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Dokumentenidentifikation DE69826650T2 06.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000981672
Titel HYDROPHILE DICHTUNG FÜR SCHLITZWANDFUGEN
Anmelder Cementation Foundations Skanska Ltd., Rickmansworth, Hertfordshire, GB
Erfinder SHOTTON, Gilbert, Peter, Bucks HP10 9NA, GB;
MICALLEF, John, Francis, Essex RM10 7LN, GB
Vertreter Stenger, Watzke & Ring Patentanwälte, 40547 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 69826650
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, IE, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.05.1998
EP-Aktenzeichen 989206750
WO-Anmeldetag 12.05.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/GB98/01351
WO-Veröffentlichungsnummer 0098051867
WO-Veröffentlichungsdatum 19.11.1998
EP-Offenlegungsdatum 01.03.2000
EP date of grant 29.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.10.2005
IPC-Hauptklasse E02D 5/18

Beschreibung[de]

Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten von Fugen in Schlitzwänden, und insbesondere auf eine mehrteilige Fugendichtung mit einem hydrophilen Material, das bei Kontakt mit Wasser anschwillt.

Eine Schlitzwand wird durch Gießen einer Reihe von möglicherweise bewehrten Betonplattenfeldern in ausgehobenen Gräben gemäß der Beschreibung beispielsweise in EP 0 101 350 und EP 0 402 247 hergestellt. In manchen Fällen werden zunächst abwechselnde „primäre" Felder errichtet, wonach mit „sekundären" Feldern eingefüllt (d.h. die Wand geschlossen) wird. Die Reihenfolge des Einbaus der Felder wäre z.B. 1, 3, 5, 7, 9, 11 usw., und dann für die darauffolgenden Felder 2, 4, 6, 8, 10 usw. In anderen Fällen werden erst ein paar „primäre" Felder hergestellt, z.B. die Felder 1, 10 und 20. Danach erfolgt der Einbau einer Reihe von „Kontinuitäts"-Feldern 2, 11, 3, 12 usw., wobei die Schlitzwand schließlich mit „Schließfeldern" 9 und 19 geschlossen wird. Für alle Primärfelder muss an jedem Rand ihres zugehörigen Grabens eine Verschaltung benutzt werden, so dass gut definierte Kanten für jedes Feld erhalten werden, damit gewährleistet ist, dass die Fugen zwischen aneinandergrenzenden Feldern wasserdicht gemacht werden können. Demgegenüber erfordern Kontinuitätsfelder nur eine einzige Verschaltung an demjenigen Rand des Grabens, der von dem vorher abgegossenen Feld am weitesten entfernt ist. Eine Verschaltung ist für Schließfelder überflüssig. Die Verschaltungen werden konventionell als „Stöße" bezeichnet und geben dem Beton an jeder lotrechten Kante der Felder eine vorgegebene Form.

Zur Reduzierung der Wasserleckage über die Verbindungsstellen zwischen den Feldern ist es (bei bestimmten Arten von Stößen) möglich, eine Fugendichtung zwischen aneinander angrenzenden Feldern anzuordnen. Eine Fugendichtung besteht aus einem Streifen aus geeignetem Material, z.B. aus Gummi, PVC oder Stahl, usw., dessen eine Längskante in dem Rand eines gegossenen Felds und dessen andere Längskante in dem angrenzenden Feld eingebettet ist. Die Fugendichtung erstreckt sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Höhe der Schlitzwand. Eine solche Fugendichtung kann unter Verwendung eines Stoßes installiert werden, der ein Nut in seiner Stirnfläche aufweist, in der die Fugendichtung montiert werden kann, so dass etwa die Hälfte ihrer Breite freiliegt. Füllt man auf dieser Seite des Stoßes Beton in den Graben ein, und lässt man diesen aushärten, dann kann man den Stoß anschließend entfernen, so dass etwa die Hälfte der Fugendichtung in dem erhaltenen Betonfeld eingebettet bleibt. Wird das nächste Feld gegossen, wird der verbleibende, freiliegende Teil der Fugendichtung in dem Beton eingebettet, was zur Ausbildung einer Dichtung zwischen den beiden aneinandergrenzenden Feldern führt. Typische Fugendichtungen weisen wulstförmige Längskanten auf, was der Fugendichtung einen hantelförmigen Querschnitt mit einer mittigen Verdickung als Option verleiht.

