DE1759751B2 - Schalung zur erstellung von bauwerken aus beton - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schalung zur Erstellung von Bauwerken aus Beton, insbesondere solcher mit großer Höhe und sich über die Höhe änderndem Horizontalquerschnitt, wie beispielsweise Kühltürmen und dergleichen, umfassend zwei einander gegenüberliegende Schalflächen, welche von im wesentlichen U-förmigen, die Schalfläche von oben übergreifenden Jochen abstands- und neigungsveränderbar gehalten sind, wobei die Joche über eine scherenartige Rahmenkonstruktion abstandsveränderbar in einer parallelen Lage zueinander gehalten sind.

Schalungen dieser Art sind beispielsweise aus der FR-PS 14 59 106 bekannt. Bei derartigen Schalungen liegt die scherenartige Rahmenkonstruktion, über die Joche unter Einhaltung ihrer parallelen Lage zueinander zur Veränderung des Horizontalquerschnittes eines zu erstellenden Bauwerkes aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar sind, jeweils seitlich der Jcche unter der jeweiligen Arbeitsbühne. Durch diese seitliche Anordnung der Rahmenkonstruktion greifen die beim Verstellvorgang auftretenden Kräfte direkt an einem Schenkel des Jochs an. Um zu verhindern, daß durch diesen einseitigen Kraftangriff beim Verstellvorgang ίο Verwiridungserscheinungen an den Jochen auftreten, müssen diese sehr stabil und massiv ausgeführt werden, was zwangsläufig zu einem relativ hohen Gewicht der Schalung führt.

Darüber hinaus bestehen derartige Rahmenkonstruktionen bei Schalungen der bekannten Art aus einer Vielzahl von einzelnen Stangen, Hebeln und Lagerstellen im Bereich der Gelenke. Insbesondere die Lagerstellen weisen nach kurzem Gebrauch zwangsläufig etwas Spiel auf, das zusammen mit dem einseitigen jo Kraftangriff beim Verstellvorgang und der natürlichen Elastizität der Stangen und Hebel beim Verstellvorgang zwangsläufig eine unpräzise Arbeitsweise ergibt, die lediglich durch entsprechende Korrektur-Stellvorgänge, welche in der Regel nur von Hand durchgeführt werden können, kompensiert werden kann.

Durch die seitliche Anordnung der Rahmenkonstruktion unter der Arbeitsbühne auf der Bauwerksaußenseite ist zudem die Übersicht beim Verstellvorgang an der Schalung sehr erschwert, so daß zur Durchführung und Kontrolle des Verstellvorganges eine Anzahl von Personen notwendig ist. Diese müssen in der Lage sein, individuell im Bedarfsfalle Stellvorgänge zur Korrektur der Lage der Schalung auszuführen unter Berücksichtigung der Stellung der übrigen Einheiten der Rahmenkonstruktion beim Verstellvorgang.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine aus möglichst wenigen einzelnen Teilen zusammengesetzte Schalung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine hohe Stabilität und Yerbindungssteifigkeit besitzt und eine gute Übersicht über die jeweilige Stellung der einzelnen Teile der Rahmenkonstruktion beim Verstellvorgang gewährleistet.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die scherenartige Rahmenkonstruktion in Arbeitsrichtung der Schalung über den Schalflächen angeordnet ist und zwischen zwei Jochen aus je zwei biegesteifen rechteckigen Rahmen besteht, die in kreuzweiser Anordnung zueinander um eine gemeinsame waagrechte Mittelachse schwenkbar miteinander verbunden und mit ihren zur Mittelachse parallelen Rahmenteilen an den Jochen um eine zur Mittelachse parallele Achse schwenkbar angelenkt sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine Schalung geschaffen, bei der die scherenartige Rahmenkonstruktion aufgrund ihrer Anordnung über der Jochen vollkommen zentral zu den Schalflächer angeordnet ist. Dies erbringt beim Verstellvorgang einen symmetrisch von oben auf die Joche einwirkender Kraftangriff. Statische Probleme, wie sie bei Schalunger der bekannten Art aufgrund des seitlichen Kraftangrif fes an den Jochen zu bewätltigen sind, treten bei de erfindungsgemäßen Anordnung daher nicht auf. Dar über hinaus wird durch die erfindungsgemäße Anord nung rechteckiger biegesteifer Rahmen anstelle der be Rahmenkonstruktionen der bekannten Art verwende ten Einzelstäbe und Einzelhebel bei leichtem Konstruk tionsgewicht eine außergewöhnlich stabile und verwir dungssteife Konstruktion erreicht. Die erfindungsgemE

