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In Betracht gezogene Druckschrift:
EP 85 1163-2312 -
Im Bauwesen hat Beton fast universelle Anwendungsmöglichkeiten. Kostspielig sind jedoch die Schalung bei Ortbeton sowie Fabriken, Transport und Verbindungen bei Fertigteilen. Es ist bekannt, dass man Fertigteile vor Ort liegend auf vorhandenen Bauteilen gießen kann. Als Trennmittel kann man z. B. Folien oder Schlämmkreide benutzen. Je größer die Teile desto wirtschaftlicher sind sie, da man weniger Randschalungen braucht und durchlaufende Bewehrungsstähle besser sind, als Verbindungen. Nimmt man als Größenbegrenzung die Abstände von Schwind- und Dehnfugen bzw. den Hausgrundriss kommt man auf Gewichte, für die herkömmliches Hebezeug nicht ausreicht, da die Hubkraft mit der Auslegung abnimmt. Die Lösung ist ein Hebezeug, das ohne Auslegung arbeitet, also im Inneren eines Teiles steht. Im Folgenden wird es Zentralheber genannt. Dies führt zu zwei Bedingungen:
- a. Der Zentralheber muss leicht genug sein, um mit vorzugsweise handbetriebenen Hilfsmitteln über Flächen, die nur Mannlast tragen können, an den Einsatzort gebracht zu werden.
- b. Da die Teile wegen ihrer Grösse nur begrenzt transportfähig sind, müssen sie wegen der Aushärtungszeiten in Stapeln vorgefertigt werden.
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In Abhängigkeit von der Aufgabenstellung gibt es mehrere Varianten des Zentralhebers. 1 zeigt einen Zentralheber 1 für Außenwände. Diese Wände bestehen vorzugsweise aus tragenden und aussteifenden Hauptrippen, nichttragenden Nebenrippen sowie unbewehrten Plattenspiegeln. Sie werden mit Trockenbau vervollständigt. Es handelt sich um einen Flaschenzug, dessen obere Rollen an einem Kopf 2 und dessen untere Rollen an zwei Kloben 3 befestigt sind. Der Kopf 2 ist an einem Mast 5 befestigt, der aus mehreren Teilen bestehen kann. Der Antrieb, vorzugsweise bestehend aus Getriebemotor und Seiltrommel ist in einer Antriebseinheit 6 untergebracht, die in der Weise drehbar auf einem Fuß 7 steht, dass der Zentralheber sich quer zur Seilebene um 45° neigen kann. In Seilebene muss er geringfügige Kippungen ermöglichen.
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Um Reibung zu minimieren, haben die Rollen vorzugsweise Wälzlager.
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Zwischen Anschlagmittel 10 und Kloben 3 befinden sich Zwischenstücke 9, deren Länge in der Weise grob einstellbar sein muss, dass die Klobenwelle von einer Fangvorrichtung 8 aufgenommen wird. Das Seil 4 muss ständig so geführt werden, dass es nicht durch Verdrehungen beschädigt wird. Hierfür sind die Fangvorrichtungen 8 vorgesehen, die beim Betrieb mittels einer Querstange auf den Seilen aufliegen. Beim Erreichen der Endposition werden die Zwischenstücke gelöst. Das Seil wird jetzt weiter gespannt. Die Fangvorrichtungen bewegen sich dabei in die obere Position. (1b)
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Aus geometrischen Gründen ist der Zentralheber am Anfang des Hebevorgangs in Seilebene instabil. Man kann ihn so einsetzen, dass er schwach in eine Richtung ausweichen will. Mit Hilfe einer Winde 11 hält man ihn senkrecht.
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Durch die zwei unteren Kloben beinhaltet der Zentralheber bereits eine Traverse, die die Kraft auf zwei Punkte verteilt. Im Prinzip könnte man die Kloben 3 aufspalten und die Kraft auf so viele Punkte wie Rollen verteilen. In der Praxis ist dies nicht möglich, da man die Kraftverteilung nicht beherrscht und Fangvorrichtungen problematisch sind.
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Für bedarfsgerechte weitere Kraftverteilung sorgen Traversen gem. 2. Gezeigt ist das Beispiel einer Außenwand, bei der die Kraft nur an den Rippen angreifen kann. Entsprechend der Gewichtsverteilung der Wand ergebe sich ein Kraftangriffspunkt 16. Die Traverse 19 hat einen Mast 21, an dessen Fuß das Zwischenstück 9 dergestalt angreift, dass es sich zwischen zwei Zugelementen 23 befindet. Durch Löcher mit Stiften 24 wird der richtige Abstand zum Kraftangriffspunkt 19 eingestellt. Ein Zugelement 22, dessen Länge stufenlos einstellbar ist überträgt die Kraft zu Punkt 17. Die Anschlussstellen müssen drehbar sein, da die Seilebene sich gegenüber der Wand um 45° dreht. Durch die Höhe des Masts 21 kann man die Horizontalkomponente der Kraft an den Punkt 17, 18 variieren. Die Anschlagpunkte können handelsübliche Vorrichtungen, z. B. der Firma Pfeifer sein mit Zusatzelementen für die Kraftumlenkung in den Beton oder spezielle Krallen. (Beschreibung unten).
