zwischen den Seitenschalungsanordnungen erstreckende und den Volumenbereich zwischen diesen in einem Längenbereich nach oben abschließende Deckschalungsanordnung.

Von Bedeutung ist bei der vorliegenden Erfindung, dass der Betonsockel auf dem vorbereiteten Untergrund, also beispielsweise einer Betontragplatte, auch über größere Längenabschnitte hinweg in kontinuierlicher Art und Weise gefertigt werden kann, wobei durch das Vorsehen des Betonmaterialaufnahme-Vorformungsbereichs und des Betonmaterialnachformungsbereichs eine sehr gleichmäßig arbeitende und zu einem präzise gefertigten Betonsockel führende Anordnung geschaffen ist. Die kontinuierliche, präzise Fertigung in der Fahrweglängsrichtung hat neben dem Vorteil, dass das Aufbauen einer Schalungsanordnung und das nach dem zumindest teilweisen Aushärten des Betonmaterials wieder nötige Entfernen derselben vermieden werden können, den Vorteil, dass die Erzeugung von wiederholt auftretenden Stoßbereichen dort, wo eine ortsfest stehende Schalung endet, vermieden werden kann.

Um beim Übergang zwischen dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich und dem Betonmaterialnachformungsbereich sicherzustellen, dass im Betonmaterialnachformungsbereich in allen mit Betonmaterial zu füllenden Volumenabschnitten ausreichend Material vorhanden ist, wird vorgeschlagen, dass die Seitenschalungsanordnungen in dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen, als in dem Betonmaterialnachformungsbereich. Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Seitenschalungsanordnungen zwischen dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich und dem Betonmaterialnachformungsbereich einen sich trichterartig verjüngenden Übergangsbereich bilden. Die Deckschalungsanordnung kann sich dann an den Übergangsbereich anschließend erstrecken.

Um beim Aufbau des Betonsockels sicherzustellen, dass das Betonmaterial ausreichend verdichtet ist und somit ein Betonsockel mit der erforderlichen Qualität gefertigt werden kann, wird vorgeschlagen, dass eine Verdichtungsanordnung vorgesehen ist zum Verdichten des für den Aufbau des Betonsockels vorgesehenen und im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich aufgenommenen Betonmaterials. Da vor allem vor bzw. beim Übergang in den Betonmaterialnachformungsbereich sichergestellt sein muss, dass das für den Aufbau des Betonsockels vorgesehene Betonmaterial geeignet fließfähig und in geeignetem Ausmaß verdichtet ist, wird vorgeschlagen, dass die Verdichtungsanordnung zumindest im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich vorgesehen ist.

Die Verdichtungsanordnung kann eine Mehrzahl von Rüttelorganen umfassen. Dabei kann dadurch, dass wenigstens ein Teil der Rüttelorgane sich mit einer Längserstreckung derselben im Wesentlichen in Höhenrichtung erstreckend angeordnet ist, sichergestellt werden, dass auch in dem tiefer gelegenen Volumenbereich des zu formenden Betonmaterials eine ausreichende Fluidisierung und Verdichtung auftritt. Wenigstens ein Teil dieser sich im Wesentlichen in Höhenrichtung erstreckenden Rüttelorgane kann in einem Bereich positioniert sein, in welchem eine in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindende Bewehrung einer in der Fahrweglängsrichtung durchgehende Passage aufweist.

Weiterhin kann zum verbesserten Fluidisieren und Verdichten des Betonmaterials vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Rüttelorgane sich mit einer Längserstreckung derselben im Wesentlichen in Horizontalrichtung erstreckend angeordnet ist. Wenigstens ein Teil dieser Rüttelorgane kann dann in einem Bereich positioniert sein, der über einer in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindenden Bewehrung liegt.

