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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung für
die Materialbearbeitung und/oder den Materialumschlag im Hochhausbau
zum Einsatz bei bestehenden Gebäuden
und insbesondere für
den Abbruch von Hochhäusern.
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Insbesondere beim Abbruch, aber auch
beim Bau von Hochhäusern
besteht ein großes
Problem darin, dass ab gewissen Höhen nur noch mit Kränen gearbeitet
werden kann, die aufgrund ihrer großen benötigten Reichweite und der ebenfalls
großen
zu überbrückenden
Höhe ein
nur sehr schwerfälliges und
langsames Arbeiten ermöglichen.
Hierbei kommt erschwerend hinzu, dass der Kranführer meist sehr weit vom Materialbearbeitungs-
bzw. Materialumschlagort entfernt ist und so selbst gar nicht dazu
in der Lage ist, präzise
zu arbeiten.
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Beim Abbruch von Hochhäusern behilft
man sich deshalb in der letzten Zeit damit, dass Minibagger eingesetzt
werden, die per Kran auf das oberste Geschoss aufgesetzt werden
und dort auf der Geschossdecke herumfahren, welche sie bearbeiten bzw.
abbrechen müssen.
Da diese Minibagger nicht bzw. kaum gesichert werden können, ist
leicht nachvollziehbar, dass es bei deren Einsetzen oft zu Unfällen kommt,
die noch am glimpflichsten so aussehen, dass ein Minibagger mit
samt der Decke einbricht und auf die nächst tiefere Geschossdecke
herunterfällt;
weitaus kritischer ist es natürlich,
wenn der Minibagger über
die – oft
schon entfernte – Außenwand hinaus
fährt oder
beim Durchbrechen der Geschossdecke auf die Außenseite des Gebäudes gerät und von
dort in die Tiefe abstürzt.
Ein hierzu ähnliches
Arbeitsgerät
ist in
DE 92 06 391 bzw.
in
DE 199 12 904 beschrieben.
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Schließlich gibt es noch auf Betonfundamenten
bzw. Unterwagen stehende Materialumschlaggeräte mit einem baggerähnlichen
Ausleger – siehe hierzu
bei spielsweise DE-Z Hoch & Tiefbau
10/1999, S. 22 -, der zwar große
Distanzen überwinden
kann, bei dem aber die Fahrerkabine mit dem Unterwagen am Boden
steht und der Geräteführer somit
das Arbeiten nur dann führen
und überwachen
kann, wenn es sich in seinem Sichtfeld befindet; auf der Oberseite
eines Gebäudes
jedenfalls ist das Arbeiten mit diesen Geräten dem im Bodenbereich befindlichen
Geräteführer nicht
möglich.
Deshalb ist es auch bei solchen Geräten erforderlich, einen Sicherheitsabstand vom
abzubrechenden Objekt einzuhalten, der der halben Arbeitshöhe entspricht.
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Dies ist natürlich gerade dort oft nicht
möglich,
wo abzureißende
Hochhäuser
stehen, nämlich in
eng bebauten Innenstädten,
in denen nicht selten die Hochhäuser
direkt am Straßenrand
bzw. direkt angrenzend an ein benachbartes Hochhaus angeordnet sind.
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Von diesem geschilderten Stand der
Technik ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, welches eine schnellere, effektivere und ungefährlichere
Materialbearbeitung und/oder Materialumschlag im Hochhausbau ermöglicht und
bei bestehenden Gebäuden
und insbesondere beim Abbruch von Hochhäusern zur Anwendung kommt.
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Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass eine aus einer oberen Basis, aus einer unter
der oberen Basis angeordneten und sich von dieser vertikal nach
unten erstreckenden Säule
und aus einem auf der Basis angeordneten Oberwagen bestehende Materialbearbeitungs-
und -umschlagvorrichtung im Gebäudeinneren
angeordnet wird derart, dass die Säule ausgehend von der auf der
jeweiligen Oberseite des Gebäudes
aufgelagerten oberen Basis durch in den jeweils obersten Geschossdecken
vorhandene Öffnungen
geführt
ist, und dass hierbei die die Öffnungen umgebenden
Gebäudeteile
und/oder die genannten obersten Geschossdecken für die Seitenstabilisierung
der Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung sorgen.
