Technik

99 Meter hydraulische Universalschalung zur Herstellung von vorgespannten Betonteilen im Einsatz beim HV Betonwerk Anhalt

Das HV Betonwerk Anhalt wurde 1992 am Standort Löbnitz/Köthen in Sachsen-Anhalt, Deutschland, gegründet und beschäftigt rund 200 Mitarbeiter. In neun Fertigungshallen werden mit modernster Technik Fertigteile für das In- und Ausland produziert. Die zentrale Lage so­wie der Bezug von Rohstoffen aus der unmittelbaren Umgebung ermöglichen dem Betonfertigteilwerk, ein großes Einzugsgebiet kostengünstig zu beliefern. Schwerpunkte der Fertigung sind Elementdecken, Doppelwände sowie Massiv- und  Fassadenelemente in Sandwichbauweise. Diese Produkte werden in Paletten-Umlaufanlagen der Avermann Maschinenfabrik gefertigt. Darüber hinaus werden in Löbnitz/Köthen diverse Sonderteile wie Stützen, Balken, Binder, Treppen und Balkone hergestellt. Zunehmende Bedeutung erlangt jedoch die Ferti­gung von komplexen Betonkonstruktionen mit vorgespannten stabförmigen Betonteilen für Bürogebäude und gewerbliche Hallen.

Vielfältige Fertigungsquerschnitte beim Einsatz der Universalschalung.
Vielfältige Fertigungsquerschnitte beim Einsatz der Universalschalung.

Planungs- und Bauphase

Um diese speziellen Anforderungen erfüllen zu können – bis dato konnten nur schlaff bewehrte Betonelemente hergestellt werden –,  wurden 2008 beginnend  erste Überlegungen hinsichtlich einer universell einsetzbaren Schalung für vorgespannte Betonteile angestellt. Dabei wurden intensive Gespräche geführt und die verschiedensten Varianten betrachtet.

Von Anfang an war Avermann als langjähriger Lieferant in die Planung der Anlage eingebunden. Schon frühzeitig wurde ein Grundkonzept erarbeitet, welches auf Anhieb den Vorstellungen von Herrn Vedder, dem alleinigen Inhaber des HV Betonwerk Anhalt entsprach und nur noch in Detailbereichen präzisiert werden musste. Speziell die universelle Ausrichtung des Schalungskonzeptes, aber auch die hohen Anforderungen hinsichtlich Präzision und Fertigungsqualität führten Ende 2009 zur Beauftragung der Schalung bei der Aver­mann Maschinenfabrik GmbH, Osnabrück. Die dazugehörige Spanntechnik wurde von der Fa. Paul Maschinenfabrik eingekauft.

Die bestehenden sieben Hallen waren bereits vollständig ausgelastet, sodass eine neue Produktionsstätte „auf der grünen Wiese“ gegenüber dem vorhandenen Betriebsgelände entstand. Die Bauzeit der 240 x 45 Meter großen Halle (zwei Hallenschiffe), einschließlich des angrenzenden Lager­bereiches von noch mal 160 x 45 Meter, erstreckte sich bis zum Spätsommer 2010. Anschließend wurden die Produktionsausrüstungen montiert.

Bedienstation mit Hydraulik- und Rüttlersteuerung.
Bedienstation mit Hydraulik- und Rüttlersteuerung.

Hydraulische Universalschalung

Wie bereits erwähnt, wurde das Design der Avermann-Schalung für die vielfältigsten Einsatzfälle ausgelegt. Die Schalung steht in einem entsprechenden Spannbett, welches mit der erforderlichen Spanntechnik ausgerüstet ist. Innerhalb der 99 Meter langen Schalung lassen sich somit mehrere Betonteile gleicher Geometrie und Vorspannung herstellen.

Die Schalung ist vornehmlich konzipiert, um vorgespannte Betonteile herzustellen. So können auch schlaff bewehrte Betonteile wie Stützen produziert werden. Dies dürfte jedoch der Ausnahmefall sein, zumal diesbezüglich weitere Schalungen ohne Spannbett bei der HV Betonwerk Anhalt zur Verfügung stehen.

Basis für die Universalschalung ist eine 99 Meter lange Grundrahmenschalung mit beidseitig hydraulisch verschiebbaren Seiten­rosten. Dieses Verschieben erfolgt mittels doppelt wirkender Hydraulikzylinder in Verbindung mit einer mechanischen Gleichlaufwelle. Je nach Wunsch kann dies über die gesamte Länge erfolgen, oder aufgeteilt in zwei oder drei Abschnitten. Das Halten der Last wird unten mittels mechanischer Spannböcke realisiert, oben werden je nach Abmessungen und Beton­teil­geometrie zusätzliche Überspannungen erforderlich.

Vordergründig für die Fertigung von Ein­fach- und Doppelbindern bis zu einer maximalen Höhe von 2.400 Milllimeter ausgelegt, lassen sich wahlweise Parallelbinder oder Satteldachbinder herstellen. Die Unter- und Obergurtgeometrie wurde in Stahl ausgeführt, die Stege werden mittels Betonplan-Platten auf das jeweilige Maß eingestellt. Dies ermöglicht auch, jegliche Neigungen für die Satteldachbinder stufenlos einzurichten.

