NL8600758A - Werkwijze voor het repareren van een houten constructiedeel. - Google Patents

Description

t I ^ ft.

VO 8051

Titel: Werkwijze voor het repareren van een houten constructiedeel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het repareren van een houten constructiedeel, waarvan het draagvermogen als gevolg van rotting of door een andere oorzaak niet meer toereikend is, welke werkwijze 5 voorziet in het aanbrengen van ten minste een uitsparing, die zich- uitstrekt vanuit niet-aangetast hout tot een steunpunt, zoals een muuroplegging of niet-aangetast hout van een verder constructiedeel, het in de uitsparing aanbrengen van een wapening en het verder opvullen van 10 de uitsparing met een vloeibare kunststofspecie, die na uitharding fungeert als mechanische verbinding tussen het houten constructiedeel en het steunpunt.

Een dergelijke reparatiewerkwijze is bekend uit het Nederlandse octrooischrift 148.675 en in het 15 bijzonder bedoeld voor het restaureren van balken, waarvan een in een muur opgelegd uiteinde door rotting of anderszins is aangetast. De aan te brengen uitsparing bestaat uit een langgerekt boorgat, dat de door het weggerotte balkeinde ontstane holle ruimte verbindt met de buitenlucht.

20 Het boorgat strekt zich daarbij uit vanaf de holle ruimte door het daaraan grenzende, vermolmde en aangetaste hout en over een aanmerkelijk traject door nog gaaf hout. De wapening wordt vanaf de boorgatmond aan de buitenlucht ingébracht en strekt zich over vrijwel de 25 gehele boorgatlengte tot in de holle' ruimte uit, waarna via de boorgatmond de vloeibare kunststofspecie wordt geïnjecteerd totdat de gehele holle ruimte en het boorgat zijn opgevuld.

De wijze van aanbrenging van het boorgat impli-30 ceert een hellende richting daarvan ten opzichte van de langsrichting van de te repareren balk en zodoende 8600"·' -2- 7 '$ eveneens een hellend aangebrachte wapening. Dit heeft het nadeel, dat de door deze hellende wapening op te vangen belasting een knikkracht uitoefent, hetgeen kan leiden tot breuk. Verder blijken de op te vangen buigkrach-5 ten als gevolg van de hellende wapening de kans op splijten van de balk met zich te brengen.

Verder is in de praktijk gebleken, dat veelal een bekisting moet worden aangebracht, die later weer moet worden verwijderd. In het bijzonder bij in de muur 10 opgelegde balken leidt dit tot arbeidsintensieve en dure werkzaamheden vanwege het noodzakelijke verwijderen van het metselwerk rond de inkassing. De bekisting mag pas worden verwijderd nadat de vloeibaar ingebrachte kunststof is uitgehard, hetgeen meestal een dag duurt, 15 waarna het weggebroken metselwerk weer moet worden hersteld. Een verder nadeel van deze methode is het verbruik van aanmerkelijke hoeveelheden relatief dure kunststof.

Dit geldt temeer als bedacht wordt, dat het metselwerk in de muur onregelmatig kan zijn en veelal ten dele 20 open voegen bevat. De vloeibare kunststof zal ook in deze extra ruimten binnendringen, waardoor het verbruik nog verder stijgt en bovendien de kans bestaat dat een in de inkassing vastgegoten balk wordt verkregen. Dit zou resulteren in de statisch gezien ongewenste situatie 25 van een ingeklemde balk. Dit nog afgezien van het onbekend zijn van het doorlopen van de open voegen en de plaats waar een dergelijke· open voeg naar toe loopt, hetgeen bij het injecteren van kunststof tot onaangename verrassingen kan leiden.

30 Met de uitvinding wordt beoogd een reparatiewerk- wijze van de in de aanhef omschreven soort zodanig te verbeteren, dat bovengenoemde nadelen zich niet meer voordoen.

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt, 35 door het geheel met een opschuimende kunststof volspuiten van althans de door rotting of door andere oorzaak ontstane ruimten alvorens de uitsparing wordt aangebracht in 8000758 & % -3- de vorm van een open sleuf, die zich mede door het kunststof schuim uitstrekt. Door deze maatregelen wordt de gehele holle ruimte en alle eventuele uitlopers daarvan opgevuld met relatief goedkoop kunststofschuim. De vervol-5 gens aangebrachte uitsparing in de vorm van een sleuf heeft zodoende nauwkeurig te bepalen afmetingen, zodat ook de vervolgens in te brengen hoeveelheid kunststofspecie nauwkeurig is te bepalen en te optimaliseren. Het kunststof schuim fungeert zodoende niet alleen als relatief 10 goedkoop opvulmiddel voor de holle ruimte doch tevens als verloren bekisting voor de vervolgens in te brengen kunststofspecie, waardoor de daarvan te gebruiken hoeveelheid tot het optimale minimum afhankelijk van de op te vangen belastingen kan worden beperkt, waarbij tevens 15 het repareren met een minimum aan werkzaamheden en in het bijzonder geen sloop- en herstelwerkzaamheden is te realiseren.