Um bei der Voranbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Fahrweglängsrichtung sicherzustellen, dass ein gegenseitiges Stören der in das Betonmaterial eintauchenden Rüttelorgane mit der von diesem Betonmaterial bereits umgossenen Bewehrung nicht auftritt, wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens ein Teil der Rüttelorgane in einem Bereich positioniert ist, der außerhalb eines Umrisses einer in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindenden Bewehrung liegt. Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt kann dabei weiter vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Rüttelorgane in einem Bereich positioniert ist, der außerhalb eines Umrisses einer in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindenden Bewehrung liegt. Es wird dadurch möglich, hinter den Rüttelorganen, welche in den Umriss der Bewehrung eintauchen, Querbewehrungselemente auf das Betonmaterial aufzulegen bzw. in dieses einzudrücken, so dass sie auf der vom Beton umgossenen Bewehrung aufliegen, um auch die zunächst noch vorhandenen Passagen für die tiefer eintauchenden Rüttelorgane mit Bewehrungselementen zu überbrücken. Ein gegenseitiges Stören mit den nachfolgenden, nicht in den Umriss der Bewehrung eintauchenden Rüttelorganen tritt dann nicht auf.

Weiterhin ist es möglich, dass wenigstens ein Teil der Rüttelorgane in einem Bereich positioniert ist, der außerhalb eines durch den Betonmaterialnachformungsbereich definierten Umrisses des zu fertigenden Betonsockels liegt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, dass das bei der Voranbewegung die Vorrichtung in den Querschnitt des zu fertigenden Betonsockels zu verdrängende Betonmaterial, insbesondere das seitenschalungsnah positionierte Betonmaterial, ausreichend fluidisiert und verdichtet wird.

Um eine einfache Anpassbarkeit an verschiedene Untergrundformationen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Schalungsanordnungen an oder/und mit dem Rahmen höhenverstellbar sind. Weiter kann gemäß einem vorteilhaften Aspekt vorgesehen sein, dass die Deckschalungsanordnung bezüglich der Seitenschalunganordnung höhenverstellbar ist, so dass das obere Niveau des zu fertigenden Betonsockels anpassbar bzw. die Höhe dieses Betonsockels veränderbar oder auswählbar ist.

Dem Fahrwerk der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Antrieb zugeordnet sein, so dass diese Vorrichtung als selbstfahrende Vorrichtung arbeiten kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden, bewehrten Betonsockels für einen Fahrweg einer Magnetschwebebahn, vorzugsweise vermittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend das Vorformen und Verdichten des Betonmaterials für den Betonsockel in einem in der Fahrweglängsrichtung vorangehenden Verdichtungsbereich zumindest vermittels Rüttelorganen, welche in den Umriss einer in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindenden Bewehrung eintauchen, das Verformen und Verdichten des Betonmaterials in einem in der Fahrweglängsrichtung nachlaufenden Verdichtungsbereich vermittels Rüttelorganen, die nicht in den Umriss der in das Betonmaterial des Betonsockels einzubindenden Bewehrung eintauchen, das Auflegen von Querbewehrungselementen auf das Betonmaterial oder/und die in dieses einzubindende Bewehrung in einem Bereich zwischen dem vorangehenden Verdichtungsbereich und dem nachlaufenden Verdichtungsbereich, das Nachformen des Betonmaterials in einem Bereich hinter der nachlaufenden Verdichtungsanordnung.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:

1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

2 einen Fahrweg für eine Magnetschwebebahn mit einem erfindungsgemäß zu fertigenden Betonsockel im Querschnitt;

3 die in 1 gezeigte Vorrichtung in Draufsicht;

4 die Vorrichtung der 3 in Blickrichtung IV in 3;

5 das im Kreis V erkennbare Detail der 4 vergrößert;

6 die in 3 gezeigte Vorrichtung geschnitten längs einer Linie VI – VI in 3.

Bevor nachfolgend mit Bezug auf die 1 und 3 bis 6 eine Vorrichtung beschrieben wird, mit welcher ein Fahrweg für eine Magnetschwebebahn bzw. ein Betonsockel für einen derartigen Fahrweg in kontinuierlicher Art und Weise gefertigt werden kann, wird mit Bezug auf die 2 der grundsätzliche Aufbau eines derartigen Fahrwegs 10 für eine Magnetschwebebahn beschrieben.

