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Die vorliegende Erfindung betrifft
das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich somit mit der
Handhabung von großflächigen Betonelementen
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Bei der Verbauung von Beton wird
dieser in einer Schalung geeigneter Form zur Aushärtung gebracht.
Die Kosten einer solchen Schalung sind bezogen auf die Gesamtkosten
beachtlich, und so ist vorgeschlagen worden, auf einer Sohle zu
schalen, also einem festen Untergrund, der wie erforderlich umrandet
werden kann, was die Kosten der Schalung wesentlich zu senken vermag.
Die mit der Sohlschalung erzielbaren Bauteilegrößen sind, entsprechende Sohlausdehnungen
vorausgesetzt, sehr groß.
Prinzipiell ist dies vorteilhaft, weil so weniger Teile bei selber
Bauwerksgröße montiert
werden müssen.
Große Beton bauteile
können
zB für
Wände und/oder
Geschoßdecken
verwendet werden.
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Ein Problem besteht aber dahingehend,
daß die
sohlgeschalten Betonfertigteile an den Ort der Montage verbracht
und dort verbaut werden müssen. Die
sehr große
Bauteilegröße bedingt
aber ein sehr hohes Gewicht. Eine Verbringung mit Turmdrehkränen oder
Autokränen
ist dabei für
Teile, die wie gewünscht
großflächig sind,
nicht mehr möglich,
und zwar selbst dann nicht, wenn die Betonteile vergleichsweise
dünn gebildet
werden.
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Der Einsatz von Raupenkränen ist
technisch zwar möglich,
scheitert oft aber an den hohen Eigengewichten derselben, die in
der Regel von Kellerdecken nicht mehr getragen werden können und
so hoch sind, daß selbst
dicke Sohlen bei weichem Untergrund versagen können. Überdies sind aufwendige Schutzmaßnahmen
selbst bei hinreichend tragfähigem
Untergrund erforderlich, damit die drehenden Raupenketten die Sohloberfläche nicht
zerstören. Daß überdies
die Bausicherheit gewährleistet
sein muß,
unabhängig
von der Montageart, sei erwähnt; u.a.
setzen insbesondere die mit Höhe
und Fläche steigenden
Windkräfte
einer Montagegröße bislang unerwünscht enge
Grenzen.
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Es ist wünschenswert, sehr große Bauteile mit
hoher Sicherheit preiswert montieren zu können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, Neues für
die gewerbliche Anwendung bereit zu stellen.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird in
unabhängiger
Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in
den Unteransprüchen.
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Eine Grunderkenntnis der vorliegenden
Erfindung ist somit darin zu sehen, dass bei einer Vorrichtung zur
Handhabung großflächiger sohlgeschalter
Betonelemente mit einem Hebe- und/oder
Transportmittel und einem Betonelementstabilisierungsmittel zur
Stabilisierung des Betonelementes bei der Handhabung, vorgesehen
ist, daß das
Betonelementstabilisierungsmittel mit einem oder mehreren Turmschüssen von
Turmdrehkranen zur Verbindung mit dem Betonelement und das Hebe-
und/oder Transportmittel zum Angriff an dem Betonelementstabilisierungsmittel
vorgesehen ist.
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Durch den Rückgriff auf Turmschüsse wird es
möglich,
auf statisch genau definierte und bekannte Einheiten zur Handhabung
großflächiger sohlgeschalter
Betonelemente Rückgriff
zu nehmen. Weil dergleichen Turmschüsse weltweit verfügbar sind,
ist es möglich,
Großbaustellen
an sehr entfernten Orten zu betreuen, ohne daß alleine schon durch die Transportkosten
für die
Bauwerkzeuge exorbitante Kosten entstehen. Es wird so an vielen
Orten möglich,
Sohlschalungen sehr großer
Bauelemente durchzuführen.
Dabei werden für
ein einzelnes Bauunternehmen die Investitionskosten zugleich gering
sein, da es allgemein möglich
ist, Turmschüsse
zu mieten. Die angegebene Verwendung von Turmschüssen bei der Handhabung von
Betonelementen wird daher als besonders relevante angesehen.