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Die Erfindung liegt also darin, dass
das jeweilige Materialbearbeitungs- und -umschlaggerät nicht
neben dem Gebäude
angeordnet ist, was mit entsprechend hohen Bearbeitungszeiten und
den anderen, weiter oben beschriebenen Nachteilen einhergeht, sondern
dass das Gerät
stattdessen im Gebäudeinneren angeordnet
wird. Hierdurch kann nicht nur der volle Schwenkbereich, also die
gesamten 360° zur
Materialbearbeitung bzw. für
den Materialumschlag ausgenutzt werden, sondern es können Geräte verwendet
werden, die auf Schnelligkeit oder Handhabungs-Effektivität ausgelegt
werden, während
die Basis und die Säule
der Vorrichtung für
die Standfestigkeit des Gerätes
sorgen.
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Besonders vorteilhaft lässt sich
die Erfindung dann verwirklichen, wenn die Höhenpositionen der Vorrichtung
jeweils an die aktuelle Höhe
des Gebäudes
angepasst werden kann. Hierdurch befindet sich dann der Oberwagen
jeweils im Bereich der Oberseite bzw. des obersten noch stehenden
Geschosses des Gebäudes,
steht drehbar, aber ortsfest auf der oberen Basis und der Säule und
kann von dort so arbeiten, wie wenn er direkt auf diese oberste
Geschossdecke aufgestellt wäre.
Die obere Basis und die Säule
sind für
die nötige
Stabilität
verantwortlich und zwar zunächst
einmal in vertikaler Richtung. Die Stabilität in seitlicher Richtung wird
dadurch erzielt, dass die Säule
an den jeweiligen Geschossdecken seitlich anliegt, durch die sie
hindurchgeführt
ist und an diesen durch Verklemmen fixiert wird. Mit anderen Worten
wird also das Gebäude
in die Lagerung der erfindungsgemäßen Materialbearbeitungs- und
-umschlagvorrichtung mit einbezogen.
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Insgesamt besteht also die vorliegende
Erfindung aus der Kombination verschiedener bekannter bzw. bereits
vorhandener Merkmale: Basis und Säule sorgen zusammen mit dem
Gebäude
für die Aufnahme
der Gewichtskraft des Oberwagens; das Gebäude sorgt außerdem auch
für die
Seitenstabilisierung der Säule,
so dass diese und die zugehörige obere
Basis hinsichtlich der an sich erforderlichen Momentanaufnahme abgespeckt
dimensioniert werden können;
durch die Anordnung von Basis und Säule oberhalb bzw. innerhalb
des Gebäudes
ist es möglich,
den Oberwagen „direkt
am Ort des Geschehens" zu
platzieren, ihn also nicht neben das Gebäude stellen zu müssen; die
ortsfeste Lagerung des Oberwagens umgeht schließlich das Risiko, dem ein auf
der obersten Geschossdecke herumfahrender Minibagger ausgesetzt
ist, nämlich
das Durchbrechen der Seitenwände
oder der Geschossdecke; und nachdem der Oberwagen nicht in großer Höhe neben dem
Gebäude
stehen muss, sondern auf dem Gebäude
selbst, kann er so dimensioniert werden, dass die Prioritäten nicht
bei der Stabilität
liegen, sondern bei Schnelligkeit, optimaler Handhabbarkeit etc.