Dieser Fahrweg 10 umfasst als vorbereiteten Untergrund eine ebenfalls aus Betonmaterial beispielsweise auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht o. dgl. gefertigte, vorzugsweise mit Bewehrung 12 versehene Tragplatte 14. Die Tragplatte 14 ist derart profiliert, dass sie an ihrer Oberseite einen in ihrer Längsrichtung (orthogonal zur Zeichenebene der 2) durchgehenden Höckerbereich 16 aufweist. Zum seitlichen Rand hin ist jeweils ein abfallender Flankenbereich 18 vorhanden, und der über dieser Tragplatte 14 zu fertigende Betonsockel 20 erstreckt sich seitlich – bezogen auf die Fahrweglängsrichtung – so weit über den Höckerbereich 16 hinaus, dass er, wie in 2 auch erkennbar, mit Flankenbereichen 22 noch über die Flankenbereiche 18 der Tragplatte 16 übersteht. Es kann auf diese Art und Weise vermieden werden, dass vom Sockelbereich 18 abtropfendes bzw. daran herablaufendes Wasser in den Übergangsbereich zwischen der Tragplatte 14 und dem Betonsockel 20 eindringt. Der in der 2 erkennbare Überstand in diesem Übergangsbereich ist mit nachfolgend noch erläuterten Kunststoffprofilen 24 o. dgl. ausgefüllt.

Auf der Oberseite 26 des Betonsockels 20 ist eine Trägeranordnung 28 für die Statoranordnung 30 einer Magnetschwebebahn festgelegt. Diese Trägeranordnung 28 kann balken- oder plattenartige Elemente umfassen, die im Bereich von beispielsweise jeweils paarweise nebeneinander angeordneten Einzelbefestigungsorganen 32 am Betonsockel 20 fest verankert sind.

Man erkennt in 2 weiter, dass auch der Betonsockel 20 mit einer Bewehrung 34 versehen ist. Diese beispielsweise durch das Zusammenfügen einer Vielzahl einzelner Bewehrungsstahlelemente aufgebaute Bewehrung ist vorzugsweise in gitter- oder korbartiger Struktur in der Fahrweglängsrichtung langgestreckt und ebenso durchlaufend, wie der Betonsockel 20 selbst. Die Bewehrung 34 weist in der Fahrweglängsrichtung sich erstreckende Längsbewehrungselemente 36, quer zur Fahrweglängsrichtung sich erstreckende Querbewehrungselemente 38 sowie im Wesentlichen in Höhenrichtung sich erstreckende Vertikalbewehrungselemente 40 auf. All diese Bewehrungselemente 36, 38, 40 sind durch Verschweißung, Verrödeln o. dgl. zu einer festen Struktur verbunden, die nachfolgend mit dem für den Betonsockel 20 vorgesehenen Betonmaterial zu umgießen ist. Dabei sind, wie nachfolgend noch weiter erläutert, in dieser Bewehrung 34 zwei sich näherungsweise in Höhenrichtung erstreckende Passagen 42 in seitlichem Abstand vorgesehen, die in der Fahrweglängsrichtung 42 und nach oben offen sind. Die die Bewehrung 34 oben abschließenden und auch diese Passagen 42 überbrückenden Querbewehrungselemente 38 werden erst in einem späteren Stadium der Herstellung des Betonsockels 20 aufgebracht, was nachfolgend ebenfalls noch detaillierter beschrieben wird. Man erkennt weiter, dass im Bereich dieser Passagen 42 auch die zur Festlegung der Statorträgeranordnung 28 dienenden und am Betonsockel 20 festgelegten Verankerungselemente 44 der Einzelbefestigungsorgane 32 liegen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass sichergestellt ist, dass diese in nachfolgend einzubringende Bohrungen einzusetzenden Verankerungselemente 44 in einem Bereich positioniert sind, in welchem die Armierungsstahldichte vergleichsweise gering ist, so dass die Gefahr, dass beim Einbringen der hierfür erforderlichen Bohrungen Armierungsstahldurchbohrt wird, vergleichsweise gering ist.

Mit Bezug auf die 1 und 3 bis 6 wird nachfolgend eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher beim Aufbau eines Fahrwegs 10 für eine Magnetschwebebahn der vorangehend beschriebene Betonsockel 20 auf dem Untergrund, also beispielsweise der in 2 erkennbaren Tragplatte 14, gefertigt werden kann.