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Besonders vorteilhaft wird die Vorrichtung, wenn
hohe Wände
und/oder Streben handzuhaben sind. Es kann einerseits vorgesehen
werden, daß derartige
Elemente nur auf einer Bau stelle etwa vom Ort der Sohlschalung an
den Montageplatz oder zu einer Hebeanordnung verfahren werden und/oder
es kann vorgesehen sein, die Vorrichtung zum Aufrichten zu verwenden,
in der Art der Fischbauchtraverse, wie sie in der parallelen PCT-Anmeldung
des vorliegenden Anmelders beschrieben wurde. Bevorzugt ist es möglich, ein
Sohlgeschaltes Betonelement mit einer ersten Vorrichtung aus der
Schalung zu heben und damit auf einer zweiten abzulegen, mit welcher das
Betonelement aufgerichtet wird. Alternativ ist es, insbesondere
bei Decken wie Geschoßdecken
möglich,
die Betonelemente anzuheben, und zwar bis auf Montagehöhe, was
etwa mit Hydraulikhubmitteln im Hubtaktverfahren erfolgen kann.
Hierbei kann das Betonelement auf der Vorrichtung auch verfahren werden,
und zwar sogar erforderlichenfalls in stützen- und/oder strebenpassierender
Schrägstellung durch
unteschiedliches Heben auf gegenüberliegenden
Seiten.
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Wenn Wände aufgerichtet werden, ist
es durch die statisch klar definierten Verhältnisse problemfrei möglich, ohne
Knickgefahr für
das Betonelement eine Stütze
an der Vorrichtung vorzusehen, die ab einem vorgegebenen Winkel
eine Stabilisierung bewirkt und/oder eine Verbringung in die Vertikale
unterstützt.
Dies gewährleistet
eine besonders hohe Sicherheit für
Monteure und Material auch noch bei beachtlichen Windlasten. Bevorzugt
ist eine Stütze
als Klappstütze
mit Klappgelenk ausgebildet und/oder es wird eine auf dem Boden
nachschleifende klappgelenkfreie Stütze vorgesehen ist, die dann
in einer stabilen Zwischenlage am Boden zu verbolzen ist. Dieses
Nachschleifen hält
die Stütze
ohne weitere Maßnahme
in der korrekten Position. Auch kann das Verbolzungsmittel zur Verbolzung
mit einem Bodengelenk und die Stütze
zum Ausfahren nach Verbolzung bis auf und/oder an 90 Grad ausgebildet
sein.
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Bevorzugt sind die Kranturmschüssen über eine
Eckeinheit mit einem insbesondere schienenunabhängigen Fahrwerk und/oder einer
Hubeinheit verbunden. Es ist demgemäß möglich, durch geeignete Übergänge zu dedizierten
Funktionselementen die Turmschüsse
auf einfache Weise für
die Erfindung nutzbar zu machen. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Eckeinheit
durch ein steifes Raumfachwerk gebildet ist, weil dies eine leichte
Transportierbarkeit gewährleistet
und zugleich das steife Raumfachwerk selbst nur geringen Windangriff
bei geringem Gewicht bietet.
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Die Vorrichtung kann ohne weiteres
mit mehreren Kranturmschüssen
gebildet sein, die über
Knoten- bzw. Zwischeneinheiten miteinander verbunden sind. Die beherrschbaren
Plattengrößen sind
damit nicht durch die Größe eines
Einzel-Turmschusselementes
bestimmt.
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Wenn die Vorrichtung zur Aufrichtung
von hohen Betonteilen ausgebildet ist, wird sie typisch mit einem
Bodenanschluss für
ein Dreh- und/oder Klappgelenk ausgebildet sein. Eine besonders
gute Justage des aufzurichtenden Betonteils kann dabei relativ zum
Turmschuß erfolgen,
der selbst fest angelenkt ist. Es kann eine Justierhydraulik zwischen
Turmschüssen
und Betonelement vorgesehen ist, insbesondere bei den Zwischenteilen
zwischen zwei Turmschüssen,
und Traversenfüße zur zwischenaktorfreien
Verbindung mit dem Betonuntergrund ausgebildet sind. So kann sichergestellt
werden, daß auf
dem einzelnen Aktor nur gut beherrschbare Kräfte lasten und im übrigen keine
Gefährdungen
durch unge wollte, statisch nicht beherrschte Bewegungen der Gesamtanordnung
auftreten.