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Zweckmäßigerweise wird die Materialbearbeitungs-
und -umschlagvorrichtung über
in Horizontalrichtung gegenüber
der Säule
vorstehende verstellbare Horizontalverankerungsmittel an den die Öffnung umgebenden
Gebäudeteilen
und/oder den Geschossdecken abgestützt. In Vertikalrichtung wird die
Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung über in Vertikalrichtung gegenüber der
oberen Basis nach unten vorstehende verstellbare Vertikalabstützungsmittel
auf der jeweiligen Oberseite des Gebäudes aufgelagert. Die Horizontalverankerungsmittel und
die Vertikalabstützmittel
bestehen zweckmäßigerweise
aus Hydraulikzylindern, die beispielsweise vom Oberwagen aus betätigt werden
können,
um sie insbesondere beim Absenken der Materialbearbeitungs- und
-umschlag-vorrichtung unabhängig
voneinander vom Oberwagen aus betätigen zu können.
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Das Absenken der Materialbearbeitungs- und
-umschlagvorrichtung erfolgt beim Abbruch von Hochhäusern auf
die jeweilige Oberseite des Gebäudes
beispielsweise dadurch, dass die Horizontalverankerungsmittel die
Materialbearbeitungsund -umschlag-vorrichtung an den die Öffnungen
umgebenden Gebäudeteilen
und/oder Geschossdecken abstützen,
dann die von den Vertikalabstützmitteln
beaufschlagte Oberseite des Gebäudes
entfernt wird, die Vertikalabstützmittel
soweit vertikal nach unten ausgefahren werden, bis sie wieder in
Kontakt mit der neuen Oberseite des Gebäudes gelangen, dann die Horizontalverankerungsmittel
gelöst
und schließlich die
Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung über ein vertikales Einfahren
der Vertikalabstützmittel abgesenkt
wird.
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Schließlich werden zweckmäßigerweise nach
dem Absenken die Horizontalverankerungsmittel wieder ausgefahren,
bis sie sich wieder an den die Öffnungen
umgebenden Gebäudeteilen
und/oder Geschossdecken abstützen
und so für
die seitliche und/oder auch vertikale Stabilisierung der Materialbearbeitungs-
und -umschlagvorrichtung im Gebäudeinneren
sorgen.
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Um zum einen die Materialbearbeitungs-
und -umschlagvorrichtung in ausreichendem Maße beim Arbeiten mit dem Oberwagen
im Gebäude
zu fixieren und um zum anderen auch beim Absenken und teilweise
abgebrochenen, die Säule
umgebenden Gebäudeteilen
eine ausreichende Fixierung durch Verankerung der immer noch von
Gebäudeteilen
umgebenden Säule
zu ermöglichen,
empfiehlt es sich, dass sich die Säule in etwa über dem
Abstand von zumindest drei Geschossdecken erstreckt.
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Die vorliegende Erfindung erstreckt
sich nicht nur auf das Verfahren, sondern auch die Verwendung einer
an sich bekannten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die Folgendes
aufweist: Eine obere Basis, eine Säule, die unter der oberen Basis
angeordnet ist, sich vertikal von dieser nach unten erstreckt und
ausgehend von der auf der jeweiligen Oberseite des Gebäudes aufgelagerten Basis
durch in den jeweils obersten Geschossdecken vorhandene Öffnungen
geführt
ist und sich hierbei an den die Öffnungen
umgebenden Gebäudeteilen und/oder
den genannten obersten Geschossdecken seitlich abstützt, und
einen auf der oberen Basis angeordneten Oberwagen.
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Hierbei empfiehlt es sich ebenso,
dass die Säule
in Horizontalrichtung gegenüber
der Säule
vorstehende und horizontal verstellbare Horizontalverankerungsmittel
zur Abstützung
an den die Öffnungen
umgehenden Gebäudeteilen
und/oder den Geschossdecken aufweist, und dass die Horizontalverankerungsmittel
zur Anpassung an die jeweilige Geschossdeckenposition auch in Vertikalrichtung
verstellbar sind, so dass die Horizontalverankerungsmittel das Gebäude in den
stabilsten Bereichen, nämlich auf
der Höhe
der jeweiligen Geschossdecken beaufschlagen können. Dieses Beaufschlagen
könnte zwar
in einfacher Weise durch ein formschlüssiges Eingreifen in die Geschossdeckenöffnungen
umgebende horizontale Aussparungen (beispielsweise Türöffnungen
des Fahrstuhlschachts) erfolgen; zweckmäßiger ist es jedoch, die Horizontalverankerungsmittel
so auszugestalten, dass sie die Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung
gegen das Gebäude
verklemmen, wobei ja die wesentliche Gewichtskraft der Materialbearbeitungsund
-umschlagvorrichtung ohnehin über
die obere Basis und die an ihr festgelegten Vertikalabstützmittel
aufgenommen werden, die Klemmkraft also nur dann sehr hoch sein muss,
wenn beim Absenken der Vorrichtung die Vertikalabstützmittel
außer
Wirkverbindung mit dem Gebäude
gebracht werden.
