CH633364A5 - Method and climbing equipment for producing horizontal reinforcement rings on cooling tower shells made from reinforced concrete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von horizontal angeordneten Versteifungsringen an aus Stahlbeton bestehenden Kühlturmschalen, die mittels Kletterrüstungen gebaut werden. Ausserdem betrifft die Erfindung eine zum Durchführen dieses Verfahrens geeignete Kletterrüstung.

Statische und dynamische Untersuchungen an Kühlturmschalen mit relativ geringer Wandstärke haben gezeigt, dass bei immer grösser werdenden Abmessungen der Kühltürme wegen der einzuhaltenden Beulsicherheit der Schale Wandstärken erforderlich werden, die sich ungünstig auf die Wirtschaftlichkeit des gesamten Bauwerkes auswirken. Bedenklich wird bei grösser werdenden Kühltürmen auch das Absinken der Eigenfrequenz, wodurch der Bau von Kühltürmen aus Stahlbeton von einer bestimmten Grösse an sogar infrage gestellt werden könn-5 te. Daher ist es zweckmässig, Kühlturmschalen mit Hilfe von horizontal angeordneten Versteifungsringen zu verstärken, die vorzugsweise im Inneren der Schale angeordnet sind.

Kühlturmschalen aus Stahlbeton werden mit einer mehrgeschossigen Kletterrüstschalung abschnittsweise in einzelnen io Ringsabschnitten hergestellt. Die hierfür bekannten Kletterrüstschalungen sind alle so ausgelegt, dass während des Klettervorganges keine Bauteile wie Konsolen oder Austeifungsringe hergestellt werden können. Falls man derartige zusätzliche Bauteile am Bauwerk benötigt, ergeben sich grosse Schwierigkeiten, 15 die wiederum die Wirtschaftlichkeit des Bauwerks infrage stellen können, denn es ist bei den bekannten Kletterrüstschalungen für derartige Zwecke erforderlich, ganze Elemente abschnittsweise auszutauschen.

Aus der Fachliteratur (konstruktiver ingenieurbau berichte 201977, Heft 29/30 «Kühlturm-Symposium 1977», Seite 95) ist es bekannt, Versteifungsringe für Kühlturmschalen auf einer nachträglich angehängten Schalung herzustellen. Schalungsträger und Schalung sind an Seilen aufgehängt und der Versteifungsring kann nachträglich betoniert werden. Als nachteilig wird 25 hierbei empfunden, dass eine direkte Verbindung zwischen der Kletterschalung und der zusätzlich angeordneten Hängeschalung fehlt und damit die Zugänglichkeit zu dieser zusätzlichen Schalung erschwert ist. Bedenkt man, dass Kühlturmschalen aus Stahlbeton eine Höhe von weit über 100 m erreichen und de-30 mentsprechend Versteifungsringe auch in Höhen von 100 und mehr Metern über Gelände errichtet werden müssen, so sind mit Rücksicht auf den Unfallschutz Gerüste zu entwickeln, die allen Anforderungen gerecht werden. Bei der vorstehend genannten bekannten Lösung dürfte es zudem schwierig sein, nach 35 Aushärten des aus Stahlbeton bestehenden Versteifungsringes die Schalung und den Schalungsträger abzubauen. Um derartige Arbeiten auch in grossen Höhen gefahrlos durchführen zu können, muss ein zusätzliches Schutzgerüst vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen 40 von aus Stahlbeton bestehenden Versteifungsringen von ebenfalls aus Stahlbeton bestehenden Kühlturmschalen einfacher und sicherer zu gestalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass jeder Versteifungsring an der 45 Kletterrüstung hängend und eingeschalt aus Stahlbeton gebildet, bis zur ausreichenden Verfestigung so gehalten und dann von der Kletterrüstung aus ausgeschalt wird. Dabei können die Versteifungsringe, wie an sich bekannt, vollständig aus Ortbeton gebildet oder auch aus einer Kombination von Fertigteilen 50 und Ortbeton hergestellt werden.

Weiterhin wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsge-mäss eine Kletterrüstung vorgeschlagen, die am unteren Ende eine jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbare Winkelhebel umfassende mehrteilige Schalung für die Verstär-55 kungsringe aufweist. Dabei sind die Winkelhebel vorzugsweise derart gelagert, dass deren unterer Schenkel wahlweise horizontal oder etwa vertikal liegt, je nachdem ob sich die Schalungselemente für die Versteifungsringe in der Betriebslage oder in der Ruhelage, in welcher die Kletterrüstung an den fertiggestellten 60 Teilen der Kühlturmschale vorbei nach oben klettern kann, befinden. Dabei sind die Winkelhebel zweckmässig über Seilzug, Umlenkrollen und Winden oder über hydraulische Pressen verschwenkbar und einstellbar, so dass sie so eingestellt werden können, dass sie mit ihrem unteren Schenkel örtlich das Ge-65 wicht des betreffenden Versteifungsringes im Bauzustand aufnehmen können. Sind die Winkelhebel gemäss einer bevorzugten Ausführung der Erfindung über eine Hydraulikpresse, Schraubenspindel oder ein ähnliches Element in der Laststel-

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Jung arretierbar, so können sie das volle Gewicht des Versteifungsringes örtlich aufnehmen. Zur Erhöhung der Tragwirkung in Laststellung können die Winkelhebel zusätzliche mittels einer Zugverbindung an der Kletterrüstung zu befestigen sein.