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Beim Aufrichten eines hohen Betonteiles
ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Mittelteil mit einem Anschluss
für eine
Klappstütze
und/oder möglichst justierbaren
Auflagern für
die Betonscheibe ausgebildet sind. Auf die Möglichkeit, mehrere betonelementknickaussteifende
Mittelteile an ein und demselben Betonelement anzubringen, sei hingewiesen.
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Für
die Aufrichtung kann am ein Kopfteil mit Anschlag für Kranhaken
vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann eine Stabilisierung nahe
der Endstellung und/oder ein Hochziehen aus der Horizontalen mittels
Kran erfolgen und/oder unterstützt
werden.
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Zum Heben kann auf einem horizontalem Kranschuss
eine Jocheinheit zum Übergang
zu dem Betonelement montierbar und/oder versetzbar angeordnet sein.
Dabei kann weiter ein Hubmittel, insbesondere Hohlkolben-Hydraulikhubmittel
und/oder Gewindestangen-Hubmittel am Joch angreifen. Mit einer solchen
Anordnung sind etwa Geschoßdecken auf
Montageposition hebbar und sie können
gegebenen falls auch schräggestellt
werden, etwa, um Stützen,
Streben etc. zu umfahren.
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Für
diese Zwecke ist es möglich
und bevorzugt, wenn die Vorrichtung für eine statisch bestimmte Betonelementlagerung
am Hubmittel und ein Kippen der Platte um zwei horizontalen Achsen
ausgebildet ist, insbesondere um einen für ein Umfahren von Störkanten
und/oder Stützen,
und Konsolen etc. ausreichenden Kippwinkel.
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Es können allgemein Lasten über 30 t und/oder
unter 100 t ohne weiteres mit einer Vorrichtung bewegt werden. Für wesentlich
kleinere Lasten ist die Vorrichtung zwar verwendbar, es bieten sich aber
noch andere wie Autokrane etc an. Bei wesentlichen größeren Lasten
von weit übe
100 t kann eine Gesamtauslegung erforderlich werden, die insgesamt
nicht mehr wirtschaftlich ist.
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Zum Verfahren der Anordnung, insbesondere
der Hubtaktanordnung, kann ein Fahrwerk vorgesehen sein, das bevorzugt
mit selbstlenkenden Rollen und/oder Rollenbatterien ausgerüstet ist.
Diese erlauben eine einfache und problemfreie Bewegung im Bereich
der Baustelle. Zur Erzielung der Selbstlenkeigenschaften können etwa
Rollen bzw. Räder vorgesehen
sein, deren Bodenprojektion der vertikalen Lenk-Drehachse versetzt
vom Abrollpunkt liegt. Es wird mit anderen Worten das aus Einkaufswagen bekannte
Prinzip übertragen.
Die Last, die auf den Rädern
liegt, kann verringert werden, wenn beidseits des Betonelementes
eine Achse mit starren Rädern vorgesehen
wird, deren Rollachsen alle auf einer Linie liegen. So können etwa
eine Anzahl eng benachbarter Radbatterien so angeordnet werden,
daß die Radlasten
der Batterie im Bereich um 15 t maximal, bevorzugt bis 10 t zu halten
sind. Dies ist vorteilhaft, weil eine Deckenlastüberschreitung von Kellerdecken,
auf denen die Verfahranlage bewegt wird, nicht so schnell auftritt.
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Es ist zugleich bevorzugt, wenn am
Fahrwerk ein Lastverteilungsmittel, insbesondere eine Wippenanorndung
und/oder Kugelauflager vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist,
die Vertikallast am Rad bekommt bodenunebenheitenunabhängig zu machen
und/oder statisch bestimmt gelagert ist. Es kann ein radierkräftefreies
Lenkwerk vorgesehen sein, also ein Fahrwerk, bei dessen Lenkung
keine Radierkräfte
auftreten. Aufgrund der geringeren Sohlenbelastung ist dies weit
bevorzugt.