Diese in der 1 in perspektivischer Ansicht gezeigte Vorrichtung 50 weißt einen allgemein mit 52 bezeichneten Rahmen auf. In der gezeigten Ausgestaltungsvariante weist dieser Rahmen 52 zwei in einer Fertigungsrichtung, welche im Wesentlichen auch der Fahrweglängsrichtung L entspricht, in Abstand zueinander liegende, U-förmige Portale 54, 56 auf. Diese Portale können durch beispielsweise in den 3 und 4 erkennbare und in der Richtung L sich erstreckende Längsträger 58 miteinander verbunden sein.

An den Portalen 54, 56 bzw. den näherungsweise in Vertikalrichtung oder Höhenrichtung sich erstreckenden und beispielsweise hydraulisch oder mechanisch höhenverstellbaren Portalbeinen 60 sind Einzelfahrwerke 62 zum Bereitstellen eines Fahrwerks der Vorrichtung 50 vorgesehen. Die im dargestellten Beispiel jeweils zwei Räder 64 umfassenden Einzelfahrwerke 62 bzw. zumindest ein Teil davon können/kann angetrieben sein, so dass die Vorrichtung 50 selbständig auf der Tragplatte 14 bzw. den schräg abfallenden Flanken 18 derselben in der Längsrichtung des Fahrwegs bzw. der Fertigungsrichtung L verfahren kann. Um hier eine exakte Führung für die Vorrichtung 50 vorsehen zu können, ist es möglich, in Zuordnung zu zumindest einem der Portale 54, 56 bzw. den daran vorgesehenen Einzelfahrwerken 62 Seitenführungsanordnungen 66 vorzusehen. Diese können durch seitliches Abtasten der Tragplatte 14 dafür sorgen, dass die Vorrichtung 10 exakt mittig bezüglich der Tragplatte 14 fährt und somit der zu fertigende Betonsockel 20 eine definierte Lage bezüglich der Tragplatte 14 einnimmt. Es ist selbstverständlich, dass die Seitenführungsanordnungen 66, welche die Tragplatte 14 mit jeweiligen Führungsrädern 67 abtasten, zur Anpassung an verschiedene Tragplatten 14 verstellbar sein können.

An beiden Seiten – bezogen auf die Fahrweglängsrichtung L bzw. die Fertigungsrichtung – sind an dem Rahmen 52, beispielsweise den in der Längsrichtung L sich erstreckenden Trägern 58, beispielsweise Stahlplatten o. dgl. umfassende Seitenschalungsanordnungen 68 getragen. Der zwischen diesen Seitenschalungsanordnungen 68 begrenzte Volumenbereich kann in zwei Hauptbereiche unterteilt werden, nämlich einen in der Fahrweglängsrichtung bzw. Fertigungsrichtung L vorne liegenden Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70 und einen dahinter liegenden Betonmaterialnachformungsbereich 72. Man erkennt insbesondere in der 1, dass die Seitenschalungsanordnungen 68 bzw. deren in Kontakt mit dem aufgenommenen Betonmaterial 74 tretende Oberflächen im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70 einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen, als dies im Betonmaterialnachformungsbereich 72 der Fall ist, und zwar dort im mittleren und oberen Bereich der Seitenschalungsanordnungen 68, während zum Bilden der vorangehend mit Bezug auf die 2 angesprochenen Flanken 22 des Betonsockels 20 im unteren Bereich die Seitenschalungsanordnungen 68 auch im Betonmaterialnachformungsbereich 72 einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen, beispielsweise den gleichen gegenseitigen Abstand wie im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70. Durch das Bereitstellen der beiden Bereiche 70, 72 wird ein Übergangsbereich 76 gebildet, in welchem die Seitenschalungsanordnungen 68 zumindest in ihrem mittleren und oberen Bereich sich trichterartig verjüngend ausgebildet sind.