ße Anordnung der rechteckigen biegesteifen Rahmen in kreuzweiser Anordnung und die Verschwenkbarkeit der Rahmen um eine gemeinsame waagerechte Mittelachse ermöglicht es außerdem, die Verstellbewegungen lediglich über etwa in Schalrichtung verlaufende, also über im wesentlichen vertikal wirkende Kräfte durchzuführen.

Die erfindungsgemäße Anordnung rechteckiger biegesteifer Rahmen anstelle von Stäben, hebeln od. dgl. erbringt ein Minimum von in großem Abstand voneinander angeordneten Lagerstellen, so daß sich ein Lagerspiel, welches bei dauerndem Einsatz der Schalung nicht vollkommen verhindert werden kann, nur in unbedeutender Weise auf den Verstellvorgang auswirken kann. Auch istdie Anzahl der beweglichen Teile der Rahmenkonstruktion zwischen zwei Jochen auf nur insgesamt zwei Teile beschränkt.

Die erfindungsgemäße Anordnung der scherenartigen Rahmenkonstruktion über den Jochen für die Schaiflächen erbringt einen ausgezeichneten Überblick über den Ablauf eines Verstellvorganges, da alle Teile der Rahmenkonstruktion von der Arbeitsbühne aus gut einzusehen sind und aufgrund ihrer obenliegenden Anordnung im Gegensatz zu Schalungen der bekannten Art nicht von bereits erstellten Bauwerksteilen verdeckt werden. Darüber hinaus besteht durch die erfindungsgemäße obenliegende Anordnung der scherenartigen Rahmenkonstruktion die Möglichkeit einer Automatisierung des Verstellvorganges. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der guten Übersicht ist es nämlich möglich, an den Jochen Einrichtungen vorzusehen, die über eine gemeinsame Kraftquelle synchron steuerbar sind. In einem solchen Falle kann die Verstellbewegung der gesamten Schalung von einem einzigen Mann durchgeführt und zuverlässig überwacht werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen obenliegenden Anordnung der scherenartigen Rahmenkonstruktion liegt in der Platzersparnis an den Bauwerksseiten. Während bei bekannten Schalungen auf jeder Bauwerksseite ein freier Raum von mindestens zwei Metern zur Verfügung gestellt werden muß, genügt es bei der erfindungsgemäßen Anordnung einen freien Raum von weniger als einem Meter vorzusehen.

Eine Veränderung des Abstandes der einzelnen Joche zueinander zur Erzielung einer Querschnittsänderung des Bauwerkes in einer horizontalen Ebene wird bei der erfindungsgeiTiäßen Anordnung dadurch erreicht, daß die im Arbeitsrichtung der Schalung oberen Anlenkungspunkte der zur Mittelachse parallelen Rahrnentei-Ie an den Jochen vertikal verschiebbar gelagert sind. Diese Verschiebbarkeit der oberen Anlenkungspunkte der zur Mittelachse parallelen Rahmenteile an den Jochen ist mit technisch einfachen Mitteln zu bewerkstelligen und ermöglicht ohne Schwierigkeiten eine biegesteife Konstruktion.

Insbesondere zur Erstellung von runden oder vieleckigen Bauwerken, beispielsweise Kühltürmen od. dgl., ist es zweckmäßig, daß die zur Mittelachse parallelen Rahmenteile gegenüber einer vertikalen Mittelebene durch die Joche in einem Winkel an den Jochen angelenkt sind.

Zur Erstellung von Bauwerken mit sich über die I lohe stark änderndem Horizontalquerschnitt ist es zweckmäßig, die senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Rahmenteile der rechteckigen Biegesteifen Rahmen teleskopartig zusammenschiebbar auszubilden. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, Rahmen verschiedener Abmessungen auf Lager zu halten und diese dem Baufortschritt entsprechend auszuwechseln.

