DE19936602A1 - Verfahren zur Herstellung eines Hochbauwerkes sowie nach dem Verfahren herstellbares Hochbauwerk - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines mast- oder turmartigen Hochbauwerkes aus Beton vorgeschlagen. Zur Herstellung der Bauwerkswand (2) wird eine Außenschalung (4) eingesetzt, die eine einen Betonaufnahmeraum begrenzende, im Querschnitt ringähnliche Schalungswand (6) aufweist. Die Schalungswand (6) wird auch nach der Fertigstellung des Hochbauwerkes (1) als Außenverkleidung an der Bauwerkswand (2) belassen und bietet einen guten Verwitterungsschutz. Es wird ferner ein nach diesem Verfahren hergestelltes Hochbauwerk vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines mast- oder turmartigen Hochbauwerkes aus Beton, insbesondere eines Mastes für eine Windkraftanlage.

Die auch als Türme bezeichneten Masten von Windkraftanlagen werden bei großen Masthöhen regelmäßig als Betonmasten ausge­ führt. Die Herstellung dieser konischen Masten erfolgt vor Ort in Spannbetontechnik. Andere Ausführungsformen, bei­ spielsweise in Gestalt von Stahlrohrmasten, stoßen bei Bauhö­ hen um 100 Meter an ihre Machbarkeitsgrenze und werden daher nur für niedrigere Bauhöhen eingesetzt, in der Regel bis zu einer Masthöhe in der Größenordnung von 80 Metern.

Das Betonieren der innen einen Hohlraum begrenzenden, im Querschnitt ringförmigen Bauwerkswand erfolgt bisher unter Einsatz sogenannter Kletterschalungen oder Gleitschalungen. Dabei kommen in Kombination eine Außenschalung und eine In­ nenschalung zum Einsatz, die den mit Beton zu befüllenden Be­ tonaufnahmeraum definieren und die mit dem Höhenwachstum des Bauwerkes schrittweise nach oben versetzt werden. Nach der Fertigstellung des Hochbauwerkes werden die Schalungen kom­ plett entfernt.

Die im Zusammenhang mit einem derartigen Hochbauwerk aufzu­ wendenden Erhaltungsmaßnahmen sind beträchtlich. Bedingt durch Witterungseinflüsse muß der Schutzanstrich des Betonma­ stes in regelmäßigen Abständen ausgebessert oder gar komplett erneuert werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die eine Verringerung der Erhaltungsmaßnahmen für ein aus Beton bestehendes Hochbauwerk ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines mast- oder turmartigen Hochbauwerkes aus Beton, wobei zur Herstellung der Bauwerkswand eine Außenschalung einge­ setzt wird, die eine einen Betonaufnahmeraum begrenzende, im Querschnitt ringähnliche Schalungswand aufweist, die man nach der Fertigstellung des Hochbauwerkes als Außenverkleidung an der Bauwerkswand beläßt.

Ein nach dem Verfahren herstellbares Hochbauwerk verfügt zweckmäßigerweise über eine aus Beton bestehende Bauwerks­ wand, die eine Außenverkleidung aufweist, die unmittelbar von der Schalungswand der bei ihrer Herstellung eingesetzten Au­ ßenschalung gebildet ist.

Somit ist das Hochbauwerk, beispielsweise der Mast einer Windkraftanlage, im Bereich seiner in Höhenrichtung verlau­ fenden Bauwerkswand mit einer Außenverkleidung versehen, die einen idealen Verwitterungsschutz bietet. Dabei ist von be­ sonderem Vorteil, daß sich eine separate Installation der Au­ ßenverkleidung nach der Fertigstellung der Bauwerkswand erüb­ rigt. Man verwendet unmittelbar die beim Betonieren der Bau­ werkswand verwendete Schalungswand der Außenschalung als Au­ ßenverkleidung, indem man sie auch nach dem Abbinden des Be­ tons am Hochbauwerk beläßt. Für die Schalungswand bzw. die von dieser gebildete Außenverkleidung kann beispielsweise auf entsprechend gerundete Blechtafeln zurückgegriffen werden, die vorzugsweise aus Edelstahl bestehen und die trotz der Verwendung als Schalungswand relativ dünn und somit kosten­ günstig ausgeführt werden können, weil die beim Betonieren auftretenden gleichmäßigen Materialspannungen für eine zuver­ lässige Einhaltung der gewünschten Formgebung sorgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un­ teransprüchen hervor.