Anschließend an den Übergangsbereich 76 ist in dem Betonmaterialnachformungsbereich 72 eine sich zwischen den dort liegenden Abschnitten der Seitenschalungsanordnungen 68 erstreckende Deckschalung 78 vorgesehen. Diese plattenartig ausgebildete Deckschalung 78 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite zwischen den Seitenschalungsanordnungen 68 und begrenzt in dem an den Übergangsbereich 76 anschließenden Bereich des Betonmaterialnachformungsbereichs 72 den nachfolgend mit Betonmaterial auszufüllenden Volumenbereich nach oben hin. Um die definierte Hindurchleitung des Betonmaterials durch den von den Seitenschalungsanordnungen 68 und der Deckschalung 78 umschlossenen Volumenbereich zu gewährleisten, kann am hinteren Endbereich des Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereichs 70 eine sich quer zur Fahrweglängsrichtung L bzw. zur Fertigungsrichtung erstreckende Abschlussplatte 80 vorgesehen sein. Weiterhin ist es möglich, auch bereits im Übergangsbereich 76 einen schalungsartigen Abschluss nach oben vorzusehen, wobei auch dieser sich in Richtung zum Betonmaterialnachformungsbereich 72 hin schräg erstreckend ausgebildet sein, um auch dort eine entsprechende Verjüngung im Übergangsbereich 76 zu gewährleisten. Die zwischen beiden Seitenschalungsanordnungen 68 sich erstreckende Deckschalung 78 ist als Druckplatte oder Druckbohle wirksam, welche den im Betonmaterial aufgebauten Druck nach oben hin aufnimmt und welche durch entsprechende Bewegungsmechanismen, beispielsweise Hydraulikzylinderanordnungen, in einem bestimmten Höhenbereich verstellbar ist, um exakt die Höhe der Oberseite des zu fertigenden Betonsockels vorgeben zu können.

Bei der Fertigung des Betonsockels 20 ist es erforderlich, das in die gewünschte Form zu bringende Betonmaterial 74, das im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70 angeordnet ist, zu fluidisieren und zu verdichten. Hierzu ist eine allgemein mit 82 bezeichnete Verdichtungsanordnung vorgesehen, welche eine vor allem in der 3 deutlich erkennbare Mehrzahl von Rüttelorganen 84, 86, 88 aufweist. Dabei erkennt man, dass die Rüttelorgane 84 und 86, welche als herkömmliche Rüttelflaschen ausgebildet sein können, mit ihrer Längserstreckung im Wesentlichen in Höhenrichtung, also vertikal orientiert angeordnet sind, während die Rüttelorgane 88 sich im Wesentlichen in Horizontalrichtung erstrecken und quer zur Fahrweglängsrichtung bzw. Fertigungsrichtung L liegend nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin erkennt man, dass die sich im Wesentlichen vertikal erstreckenden Rüttelorgane 86 und die im Wesentlichen horizontal orientierten Rüttelorgane 88 in einer Ebene im Wesentlichen quer zur Fahrweglängsrichtung L und kurz vor dem Übergangsbereich 76 positioniert sind, während die im Wesentlichen vertikal sich erstreckenden Rüttelorgane 84 in der Fahrweglängsrichtung L voranlaufend positioniert sind und weiter zur Mitte hin orientiert sind, also zu den Seitenschalungsanordnungen 68 mit größerem Abstand angeordnet sind, als die nachlaufend positionierten Rüttelorgane 86. Man erkennt in der 4, dass durch diese Positionierung der Rüttelorgane 84 erlangt wird, dass diese genau in demjenigen Bereich liegen, in welchem auch die Passagen 42 der in das Betonmaterial 74 einzubettenden Bewehrung 34 liegen. Da diese Passagen 42 in der Fahrweglängsrichtung L und auch nach oben hin offen sind, kann somit ein relativ tiefes Eintauchen dieser Rüttelorgane 84 in das Betonmaterial 74 sichergestellt werden, so dass vor allem auch der unten liegende Volumenbereich ausreichend fluidisiert und somit verdichtet werden kann.

Während die Rüttelorgane 88, 86 an der vorangehend bereits angesprochenen Platte 80 getragen sein können, können die Rüttelorgane 84 an einem in der 4 erkennbaren Querträger 81 getragen sein, welcher beispielsweise mit den Längsträgern 58 fest verbunden ist und somit für einen weiteren strukturellen Zusammenhalt der Seitenschalungsanordnungen 68 sorgt.