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung die in den Zeichnungen dargestellten Funktionsschemata sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert

Fig.1 und 2 zeigen schematisch am Beispiel eines mit strichpunktierten Linien angedeuteten, sich nach oben verjüngenden Raumkcrpers (Kühlturm) in einem vertikalen Halbschnitt die Funktionsweise der Schalung, insbesondere das Verhalten der die Joche verbindenden Rahmenkonstruktion beim Klettervorgang der Schalung,

F i g. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Joches der Schalung in Kombination mit der Rahmenkonstruktion,

F i g. 4 bis 6 zeigen schematisch verschiedene Stellungen des Joches nach F i g. 3,

F i g. 7 und 8 zeigen schematisch das Verhalten der Rahmen im Falle einer Änderung des zu schalenden Bauwerkquerschnittes, und

F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schalung in einer perspektivischen Gesamtansicht.

Die F i g. 1 und 2 zeigen schematisch die geometrischen Flächen der Rahmenkonstruktion bei einem kreisrunden (in der Praxis polygonalen), sich nach oben hin verengenden Bauwerk. Das System ändert sich gemäß F i g. 2 in jeder Höhenlage, wobei die geometrische Fläche, die Form A\ D¹, f/¹, ß¹ annimmt. Ist zwischen den geometrischen Flächen A 1, D 2, Hl, B 2 bzw. A3, D 3, H 3, B 3 an jedem Körper ein biegesteifes Joch 1 mit durch verstellbaren Stützorganen 3 getragenen Schalflächen 2 angebracht, werden diese Joche 1 und die Schalflächen 2 in jeder Höhenlage in der Horizontalebene durch die Rahmenkonstruktion in ihrer Stellung fixiert. Zur Höhenveränderung der geometrischen Flächen A 2, D2, H2, Bl bzw. A 3, D3 H3, B3 sind dabei lediglich vertikale Kräfte nötig.

Die F i g. 3 zeigt schematisch ein Beispiel dafür, wie im Prinzip das loch 1 mit den verkoppelten Rahmen A 1 D2, H2, Bl und /4 3, D3, H3, S3, kombiniert werder kann. Zwischen den oberen und unteren Jochbalken Xa Xb ist biegesteif ein vertikaler Jochbalken Xd befestigt der zusammen mit dem Jochbein 1 c und den Jochbalker 1 a, 1 b eine biegesteife Scheibe bildet. Die beiderseits de; Joches 1 befindlichen Scherenscheiben A 3, D3, H4, ΟΊ bzw. A4, D 4, H 3, B 3 (Fig. 7) sind unten gelenkig mii dem am Joch 1 starr angebrachten, horizontaler Haltegliedern (bei Bl, B3 und H2, H3) und ober gelenkig mit längs den Jochteilen Xc, Xd gleiterc angeordneten, ebenfalls Halteglieder (bei A 2, A 3 unc Dl, D3) umfassenden Einrichtungen Xf verbunden wobei diese Halteglieder (bei A 2, B 3, H 2, H 3, A 2, A 3 D 2, D 3) derart ausgestaltet sein müssen, daß sie relativ zu den Jochteilen Xc, Xd momentsteif sind. Di« Halteglieder (bei Al, A3 und Bl, B3) sind dabei se gestaltet, daß die Scherenscheiben A3, D3, H 4, B4 A4, D4, H3, B3 beiderseits des Joches 1 untei verschiedenen Winkeln zwischen den Geraden Al, D'. und A3, D3 bzw. den Geraden B1,H1,B3,H3 (diese Winkel sind einander immer gleich) angebracht werder können. Diese variierbare Winkelstellung wird ζ. Β dadurch erzielt, daß die Halteglieder (bei Al, A3, Bl B 3) mit ortsfest (oder versetzbar) angeordneter Löchern zur Aufnahme der Enden der Scherenscheiber A3. D 3, H4, B 4 bzw. A4, D4, H3, S3, wie in Fig.. gezeigt, ausgestattet sind. Die Pfeile P deuten die ir diesem Beispiel vertikal nach oben wirkenden Einrich

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tungen 10 an, die diejenigen vertikalen Änderungen der geometrischen Flächen A, D, H, B vornehmen, die erforderlich sind, um die in diesem Falle radial nach rechts hin erfolgende, durch den Neigungswinkel der Wand des zu betonierenden Bauwerkes bedingte Bewegung des Joches 1 zu erreichen.