Je nach erforderlicher Betonteilgeometrie können an der Grundrahmenschalung auch andere Einhängeteile positioniert werden. So­mit können die verschiedensten Quer­schnitte zur Herstellung von Balken-, Binder-, Brückenträger und dgl. hergestellt werden. Ebenso lässt sich die Schalung durch den nachträglichen Einbau einer mittigen Stahlrostwand modifizieren und als Zwillingsschalung verwenden.

Die Verdichtung der Betonelemente erfolgt mittels Hochfrequenz-Rüttelung. An den Rüttel-Leitprofilen der Seitenwände sind insgesamt 96 Avermann-Rüttler befestigt, die aufgeteilt in sechs Teilabschnitten zu je 16 Rüttler angesteuert werden. Die Rüttler werden durch eine 18,5-kW-Umrichtersteuerung stufenlos von 20–200 Hz betrieben. Die Befehlsgabe erfolgt über eine Funkfernsteuerung in Verbindung mit großdimensionierten Displays zum Anzeigen der eingestellten Frequenz und Rüttelgruppe. Mehrere 40Tonnen-Zweiträgerbrückenkrane sind installiert, um das Einrüsten der Schalung so­wie das anschließende Abheben der gefertigten Teile zu ermöglichen.

Spanntechnik der Fa. Paul (Entspannseite).
Spanntechnik der Fa. Paul (Entspannseite).

Spanntechnik

Die Anlage ist für eine Spannkraft von 8.000 kN in der Hauptbewehrung und von 1.000 kN in der Transportbewehrung ausgelegt und verfügt über ein Spannmoment (Kraft über Spannbahn) von 8.000 kNm.

Zur Aufnahme der Spannkraft und der Spannmomente wurde ein Widerlager Typ P VI der Firma Paul gebaut, welches pro Meter Widerlagerbreite ein Spannmoment von 3.100 kNm und eine Spannkraft von 4.000 kN aufnehmen kann. Der Baustoffbedarf für diese Widerlager beträgt pro Meter Widerlagerbreite etwa 30 m³ Beton und 2,5 Tonnen Baustahl. Die Spannbahndicke ist 40 Zentimeter. Sie verläuft fugenlos zwischen den beiden Widerlagern.

Dabei stellt sich der Produktionsablauf wie nachstehend beschrieben dar. Die Bewehrungskörbe werden neben der Schalung geflochten, mit Spannlitzen bestückt und anschließend in die Schalung gehoben und ausgerichtet. Die Spannlitzen werden mittels Eindrahtkupplungen gekuppelt und nach dem Schließen der Schalung gespannt. Die Eindrahtspannpresse ist mit der TENSAcontrol-Messausrüstung ausgestattet, die die Spannvorgänge protokolliert und ein Spannkraft-Dehnungs-Protokoll für jede Spannlitze abspeichert. Nachdem die Bauteile erhärtet sind, wird mit entsprechenden Hydraulikzylindern die Spannkraft auf die Bauteile durch Entspannen der Hydrau­likzylinder übertragen. Die Spannstahlbewehrung wird mittels elektrischen Schiebegeräts in die Bewehrungskörbe eingeschoben.

Ausheben eines Satteldachbinders.
Ausheben eines Satteldachbinders.

Fazit und Ausblick

Nach vielen Jahren mit geringen Inves­titionen bei dem HV Beton­werk Anhalt wurde im vergangenen Jahr ein bemerkenswertes neues Projekt realisiert. Mit der Investition in die Spannbetontechnik wurde bei dem HV Betonwerk Anhalt der gestiegenen Nachfrage nach komplexen Betonkonstruktionen zur Herstellung insbesondere von gewerblichen Gebäuden Rechnung getragen. Mit der Möglichkeit, vorgespannte stabförmige Betonteile liefern zu können, hat sich die Marktposition des Unternehmens bedeutend erweitert. Im November 2010 waren alle Baumaßnahmen und Montagen abge­schlossen und direkt im Anschluss wurden die ersten Binder gefertigt. Auf Grund der extremen Schalungslänge von 99 Metern können je nach Betonteilabmessungen zumeist vier bis fünf gleiche Elemente parallel in der Universalschalung gefertigt werden. Somit lassen sich auch große Bedarfsmengen innerhalb kürzester Zeit liefern. Bei zudem geringen Rüstzeiten und Lagerkosten kann man hier dem Wettbewerb einen Schritt voraus sein.

In den neuen Fertigungshallen wurden bereits Vorbereitungen für eine mögliche Erweiterung der Fertigung von Spannbetonelementen getroffen. So wurden bei der Hallenplanung bereits zusätzliche Gruben für ein weiteres 100-Meter-Spannbett vorgesehen. Auch ist geplant, demnächst das Befüllen der Universalschalung durch die Ver­wendung eines speziellen Betonverteilers zu optimieren.

Herr Vedder sowie die gesamte Unternehmungsleitung des Betonfertigteilwerkes waren von Anfang an begeistert von der Qualität und Funktionalität der gelieferten Ausrüstungen. Die ersten Großaufträge sind bereits abgewickelt und die Schalung ist für die kommenden Monate ausgelastet.

Schalung mit Einhängeteilen für Binder.
Schalung mit Einhängeteilen für Binder.
 
Weitere Informationen

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Avermann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG
Lengericher Landstraße 35
49078 Osnabrück, Deutschland

T +49 5405 5050
F +49 5405 6441

info@avermann.de
www.avermann.de


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06369 Löbnitz/Köthen, Deutschland

T +49 3496 50200
F +49 3496 550149

info@hv-betonwerk-anhalt.de
www.hv-betonwerk-anhalt.de


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