Die jeweils paarweise und, wie vor allem auch in 6 erkennbar, zueinander noch höhenmäßig gestaffelt kurz vor dem Übergangsbereich 76 liegenden Rüttelorgane 86 fluidisieren das durch den trichterartigen Übergangsbereich 76 sehr stark zu verdrängende und nahe an den Seitenschalungsanordnungen 68 liegende Betonmaterial und erleichtern somit dessen Verdrängung. Ebenso wie die im Wesentlichen horizontal orientierten Rüttelorgane 88 liegen die im Wesentlichen vertikal orientierten Rüttelorgane 86 außerhalb des Umrisses der mit Betonmaterial 74 zu umgebenden Bewehrung 34, so dass ein gegenseitiges Stören dieser Rüttelorgane 86, 88 mit der Bewehrung 34 nicht auftreten wird.

Durch den Versatz der Rüttelorgane 84, welche in den Umriss der Bewehrung 34 eintauchen, und der Rüttelorgane 86, 88, welche in diesen Umriss nicht eintauchen, wird es möglich, bei der Voranbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 in der Fahrweglängsrichtung L, nachdem die Rüttelorgane 84 das Betonmaterial in einem voranlaufenden Bereich bereits fluidisiert und verdichtet haben, auf die Bewehrung 34 noch die vorangehend bereits angesprochenen und die Passagen 42 nach oben hin abschließenden Querbewehrungselemente 38 aufzulegen, so dass auch im oberen Bereich ein stabiler Zusammenhalt der Bewehrung in Querrichtung erlangt werden kann. Zu diesem Zwecke können diese Querbewehrungselemente 38 in ihren seitlichen Endbereichen umgebogen sein, so dass sie die anderen Bewehrungselemente, beispielsweise die Längsbewehrungselemente 36 übergreifen. Das Auflegen dieser Querbewehrungselemente 38 bei der Voranbewegung der Vorrichtung 50 kann manuell durch entsprechendes Personal oder auch maschinell durch entsprechende Greifer oder Ablagemechanismen erfolgen.

Das in der 5 erkennbare Detail zeigt, dass die Seitenschalungsanordnungen 68 nach unten hin durch einen Gleitrahmen 90 abgeschlossen sind. Dieser sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Seitenschalungsanordnungen 68 erstreckende Gleitrahmen 90 liegt mit einem der Neigung der Flanken 18 der Tragplatte 14 vorzugsweise entsprechend geneigten Auflagebereich 92 auf diesen Flanken 18 auf und sorgt somit für einen bei der Voranbewegung im Wesentlichen dichten Abschluss nach unten hin. Man erkennt weiterhin, dass in diesem unteren Bereich die Seitenschalungsanordnungen 68 bzw. der Gleitrahmen 90 so positioniert sind, dass ausreichend Zwischenraum für den Einbau der Kunststoffabschlusselemente 24 vorhanden ist.

Beim Aufbau des Betonsockels 20 wird, nachdem die Bewehrung 34 mit ihren Passagen 42 auf der Tragplatte 14 gefertigt bzw. positioniert worden ist, an dem stufenartig ausgebildeten inneren Endbereich 19 der Flanken 18 der Tragplatte 14 jeweils ein Kunststoffelement 24 positioniert. Durch die Seitenschalungsanordnungen 68 bzw. den Gleitrahmen 90 werden diese Kunststoffelemente 24 in Anlage an dem stufenartigen Endbereich der Flanken 18 gehalten. Es wird dann Betonmaterial in den Betonamterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70 eingegeben, beispielsweise durch einen vor der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 auf der Tragplatte 14 fahrenden Betontransporter. Dieser kann sich Synchron mit der Vorrichtung 50 in der Fahrweglängsrichtung bewegen, so dass in dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich 70 näherungsweise kontinuierlich Betonmaterial eingegeben wird.