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Damit die Unterkanten von Wänden beim Aufrichten nicht überlastet werden sieht man Stahllager vor. Stahllager 12 überträgt die Kraft mit mehrschnittigen Bolzen; bei Lager 13 wird die Hertzsche Pressung verwendet.
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1d zeigt eine Variante eines Aufrichtvorgangs. Aussenwände und Dach seien in einem Stapel 14 gefertigt. Man hebt zunächst das Dach in eine schräge Position, stützt es ab und richtet die erste Stirnwand auf. Man verbindet beide und steift sie mit Schrägstützen 15 aus. Dann richtet man die andere Seite auf, stützt ab und richtet die zweite Querwand auf. Zuletzt folgen die Seitenwände.
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Ein Zentralheber für Einfamilienhäuser mit 150 kN Hubkraft wiegt ca. 3 kN und ist 6 m lang. Zum Transport kann man den Mast 5 herausnehmen (3) und Kopf 2 und Antriebseinheit 6 verbinden und unter einen Karren 24 hängen. Der Karren läuft auf vier brems- und lenkbaren Bockrollen. Ein Rollenpaar ist so drehbar mit dem Karren verbunden, dass Unebenheiten der Unterlage ausgeglichen werden und die Lastverteilung gleichmäßig bleibt. Zum Aufrichten benötigt man einen Kleinheber 25 (4). Gem. 5 hebt man den Zentralheber 1 zunächst in eine schräge Position und stützt ihn ab. Dann fährt man den Karren 24 darunter, bremst die Bockrollen ballastiert ihn und verbindet ihn mit Stangen 26 mit dem Zentralheber 1. Der Kleinheber 25 wird auf den Karren gestellt und drehbar verbunden. Jetzt kann man den Zentralheber in die Endposition bringen. Karren und Zentralheber bilden in diesem Zustand eine starre Einheit. Man kann sie nach Aufrichtung einer Wand zur nächsten Aufrichtstelle fahren.
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Eine fliegende Kolonne mit zwei Mann kann auf einem PKW-Anhänger alle benötigten Geräte transportieren.
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Der beschriebene Zentralheber für Außenwände genügt für Einzelhäuser und Reihenhäuser, da man den Innenausbau vorteilhaft im Trockenbau ausführen kann. Bei Geschossbauten benötigt man durchlaufende Decken. 6, 7 zeigen die Aufgabenstellung:
Es sind auch Varianten möglich, bei denen in einem Bauabschnitt mehrere Geschosse gebaut werden. Hier wird die einfachste eingeschossige Variante beschrieben.
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Der Stapel habe unten tragende Innenwände 29 und oben eine Geschossdecke 28. Ein Deckenteil wird nur von Schwind- oder Dehnfugen begrenzt. Da die Wände 29 als Unterlage für die Decke nicht ausreichen, werden sie durch Füllteile 30, z. B. Hartschaum ergänzt. Zur Lagedefinition benötigt man mindestens drei Heber sowie seitliche Führung. Zentralheber 1a heben die Decke 28 an. Dann richtet ein Innenwandheber 1b die tragenden Wände 29 auf und die Decke wird auf die Wände abgelassen. Aussteifende Wände werden später gefertigt und aufgerichtet. Der Sicherheitsfaktor ist 2,1. Die Heber haben mindestens zwei unabhängig voneinander arbeitende Antriebe. Als zusätzliche Sicherheit kann man Hartschaumblöcke 31 während des Hebens nachstapeln. Da die Hubkraft – ca. 400 kN – während des Hebevorgangs konstant bleibt, müssen obere und untere Rollenkloben 3a senkrecht übereinander angeordnet werden. Der Mast 5a steht unter Zwischenlage einer weichen Zentrierschicht auf der Unterlage.
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Antriebseinheiten 32 sind neben dem Mast in einem Abstand angeordnet, dass die nach den Regeln der Seiltechnik zulässigen Einlaufwinkel nicht überschritten werden.
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Zu Transportzwecken kann man sie hochklappen.
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Hebevorgang: Zunächst werden Krallen 33 in nicht gezeigte Ausnehmungen an dem Loch, das für den Heber ausgespart wurde, angebracht. Jetzt stellt man den Heber auf, verbindet ihn mit den Krallen und betätigt die Antriebseinheiten so weit, dass die Seile gespannt sind.