Verder is deze reparatiewerkwijze evenzeer geschikt voor het repareren van houtverbindingen, d.w.z.

20 twee op elkaar aansluitende en gekoppelde houten construc-tiedelen. Een aangetaste verbinding is hierbij op effectieve wijze te herstellen door een kunststofplaat waarvan de buitenomtrek deels wordt bepaald door een schuimmal.

Bovendien heeft de werkwijze volgens de uitvin-25 ding ook een algemener toepassingsgebied, d.w.z. met de werkwijze zijn ook andere doeleinden en effecten te verwezenlijken dan met de bovenbeschreven bekende werkwijze. Zo kan de werkwijze volgens de uitvinding ook worden gebruikt voor het repareren van bijvoorbeeld 30 een gebroken balk, waarbij eventueel ontstane ruimten als gevolg van weggebroken stukken of verwijderd versplinterd hout worden opgevuld met kunststofschuim.

Voor het repareren van een houten balk wordt er overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de 35 uitvinding een voorkeur voor uitgesproken, dat de sleuf in hoogterichting van de balk wordt aangebracht en zich tot vlak bij het ondervlak van de balk uitstrekt. Daarbij 8 6 0 0 7 f' 8 -4- j ^ kan gedacht worden aan een sleuf die zich tot ongeveer 2 cm van het ondervlak van de balk uitstrekt. Ter plaatse van de oplegging in de muur wordt de sleuf zodanig uitgevoerd, dat de te vormen kunststofplaat kan steunnemen 5 op het daartoe voorziene vlak in de inkassing.

Het houten constructiedeel is in zijn totaliteit te versterken, als overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de sleuf over de volle lengte van het houten constructiedeel wordt aangebracht. Op 10 deze wijze kan het oorspronkelijke, houten constructiedeel, bijvoorbeeld een houten balk voorzien van versieringen in de vorm van houtsnijwerk of beschilderingen, ondanks de door rotting of op andere wijze verloren gegane draag-functie behouden blijven, hetgeen in het bijzonder in 15 de restauratiebouw een groot voordeel betekent, onder meer ook vanwege het constant blijven van de oorspronkelijke omtreksafmetingen van het houten constructieelement.

De verankering van de kunststofplaat in het gave hout is overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm 20 van de uitvinding te verbeteren, als in hoogte- en/of langsrichting van de sleuf ten minste een groef in het niet aangetaste hout wordt aangebracht, waarbij van elke groef het omtreksvlak tot buiten het omtreksvlak van de sleuf reikt. De te vormen kunststofplaat is hier-25 door te voorzien van zijdelings uitstekende ribbels, die de kans op losraken van de kunststofplaat ten opzichte van het gezonde hout vrijwel tot nihil terugbrengt.

Ribbels in hoogterichting zijn op uiterst eenvoudige wijze te realiseren, als overeenkomstig een voorkeursuit-30 voeringsvorm van de uitvinding de groef bestaat uit een deel van het omtreksvlak van een boring. Als dan overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding elke boring een diameter heeft die groter is dan de breedte van de sleuf en een hartlijn heeft die in 35 het middenloodvlak van de sleuf is gelegen, kunnen de boringen op voordeelbiedende wijze dienen als geleidingen 8600758 it *i -5- voor het aanbrengen van de sleuf. Dit laatste is op eenvoudige wijze uit te voeren, als de sleuf wordt aangebracht met een kettingzaag of -frees.

Onder verwijzing naar in de tekening weergegeven 5 uitvoeringsvoorbeelden zal de reparatiewerkwijze volgens de uitvinding thans nader worden besproken en toegelicht. Daarbij toont:

Fig. 1 in dwarsdoorsnede een overeenkomstig de uitvinding gerepareerd balkuiteinde dat in een muur 10 is opgelegd;

Fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-II

in fig. 1;

Fig. 3 in zijaanzicht een overeenkomstig de uitvinding gerepareerde schematisch weergegeven verbinding 15 tussen twee houten constructiedelen;

Fig. 4 een doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 3; en

Fig. 5 een variant van de in fig. 3 weergegeven, gerepareerde verbinding.