Es wäre prinzipiell möglich, die Schalungswand der Außenscha­ lung aus Kunststoffmaterial herzustellen. Vorteilhafterweise greift man jedoch auf Metall und dabei vorzugsweise auf Edel­ stahl zurück, weil dieses Material eine besonders hohe Wärme­ leitfähigkeit hat. Die aufgrund starker einseitiger Sonnen­ einstrahlung entstehende Wärme wird auf diese Weise rings um die aus Beton bestehende Bauwerkswand herum verteilt, so daß sich eine relativ gleichmäßige Wärmeeinleitung ergibt, was die Neigung des Hochbauwerkes zu unerwünschten Krümmungen stark reduziert.

Eine weitere diesbezügliche Maßnahme sieht im Bereich der dem Betonaufnahmeraum zugewandten Innenfläche der Schalungswand eine Wärmeisolierschicht vor. Bei ihr kann es sich im ein­ fachsten Falle um einen Luftspalt handeln, der sich bei Ab­ binden des Betons durch Schrumpfungsprozesse einstellt. Fer­ ner besteht die Möglichkeit, eine vorzugsweise fest mit der Schalungswand verbundene Isoliermaterialschicht als Wärmeiso­ lierschicht vorzusehen, wobei man zweckmäßigerweise auf ein geeignetes Kunststoffmaterial zurückgreift, beispielsweise Polyurethan.

Bei der Durchführung des Verfahrens setzt man eine Außenscha­ lung zweckmäßigerweise derart sein, daß man mehrere Außen­ schalungselemente fortschreitend in Höhenrichtung aufeinan­ dersetzt, wobei diese Außenschalungselemente im montierten Zustand einen ringförmigen Querschnitt haben. Um sehr einfach die gewünschte Formgebung zu ermöglichen, verwendet man ins­ besondere dünnwandiges, biegeelastisches Material. Die Außen­ schalungselemente werden, vorzugsweise mit gleichzeitiger Ab­ dichtung des Fügebereiches, durch geeignete Befestigungsmaß­ nahmen aneinander fixiert, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen.

Zweckmäßigerweise führt man das Hochbauwerk als im Quer­ schnitt eine kreisförmige Bauwerkswand aufweisenden Hohlkör­ per aus, wobei man in Ergänzung zur Außenschalung eine zu­ sätzliche Innenschalung einsetzt, so daß man die resultieren­ de Schalung als Ringschalung bezeichnen könnte. Zwischen der Außenschalung und der Innenschalung wird ein im Querschnitt ringförmiger Betonaufnahmeraum begrenzt, in den der Beton eingefüllt wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß man in dem von der Innenschalung umgrenzten, radial innerhalb des Betonaufnahmeraums liegenden Schalungs­ innenraum eine hinsichtlich ihres Höhenwachstums mit dem hö­ henmäßigen Aufbaufortschritt der Innenschalung gekoppelte Führungseinrichtung für mindestens ein bei der Bauwerkser­ stellung verwendetes, in Höhenrichtung verfahrbares Arbeits­ gerät installiert. Dieses Arbeitsgerät, beispielsweise eine Kranvorrichtung oder das Fahrgerät eines Aufzuges, können vorteilhaft für den Höhentransport und die Positionierung der Schalungsbestandteile eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich­ nung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine beliebig herausgegriffene Verfah­ rensphase bei der Errichtung eines mast- oder turmartigen Hochbauwerkes aus Beton, wobei das Hochbauwerk teilweise im Längs­ schnitt dargestellt ist,

Fig. 2 bis 5 weitere Verfahrensphasen bei der Herstel­ lung des Hochbauwerkes,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Hochbauwerk aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie VI-VI,

Fig. 7 einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch das Hochbauwerk der Fig. 1 bis 6 gemäß Schnittlinie VII-VII aus Fig. 6, und

Fig. 8 den in Fig. 6 markierten Ausschnitt VIII in vergrößerter Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt ein mast- bzw. turmartiges Hochbauwerk 1 im Stadium seiner Erstellung. Im konkreten Fall handelt es sich um den Mast einer aerodynamischen Windkraftanlage, wobei aus statischen Gründen eine sich nach oben zur Mastspitze hin ko­ nisch verjüngende Formgebung gewählt ist. Aus Fig. 6 geht hervor, daß dieses Hochbauwerk 1 über einen kreisförmigen Querschnitt verfügt.

