DE1759751C3 - 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 59106 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 Joche unter der jeweiligen Arbeitsbühne. Durch diese seitliche Anordnung der Rahmenkonstruktion greifen die beim Wrstellvorgang auftretenden Kräfte direkt an einem Schenkel des Jochs an. Um zu verhindern, daß durch diesen einseitigen Kraftangriff beim Verstellvorgang Verwindungserscheinungen 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 Rahmenkonstruk tionen 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 Kraftangriff beim Verstellvorgang und der natürlichen Elastizität der Stangen und Hebel beim Verstellvorgang zwangsläufig eine unpräzise Arbeitsweise ergibt, die lediglich durch entsprechende Korrektur-Steüvorgänge, 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 Verbindungssteifigkeit besitzt und eine gute Übersicht über die jeweilige Stellung der einzelnen Teile der Rahmenkonstruktion beim Verstellvorgang gewährleistet.

Dieses Ziel wird erfindungsgtmäß 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 den Jochen vollkommen zentral zu den Schalflächen angeordnet ist. Dies erbringt beim Verstellvorgang einen symmetrisch von oben auf die Joche einwirkenden Kraftangriff. Statische Probleme, wie sie bei Schalungen der bekannten Art aufgrund des seitlichen Kraftangriffes an den Jochen zu bewätltigen sind, treten bei der erfindungsgemäßen Anordnung daher nicht auf. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Anordnung rechteckiger biegesieifer Rahmen anstelle der bei Rahmenkonstruktionen der bekannten Art verwendeten Einzelstäbe und Einzelhebel bei leichtem Konstruk tionsgowicht eine außergewöhnlich stabile und verwindungssteife Konstruktion erreicht. Die erfindungsgemä

3e Anordnung der rechteckigen biegesteifen Rahmen in treuzweiser Anordnung und die Versehwenkbarkeit der Rahmen um eine gemeinsame waagerechte Mittelachse ermöglicht es außerdem, die Ve; Stellbewegungen 'ediglich über etwa in Schalrichtung verlaufende, also über im wesentlichen vertikal wirkende Kräfte durchzuführen.

Die erfindungsgemäße Anordnung rechteckiger bieeesteifer Rahmen anstelle von Stäben, Hebeln od. dgl. erbringt ein Minimum von in großem Abstand ίο 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 ist die Anzahl der beweglichen Teile der Rahmenkonstruktion zwischen zwei Jochen auf nur insgesamt zwei Teile beschränkt.

Die erfindungsgemäße Anordnung der scherenartisen Rahmenkonstruktion über den Jochen für die Schalflächen 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 2;, 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 erfindungsgemäßen Anordnung dadurch erreicht, daß die im Arbeitsrichtung der Schalung oberen Anlenkungspunkte der zur Mittelachse paralleler Rahmenteile an den Jochen vertikal verschiebbar gelagert sind. Diese Verschiebbarkeit der oberen Anlenkungspunkte der zur Mittelachse parallelen Rahmenteile an den Jochen ist mit technisch einfcchen Mitteln zu bewerkstelligen und ermöglicht ohne Schwierigkeiten eine biegesteife Konstruktion.

Insbesondere zur Erstellung von runden oder vieleckigeh 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 Hohe 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 Haufortschritt 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.

F i g. 1 und 2 zeigen schematisch am Beispiel eines mit strichpunktierten Linien angedeuteten, sich nach oben verjüngenden Raumkörpers (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 A¹, D¹, /Y¹, S¹ annimmt Ist zwischen den geometrischen Flächen A 1, D 2, H2, B 2 bzw. A 3, D3, H3, S3 an jedem Körper ein biegesteifes loch 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, D 2, H 2, B 2 bzw. A 3, D 3. H 3, B 3 sind dabei lediglich vertikale Kräfte nötig.