20 In de figuren 1 en 2 is het rechter uiteinde van een houten balk 1 weergegeven, welk uiteinde is opgelegd in een inkassing, waarvan de contourlijn met verwijzingcijfer 2 is aangeduid, in een muur 3. Het oorspronkelijke contour van de balk 1 binnen de inkassing 25 is aangeduid met de streeplijn 4. Evenwel is het uiteinde door rotting aangetast en teruggebracht tot de lijn 5. Tot deze laatste lijn is het balkuiteinde geheel weggerot. Het resterende balkeinde is in het met verwijzingci jfer 6 aangeduide gebied aangetast, hetgeen inhoudt 30 dat het gebied 6 niet of nauwelijks kan bijdragen aan het opvangen en doorleiden van belastingen, zodat het draagvermogen van de balk 1 in aanmerkelijke mate is verminderd.

. Voor het herstellen van het draagvermogen 35 van de balk 1 is de holle ruimte ontstaan door het weggerotte balk uiteinde en de steeds aanwezig geweest zijnde

"'•'/SS

-6-

,* A

I* *· holle ruimt& tussen het oorspronkelijke balkuiteinde 4 en de inkassing 2 alsmede daarvan uitgaande uitlopers, bijvoorbeeld ten dele open gebleven voegen, opgevuld met een opschuimende kunststof 7, bijvoorbeeld polyurethaan-5 schuim. Het injecteren kan op verschillende.wijze zijn verwezenlijkt. Ingeval de balk 1 rottingsgebieden tot buiten het muurvlak kent, is het injecteren via die gebieden te realiseren. Staat een dergelijke plaats niet ter beschikking, dan is de holle ruimte toegankelijk 10 te maken door een in balk 1 of muur 3 aan te brengen toegang.

Opgemerkt wordt, dat in het uitvoeringsvoorbeeld het aangetaste gebied 6 van de balk 1 in feite onberoerd is gelaten. Het is uiteraard ook mogelijk voor het injec-15 teren van het schuim 7 het aangetaste hout te verwijderen, waarbij zelfs gedacht kan worden aan het in het niet-aange-tasate hout afzagen van het balkuiteinde, bijvoorbeeld vlak buiten het muurvlak.

Na het opvullen van de holle ruimten met de 20 opschuimende kunststof 7 wordt centraal in en in hoogterich-ting van de balk 1 een sleuf 8 aangebracht, die zich vanuit het niet-aangetaste hout uitstrekt tot ongeveer het vlak waarin zich het oorspronkelijke uiteinde 4 van de balk 1 bevond. De sleuf 8 strekt zich zodoende 25 nauwkeurig omgrensd uit vanuit het gezonde hout door eventueel aanwezig aangetast hout tot in het kunststof-schuim 7. Het aanbrengen van de sleuf 8 is geschied vanaf de bovenzijde van de balk 1 en uitgevoerd met bijvoorbeeld een kettingzaag of -frees. De sleuf strekt 30 zich daarbij uit tot nabij het ondervlak van de balk 1. Zo kan bijvoorbeeld gedacht worden aan een sleuf van ongeveer 4 cm breedte, die zich tot ongeveer 2 cm boven het ondervlak van de balk 1 uitstrekt. Binnen de inkassing 2 is de sleuf 8 zodanig uitgediept, dat 35 het bodemvlak van de sleuf krachtoverdragend kan fungeren, d.w.z. het bodemvlak wordt gevormd door het oplegvlak 8500758 ϊΓ -7- van de inkassing 2 en eventueel door niet-aangetast hout van de balk 1.

In hoogterichting van de sleuf 8 is een boring aangebracht, waarvan de middellijn in het middenloodvlak 5 van de sleuf 8 ligt en de diameter groter is dan de breedte van de sleuf. De boring kan zowel voor als na het maken van de sleuf 8 zijn aangebracht. Ingeval dit vooraf is geschied, kan de boring eventueel dienst doen als geleidemiddel voor het aanbrengen van de sleuf 8.

10 Na het aanbrengen van deze laatste resulteert de boring ten opzichte van de sleuf in twee in het gezonde hout reikende groeven 9.

In de sleuf 8 is een wapeningsstaaf 10 gelegd, welke is vervaardigd uit bijvoorbeeld glasvezel, staal, 15 kunststofvezels e.d. Uiteraard is het ook mogelijk meerdere wapeningsstaven aan te brengen of zonder wapeningsstaaf te werken.