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Wenn über 40 t Fertigteillast bewegt
werden sollen, kann eine eine zweite Verfahranlage vorgesehen sein,
die mit der ersten gekoppelt ist. Dabei kann eine Lenkung insbesondere
durch Stangen oder dergleichen mit der ersten Verfahranlage verbunden sein,
und es werden typisch Mittel vorgesehen, um durch Verkürzen und/oder
Verlängern
der Stangen insbesondere mittels eines Aktors eine Kopplung beider
Verfahranlagen vorzunehmen und/oder durch Anordnung von Lenkrollen
außerhalb
der alle auf einer Linie liegenden starren Rollen eine Lenkung zu erreichen.
So läßt sich
auf einfache Weise eine Auslegung auch für hohe Lasten erreichen.
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Besonders bevorzugt sind Fahrwerke
mit Vollgummirädern,
da hier die Auflast noch einmal geringer ist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist
auch ein Verfahren auf Schienen möglich. In diesem Fall werden
typisch zwei Standardkranunterwagen für das Fahrwerk vorgeshen, um
auch hier Rückgroff
auf weltweit verfügbare
Standardelemente nehmen zu können.
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Wenn die Vorrichtung selbstbeweglich
ist, werden bevorzugt zwei angetriebene Fahrwerke mit einer zum
gleichlaufenden und/oder wahlweise unterschiedlich schnellen Antrieb
der Fahrwerkmotoren ausgebildeten Steuerung vorgesehen. Dies ergibt eine
sehr gute Lenkbarkeit und erlaubt zugleich eine preiswerte Antriebsauslegung.
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Ein sohlengeschaltes Element wird
typisch mit einer ersten Vorrichtung aus der Sohlschalung angehoben
und zu einer zweiten Vorrichtung gefahren, auf welche es abgesenkt
wird und mit welcher es in die Vertikale geschwenkt wird. Beim Aufrichten wird
dann eine Gegentraverse, die insbesondere auch unter Verwendung
von Kranteilen aufgebaut ist, am Betonelement befestigt wird, um
ein freistehendes scheibenförmiges
Betonelement nach Abschlagen der Hebetraverse noch zu stabilisieren.
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Die Erfindung wird im folgenden nur
beispielsweise anhand der Zeichnung erklärt. In dieser zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäß hergestelltes Betonfertigteil,
kurz vor der Entschalung;
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2a–2c Details einer Hebeanordnung
für das
fertige Betonelement;
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3 eine
Anordnung von Fahrwerkrädern für Anschluss
an die Turmschüsse
mit entsprechenden Rädern
bzw. Radbatterien;
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4 Lenkgeometrien
und die Anordnung von zwei Portalen für eine großflächige Betonplatte;
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5a+5b eine Traversenanordnung
zum Aufrichten.
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Nach 1 umfasst
eine allgemein mit 1 bezeichnete Schalung 1 für ein großflächiges Betonelement 2,
das mit einer integrierten Profilierung versehen ist, einen Einsatz 3,
der an einem Sohlboden 4 befestigt ist, sowie Angriffspunkte 10 für den Angriff eines
zwischen fertiggestelltem großflächlichen
Betonelements 2 und Sohluntergrund wirkenden Lösewerkzeuges.
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Es sind zum Anheben nach Lösen Durchgänge für Hängestangen
vorgesehen, die von einem Joch herabhängen, das zum Anheben und Transportieren
des fertigen Betonelementes verwendet werden kann, wie mit Bezug
auf die 2 beschrieben. Nach 2 sind nun auf mehreren Seiten des Betonfertigteiles
und außerhalb
der Randschalung Hebeaktoren vorgesehen, die dazu dienen, das zuvor
vom Sohlboden gelöste
Betonelement 2 vollständig
anzuheben und zu verfahren. Die Anhebung kann um mehrere Betonfertigteildicken
geschehen, so dass mehrere fertige, aber gegebenenfalls noch nicht
voll durchgehärtete
Betonelemente übereinander
gelagert werden können
und/oder eine Fertigung von mehreren Betonfertigteilen übereinander
mit jeweiligen Trennlagen oder -einsätzen dazwischen möglich wird,
ohne dass der spätere
Wegtransport gefährdeet ist.