Besonders bevorzugt sind die Winkelhebel um einen horizontalen Bolzen verschwenkbar und derart beweglich, dass alle erforderlichen Ein- und Ausschalvorgänge von oben, d.h. von der eigentlichen Kletterrüstung aus durchgeführt werden können. Dabei kann es zweckmässig sein, die Winkelhebel auch um einen vertikal angeordneten Bolzen beweglich auszubilden, so dass ihr unterer Schenkel zum Ein- und Ausschalen in Draufsicht eine Drehbewegung ausführt, womit die Ein- und Ausschalvorgänge besonders zweckmässig bewerkstelligt werden können.

Zum Anheben der Schalungselemente für die horizontalen Versteifungsringe ist beispielsweise eine Seilkonstruktion bestimmt, die mit ihren Umlenkrollen und Winden innerhalb der Kletterrüstung angeordnet ist, so dass die angehobenen Schalungselemente direkt in die richtige Lage gebracht werden können, ohne dass der Arbeiter die Kletterrüstung verlassen müsste und zusätzliche Sicherheitsgerüste notwendig wären. Dabei kann zunächst an den Winkelhebeln eine Arbeitsbühne angeordnet sein, um wenigsten während des Einschalens und/oder Betonierens nahe dem betreffenden Versteifungsring arbeiten zu können.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Versteifungsringe von Kühlturmschalen durch eine sinnvolle Ergänzung der üblichen Kletterrüstung während des Aufbauens bzw. Betonierens der Kühlturmschale direkt herzustellen. Die Versteifungsringe können auf ihrem gesamten Umfang in Ortbeton oder auch in Mischbauweise, d.h. teils in Ortbeton und teils aus Stahlbeton-Fertigteilen hergestellt werden.

Da die Hebelkonstruktion der an die Kletterrüstung angebauten Schalung für die Versteifungsringe über einen Seilzug, der über verschiedene Umlenkrollen geführt ist, mittels einer Winde betätigt werden kann, besteht auch die Möglichkeit, die verschiedenen Neigungen der Kletterrüstung entsprechend der hyperbolischen Form des Kühlturmes auszugleichen, damit die Versteifungsringe stets in horizontaler Anordung gebildet werden. Da die Hebelkonstruktion direkt mit der Kletterrüstung verbunden ist und der jeweiligen Konstruktion der Kletterrüstung angepasst sein kann, ist deren Bedienung von den Arbeitsbühnen der Kletterrüstung möglich. Zusätzliche Schutzgerüste werden also nicht benötigt.

Die Schalungselemente und Teile für die Versteifungsringe können mittels einer Winde, die ebenfalls auf bzw. in der Kletterrüstung montiert ist, hochgezogen werden. Auch hierbei läuft das Seil über wenigstens eine verstellbare Umlenkrolle, damit die Schalung und/oder der in die Schalung einzusetzende Fertigteil direkt in die richtige Lage hochgezogen werden kann. Sobald der hochgezogene Teil eines Versteifungsringes die richtige Höhe erreicht hat, wird die Hebelkonstruktion so betätigt, dass sie diesen Teil aufnimmt und hält. Die Tragwirkung der einzelnen Hebel wird in der Laststellung durch eine Hydraulikpresse und/oder eine Spindelkonstruktion bzw. ähnliche Halteelemente verstärkt. Falls erforderlich, kann an der Spitze des freien Schenkels des Winkelhebels eine zusätzliche Zugverbindung zur Kletterrüstung angeordnet werden, um die Lasten des Versteifungsringes statisch günstiger in die Kletterrüstung zu übertragen. Diese Zugverbindung durchdringt gegebenenfalls in einer Aussparung den Versteifungsring und ist so konstruiert, dass sie oberhalb des Versteifungsringes gelöst werden kann. Nach Aushärten des Betons des Versteifungsringes kann die Hebelkonstruktion abgeklappt werden und mit der Kletterrüstung weiter nach oben klettern. Sobald der nächste Versteifungsring gebildet werden soll, wiederholt sich der gleiche Arbeitsablauf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung sind insbesondere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Kletterrüstung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kühlturm mit aus Stahlbeton bestehender Schale und in dieser angeordneten 5 horizontalen Versteifungsringen,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Kühlturmschale beim Aufbauen derselben mittels einer Kletterrüstung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in gegenüber Fig. 1 vergrös-sertem Massstab,

io Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Versteifungsring, der aus Stahlbeton-Fertigteilen und Ortbeton hergestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 2, wobei die Hebelkonstruktion der zum Herstellen der Versteifungsringe verwendeten Schalung sich in der Betriebsstellung befindet, und 15 Fig. 5 eine Teilansicht ähnlich wie in Figur 4 mit einer abgewandelten Ausführungsform der Helbekonstruktion.