Diese Art von Fugendichtung gewährleistet jedoch nicht unbedingt die Wasserdichtheit an den Feldverbindungen. Der Grund hierfür liegt darin, dass die bekannten Fugendichtungsvarianten auf der Tatsache aufbauen, dass Beton beim Aushärten leicht schrumpft. Ein Element, das vollständig von Beton umgeben ist, wird rundherum festgehalten, wenn der Beton schrumpft, jedoch sind die Wulstkanten der bekannten Fugendichtungsvarianten wegen des Vorhandenseins des Mittelteils der Fugendichtung nicht vollständig von Beton umgeben. Demgemäß besteht ein potentielles Risiko einer Waterleckage. Des weiteren sind die Installationsbedingungen in der Praxis weit von Perfektion entfernt, teilweise, weil die Fugendichtung „blind" unter einer Bentonitaufschlämmung installiert ist, die suspendierten Sand u.ä. enthält, und teilweise, weil der Beton ohne ein Vibrieren eingefüllt wird, was bedeutet, dass Bentonit und/oder Sand u.ä. nicht vollständig von den Kanten der Fugendichtung entfernt worden sind.

Die Europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0580926 legt eine zweiteilige Fugendichtung offen, wie sie in aus Betonfeldern geformten Schlitzwänden verwendet wird, in denen die beiden Teile in aneinandergrenzende Betonfelder eingegossen werden, wo sie an einer Stelle zwischen den beiden Felden ineinander eingreifen können. Aus hydrophilem Material hergestellte Fugendichtungen sind zur Herstellung von Baufugen in konventionellen Betonkonstruktionen „über dem Boden" verwendet worden. Das hydrophile Material wird unter trockenen Bedingungen in der Fuge angebracht. Wenn und sobald Wasser in die Fuge eindringt, schwillt das hydrophile Material und bildet dadurch eine Dichtung zwischen den beiden aneinandergrenzenden Betonteilen. Demgegenüber ist die Verwendung von hydrophilen Fugendichtungen bei Schlitzwänden mit einer Reihe von Problemen verbunden, letztlich, weil die Installation in einer wässrigen Umgebung erfolgt und nicht zuletzt, weil der Teil der in das zweite Feld einzubauenden Fugendichtung anschwillt, ehe der Graben für dieses Feld ausgehoben und der Beton eingefüllt worden ist. Eine Vorgehensweise zur Handhabung dieses Problems ist die Verwendung von hydrophilen Fugendichtungen, die mit einer Schutzschicht, z.B. aus Zucker, ausgestattet sind, was theoretisch eine Verzögerung von mehreren Tagen ergibt, ehe das Anschwellen beginnt. Eine solches Verfahren ist jedoch häufig unzuverlässig, hautpsächlich, weil die Beschichtung einer Zuckerglasur ähnelt, die versprödet, wenn die Fugendichtung flexibel arbeitet, bei der Handhabung leicht beschädigt wird und die Beschichtung fehlerhafte Stellen aufweist, die alle zu einem vorzeitigen Anschwellen von Teilen der Fugendichtung führen. Des weiteren ist es bei vielen Installationen nicht unüblich, einen längeren Zeitraum zwischen der Herstellung aneinandergrenzender Felder zu belassen, als den, den die Schutzbeschichtung verträgt; tatsächlich sind Zeiträume von dreißig Tagen nichts Ungewöhnliches.

Bei der gegenwärtigen Erfindung handelt es sich um eine Fugendichtung zur Verwendung zwischen aneinander angrenzenden Feldern einer Schlitzwand, bestehend aus einem ersten Bauelement in Form eines mit entlang einer ersten Längsachse verlaufendem Haltekanal versehenen Langbands, und mit einem zweiten Bauelement in Form eines mit einem entlang einer ersten Längskante verlaufenden Passungsansatz versehenen Langbands, bei dem der Haltekanal des ersten Bauelements so ausgebildet ist, dass er den Passungsansatz des zweiten Bauelements gleitend im Passsitz festhält, dadurch gekennzeichnet, dass

  • i) sowohl das erste als auch das zweite Bauelement über ihre der ersten Längskante gegeüberliegenden Länge mit einem hydrophilen Material ausgestattet sind, und
  • ii) entweder der Haltekanal oder der Passungsansatz über seine Länge mit einem hydrophilen Material ausgestattet ist, wobei das hydrophile Material beim Einsatz der Dichtung der Fuge zwischen dem ersten und zweiten Bauelement dient.