Die F i g. 4 bis 6 zeigen schematisch und in kleinerem Maßstab das Joch 1 in drei verschiedenen Stellungen. In diesen Stellungen ist das Jochbein Ie verriegelt. Damit werden verschiedene Abstände zwischen den beiden Schalflächen 2, d. h. verschiedene Wandstärken der Betonwand erreicht.

Im Falle der Erstellung eines sich verjüngenden Bauwerkes kann es aus praktischen Gründen zweckmäßig sein, für den Winkel A4, 0, A3 (Fig. 7) in der ij Anfangsstellung einen bestimmten Höchstwert und in der Endstellung einen bestimmten Mindestwert festzulegen. Die daraus resultierende Winkeländerung bedingt bei einer gegebenen Länge der Strecke A4, B3 (gleich der Strecke A3, B4), daß die Punkte A3, A4 *> (63, BA) usw. sich etwa um die Hälfte ihres ursprünglichen gegenseitigen Abstandes annähern, d. h. der Umfang der Schalung kann nur um ungefähr die Hälfte, und damit auch der Durchmesser der Betonkonstruktion nur in entsprechender Weise reduziert werden. Bei z. B. kegeligen Betonschornsteinen ist es üblich, daß der Anfangsdurchmesser am Fuß mit zunehmender Höhe bis auf etwa '/3 abnimmt. Um diese Verjüngung des Querschnitts zu ermöglichen, ohne z. E. jedes zweite Schaltungsjoch 1 auszuschalten, kann man die Scherenscheiben A 3, D 3, H 4, B 4 und .4 4, D 4, H 3, B 3 usw. in ihrer zur Drehachse 0-0 senkrechten Länge verstellbar unter Beibehaltung der Biege- oder Momentsteifigkeit ausgestalten. Fig.8 zeigt wie die Scherenscheiben A 3, D 3, H 4, 54 bzw. A 4, D 4, H 3, B 3 auf ihre neuen Flächen A 3°, D 3°, H 4°, B 4°, bzw. A 4°, D 4°, H 3°, B 3° reduziert werden können. Konstruktionsmäßig können die Rahmenteile A3, B3 und D4, H3 bzw. A3, BA und D3, H4 z.B. teleskopartig ausgebildet und mit Verriegelungen für genau bestimmte Stellungen ausgestattet sein. Das ergibt genau bestimmte Längen dieser Stangen A 3, B 3, D4, H3 bzw. A3, B4, D3, H4. Das praktische Verfahren bei einer derartigen Umstellung auf eine neue Anfangsstellung geht dabei so vor sich, daß die Verriegelungen gelöst werden, worauf man die Kraft P (F i g. 3) in der entgegengesetzten Richtung zur Wirkung kommen läßt. Damit erhalten die geometrischen Flächen A 3, D 3, H 4, B 4 bzw. A 4, D 4, H 3, B 3 eine kleinere Höhe. Da die Joche 1 in ihren Stellungen verharren, erfahren dabei die Scherenscheiben A3, D 3, H4, B4 bzw. A4, D4, H3, B3 eine synchrone und gleichmäßige Abkürzung. 1st die erwünschte Abkürzung erreicht, verriegelt man die Rahmen und das Betonieren kann fortgesetzt werden.