Das Hochbauwerk 1 ist im Innern hohl ausgeführt und verfügt über eine aus Beton bestehende Bauwerkswand 2 mit gemäß Fig. 6 ringförmigem Querschnitt. Mit ihrem unteren Endbereich größten Querschnittes stützt sich die Bauwerkswand 2 auf ei­ nem im Erdboden verankerten Betonfundament 3 ab. Die Bau­ werkswand 2 besteht ebenfalls aus Beton, wobei regelmäßig ei­ ne Spannbetonbauweise zum Einsatz gelangt.

Die Bauwerkswand 2 des Hochbauwerks 1 wird vor Ort betoniert. Hierzu kommt eine aufgrund der ringförmigen Querschnittsge­ stalt als Ringschalung bezeichenbare Schalung zum Einsatz, die sich aus einer Außenschalung 4 und einer Innenschalung 5 zusammensetzt. Beide Schalungen enthalten eine ringförmig in sich geschlossene Schalungswand, die zur besseren Unterschei­ dung als äußere und innere Schalungswand 6, 7 bezeichnet wer­ den und die einander unter Definition eines im Querschnitt ringförmigen Betonaufnahmeraumes 8 mit radialem Abstand kon­ zentrisch umschließen. Zur Herstellung der Bauwerkswand 2 wird in den Betonaufnahmeraum 8 von oben her fließfähiger Be­ ton eingefüllt, der nach gewisser Zeit aushärtet.

Beide Schalungen 4, 5 setzen sich aus ring- oder hülsenähnli­ chen Schalungselementen zusammen, die zur besseren Unter­ scheidung als äußere und innere Schalungselemente 12, 13 be­ zeichnet werden. Sie sind derart ausgebildet, daß sie sich zur Realisierung einer Schalung gewünschter Höhe koaxiala aufeinandersetzen lassen. Die aufeinandersitzenden Schalung­ selemente sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß der Durchmesser des unteren Randbereiches eines aufgesetzten Schalungselementes dem Durchmesser des oberen Randbereiches des daruntersitzenden Schalungselementes entspricht. Unmit­ telbar aufeinandersitzende äußere bzw. innere Schalungsele­ mente 12, 13 werden durch nicht näher dargestellte Befesti­ gungsmaßnahmen aneinander fixiert.

Sämtliche äußeren Schalungselemente 12 der Außenschalung 4 verbleiben beim Ausführungsbeispiel während der gesamten Er­ richtungszeit der Bauwerkswand 2 an Ort und Stelle. Mit zu­ nehmendem Baufortschritt wächst die Außenschalung 4 somit in die Höhe und erstreckt sich stets vom obersten äußeren Scha­ lungselement 12 bis nach unten zum Betonfundament 3. Dabei ist vorgesehen, daß die Außenschalung 4 sich im wesentlichen nur aus den äußeren Schalungswänden 6 zusammensetzt, die be­ vorzugt aus dünnwandigem biegeelastischem Metallmaterial be­ stehen, das ausgehend von geeigneten Blechplatten vor Ort in die gewünschte Rundform gebogen wird. Jedes äußere Schalungs­ element 12 kann somit aus einem zu einer ringähnlichen Ge­ stalt geformten Blechstreifen bestehen, vorzugsweise aus Edelstahl.

Nachdem die Blechstreifen zur gewünschten Ringform gebogen wurden, werden sie an der durch das Zusammentreffen ihrer beiden Enden definierten Fügestelle 14 fest miteinander ver­ bunden, beispielsweise durch Verschrauben, Vernieten oder Verschweißen. Insbesondere wenn es sich um große Durchmesser handelt, können die äußeren Schalungselemente 12 jeweils auch aus mehreren bogenartigen Schalungswandsegmenten zusammenge­ setzt werden.