Bei der Voranbewegung der Vorrichtung 50 in der Fertigungsrichtung bzw. Fahrweglängsrichtung L wird das Betonmaterial im Übergangsbereich 76 bzw. vor dem Übergangsbereich 76 aufgestaut, wobei durch die in dieses Betonmaterial zumindest teilweise eintauchenden Rüttelorgane 84, 86, 88 eine Fluidisierung, Verdichtung und Verteilung des Betonmaterials unterstützt wird. Weiter werden bei der Voranbewegung, wie bereits vorangehend angesprochen, in dem zwischen den Rüttelorganen 84 und den Rüttelorganen 86, 88 liegenden Bereich die Querbewehrungselemente 38 aufgelegt. Durch den Übergangsbereich 76 hindurch gelangt dann beim Voranbewegen der Vorrichtung 50 das Betonmaterial 74 in den Nachformungsbereich 72, wo nunmehr die näher aneinander liegenden Seitenschalungsanordnugen 68 und die Deckschalung 78 das Betonmaterial in die für den fertigen Betonsockel 20 vorgesehene Form bringen. Durch die vor dem Übergangsbereich 76 vorgenommene Verdichtung ist das Betonmaterial auch ausreichend kompakt, so dass es dann, wenn durch die Voranbewegung der Vorrichtung 50 das Betonmaterial im hinteren Bereich aus dem Betonmaterialnachformungsbereich 72 austritt, seine Form exakt beibehält und zwar auch bei vergleichsweise hoher Bauhöhe des Betonsockels im Bereich von mehr als einem Meter. Beim Fertigungsvorgang werden gleichzeitig die Kunststoffelemente 24 an ihrer Oberseite mit Betonmaterial übergossen, so dass dadurch auch eine feste Anbindung dieser Kunststoffelemente 24 an den Betonsockel 24 bzw. zwischen den Betonsockel 20 und die Tragplatte 14 erfolgt.

Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 beispielsweise im Bereich des oder über dem Übergangsbereich 76 eine Plattform 100 vorgesehen sein kann, auf welcher das Bedienungspersonal bei der Fertigung des Betonsockels 20 sich aufhalten kann. Ferner kann in diesem Bereich eine als Energiequelle dienende Brennkraftmaschine 102 positioniert sein, ebenso wie ein Bedienpult 104 und ein Elektronikschaltschrank 106. Die Brennkraftmaschine 102 kann beispielsweise einen Generator zur Bereitstellung elektrischer Energie oder/und eine Hydraulikpumpe zur Bereitstellung eines ausreichenden Hydraulikfluiddrucks, beispielsweise zum Antrieb der Einzelfahrwerke 62, oder aber auch direkt mechanische Antriebsenergie zum Antrieb bereitstellen.

Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Bereichen die vorangehend detailliert beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung verändert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, die Deckschalung 78 in ihrer Höhenlage bezüglich der Seitenschalungsanordnungen 68 veränderbar vorzusehen, beispielsweise durch Einsatz entsprechender Hydraulikvorrichtungen, so dass beim Fertigungsvorgang exakt die Höhenlage der Oberseite 26 des Betonsockels 20 vorgegeben werden kann. Neben der Höhenverstellbarkeit der Portale 54, 56 zur Anpassung an verschiedenartig geformte Tragplatten 14 ist es grundsätzlich auch denkbar, diese Portale quer zur Fahrweglängsrichtung L aufspreizbar auszugestalten, um den gegenseitigen seitlichen Abstand der Seitenschalungsanordnungen 68 zur Fertigung verschieden breiter Betonsockel 20 verändern zu können. Auch ist es selbstverständlich möglich, die Positionierung der verschiedenen Rüttelorgane anders vorzugeben, als in 3 erkennbar. So könnten beispielsweise auch im Übergangsbereich 76 Rüttelorgane positioniert sein oder die Rüttelorgane 86 bezüglich der Rüttelorgane 88 in der Richtung L versetzt liegen. Auch die Anzahl, die Formgebung und Größe der Rüttelorgane 84, 86, 88 kann zur Anpassung an spezielle Anwendungen verändert werden.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung durchgehenden Betonsockels (20) für einen Fahrweg (10) einer Magnetschwebebahn auf einem vorbereiteten Untergrund (14), umfassend

    – einen mit Fahrwerk (62) versehenen Rahmen (52), welcher zur Fertigung des Betonsockels (20) auf dem vorbereiteten Untergrund (14) in Fahrweglängsrichtung (L) bewegbar ist,