F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schalung bei dem Rahmen mit einem Aufbau gemäß der vorstehend beschriebenen Geometrie angewendet werden. Die aus einer Rahmenkonstruktion, Jochen 1 und Schalflächen 2 bestehende Ausführungsform ist für eine Betonkonstruktion, z. B. einen Schornstein, mit sich nach oben verjüngendem Querschnitt vorgesehen. Der Einfachheit halber ist das Joch 1 mit seinen beiden Jochbeinen Ic ortsfest angeordnet und durch die Jochbalken la, \b momentsteif zusammengesetzt. Die sich einander kreuzenden Scherenscheiben A 3, D3, H4, B4 bzw. A 4, D 4, H 3, B 3 werden von biegesteifen rechteckigen Rahmen 5a bzw. 5b gebildet, die um eine gemeinsame waagerechte Mittelachse 6 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Rahmen 5 sind unten gelenkig mit dem ortsfest angeordneten unteren Jochbalken \b und oben gelenkig mit einer längs den Jochbeinen Ic verschiebbar angeordneten Einrichtung 1/ in Form eines Querbalkens verbunden. Zum Verschieben des Querbalkens längs der Jochbeine Ic sind zwei Einrichtungen 10, z. B. Schrauben oder dergleichen derart vorgesehen, daß sie den Querbalken in beiden Richtungen bewegen können. Dreht man nur diese Schiraube im Sinne einer Aufwärtsbewegung des Querbalkens, erfolgt eine Verengung der Horizontalproduktion der Rahmenkonstruktion und umgekehrt. Die Umdrehung der Schrauben (d. h. die Qi.erschnittsverengung) ist mit der Hebebewegung von Hebezeugen 4 der Betonwand zu synchronisieren.

In einer gemäß der vorstehend beschriebenen geometrischen Anordnung aus Stäben mit ortsfesten und gleitenden Gelenkpunkten zusammengesetzten Rahmenkonstruktion wirken ausschließlich zueinander parallele Kräfte. Die Längenänderungen der vertikalen Stäbe, die durch die Knotenpunkte A, D gehen, verlaufen ebenfalls parallel. Die für die erforderliche Längenänderung der Stäbe notwendigen Kräfte können entweder als Druck- oder als Zugkräfte zwischen den Punkten A und ßbzw. Dund Hangreifen. Aufgrund der Tatsache, daß alle Kräfte und Verstellrichtungen parallel (und in dem gewählten Beispiel vertikal; verlaufen, können die Anordnungen zur Erzeugung dieser Kräfte und Knotenpunktsbewegungen vereinfacht, in einfacher Weise synchronisiert, sowie dei erwünschten Bewegungen der beweglichen Gelenk punkte mit großer Genauigkeit durchgeführt werden Diese Wirkungsweise ermöglicht desweiteren auch di« Steuerung der Verstellbewegungen der Rahmenkon struktion von einer einzigen, zentralen Betätigungsstell« aus. Die Einrichtungen für eine derartige Zentralbetäti gung können in verschiedenster Weise ausgestaltet sein

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schalung zur Erstellung von Bauwerken aus Beton, insbesondere solcher mit großer Höhe und sich über die Höhe änderndem Horizontalquerschnitt, wie beispielsweise Kühltürmen und dergleichen, umfassend zwei einander gegenüberliegende Schalflächen, welche von im wesentlichen U-förmigen, die Schalflächen von oben übergreifenden Jochen abstands- und neigungsveränderbar gehalten sind, wobei die Joche über eine scherenartige Rahmenkonstruktion abstandsveränderbar in einer parallelen Lage zueinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die scherenartige Rahmenkonstruktion in Arbeitsrichtung der Schalung über den Schalflächen angeordnet ist und zwischen zwei Jochen (1) aus je zwei biegesteifen rechteckigen Rahmen (5a und 5b) besteht, die in kreuzweiser Anordnung zueinander um eine gemeinsame waagerechte Mittelachse (6) schwenkbar miteinander verbunden und mit ihren zur Mittelachse parallelen Rahmenteilen an den Jochen um eine zur Mittelachse parallele Achse schwenkbar angelenkt sind.

2. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Arbeitsrichtung der Schalung oberen Anlenkungspunkte (A 2, D2, A3, D3, A4, D 4) der zur Mittelachse (6) parallelen Rahmenteile an den Jochen (1) vertikal verschiebbar gelagert sind.

3. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Mittelachse parallelen Rahmenteile gegenüber einer vertikalen Mittelebene durch die Joche in .einem Winkel an den Jochen angelenkt sind.

4. Schalung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel veränderbar ist.

5. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Rahmenteile teleskopartig zusammenschiebbar sind.

6. Schalung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der zur Mittelachse parallelen Rahmenteile an den Jochen an jedem Joch Einrichtungen (10, Xf) vorgesehen sind, die über eine gemeinsame Kraftquelle synchron steuerbar sind.

7. Schalung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (10, Xf) an jedem Joch mindestens eine von einem Motor angetriebene Druck- bzw. Zugspindel umfassen.