Die äußere Schalungswand 6 kann sehr dünnwandig ausgeführt werden, weil die durch den Beton ausgeübten Kräfte eine sym­ metrische Beanspruchung hervorrufen, die Verformungen im Wandverlauf ausschließen. Die Wandstärke kann beispielsweise im Bereich zwischen zwei und drei Millimetern betragen. Dies erleichtert die Verarbeitung und die Handhabung.

Die innere Schalungswand 7 ist beim Ausführungsbeispiel eben­ falls verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt. Zur Vermeidung radial nach innen gerichteter Verformungen ist jedes innere Schalungselement 13 allerdings mit zusätzlichen Abstützmit­ teln 15 ausgestattet, die die innere Schalungswand 7 auf der dem Betonaufnahmeraum 8 entgegengesetzten Radialseite beauf­ schlagen und stabilisieren. Beim Ausführungsbeispiel sind die Abstützmittel 15 von entsprechend der Krümmung der inneren Schalungswand 7 geformten Stützstreben gebildet, die unter Bildung einer zur inneren Schalungswand 7 konzentrischen ringförmigen Konfiguration installiert sind. Durch den ge­ krümmten Verlauf ergibt sich der Vorteil, daß die Innenscha­ lung 5 mit ihrer dem Betonaufnahmeraum 8 entgegengesetzten Innenfläche einen Schalungsinnenraum 16 umgrenzt, der frei von störenden Querverstrebungen und somit für Montagearbeiten gut zugänglich ist. Nach entfernter Innenschalung 5 bildet der Schalungsinnenraum 6 den über die Bauhöhe durchgehenden inneren Hohlraum 17 des Hochbauwerkes 1.

Zum Herstellen der Bauwerkswand 2 werden äußere und innere Schalungselemente 12, 13 aufeinandergesetzt, wobei nach Er­ reichen einer vorgegebenen Stapelungshöhe Beton eingefüllt und gerüttelt wird. Man spricht hier auch davon, daß in ein­ zelnen Schüssen betoniert wird. Beim Ausführungsbeispiel er­ folgt pro neuerrichteter Schalungsetage, die sich aus einem äußeren und einem inneren Schalungselement 12, 13 zusammen­ setzt ein Schuß. Auf diese Weise verlagert sich der Arbeits­ bereich, in dem der Betoniervorgang stattfindet, schrittweise in die Höhe.

Bei dem vorliegenden Verfahren klettert die Innenschalung 15 schrittweise mit zunehmendem Abstand zum Fundament 3 in die Höhe. Dies resultiert daraus, daß das jeweils zuunterst lie­ gende innere Schalungselement 13 nach dem Abbinden des Betons entfernt wird und mit zunehmender Betonierhöhe schrittweise neue innere Schalungselemente 13 oben aufgesetzt werden. Die Fig. 1 zeigt eine Verfahrensphase, bei der die vorhandene Innenschalung 5 über drei aufeinandersitzende innere Scha­ lungselemente 13 verfügt, von denen zwei Stück ersichtlich sind. Unterhalb des untersten abgebildeten inneren Schalung­ selementes 13 erstreckt sich der von der Innenschalung 5 be­ reits befreite innere Hohlraum 17 des Hochbauwerkes 1, wobei die Raumhöhe beim Ausführungsbeispiel dem fünffachen der Höhe eines inneren Schalungselemente 13 entspricht.

Vorzugsweise erfolgt eine Handhabung der Innenschalung 5 der­ art, daß man das jeweils entfernte untere Schalungselement zumindest in Teilen wiederverwendet, indem man es von unten nach oben umsetzt und als zuoberstes Schalungselement instal­ liert. Mit der beim Ausführungsbeispiel realisierten Bauform der Innenschalung 5 läßt sich dies besonders einfach abwick­ len.