    – bezogen auf die Fahrweglängsrichtung (L) an beiden Seiten des Rahmens (52) Seitenschalungsanordnungen (68), wobei zwischen den Seitenschalungsanordnungen (68) in einem – bezogen auf die Fahrweglängsrichtung (L) – vorderen Bereich ein Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) gebildet ist und einem hinteren Bereich ein Betonmaterialnachformungsbereich (72) gebildet ist,

    – in dem Betonmaterialnachformungsbereich (72) eine sich zwischen den Seitenschalungsanordnungen (68) erstreckende und den Volumenbereich zwischen diesen in einem Längenbereich nach oben abschließende Deckschalungsanordnung (78).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschalungsanordnungen (68) in dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen, als in dem Betonmaterialnachformungsbereich (72).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschalungsanordnungen (68) zwischen dem Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) und dem Betonmaterialnachformungsbereich (72) einen sich trichterartig verjüngenden Übergangsbereich (76) bilden.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschalungsanordnung (78) sich an den Übergangsbereich (76) anschließend erstreckt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdichtungsanordnung (82) vorgesehen ist zum Verdichten des für den Aufbau des Betonsockels (20) vorgesehenen und im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) aufgenommenen Betonmaterials (74).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsanordnung (82) zumindest im Betonmaterialaufnahme- und Vorformungsbereich (70) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsanordnung (82) eine Mehrzahl von Rüttelorganen (84, 86, 88) umfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (84, 86) der Rüttelorgane (84, 86, 88) sich mit einer Längserstreckung derselben im Wesentlichen in Höhenrichtung erstreckend angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (84) dieser Rüttelorgane (84, 86) im Wesentlichen in einem Bereich positioniert ist, in welchem eine in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindende Bewehrung (34) eine in der Fahrweglängsrichtung (L) durchgehende Passage (42) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (88) der Rüttelorgane (84, 86, 88) sich mit einer Längserstreckung derselben im Wesentlichen in Horizontalrichtung erstreckend angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (88) dieser Rüttelorgane (88) in einem Bereich positioniert ist, der über einer in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) liegt.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (86, 88) der Rüttelorgane (84, 86, 88) in einem Bereich positioniert ist, der außerhalb eines Umrisses einer in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) liegt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Rüttelorgane (84), welche in den Umriss der in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) eintauchen, in der Fahrweglängsrichtung (L) vor Rüttelorganen (86, 88) liegend positioniert sind, welche nicht in den Umriss der in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) eintauchen.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil (88) der Rüttelorgane (84, 86, 88) in einem Bereich positioniert ist, der außerhalb eines durch den Betonmaterialnachformungsbereich (72) definierten Umrisses des zu fertigenden Betonsockels (20) liegt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungsanordnungen (68, 78) an oder/und mit dem Rahmen (52) höhenverstellbar sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschalungsanordnung (78) bezüglich der Seitenschalungsanordnungen (68) höhenverstellbar ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrwerk (62) ein Antrieb zugeordnet ist.
  18. Verfahren zur Fertigung eines in einer Fahrweglängsrichtung (L) durchgehenden, bewehrten Betonsockels (20) für einen Fahrweg (10) einer Magnetschwebebahn, vorzugsweise vermittels einer Vorrichtung (50) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend

    – das Vorformen und Verdichten des Betonmaterials (74) für den Betonsockel (20) in einem in der Fahrweglängsrichtung (L) vorangehenden Verdichtungsbereich zumindest vermittels Rüttelorganen (84), welche in den Umriss einer in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) eintauchen,

    – das Vorformen und Verdichten des Betonmaterials (74) in einem in der Fahrweglängsrichtung (L) nachlaufenden Verdichtungsbereich vermittels Rüttelorganen (86, 88), die nicht in den Umriss der in das Betonmaterial (74) des Betonsockels (20) einzubindenden Bewehrung (34) eintauchen,

    – das Auflegen von Querbewehrungselementen (38) auf das Betonmaterial (74) oder/und die in dieses einzubindende Bewehrung (34) in einem Bereich zwischen dem vorangehenden Verdichtungsbereich und dem nachlaufenden Verdichtungsbereich,

    – das Nachformen des Betonmaterials (74) in einem Bereich hinter der nachlaufenden Verdichtungsanordnung.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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