Beim Bau einer Schlitzwand wird zunächst ein erster Graben ausgehoben und an jedem Ende des Grabens ein Stoß gesetzt. Jeder Stoß kann mit einer Längsnut ausgestattet sein, in die das erste Bauelement der Fugendichtung eingesetzt wird, so dass die erste Kante des Bauelements freiliegt. Es ist üblich, das erste Bauelement der Fugendichtung vor der Installationen jedes Stoßes in die Nut einzusetzen. Danach wird zur Ausbildung eines Felds Beton in den Graben eingefüllt, wobei die erste Kante der Fugendichtung in der Kante des Felds eingebettet wird. Man kann Bentonit durch den Haltekanal des ersten Bauelements der Fugendichtung pumpen, um diesen von Beton und anderem Material freizuhalten. Nach der Aushärtung des Betons und dem Ausheben eines angrenzenden Grabens wird der Stoß entfernt und legt den Haltekanal des ersten Bauelements frei. Der Passungsansatz des zweiten Bauelements der Fugendichtung wird dann mit gleitendem Passsitz in den Haltekanal des ersten Bauelements eingesetzt, ehe eine weitere Menge Beton zur Ausbildung eines zweiten Felds eingefüllt wird. Die beiden Felder werden danach mit einer zweiteiligen Fugendichtung verbunden, die an ihren Schnittstellen mit den Feldern sowie in der Region ihrer verriegelten Verbindung mit hydrophilem Material ausgestattet ist. Dies sind die einzigen Stellen, an denen Wasser zwischen den aneinander angrenzenden Feldern der Schlitzwand überströmen kann. Das Vorhandensein eines hydrophilen Materials, das bei Kontakt mit Wasser anschwillt, dient der wesentlichen Reduzierung der Möglichkeit eines solchen Überströmens von Wasser.

Es ist selbstverständlich, dass das zweite Bauelement der Fugendichtung als Alternative als Erstes installiert werden kann, gefolgt von dem ersten Bauelement, nach dem Aushärten des ersten Betonfelds.

Durch Benutzung einer zweiteiligen Fugendichtung, deren einzelne Teile erst zum Zeitpunkt der Herstellung des zugehörigen Betonfelds installiert werden müssen, überwindet die Erfindung die mit bekannten hydrophilen Fugendichtungen verbundenen Probleme. Insbesondere, weil die gegenwärtige Erfindung kein Freilegen der hydrophilen Bauelemente der Fugendichtung über längere Zeitäume während der Installation erfordert, lassen sich insbesondere die mit ineffizienten Schutzbeschichtungen verbundenen Probleme vermeiden.

Das erste und zweite Bauelement der Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, wie zum Beispiel Kunststoffen, Gummi oder Stahl, usw. Ein besonders geeignetes Material ist Niederdruckpolyethylen (HDPE) o. dgl. Das hydrophile Material kann aus einer Mischung aus Bitumen und trockenem Bentonit oder, was stärker bevorzugt wird, einem Polymer bestehen, wie es unter dem Handelsnamen Hydrotite zum Verkauf angeboten wird.

Als Alternative kann anstelle der Ausführung jedes Stoßes mit einer Längsnute passend für die Aufnahme des ersten Bauelements der Fugendichtung jeder Stoß mit Befestigungsmitteln ausgeführt werden, die es möglich machen, das erste Bauelement der Fugendichtung lösbar mit einer Fläche des Stoßes zu verbinden. Diese Befestigungsmittel können in Form eines Paars von im wesentlichen in Längsrichtung parallel verlaufenden Stäben ausgeführt sein, die an eine Fläche jedes Stoßendes angeschweißt sind. Auf diese Art und Weise bleibt das erste Bauelement der Fugendichtung beim Entfernen des Stoßes von einem gegossenen Feld in diesem Feld eingebettet, so dass sich der Haltekanal innerhalb des Betonkörpers befindet. Das kann die lotrechte Entfernung des Stoßes aus dem Betonfeld mit Hilfe eines Schwingers, oder einfach durch Anheben des Stoßes erleichtern.

Zum besseren Verständnis der gegenwärtigen Erfindung, und um zu zeigen, wie sie zu realisieren ist, folgt jetzt eine beispielsweise Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen. Auf diesen zeigt

1 einen Querschnitt einer hantelförmigen Fugendichtung vom bekannten Stand der Technik;

2 einen Querschnitt durch eine Fugendichtung vom bekannten Stand der Technik mit einer mittigen Verdickung;

3 einen Querschnitt durch ein erstes Bauelement einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung;

4 einen Querschnitt durch ein zweites Bauelement einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung;

5 einen Querschnitt des ersten Bauelements gemäß 3 verbunden mit dem zweiten Bauelement gemäß 4.