Die F i g. 3 zeigt schematisch ein Beispiel dafür, wie im Prinzip das joch 1 mit den verkoppelten Rahmen A 2, D 2, H 2, B 2 und A 3, D 3, H 3, B 3, kombiniert werden kann. Zwischen den oberen und unteren Jochbalken la Xb ist biegesteif ein vertikaler Jochbalken Id befestigt, der zusammen mit dem Jochbein leund den Jochbalken Ia₁If? eine biegesteife Scheibe bildet Die beiderseits des Joches 1 befindlichen Scherenscheiben A 3, D3, W4, 64 bzw. A 4, D 4, H 3, S 3 (F i g. 7) sind unten gelenkig mit dem am Joch 1 starr angebrachten, horizontalen Haltegliedern (bei S 2, B 3 und Hl, H 3) und oben gelenkig mit längs den Jochteilen lc, \d gleitend angeordneten, ebenfalls Halteglieder (bei A 2, A 3 und D 2, D 3) umfassenden Einrichtungen 1/ verbunden, wobei diese Halteglieder (bei A Z B3, HZ H3, A 2. A 3, D 2, D 3) derart ausgestaltet sein müssen, daß sie relativ zu den Jochteilen lc, id momentsteif sind. Die Halteglieder (bei A 2, A 3 und SZ B 3) sind dabei so gestaltet, daß die Scherenscheiben A3, D3, H4, 54, A4. D4. H3, Bi beiderseits des Joches 1 unter verschiedenen Winkeln zwischen den Geraden A 2, D und A3. D3 bzw. den Geraden SZ WZ S3, H3 (diese Winkel sind einander immer gleich) angebracht werder können. Diese variierbare Winkelstellung wird ζ. Β dadurch erzielt daß die Halteglieder (bei A Z A 3, S R 3) mit ortsfest (oder versetzbar) angeordneter Löchern zur Aufnahme der Enden der Scherenscheibei A3, D3. HA. 54 bzw. A4. D4, H3, S3, wie in Fig.: gezeigt, ausgestattet sind. Die Pfeile P deuten die ii diesem Beispiel vertikal nach oben wirkenden Einrich

lungen 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 Fi g. 4 bis 6 zeigen schematisch und in kleinerem Maßstab das Joch 1 in drei verschiedenen Stellungen. In diesen Siellungen 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 Anfangsstellung einen bestimmten Höchstwert und in der Endstellung einen bestimmten Mindestwert festzulegen. Die daraus resultierende Winkeländerung bedingt bei einer gegebenen Länge der Strecke A4, ti3 (gleich der Strecke A3, BA), daß die Punkte A3, A4 (B3, B4) 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. B. jedes zweite Schaltungsjoch 1 auszuschalten, kann man die Scherenscheiben A 3, D 3, H 4, B 4 und A 4, D 4, H 3, ß3 usw. in ihrer zur Drehachse 0-0 senkrechten Länge verstellbar unter Beibehaltung der Biege- oder Momentsteifigkeit ausgestalten. F i g. 8 zeigt wie die Scherenscheiben Λ 3, D 3, H 4, B 4 bzw. A4. D 4. H 3, Bi auf ihre neuen Flächen A3⁰, D3°, H4°. B4^{\ bzw. A 4°, D4°, H3°, H3° reduziert werden können. Konstruklionsmäßig können die Rahmenteile A3, B3 und D4, H3 bzw. Λ 3, 54 und D3, H 4 z.B. teleskopartig ausgebildet und mit Verriegelungen für genau bestimmte Stellungen ausgestattet sein. Das ergibt genau bestimmte Längen dieser Stangen A3, 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 (Fig. 3) in der entgegengesetzten Richtung zur Wirkung kommen läßt. Damit erhalten die geometrischen Flächen A3. D3, H4, ß4bzw. A4. D4, H3, 0 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 Beioniercn kann fortgesetzt werden.

F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schalung bei dem Rahmen mit einem Aufbau gemäß der vorstehend beschriebenen Geometrie angewandel 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

ίο 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, D 3, H4, B 4 bzw. A 4, D 4, H 3, B 3 werden von biegesteifen rechteckigen Rahmen 5a bzw. 56 gebildet, die um eine gemeinsame waagerechte Mittelachse 6 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Rahmen 5 sind unten gelenkig mit dem ortsfest angeordneten unteren Jochbalken 16 und oben gelenkig mit einer längs den Jochbeinen te

ίο verschiebbar angeordneten Einrichtung \f 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 Schraube im Sinne einer Aufwärtsbewegung des Querbalkens, erfolgt eine Verengung der Horizontal produktion der Rahmenkonstruktion und umgekehrt. Die Umdrehung der Schrauben (d. h. die Querschnitts-Verengung) 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 Kriifte. Die Liingenänderungen 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 B bzw. D und H angreifen. Aufgrund der Tatsache, daß alle Kräfte und Verstellrichtungen parallel (und in dem gewählten Beispiel vertikal) verlaufen, können die Anordnungen zur Erzeugung dieser Kräfte und Knotenpunktebewegungen vereinfacht, in einfacher Weise synchronisiert, sowie der erwünschten Bewegungen der beweglichen Gelenkpunkte mit großer Genauigkeit durchgeführt werden Diese Wirkungsweise ermöglicht desweiteren auch die Steuerung der Vcrstellbcwegungen der Rahmenkonstruktion von einer einzigen, zentralen Bctätigungsstelk aus. Die Einrichtungen für eine derartige Zcntralbelätigung 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 SchaJflächen 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, D 3, A4, D 4) der zur Mittelachse (6) parallelen Rahmenteil 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, if)vorgesehen sind, die über eine gemeinsame Kraftquelle synchron steuerbar sind.

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