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Es sind nun weiter auf mehreren Seiten
des Betonfertigteils bevorzugt außerhalb der Randschalung Hebeaktoren
vorgesehen, die dazu dienen, das Betonelement zunächst von
dem Sohlboden zu trennen und dann vollständig anzuheben. Weiter ist
eine Bewegung des fertigen Betonelementes parallel zum Sohlboden
gleichfalls möglich.
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Ausweislich der Zeichnung von 2a greifen bei der Verfahranlage
die Aktoren über
ein Jochelement 5d am Betonelement 2 an, wobei
die Hängestange
H fest mit dem Betonelement
2 verbunden ist. Details der
Hebekonstruktion sind in den 2a bis 2c gezeigt. In 2a ist zu erkennen, dass
als lastaufnehmende Elemente, das heißt, für das Joch 5c und
im Bereich 5a, 5b, Portale aus Turmschüssen, wie
durch 5c1, 5c2 verbaut sind.
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Zur Erzielung einer Verfahrbarkeit
parallel zum Sohlboden längs
des Pfeiles 7 ist eine Radkonstruktion 8 vorgesehen,
auf welcher die Vertikalstreben der Jochkonstruktion aufsitzen.
Die Räder 8 definieren
auf gegenüberliegenden
Seiten des Betonelementes 2 Aufstützpunkte für den Hebemechanismus.
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Während
die Räder 8 in 2 nur schematisch angedeutet sind, werden
sie typisch, wie in 3 ersichtlich,
in einer einfachen biegesteifen Verbindung aus Stahlträgern zwischen
Turmschuss angeordnet, bei welcher das Fahrwerk mit den Rädern praktisch
direkt vertikal unter dem Turm ohne aufwendige Querkonstruktion
sitzt. Dabei sind im dargestellten Ausführungsbesipiel jeweils 4 Vollgummireifen
für jeweils
3 t Last über
Wippen miteinander senkrecht zur Blattebene verbunden (nicht gezeigt),
d.h. daß etwa
12 t Last pro Radbatterie getragen werden können. Die rechte Radbatterie
ist dabei starr und mit einem Antrieb verbunden. Die linke Radbatterie
ist mit in Fahrtrichtung darstellender Pfeilrichtung selbst lenkend
durch den dargestellten Versatz gebildet. Die Anordnung ist so gebildet,
daß die
Batterie bei Fahrtrichtungswechsel selbst durchschwenkt. Der Versatz
entsteht dann nicht nach links sondern nach rechts. Mit der daregesstellten
Anordnung kann das Portal insgesamt 4 × 12 t tragen, wobei aufgrund
der statisch bestimmten Lagerung über die Wippen jedes Rad einzeln
auch bei Fahrt über
Unebenheiten 3 t erhält,
ohne daß Reifen,
Betonsohle o.ä.
bei Unebenheiten im Boden überlastet
werden. Es sei erwähnt, dass
zur statisch bestimmten Lagerung an einer Seite der Portale auch
eine Wippe zwischen den Radbatterien anzuordnen ist (nicht gezeigt).
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Es ist möglich, noch höhere Lasten
zu fahren als oben angegeben. Es kann dafür eine eine Lenkung für verbunden
Portale vorgesehen sein, deren Kinematik im Grundriss in 4 gezeigt ist. Danach werden
Radierkräfte
quer zum Rad ausgeschaltet, wenn sich die Achsen aller Radbatterien
in einem Momentanzentrum schneiden. Die Kopplungsstangen zwischen
den Portalen bewirken, dass sich bei nur einem angetriebenem Portal
die gesamte Anlage planmäßig in Bewegung
setzt. Die Lenkbewegung wird nunmehr ausschließlich dadurch ausgelöst, dass
die obere und die untere Seite der Portale unterschiedlich schnell
angetrieben werden und dadurch Kurvenfahrt auslösen. Das Gerät ist durch
die Selbstlenkung robust und einfach.