6 bis 8 zeigen in Querschnitten die Stufen des Einbaus einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung; und

9 zeigt einen Querschnitt eines ersten Bauelements einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung, die lösbar an einer Fläche eines Stoßes angebracht ist; und

10 zeigt einen Querschnitt durch eine fertiggestellte Fugendichtung, die das erste Bauelement gemäß 9 einbezieht.

1 zeigt eine bekannte Art von Fugendichtung 1 mit einem flachen Mittelabschnitt 2 mit wulstförmigen Kanten 3, die die Ausbildung eines hantelförmigen Querschnitts bewirken. 2 zeigt eine weitere bekannte Type von Fugendichtung 1, die der in 1 dargestellten Type ähnlich ist, jedoch eine mittige Verdickung 4 aufweist. Beide diese Fugendichtungstypen sind einteilige Artikel mit der Folge, dass die Benutzung eines hydrophilen Elements schwierig ist, weil dieses während des Installationsprozesses über längere Zeiträume dem Einfluss von Wasser ausgesetzt ist, was zu vorzeitigem Anschwellen führt.

3 zeigt ein erstes Bauelement 5 einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung. Das erste Bauelement 5 enthält ein weitgehend flaches Mittelstück 6, das mit einem sich im wesentlichen über die gesamten Längskante 8 erstreckenden hydrophilem Materialstreifen 7 ausgestattet ist. Die andere Längskante 9 ist mit einem Haltekanal 10 ausgestattet, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Bauelements 5 erstreckt. Der Haltekanal 10 ist mit einem einspringenden Mundstück 11 ausgeführt.

4 zeigt ein zweites Bauelement 12 einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung. Das zweite Bauelement 12 enthält ebenfalls ein weitgehend flaches Mittelstück 13, das mit einem sich im wesentlichen über die gesamte Längskante 15 erstreckenden hydrophilen Materialstreifen 14 ausgestattet ist. Die andere Längskante 16 ist mit einem Passungsansatz 17 ausgestattet, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Bauelements 12 erstreckt. Der Passungsansatz 17 ist in Form eines Flansches dargestellt, jedoch kann eine beliebige andere, geeignete Konfiguration benutzt werden. In der dargestellten Ausführungsform ist eine weiterer, sich über die Länge des Passungsansatzes 17 erstreckendender Streifen 18 aus hydrophilem Material vorgesehen.

Die ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 können wie in 5 dargestellt miteinander verriegelt werden. Der Passungsansatz 17 des zweiten Bauelements 12 wird in den Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 eingeführt, in dem das zweite Bauelement 12 gleitend in Position gebracht wird, sobald das erste Bauelement 5 eingebaut worden ist. Es wird darauf hingewiesen, dass beim Einbau des zweiten Bauelements 12 vor dem ersten Bauelement 5 der Streifen 18 aus hydrophilem Material im Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 anzuordnen ist. Grund hierfür ist, dass das hydrophile Material sonst während der Zeit zwischen dem Abgießen aufeinanderfolgnder Felder einer Beeinflussung durch Wasser ausgesetzt wäre.

Die Streifen 7, 14, 18 aus hydrophilem Material können mit Klebstoff an den Bauelementen 5, 12 befestigt werden, oder sie können einfach mit Presssitz in Haltenuten eingedrückt werden.

Die ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 haben typisch eine Dicke im Bereich von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 2 bis 6 mm, sowie eine Breite im Bereich von 50 bis 150 mm, vorzugsweise von 70 bis 120 mm. Die Längen der ersten und zweiten Bauelemente 5, 12 werden so gewählt, dass sie der Tiefe der zu errichtenden Schlitzwand entsprechen.

Die Schritte beim Einbau einer Fugendichtung gemäß der gegenwärtigen Erfindung werden in 6, 7 und 8 erläutert. Nach dem Ausheben eines Grabenabschnitts 19 wird zunächst ein Stoß 20 in Position gebracht. Der Stoß 20 weist eine Längsnut 21 auf, die für die Aufnahme des Haltekanals 10 des ersten Bauelements 5 der Fugendichtung ausgebildet ist. Sobald der Stoß 20 und das erste Bauelement 5 in Position sind, installiert man vorteilhafterweise ein typisch aus halbhartem PVC hergestelltes Kunststoffrohr 23 im Haltekanal 10, das im Idealfall über die gesamte Länge des ersten Bauelements 5 verläuft. Anschließend wird zur Ausbildung des ersten Felds 22 gemäß der Darstellung in 7 Beton in den Graben 19 auf der jeweiligen Seite des Stoßes 20 eingefüllt. Beim Einfüllens des Betons und während seiner Aushärtung wird eine Spülflüssigkeit, z.B. eine Bentonitsuspension, durch das Rohr 23 gepumpt, um den Haltekanal 10 von Mörtel und anderen Rückständen freizuhalten. Ein angrenzender Grabenabschnitt 19' wird anschließlich auf der freien Seite des Stoßes 20 ausgehoben und der Stoß 20 (und gegebenenfalls das montierte Rohr 23) danach entfernt, so dass der Haltekanal 10 des ersten Bauelements 5 freigelegt wird. Der Passungsansatz 17 des zweiten Bauelements 12 wird dann zur Fertigstellung der Fugendichtung über die volle Länge des Haltekanals 10 des ersten Bauelements 5 gleitend eingeschoben, und Beton wird auf die übliche Art und Weise in den Grabenabschnitt 19' eingefüllt, so dass ein zweites Feld 24 ausgebildet wird, in dem wie in 8 dargestellt das zweite Bauelement 12 eingebettet wird.