Fig. 1 zeigt einen Kühlturm mit einer aus Stahlbeton bestehenden hyperbolischen Schale 1, die durch mehrere in beliebiger Höhe und Anzahl vorzusehende horizontale Versteifungs-20 ringe 2 ausgesteift ist.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Schale 1 des Kühlturms während der Herstellung derselben mittels einer äusseren Kletterrüstung 23 und einer inneren Kletterrüstung 3. An der Unterseite der inneren Kletterrüstung 3 ist eine Mehrzahl von Win-25 kelhebeln 4 aufweisende Schalung zum Herstellen von Versteifungsringen 2 vorgesehen. Die einzelnen Winkelhebel 4 sind mittels eines Seilzuges 5 und einer Winde 6 um einen horizontal angeordneten Bolzen 25 verschwenkbar. Der Seilzug 5 ist über mehrere verstellbare Umlenkrollen 7 geführt, so dass die ver-30 schiedenen Neigungen der Kletterrüstung 3 ausgeglichen werden können, damit die einzelnen Versteifungsringe 2 stets horizontal an der im Querschnitt hyperbolisch ausgebildeten Schale 1 angeformt werden können und dabei die optimale Zugrichtung des Seilzuges 5 erreicht wird. Diese Verstellmöglichkeiten 35 müssen gegeben sein, da wegen der hyperbolischen Form der Schale 1 die Kletterrüstungen 23 und 3 einschliesslich der an der Kletterrüstung 3 vorgesehenen Helbekonstruktion sich den verschiedenen Neigungen der Schale 1 stufenlos anpassen lassen müssen.

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Mittels einer weiteren Winde 8, die ebenfalls in der Kletterrüstung 3 montiert ist, und einem von dieser ausgehenden Seil 9 kann man Teile zur Kletterrüstung 3 hochziehen, beispielsweise Betonfertigteile 10, die zum Herstellen von Versteifungsringen 45 benutzt werden. Auch das Seil 9 läuft über eine verstellbare Umlenkrolle 11. Damit ist gewährleistet, dass die Fertigteile 10 direkt in die richtige Lage hochgezogen werden können. Sobald sie die richtige Höhe erreicht haben, werden die Hebel 4 über die Winde 6 und den Seilzug 5 so betätigt, dass deren unterer 50 Schenkel unter den Fertigteil 10 greift.

Fig. 4 zeigt einen Hebel 4 in seiner Tragstellung, wobei auf demselben ein Fertigteil 10 für einen Versteifungsring aufliegt. Die Lage des Hebels 4 und damit seine Tragwirkung ist durch eine Hydraulikpresse 12 oder ein ähnliches Halteelement wie 55 beispielsweise eine Spindel verstärkt. Zusätzlich kann ein Zugelement 16 angeordnet sein, das sich gegebenenfalls durch den Fertigteil 10 erstreckt und mit seinem oberen Ende an der Kletterrüstung 3 befestigt ist. Nach Fertigstellen des Versteifungsringes kann dieses Zugelement oberhalb des Versteifungsringes 60 abgetrennt werden, da es nach dem Ausschalen nicht mehr benötigt wird.

Die gesamten Montagearbeiten können von den sowieso vorhandenen Arbeitsbühnen der Kletterrüstung 3 ausgeführt werden. Auch kann von diesen Arbeitsbühnen das Betonieren 65 der Zwischenräume zwischen den Fertigteilen 10 der Versteifungsringe 2 bzw. das Betonieren der Versteifungsringe erfolgen. Nach Aushärten des Betons der Versteifungsringe kann die Schalung für dieselben aufgrund der Hebelkonstruktion abge-

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klappt werden, woraufhin die Kletterrüstung 3 weiter nach oben Andererseits ist es auch möglich, die Versteifungsringe ohne klettern kann. Verwendung von Fertigteilen vollständig aus Ortbeton zu bil-

Die Ausführungsform gemäss Fig. 5 unterscheidet sich von den. In diesem Falle müssten an den Winkelhebeln 4 bzw. 24

der Ausführungsform gemäss Fig. 2 und 4 lediglich dadurch, entsprechende Schalungselement angebracht sein oder auf die dass der Winkelhebel 24 einen längeren oberen Schenkel 34 5 Hebel aufgelegt werden.

aufweist und der die Drehachse bildende Bolzen 25 höher liegt.