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Offenbarungshalber sei erwähnt, dass
durch Anordnung eines einfachen Längen ändernden Aktors in mindestens
einer Kopplungsstande auch in einfacher Form eine Lenkbewegung durch
Drehen eines Portals erzeugt werden kann. Dies reduziert die Anzahl
der Lenkwerke.
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Die in 2b dargestellten
Aktoren umfassen nun eine Hängestange
und einen Hohlkolbenzylinder 5a1, der in einem geringen
Weg mit hoher Kraft verfahrbar ist. Es sind Stellmuttern 5a2, 5a3 voneinander
beabstandet vorgesehen, die alternierend fixierbar und lösbar sind,
um ein schrittweises Anheben zu ermöglichen. Die Hängenstangen
sind auf dem Betonelement 2 verankert.
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Wenn ein durch Sohlschalung hergestelltes Betonelement
nicht nur verfahren und gehoben werden soll, sondern auch aufzurichten
ist, kann eine Traversenkonstruktion 200 der 5 verwendet werden. Bei dieser sind für die Aufrichtung
einer großen Betonwand 204 mehrere
Turmschüsse 201 miteinander über Zwischenstücke 202 verbunden.
An jedem Zwischenstück 202 sind
Hydraulikaktoren angeordnet, mit denen das Betonelement geringfügig lagejustierend
bewegt werden kann. Am Fuß der
Traversenkonstruktion ist ein Klappgelenk 206 vorgesehen, das
so massiv ausgelegt und im Boden verankert ist, daß die Traversenkonstruktion 200 mit
aufgelegter Betonwand 204 um dieses Gelenk 206 aufgeschwenkt
werden kann. Es ist weiter eine Stütze 207 vorgesehen,
mit welcher eine Sicherung am Boden während des Aufrichtens vorgenommen
werden kann.
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Eine Gebäudekonstruktion erfolgt nun
mit den beschriebenen Vorrichtungen wie folgt:
Zunächst wird
ein Gebäude
mit einem oder mehreren großflächigen Betonelementen
geplant und diese wie erforderlich, etwa mit Profilierungen in einer
Geschossdecke und/oder einer Wandung hergestellt. Dann werden sie
aus der Schalung gelöst,
d.h. erstamls minimal lokal angehoben.
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Danach wird das aus Turmschüssen 5c1, 5c2 gebildete
Portal längs
des Pfeiles 7 über
das Betonelement gefahren, es werden die Hängestangen am Betonelement 2 an
vorgegebenen Stellen fixiert und es wird dann die Hohlkolbenzylinderanordnung 5a1 unter
alternierendem Lösen
und Feststellen der Stellmuttern 5a2, 5a3, analog
einem Hubtaktverfahren betätigt,
bis das Be tonfertigteil vom Sohlboden gehoben ist. Dies erfolgt
für alle
Hohlkolbenzylinder des Turmschussportals in synchroner Weise. Da
das durch seine großflächige Auslegung
trotz geringer Dicke sehr schwere Betonelement vorgelöst ist,
wirken nur die reinen massebedingten Gewichtskräfte, nicht jedoch Haftbeziehungsweise
Klebekräfte,
was eine überdimensionierte
Hebeanordnung erspart.
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Das Betonelement ist nun entschalt
und kann im Gebäude
verbaut werden. Dies kann, entsprechend lange Hängestangen vorausgesetzt, durch
entsprechende Anzahl von Hubtakten erfolgen. Die Platte kann dabei
schräg
gestellt werden, um Stützen
etc. passieren zu können.
Auf dem Portal kann die Anordnung gelenkt bis zu einem Ort der Montage,
etwa einem Obergeschoß gehoben
werden.
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Wände
können
gleichfalls sohlgeschalt und gelöst
werden. Sie werden mit dem Portal zu einer Aufrichttraverse bewegt,
auf dieser abgelegt, dann fixiert und mit den Aktoren an den Zwischenstücken ausgerichtet.
Dabei erfolgt während
der Aufrichtbewegung eine Sicherung durch die Klappstütze. Nach Aufrichten
kann das Betonelement im Boden vergossen oder auf andere Weise gesichert
werden und die Traverse mit einem Kran am Haken entfernt werden.