Wie aus Fig. 6 und 7 hervorgeht, setzt sich die innere Schalungswand 7 innerhalb eines jeweiligen inneren Schalungs­ elementes 13 aus einer Mehrzahl in der durch Doppelpfeil an­ gedeuteten Umfangsrichtung 18 des betreffenden inneren Scha­ lungselementes 13 lösbar aneinandergesetzten Schalungssegmen­ ten 19 zusammen. Diese Schalungssegmente 19 haben jeweils ei­ nen streifenähnlichen Aufbau mit sich von unten nach oben hin entsprechend dem Kegelwinkel der Bauwerkswand 2 verringernder Breite. Entlang jedes Längsrandes erstreckt sich eine radial nach innen vorspringende Verbindungsleiste 22, wobei die Schalungssegmente 19 derart Seite an Seite plaziert sind, daß benachbarte Schalungssegmente 19 mit den jeweils zugeordneten Verbindungsleisten 22 aneinanderanliegen und im Bereich die­ ser Verbindungsleisten 22 durch schematisch angedeutete Schraubverbindungen 23 aneinander befestigt sind.

Um ein unten liegendes inneres Schalungselement 13 als weiter oben liegendes inneres Schalungselement 13 wiederverwenden zu können, wird vor dem Umsetzen eine ausreichende Anzahl von Schalungssegmenten 19 durch Lösen der Schraubverbindungen 23 aus dem Schalungssegmentverbund herausgelöst. Aufgrund der nur geringen Wanddicke der inneren Schalungswand 7 läßt sich das dann noch verbleibende, umfangsmäßig verkürzte innere Schalungselement 13 unter Verstärkung der Krümmung so verbie­ gen, daß der anschließend umgrenzte Querschnitt dem gewünsch­ ten Hochbauwerksquerschnitt in dem höherliegenden Bereich entspricht, wo das Schalungselement neuerlich installiert werden soll. Man wählt also die Umfangslänge der Schalungs­ segmente 19 so aus, daß durch Entfernen eines oder mehrerer Schalungssegmente 19 ein im Radius derart reduziertes inneres Schalungselement 13 erhalten wird, daß die höhenabhängige Durchmesserverringerung der Bauwerkswand 2 kompensiert wird.

Dieses beim Ausführungsbeispiel nur bei der Innenschalung 5 verwirklichte Aufbau- und Handhabungsprinzip läßt sich im üb­ rigen bei Bedarf auch im Zusammenhang mit der Außenschalung 4 realisieren.

Die vorliegend in Form einzelner, sich in Höhenrichtung des Hochbauwerkes 1 erstreckender Schalungssegemente 19 reali­ sierte innere Schalungswand 7 wird zweckmäßigerweise aus Me­ tallblech gefertigt und besteht vorzugsweise aus Edelstahl.

Beim Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, eine Außenschalung 4 zu verwenden, die zunächst zur Durchführung der Betonierar­ beiten dient, jedoch auch nach der Fertigstellung des Hoch­ bauwerkes 1 als Außenverkleidung ständig an der Bauwerkswand 2 verbleibt. Mithin liegt eine dünnwandige Außenverkleidung 24 vor, die sich aus einer Mehrzahl vertikal aufeinanderge­ schichteter ringförmiger äußerer Schalungselemente 12 zusam­ mensetzt. Bestehen diese beispielsweise aus Edelstahlmateri­ al. ergibt sich ein dauerhafter Verwitterungsschutz, der die notwendigen Erhaltungsmaßnahmen für das Hochbauwerk 1 stark verringert.

Zwischen den Schalungswänden in Höhenrichtung unmittelbar aufeinanderfolgender äußerer Schalungselemente 12 sieht man zweckmäßigerweise Abdichtungsmaßnahmen vor, um ein Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen nach der Fer­ tigstellung des Hochbauwerkes zu verhindern. Die Abdichtungs­ maßnahmen können auch in einem Verschweißen der Schalungsele­ mente 12 bestehen.

Zwar könnte man auch daran denken, die äußere Schalungswand 6 nach Abschluß der Betonierarbeiten zu entfernen und anschlie­ ßend eine geeignete Außenverkleidung anzubringen. Mit der vorliegenden Verfahrungsweise werden allerdings die notwendi­ gen Montagearbeiten im Umfang erheblich reduziert.