Eine solche Ausführungsform kann aufgrund der Konstruktion der Kletterrüstung 3 notwendig sein. Falls eine untere Arbeits- Eine weitere Möglichkeit ist, im Querschnitt U-förmige bühne an dieser Kletterrüstung nicht vorhanden ist, kann eine Stahlbeton-Fertigteile 14 im Wechsel mit normaler Betonscha-

Arbeitsbühne 13 direkt an den Schenkeln 34 der einzelnen He- io lung auf die Winkelhebel 4 bzw. 24 aufzulegen. Hierbei entsteht beln 24 angebracht sein. Im übrigen unterscheidet sich diese eine durchgehende Arbeitsbühne, die es erlaubt, die erforderli-

Ausführungsform der Erfindung nicht von der vorstehend be- che ringförmig durchlaufende Stahlbetonbewehrung in grossen schriebenen Ausführungsform. Längen einzubauen und den Versteifungsring 2 zu betonieren.

Der in Fig. 3 gezeigte Ausschnitt zeigt einen Versteifungs- Da es statisch ausreichend ist, den Versteifungsring 2 nur je-ring im Querschnitt, der teilweise aus Stahlbeton-Fertigteilen 14 is weils in Teilbereichen mit der Kühlturmschale 1 zug- und und teilweise aus Ortbeton 15 besteht. Aber auch bei dieser druckfest zu verbinden, wird die Verbindung im nur im Bereich Ausführungsform könnte der gesamte Querschnitt aus einer der normalen Betonschalung hergestellt. Nach dem Erhärten Kombination aus Stahlbeton-Fertigteilen und Ortbeton gebildet des Betons kann zum Ausschalen die normale Betonschalung werden, d.h. die Versteifungsringe bestehen im wesentlichen mit den Winkelhebeln abgeklappt werden, während die U-för-aus Stahlbeton-Fertigteilen, während nur die zwischen densel- 20 migen Stahlbeton-Fertigteile als verlorene Schalung im Bauben befindlichen Stossfugen mit Ortbeton ausgefüllt sind. werk verbleiben.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

633 364 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen von horizontalen Versteifungsringen an Kühlturmschalen aus Stahlbeton, die mittels Kletterrüstungen gebaut werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Versteifungsring an der Kletterrüstung hängend und eingeschalt aus Stahlbeton gebildet, bis zur ausreichenden Verfestigung so gehalten und dann von der Kletterrüstung aus ausgeschalt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsringe aus einer Kombination aus Fertigteilen und Ortbeton hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Hebelkonstruktion U-förmige Stahlbe-ton-Fertigteile und Betonschalungen im Wechsel aufgelegt werden und so eine geschlossene Bühne zur Herstellung eines Versteifungsringes gebildet wird, dass auf dieser Bühne der Versteifungsring mit durchgehender Stahlbetonbewehrung betoniert wird, wobei nur in den Bereichen, in denen die Betonschalung angeordnet ist, eine zug- und druckfeste Verbindung zwischen Kühlturmschale und Versteifungsring hergestellt wird, und dass beim Ausschalvorgang die Betonschalung mit der Hebelkonstruktion abgeklappt wird, während die U-förmigen Stahlbeton-Fertigteile als verlorene Schalung fest mit dem Versteifungsring verbunden bleiben.

4. Kletterrüstung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie am unteren Ende eine jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbare Winkelhebel (4; 24) umfassende mehrteilige Schalung für die Versteifungsringe (2) aufweist.

5. Kletterrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelhebel (4; 24) derart gelagert sind, dass deren unterer Schenkel wahlweise horizontal oder etwa vertikal liegt.

6. Kletterrüstung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelhebel (4 ; 24) über Seilzug (5), verstellbare Umlenkrollen (7) und Winden (6) oder über hydraulische Pressen verschwenkbar und einstellbar sind.

7. Kletterrüstung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelhebel (4; 24) über eine Hydraulikpresse oder eine Schraubenspindel in der Laststellung arretierbar sind.

8. Kletterrüstung nach Anspurch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Winkelhebel (4 ; 24) zusätzlich mittels einer Zugverbindung (16) an der Kletterrüstung (3) befestigt sind.

9. Kletterrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelhebel (4; 24) um einen vertikal angeordneten Bolzen beweglich sind, so dass ihr unterer Schenkel zum Ein- und Ausschalen in Draufsicht eine Schwenkbewegung ausführt.

10. Kletterrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Anheben von Elementen (10) für die Versteifungsringe (2) bestimmte Seilkonstruktion (9) mit ihren Umlenkrollen (7) und Winden (8) innerhalb der Kletterrüstung (3) angeordnet ist.

11. Kletterrüstung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Winkelhebeln (24) eine Arbeitsbühne (13) angeordnet ist.