Tot slot wordt de sleuf 8 gevuld met een vloeibare kunststofspecie, waarbij gedacht kan worden aan 20 een epoxyhars, al dan niet gemengd met daartoe geschikte materialen, zoals bijvoorbeeld zand, grint, pigmenten e.d. Na uitharding is aldus een gewapende plaat 11 gevormd met zodanige mechanische eigenschappen, dat het draagvermogen van de balk 1 weer volledig is hersteld. Hoewel 25 normaal tussen het gave hout en de plaat 11 een voldoende hechting plaatsvindt om de gewenste verankering van de plaat 11 in de balk 1 te waarborgen, is die verankering nog eens extra bevorderd door in de groeven 9 gelopen en uitgeharde kunststof, waardoor de plaat voorzien is 30 ran daar één geheel mee uitmakende ribbels.

Opgemerkt wordt, dat ook meer dan één boring kan zijn aangebracht, waardoor een dienovereenkomstig extra aantal ribbels ontstaat. Verder is het mogelijk na het aanbrengen van de sleuf 8 in de zijwanden daarvan 35 zich in langsrichting van de sleuf uitstrekkende groeven, bijvoorbeeld zich loodrecht op de boring uitstrekkende S : CO 758 »· ·*ν -8- gleuven aan te brengen, waardoor een plaat met op zijn zijkanten een netwerk van uitstekende ribbels wordt verkregen. Aan een dergelijke oplossing kan bijvoorbeeld gedacht worden indien maar weinig ruimte in het gezonde 5 hout ter beschikking staat, zodat maar een relatief korte sleuf is te maken. Daarentegen is het ook mogelijk de sleuf 8 te verlengen. Zo zou de sleuf zich, zoals met streeppuntlijnen 12 in de figuren 1 en 2 is aangeduid, zich kunnen uitstrekken over de volle balklengte, bijvoor-10 beeld vanuit de ene inkassing tot in de andere. Hierdoor wordt een in zijn totaliteit versterkte balk gekregen.

Deze oplossing is te kiezen als bijvoorbeeld in een historisch gebouw de oorspronkelijke balkenlaag behouden dient te blijven ondanks een functiewijziging van het 15 gebouw, waardoor de balkenlaag een groter draagvermogen moet hebben dan oorspronkelijk was voorzien.

In de figuren 3 en 4 is een balk 20 weergegeven, die op verder niet weergegeven wijze verbonden is met een balk 21. De niet weergegeven verbinding kan elke 20 mogelijke verbindingsvorm tussen twee houten constructie-delen zijn. Ter plaatse van de verbinding zijn de balkuit-einden weggerot tot de lijnen 22 en 23, terwijl de gebieden 24 en 25 grenzend aan de resterende balkuiteinden zijn aangetast. Overeenkomstig de uitvinding zijn de door 25 rotting ontstane ruimten opgevuld met een opschuimende kunststof 26. Ten einde de omtrekscontour van de verbinding te handhaven is voorafgaande aan het injecteren van de opschuimende kunststof 26 een omkasting aangebracht die vervolgens weer is verwijderd. Noodzakelijk is dit 30 echter niet, omdat het kunststofschuim gemakkelijk is te bewerken, zodat de gewenste contour achteraf eenvoudig is aan te brengen.

Vervolgens is een sleuf 27 aangebracht, die zich vanuit het niet-aangetaste hout van balk 20 uitstrekt 35 tot in het niet-aangetaste hout van balk 21. Aan zijn uiteinden eindigt de sleuf 27 telkens in een boring, 3:00758 -9- waardoor een verruimde en afgeronde sleufeindwand 28 resp. 29 ontstaat.

In de sleuf 27 is een wapeningsstaaf 30 gelegd, waarna de sleuf 27 is opgevuld met een vloeibare kunststof-5 specie die na uitharding een verbindingsplaat 31 met aan de uiteinden verdikte, afgeronde ribbels vormt, waardoor de belasting opvangende en overdragende eigenschappen van de verbinding weer geheel zijn hersteld.

Bij de bovenstaand beschreven reparatiewerkwijze 10 zijn de aangetaste balkuiteinden 24 en 25 in feite onberoerd gebleven. Het is uiteraard ook mogelijk het aangetaste hout te verwijderen alvorens de opschuimende kunststof 26 te injecteren. Daarbij kan zelfs tewerk worden gegaan als weergegeven in fig. 5, waarbij de balken 15 20 en 21 bijvoorbeeld middels zaagsneden 32 en 33 door nog niet aangetast hout zijn ingekort. De aldus verkregen ruimte wordt al dan niet na omhulling volgespoten met een opschuimende kunststof 26, waarna als boven omschreven een al dan niet gewapende plaat 31 wordt gevormd.