Bei der bevorzugten Metallausführung der Außenverkleidung 24 stellt sich der weitere Vorteil ein, daß durch lokale Sonnen­ bestrahlung entstehende Wärme aufgrund der guten Wärmeleitfä­ higkeit der Außenverkleidung 24 über den Umfang der Bauwerks­ wand 2 hinweg verteilt wird. Die Wärmedifferenz wird dadurch geringer, verbunden mit einer entsprechenden Reduzierung der Verkrümmungsneigung des Hochbauwerkes.

Wie die Teildarstellung der Fig. 8 verdeutlicht, kann man im Bereich der dem Betonaufnahmeraum 8 zugewandten Innenfläche der äußeren Schalungswand 6 ergänzend eine Wärmeisolier­ schicht 25 vorsehen, die den Wärmeübergang von der Außenver­ kleidung 27 in das Betonmaterial insgesamt behindert, so daß die Wärmebelastung des Betons, absolut gesehen, gering bleibt. Beim Ausführungsbeispiel ist als Wärmeisolierschicht 25 eine Isoliermaterialschicht 26 vorgesehen, mit der die In­ nenfläche der äußeren Schalungswand 6 fest beschichtet ist, beispielsweise durch Anspritzen. Als Isoliermaterialschicht bietet sich vor allem Kunststoffmaterial an, beispielsweise geschäumtes Polyurethan.

Es wäre auch möglich, als Wärmeisolierschicht einen Luftspalt vorzusehen, so daß zumindest partiell ein unmittelbarer Kon­ takt zwischen der Außenschalung 4 und der betonierten Bau­ werkswand 2 vermieden wird. Dies läßt sich beispielsweise da­ durch erreichen, daß man die Zusammensetzung des Betonmateri­ als in einer Weise wählt, die während des Abbindens durch Verdunsten der Flüssigkeit einen Schrumpfungsprozeß hervor­ ruft, der letztlich die Entstehung des Luftspaltes verursacht (nicht dargestellt).

Eine besonders vorteilhafte Maßnahme bei der Erstellung des Hochbauwerkes 1 besteht auch darin, in dem von der Innenscha­ lung 5 umgrenzten Schalungsinnenraum 16 eine hinsichtlich ih­ res Höhenwachstums mit dem höhenmäßigen Aufbaufortschritt der Innenschalung 5 gekoppelte Führungseinrichtung 27 zu instal­ lieren, an der mindestens ein bei der Bauwerkserstellung ver­ wendbares, in Höhenrichtung verfahrbares Arbeitsgerät 28 an­ geordnet werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel dient die auf diese Weise instal­ lierte Führungseinrichtung 27 zur Vertikalführung einer Kran­ vorrichtung 32 und eines Fahrgerätes 33 einer Aufzugvorrich­ tung. Die Kranvorrichtung 32 ragt ständig ein Stück weit ver­ tikal über die vorhandenen Schalungen 4, 5 hinaus und ist mit einem sich quer zur Höhenrichtung erstreckenden Ausleger 34 sowie einem Hebesystem 35 ausgestattet. Der Querausleger 34 sitzt, vorzugsweise um eine Vertikalachse 39 verdrehbar, an einem Vertikalträger 36, der von oben her in die in das Hoch­ bauwerk 1 integrierte Führungseinrichtung 27 eingreift, be­ züglich der er teleskopähnlich vertikal verfahrbar und in ge­ wünschten Vertikalstellungen positionierbar ist. Das Fahrge­ rät 33 befindet sich in dem inneren Hohlraum 17 des Hochbau­ werkes 1 und ist in Höhenrichtung zwischen dem Fundament 3 und einer beliebigen Höhe verfahrbar, wobei es ebenfalls in gewünschten Höhenpositionen blockierbar ist.

Die zum vertikalen Verfahren der Arbeitsgeräte 28 und zum Po­ sitionieren verwendeten Antriebs- und/oder Positioniermittel sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt. Beispielsweise könnten Seilzüge zum Einsatz kommen, die in einer flaschen­ zugartigen Anordnung ausgeführt sind und motorisch betätigt werden. Auch unmittelbar zwischen dem jeweiligen Arbeitsgerät 28 und der Führungsrichtung 27 wirkende Antriebs- und Posi­ tioniermittel können Verwendung finden.