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Was die Säule betrifft, so kann diese – ähnlich einem
Kran – aus
einer Gittermastkonstruktion bestehen; ebenso ist es aber auch möglich, diese aus
einem Rohrkörper
(aus einem Rohrpylon) herzustellen. Der Oberwagen schließlich kann
ein herkömmlicher
Oberbauwagen eines Materialumschlaggerätes mit an den Bedarfsfall
angepasster Arbeitsausrüstung,
also beispielsweise einem Ausleger mit endständig angeordnetem Betonpulvervisierer
sein.
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Das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird dadurch noch verbessert, dass am Ende des Auslegers eine Ortungsvorrichtung,
insbesondere in Form einer Kamera, eines Peilgerätes etc. vorgesehen ist, um
auch bei größeren Entfernungen des
Auslegerendes von der Fahrerkabine noch viel genauer arbeiten zu
können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung. Diese zeigt in 1 den
schematischen auszugweisen Schnitt durch die Oberseite eines Gebäudes (Hochhauses)
in der Vertikalebene, in der sich die erfindungsgemäße Materialbearbeitungs-
und -umschlagvorrichtung M befindet. Das Gebäude G weist eine Vielzahl von
Geschossen Gn, Gn-1,...
auf, wobei jedem Geschoss eine Geschossdecke Dn,
Dn-1,... zugeordnet ist. In diesen Geschossdecken
ist jeweils eine Öffnung
O0, On-1,... vorgesehen, wobei
diese Öffnungen
miteinander fluchten und beispielsweise durch die ohnehin bereits
im Gebäude vorhandenen Öffnungen
eines Fahrstuhlschachtes gebildet sein können.
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In die drei obersten Öffnungen
On, On-1, und On-2 ragt eine Säule 1 hinein, die
aus einem zylindrischen Rohrkörper
besteht. Auf das obere freie Ende der Säule 1 ist oberhalb
der obersten Geschossdecke Dn eine obere
Basis 2 angeordnet, auf der ein (in der Zeichnung nicht
dargestellter) Oberwagen aufgesetzt ist, der mit verschiedensten
Arbeitsgeräten
und insbesondere einem langen, bis zum Rand des Gebäudes reichenden
Ausleger ausgestattet sein kann. Der Oberwagen ist auf einer oberhalb
der oberen Basis 2 angeordneten Adapterplatte 6 zur
Anbringung von Drehkränzen
frei drehbar gelagert und kann so seinen gesamten 360° großen Schenkelbereich
zum Bearbeiten bzw. für
den Materialumschlag ausnutzen.
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Die Säule 1 weist eine Vielzahl
von horizontalen Bohrungen 5 auf, in denen Horizontalverankerungsmittel 3 in
Form von Hydraulikzylindern 4 festgelegt sind. Die Vielzahl
der Bohrungen ermöglicht es,
die Horizontalverankerungsmittel 3 in ihrer Höhenposition
an die Höhenposition
des stabilsten Bereichs des Gebäudes,
nämlich
die Geschossdecken Dn, Dn-1,
Dn-2 ... anzupassen. Die Hydraulikzylin der 4 sind
horizontal ein- und ausfahrbar, um die Materialbearbeitungs- und
-umschlagvorrichtung M zum einen seitlich gegenüber dem Gebäude abzustützen und zum anderen beim Absenken
zu tragen. Um eine sichere seitliche Abstützung und ein sicheres Absenken
der Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung zu ermöglichen,
weist die Säule 1 in
zumindest drei Höhenpositionen
die Horizontalverankerungsmittel 3 auf, die sich geeigneterweise
in alle vier Horizontalrichtungen erstrecken und sich an allen vier Umfangswänden des
Fahrstuhlschachtes abstützen, um
ein störungsfreies
Arbeiten des Oberwagens zu ermöglichen.