20 De reparatiewerkwijze is niet alleen geschikt voor het repareren van door rotting aangetaste houten constructiedelen en verbindingen. Op deze wijze, zoals bijvoorbeeld getoond in fig. 5, is ook een gebroken balk te repareren. Volgens de wijze getoond in fig.

25 5 worden de eventueel versplinterde en gerafelde breuk vlakken verwijderd door het wegzagen daarvan. Uiteraard is het ook mogelijk af te zien van het wegzagen van delen, waarbij een situatie vergelijkbaar met die in de fig. 3 en 4 wordt verkregen.

30 Het breken van een balk zal meestal het. gevolg zijn van een te hoge belasting. Alleen maar repareren van de balk zal weinig zinvol zijn, als deze weer aan eenzelfde belasting moet worden blootgesteld. In dat geval is de uitvinding dan ook met bijzonder voordeel 35 toe te passen; immers daarmee is het tevens mogelijk de balk te versterken. Zoals bij de bespreking van de

~S

W ψ -10- figuren 1 en 2 vermeld, is dit te verwezenlijken door de sleuf en zodoende de te vormen plaat te verlengen.

In fig. 5 is dit aangeduid met de streeppuntlijnen 34 en 35. De plaatverlenging kan zich over elk gewenst 5 traject tot en met de totale balklengte uitstrekken.

Ook de verlengde plaat is te voorzien van de gewenste wapening en kan voor het verhogen van het verankerings-effect worden voorzien van zijdelingse ribbels in hoogteen langsrichting van de plaat.

10 Het spreekt vanzelf, dat er binnen het kader van de uitvinding ten opzichte van bovenomschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn. Een aantal daarvan is bovenstaand reeds besproken. Verder wordt opgemerkt, 15 dat ook het vormen van meer dan één plaat in een balk mogelijk is afhankelijk van de belasting en de balkafmetin-gen. Verder zijn in de hoogterichting van de sleuf aangebrachte groeven steeds gemaakt door het aanbrengen van boringen, die bovendien symmetrisch ten opzichte van 20 de sleuf zijn aangebracht. Uiteraard zijn ook anders gevormde en/of asymmetrisch geplaatste groeven aan te brengen, terwijl het aantal daarvan per te vormen plaat kan variëren evenals dat geldt voor de langsgroeven.

3Γ00753

Claims (7)

1. Werkwijze voor het repareren van een houten constructiedeel, waarvan het draagvermogen als gevolg van rotting of door een andere oorzaak niet meer toereikend is, welke werkwijze voorziet in het aanbrengen van ten 5 minste een uitsparing, die zich uitstrekt vanuit niet-aangetast hout tot een steunpunt, zoals een muuroplegging of niet-aangetast hout van een verder constructiedeel, het in de uitsparing aanbrengen van een wapening en het verder opvullen van de uitsparing met een vloeibare 10 kunststof specie, die na uitharding fungeert als mechanische verbinding tussen het houten constructiedeel en het steunpunt, gekenmerkt door het geheel met een opschuimende kunststof volspuiten van althans de door rotting of door andere oorzaak ontstane ruimten alvorens de uitsparing 15 wordt aangebracht in de vorm van een open sleuf, die zich mede door het kunststofschuim uitstrekt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het te repareren houten constructiedeel bestaat uit een houten balk, met het kenmerk, dat de sleuf in hoogterich- 20 ting van de balk wordt aangebracht en zich tot vlak bij het ondervlak van de balk uitstrekt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de sleuf over de volle lengte van het houten constructiedeel wordt aangebracht.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in hoogte- en/of langsrichting van de sleuf ten minste een groef in het niet aangetaste hout wordt aangebracht, waarbij van elke groef het omtreks-vlak tot buiten het omtreksvlak van de sleuf reikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de groef bestaat uit een deel van het omtreksvlak van een boring.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat elke boring een diameter heeft die groter is dan -> λ λ — η ΰ r. j ‘J ! r ο ·* -v -λ -12- de breedte van de sleuf en een hartlijn heeft die in het middenloodvlak van de sleuf is gelegen.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, "met het kenmerk, dat de sleuf wordt aangebracht met 5 een kettingzaag of -frees. 86 0 0 7.-8