Das Fahrgerät 33 ist mit einer Arbeitsplattform 37 ausgestat­ tet, auf der sich auch Personen aufhalten können. Sie kann bei Bedarf Bestandteil einer Kabine sein.

Die Führungseinrichtung 27 enthält beim Ausführungsbeispiel sich in Höhenrichtung von der Höhe des Fundamentes 3 durchge­ hend bis zur aktuellen Spitze des Hochbauwerkes 1 erstrecken­ de Führungsschienen 38, die in geeigneter Weise profiliert sind, um unter Zwischenschaltung von geeigneten Gleit- und/oder Rollenführungen die vertikal geführte Beweglichkeit der Arbeitsgeräte 28 mit gleichzeitiger seitlicher Abstützung zu gewährleisten. Über eine beispielsweise gitterähnlich aus­ geführte Tragstruktur 42 sind die Führungsschienen 38 mit der Innenschalung 5 fest verbindbar. An der Tragstruktur 42 vor­ gesehene Verankerungsmittel 43 dienen dazu, die Führungs­ schienen 38 in der zu betonierenden Bauwerkswand 2 fest zu verankern.

Die Führungseinrichtung 27 ist in Höhenrichtung in einzelne Führungselemente 44 unterteilt, die sich vertikal aneinander­ setzen lassen, um mit der Bauhöhe des Hochbauwerkes 1 mitzu­ wachsen. Die Höhe der einzelnen Führungselemente 44 ent­ spricht zweckmäßigerweise derjenigen der inneren und äußeren Schalungselemente 12, 13.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Verfahrensweise für die Er­ stellung des mastartigen, innen hohl ausgeführten und sich insgesamt nach oben hin konisch verjüngenden Hochbauwerkes 1 erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine beliebige Phase des Erstellungsverfah­ rens, wobei das Hochbauwerk 1 bereits eine gewisse Bauhöhe aufweist. Die für die bisherigen Betonierarbeiten verwendete Außenschalung 4 ist komplett vorhanden und kann aufgrund ih­ rer Doppelfunktion auch später noch als Außenverkleidung 24 der betonierten Bauwerkswand 2 verbleiben. Die Innenschalung 5 ist auf den oberen Bereich des Hochbauwerkes 1 konzentriert und ist im unteren Bauwerksbereich, wo der Beton bereits ab­ gebunden hat, entfernt. Die Führungseinrichtung 27 erstreckt sich ausgehend von ganz unten bis zur aktuellen Bauhöhe und ist mit ihrem unterhalb der Innenschalung 5 liegenden Ab­ schnitt über die Verankerungsmittel 43 in der Bauwerkswand 2 fixiert. Die Kranvorrichtung 32 wird dazu verwendet, unter Verwendung eines Krankübels 45 Frischbeton vom Erdboden nach oben zu schaffen, um ihn durch das auf dem Hochbauwerk 1 be­ findliche Arbeitspersonal in den Betonaufnahmeraum 8 einzu­ füllen. Oben aus der Ringschalung herausragend erkennt man zwei den Vertikalträger 36 der Kranvorrichtung 32 flankieren­ de Führungselemente 44, die durch Verschrauben oder Ver­ schweißen mit den darunterliegenden Bestandteilen der Füh­ rungseinrichtung 27 fest verbunden sind.

Nach Beendigung der Betonierarbeiten wird der nächste Beto­ nierschuß vorbereitet. Hierzu wird zunächst der Vertikalträ­ ger 36 der Kranvorrichtung 32 nach oben verlagert und ein Stück weit aus der bereits installierten Führungseinrichtung 27 ausgefahren. Das gesamte Kransystem wird also teleskopar­ tig angehoben und in der neuen Höhenposition blockiert, so daß sich oberhalb der installierten Führungseinrichtung 27, zwischen dieser und dem Kranausleger 34, ein Freiraum 46 er­ gibt. Dieser Zustand ist in Fig. 2 abgebildet.