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Die Horizontalverankerungsmittel 3 sind
vom Oberwagen aus betätigbar,
könnten
jedoch auch manuell durch einen die Säule hinabkletternden Arbeiter verstellt
werden, was jedoch bei weitem nicht so komfortabel wie die vom Oberwagen
aus gesteuerten Hydraulikzylinder ist, selbst wenn hierdurch der apparative
Aufwand verringert würde.
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Die obere Basis 2 ist im
dargestellten Ausführungsbeispiel
in Horizontalrichtung größer ausgebildet
als die Öffnungen
On, On-1,... des
Fahrstuhlschachts, wodurch sichergestellt werden kann, dass die
Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung M nicht in dem Fahrstuhlschacht
nach unten abstürzt.
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An den über die Ausmaße der Öffnungen
On, On-1,... hinausragenden
Rändern
der oberen Basis 2 sind Vertikalabstützmittel 7 vorgesehen,
die ebenfalls zweckmäßigerweise
aus Hydraulikzylindern 4 bestehen und die jeweilige Oberseite
des Gebäudes
G beaufschlagen.
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Diese Vertikalabstützmittel 7 ermöglichen zum
einen eine Lagerung des Oberwagens in exakter Horizontalanordnung,
indem sie unterschiedliche Höhen
der jeweiligen Oberseite des Gebäudes
ausgleichen können.
Besonders sinnvoll lassen sich die Vertikalabstützmittel aber dann verwenden,
wenn sie beim Absenken der gesamten Materialbearbeitungs- und -umschlagvorrichtung
M eingesetzt werden können,
indem sie nach dem Entfernen der von ihnen beaufschlagten Oberseite
des Gebäudes
so weit vertikal ausgefahren werden können, bis sie wieder in Kontakt
mit der neuen Oberseite des Gebäudes
gelangen und dann über
das Einfahren der Vertikalabstützmittel
die Vorrichtung M abgesenkt werden kann.
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Ebenso wäre es aber auch möglich, einen außerhalb
des Gebäudes
aufgestellten Kran zu verwenden, der jeweils die gesamte Vorrichtung
M anhebt bzw. absenkt.
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Zusammenfassend sei erwähnt, dass
sich die vorliegende Erfindung selbst mit bekanntem Arbeitsgerät verwenden
lässt,
also insbesondere mit herkömmlichen
Materialumschlaggeräten;
es ist aber auch möglich,
unabhängig
von der Ausführung
von Säule
und oberer Basis einen beliebigen Oberwagen zu verwenden, der an
den jeweiligen Einsatzfall in optimaler Weise angepasst werden kann.
Dadurch, dass das Gebäude
selbst mit zur Kräfteaufnahme und
Stabilisierung herangezogen wird, muss die gesamte Vorrichtung nicht
so stabil ausgeführt
sein, wie es der Fall wäre,
wenn sie beispielsweise neben dem Gebäude platziert würde und
eine Höhe
von 200 m aufweisen würde.
In einem solchen Fall dürfte
die Vorrichtung schon deshalb nicht so schnell arbeiten, um möglichst
in Horizontalrichtung wirkende Momente beispielsweise aufgrund zu
schneller Schwenkbewegungen zu vermeiden. Im Gegensatz dazu ist
es durch die erfinderische Lagerung der Vorrichtung nun auch möglich, solche
Arbeiten durchzuführen,
die horizontale Kraftkomponenten auf den Oberwagen übertragen.