Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Verfahrens- und maschinentechnische Optimierung einer Schleuderstrahlmaschine mit vorzugsweise pneumatischer Materialzufuhr zur Erzeugung eines gebündelten Betonstrahls
Im modernen Tunnelbau ist Spritzbeton ein wichtiges Sicherungselement, das jedoch hohe Kosten verursacht und gravierende Mängel hinsichtlich des Rückpralls, der Staubentwicklung und der Betonqualität aufweist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Verfahren zu entwickeln und dieses in eine betrieblich einsetzbare Maschine umzusetzen, welches die Unzulänglichkeiten herkömmlicher Spritzbetonverfahren stark vermindert bzw. vermeidet und die Verarbeitung von schnell abbindenden Zementen mit naturfeuchten Zuschlägen ermöglicht. Die entwickelte Maschine löst sich von dem herkömmlichen Verfahren, Beton durch Druckluft zu beschleunigen, und arbeitet rein mechanisch. Sie basiert auf einer früheren Entwicklung, bei der Beton anhand eines schnell rotierenden Zahnrades zentral zugeführt und von den Schaufeln des Schleuderrades formschlüssig radial beschleunigt wird, bis er an einem mitumlaufenden Gurt anliegt, der das Schleuderrad auf dem größten Teil seines Umfangs verschließt. Die Konzeption wurde hinsichtlich Betonzufuhr und Austrag aus der Maschine optimiert (Pneumatische und hydraulische Zufuhr. Maßnahmen zur Strahlbündelung durch konstruktive Gestaltung des Schleuderrades und des Gurtes. Einsatz einer sog. rotierenden Reflexionsrolle). Die realisierte Betonschleuderstrahlmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß mit ihr sämtliche Zementarten mit naturfeuchten Zuschlägen verarbeitbar sind. Durch die konzentrierte Strahlbündelung arbeitet das Verfahren in weiten Bereichen unabhängig vom Abstand zur Auftragsfläche. Spritznebel und Spritzstaub wurden auf nicht mehr wahrnehmbare Mengen reduziert. Durch die Verfahrenstechnik des 'vorauseilenden Dünnbetts' tritt so gut wie kein Rückprall auf, eine Abhängigkeit des Rückpralls von der Einbaulage ist nicht mehr gegeben. Somit läßt sich mit der Maschine wirtschaftlich hochqualitativer Beton einbauen.
Verfahrens- und maschinentechnische Optimierung einer Schleuderstrahlmaschine mit vorzugsweise pneumatischer Materialzufuhr zur Erzeugung eines gebündelten Betonstrahls
Im modernen Tunnelbau ist Spritzbeton ein wichtiges Sicherungselement, das jedoch hohe Kosten verursacht und gravierende Mängel hinsichtlich des Rückpralls, der Staubentwicklung und der Betonqualität aufweist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Verfahren zu entwickeln und dieses in eine betrieblich einsetzbare Maschine umzusetzen, welches die Unzulänglichkeiten herkömmlicher Spritzbetonverfahren stark vermindert bzw. vermeidet und die Verarbeitung von schnell abbindenden Zementen mit naturfeuchten Zuschlägen ermöglicht. Die entwickelte Maschine löst sich von dem herkömmlichen Verfahren, Beton durch Druckluft zu beschleunigen, und arbeitet rein mechanisch. Sie basiert auf einer früheren Entwicklung, bei der Beton anhand eines schnell rotierenden Zahnrades zentral zugeführt und von den Schaufeln des Schleuderrades formschlüssig radial beschleunigt wird, bis er an einem mitumlaufenden Gurt anliegt, der das Schleuderrad auf dem größten Teil seines Umfangs verschließt. Die Konzeption wurde hinsichtlich Betonzufuhr und Austrag aus der Maschine optimiert (Pneumatische und hydraulische Zufuhr. Maßnahmen zur Strahlbündelung durch konstruktive Gestaltung des Schleuderrades und des Gurtes. Einsatz einer sog. rotierenden Reflexionsrolle). Die realisierte Betonschleuderstrahlmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß mit ihr sämtliche Zementarten mit naturfeuchten Zuschlägen verarbeitbar sind. Durch die konzentrierte Strahlbündelung arbeitet das Verfahren in weiten Bereichen unabhängig vom Abstand zur Auftragsfläche. Spritznebel und Spritzstaub wurden auf nicht mehr wahrnehmbare Mengen reduziert. Durch die Verfahrenstechnik des 'vorauseilenden Dünnbetts' tritt so gut wie kein Rückprall auf, eine Abhängigkeit des Rückpralls von der Einbaulage ist nicht mehr gegeben. Somit läßt sich mit der Maschine wirtschaftlich hochqualitativer Beton einbauen.
Verfahrens- und maschinentechnische Optimierung einer Schleuderstrahlmaschine mit vorzugsweise pneumatischer Materialzufuhr zur Erzeugung eines gebündelten Betonstrahls
Schormann, A. (Autor:in)
1999
162 Seiten, Bilder, 107 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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