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Die unteren Rollen haben sind in einem Kasten mit Podest 35 untergebracht. Darauf wird ein einseitig offener Gittermast 34 gestellt. Er besteht vorzugsweise aus zwei leichten I-Trägern, die nach den Regeln für Gittermasten verbunden sind. Oben hat er eine Platte mit Haken 36, die ungefähr in Richtung der Anschlagpunkte zeigen. (9) Die Verbindung zu den Anschlagpunkten erfolgt durch stufenlos einstellbare Zugstangen 37. (11) Sie haben einen Kopf 38, der geringfügig drehbar an die Haken 36 gehängt werden kann. Die grobe Längeneinstellung erfolgt mit Löchern und Stift. Die Feineinstellung mit einer Schraube 40, die man mit einem Akkuschrauber 42 betätigen kann. Zum Schutz der Schraube 40 kann man ein Hüllrohr 43 vorsehen. Es dürfte jedoch genügen, wenn man die Schrauben beim Transport ganz in die Teile 39 hineindreht. Am unteren Ende kann eine Kralle 41 befestigt werden. Man kann aber auch herkömmliche Anschlagmittel mit Zusatzvorrichtung zur Kraftumlenkung verwenden. Diese nicht gezeigten Zusatzvorrichtungen sind Stahlteile, die vorzugsweise an die Schraube des Anschlagmittels angeschraubt werden und die Pressung auf das für Beton zulässige Maß vermindern. Die entsprechenden Formen müssen beim Betonieren vorgefertigt werden.
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12 zeigt das Aufrichten der Innenwände 29. Um das Heberloch klein zu halten werden die Antriebseinheiten am Kopf 2 befestigt. Die Traverse greift mit einer Kralle im Heberloch an.
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Für den Transport verwendet man einen Kleinheber 25a, der auf drei Rädern steht. (13) Zunächst nimmt er den Gittermast 34. Dann zieht er, den Zentralheber nach oben. Da die Krallen 33 noch greifen, werden die oberen und unteren Rollen wieder auseinandergezogen. Nach Lösen der Krallen kann auch der Heber weiterbefördert werden. Mit zwei Kleinhebern ist zügiges Umsetzen der Zentralheber möglich.
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Die bisher beschriebenen Bauweisen benötigen als Grundlage eine ebene Fläche, z. B. eine Sauberkeitsschicht. Sie sind daher für herkömmliche Baugrundstücke geeignet. Die Bedürfnisse in Ballungsgebieten zielen jedoch auf Bauen ohne Landschaftsverbrauch, also das Überbauen genutzter Flächen, wie Strassen oder Hallen. Die hier bekannten Verfahren sind teuer. Mit dem vorliegenden Verfahren kann man preiswert, erdbebensicher und bauphysikalisch einwandfrei bauen.
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Gem. 14 gibt es Heber ohne Mast, bei denen man die oberen Rollen an einer Wand oder einem anderen langgestreckten Bauteil auf mehrere Rollenpakete verteilt befestigt.
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Bei Wandhebern 1c kann man die unteren Rollen auf zwei Pakete verteilen, bei Deckenhebern 1d nur auf ein Paket.
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Das Verfahren soll anhand einer Variante gem. 15 skizziert werden. Überbaut wird eine Strasse mit Wohnbauten und einer Pufferebene 49. Die Trennwände 48 werden als Träger gestaltet, an die man die Pufferebene 49 anhängt.
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16 zeigt den Arbeitsablauf eines an einen fertigen Bauabschnitt anschliessenden Abschnitts. Ein Gitterträger 45 überbrückt die zu überbauende Fläche. An ihm ist eine Schalung 46 befestigt, die an ihrem anderen Ende am fertigen Bauwerksteil hängt. Er steht auf den Fundamenten 47 und kann durch geringfügiges Absenken auf Rollen abgelassen und weitergezogen werden. Auf der Schalung wird eine Decke in Ortbeton, darauf eine weitere Decke und eine Trennwand 48 gegossen. (Auf Stützjoche und Schalungsüberhöhungen wird hier nicht eingegangen) Zwei Heberreihen 1d sind an Auslegern des Gittermasts 45 befestigt. Sie heben Decke und Trennwand zusammen an. Die Decke wird an der einen Seite mit dem vorhandenen Bauwerk verbunden, an der anderen Seite nach unten abgestützt. Jetzt richtet man mit den Hebern 1c die Wand 48 auf und hängt beide Decken an ihr an. Zusammen mit nicht gezeigten Aussteifungen ist eine standsichere Arbeitsgrundlage geschaffen.
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Der Gittermast wird jetzt in die neue Arbeitsposition gezogen.
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Der Gitterträger mit seinen Zusatzteilen stellt eine Variante des Zentralhebers dar.
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Beim Überbauen von Hallen ergeben sich Veränderungen, die man aus dem beschriebenen Verfahren direkt ableiten kann. Sie sind nicht beschrieben, werden aber mit beansprucht. Eine besonders einfache Variante bei Hallenüberbauungen ist die Herstellung eines Betonfachwerks auf dem Dach, das hierfür hinreichend tragfähig ist. Dann richtet man das Fachwerk auf und hat eine Grundlage zum Weiterbauen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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