Im endgültigen, installierten Zustand weist die Fugendichtung drei hydrophile Streifen 7, 14 und 18 auf, jeweils einen an jeder Extremität der Fugendichtung und eine an der Verriegelung. Hier handelt es sich um die einzigen Stellen, an denen Wasser die Schlitzwandfuge durchströmen kann, und die hydrophilen Streifen 7, 14 und 18 gewährleisten, dass das Vorhandensein von Wasser die Integrität der Trennfuge verbessert.

Anstelle der Verwendung von Stößen 20 mit einem Längsschlitz 21 wie in 6 dargestellt, ist es möglich, einen Stoß 25 mit (wie in 9 dargestellt) auf seiner Stirnfläche montierten Haltemitteln 26 zu verwenden. Die Haltemittel 26 können aus einem Paar von im wesentlichen parallel in Längsrichtung verlaufenden Stäben bestehen, die mit dem Stoß 25 heftverschweißt oder auf sonstige Art und Weise an diesem befestigt sind. Ein geändertes erstes Fugendichtungselement 27 wird dann unter Verwendung der Haltemittel 26 an der Stirnfläche des Stoßes 25 befestigt und der Konstruktionsverbund in sein Position abgesenkt. Danach wird auf die übliche Art und Weise ein Betonfeld gegossen und wenigstens bis zur teilweisen Aushärtung belassen. Wenn der Stoß 25 entfernt wird, ist das erste Fugendichtungselement 27 auf solche Art und Weise in dem Betonfeld eingebettet, dass das Mundstück des Haltekanals 28 bündig mit der Endfläche des Felds abschließt. Die Stäbe 26 werden ebenfalls in das Betonfeld eingebettet und beim Entfernen des Stoßes 25 von dessen Stirnfläche getrennt. Danach wird ein zweites Fugendichtungselement 29 am ersten Bauelement der Fugendichtung 27 befestigt, ehe ein angrenzendes Feld gegossen wird, wie in 10 am deutlichsten dargestellt wird.


Anspruch[de]
  1. Fugendichtung zur Verwendung zwischen aneinander angrenzenden Feldern in einer Schlitzwand, bestehend aus einem ersten Bauelement (5) in Form eines mit einem entlang einer ersten Längskante verlaufenden Haltekanal (10) versehenen Langbandes, und einem zweiten Bauelement (12) in Form eines mit einem entlang einer ersten Längskante verlaufenden Passungsansatz (17) versehenen Langbandes, bei dem der Haltekanal des ersten Bauelements so ausgebildet ist, dass er den Passungsansatz des zweiten Bauelements gleitend im Passsitz festhält, dadurch gekennzeichnet, dass

    i) sowohl das erste als auch das zweite Bauelement über ihre der ersten Längskante gegenüberliegenden Länge mit einem hydrophilen Material (7; 14) ausgestattet sind, und

    ii) entweder der Haltekanal oder der Passungsansatz über seine Länge mit einem hydrophilen Material (18) ausgestattet ist,

    wobei das hydrophile Material im Einsatz zur Dichtung der Fuge zwischen dem ersten und dem zweiten Bauelement dient.
  2. Fugendichtung gemäß Anspruch 1, bei dem der Haltekanal ein einspringendes Mundstück (11) aufweist.
  3. Fugendichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Passungsansatz einen Flansch enthält.
  4. Fugendichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das erste und zweite Bauelement aus Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) hergestellt sind.
  5. Fugendichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das hydrophile Material ein Polymer enthält.
  6. Fugendichtung gemäß Anspruch 5, bei dem das hydrophile Material Hydrotite (eingetr. Warenzeichen) enthält.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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