Als nächstes wird gemäß Fig. 3 die Führungseinrichtung 27 nach oben verlängert. Hierzu werden unter Verwendung des He­ besystems 35 neue Führungselemente 44 hochgehoben und in ver­ tikaler Flucht auf den bereits vorhandenen obersten Führungs­ elementen 44 installiert. Das Hebesystem 35 kann dabei auch zur Positionierung einer Arbeitskabine 47 verwendet werden, in der sich Arbeitspersonal befindet, das die Führungselemen­ te 44 aneinander befestigt.

In der Zwischenzeit wird am Erdboden das als nächstes benö­ tigte äußere Schalungselement 12 vorbereitet, welches an­ schließend gemäß Fig. 4 durch die Kranvorrichtung 32 hochge­ hoben und auf dem oberen Ende der bis dahin schon installier­ ten Außenschalung 4 plaziert wird. Die anhand der Fig. 6 oben erläuterte Fügestelle 14 ermöglicht dabei ein vorüberge­ hendes Aufbiegen des äußeren Schalungselementes 12, so daß es um die installierten Führungselemente 44 und den zwischen diesen liegenden Vertikalträger 36 herumgelegt werden kann.

Nachdem das äußere Schalungselement 12 montiert ist (Fig. 5) erfolgt der Einbau des zugeordneten inneren Schalungselemen­ tes 13. Hierzu wird das in Fig. 1 bis 4 zuunterst angeord­ nete innere Schalungselement 13 in der geschilderten Weise gelöst und durch Entfernen eines oder mehrerer Schalungsseg­ mente 19 in seiner Umfangserstreckung verringert, worauf es durch das Hebesystem 35 der Kranvorrichtung 32 von oben her durch den Schalungsinnenraum 16 der darüberliegenden Innen­ schalung 5 hindurch hochgesetzt und auf dem oberen Ende der Innenschalung 5 plaziert wird. Zum Lösen des umzusetzenden inneren Schalungselementes 13 wird das Fahrgerät 33 einge­ setzt, das in entsprechender Höhe positioniert wird, so daß sich das Arbeitspersonal in günstiger Arbeitsposition auf der Arbeitsplattform 37 aufhalten kann.

Da man die Installation der Führungseinrichtung 27 und der Innenschalung 5 vorzugsweise derart aufeinander abstimmt, daß die Führungseinrichtung 27 der Innenschalung 5 stets höhenmä­ ßig vorauseilt, befindet sich an der Neuposition des umge­ setzten inneren Schalungselementes 13 bereits ein entspre­ chender Bestandteil der Führungseinrichtung 27. Das umgesetz­ te Schalungselemente 13, das im übrigen auch in mehreren Tei­ len umgesetzt werden kann, kann daher an den bereits vorhan­ denen Führungselementen 44 festgelegt werden. Wie aus Fig. 6 deutlich wird, kann dabei vorgesehen sein, die Führungsein­ richtung 27 partiell, insbesondere mit ihrer Haltestruktur, als Bestandteil der Innenschalung 5 auszuführen. Das innere Schalungselement 13 wird also an den Führungselementen 44 be­ festigt und bildet somit gemeinsam mit diesen die Innenscha­ lung. Die Befestigungsmaßnahmen können in der Weise ausge­ führt werden, wie sie auch schon zur Verbindung der einzelnen Schalungssegemente 19 vorgesehen sind, wobei lediglich die Tragstruktur 42 der Führungselemente 44 mit einem entspre­ chenden Anschlußbild ausgestattet werden muß.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ragen die beispielsweise von ei­ nem oder mehreren Vorsprüngen gebildeten Verankerungsmittel 43 nach der Installation der Schalungen in den Betonaufnahme­ raum 8 hinein. Wird nun als nächstes in der anhand der Fig. 1 geschilderten Weise durch Einfüllen von Beton der nächste Schuß bzw. die nächste Etage betoniert, werden die Veranke­ rungsmittel 43 vom Betonmaterial umschlossen, so daß die Füh­ rungselemente 44 nach dem Aushärten des Betons fest in der Bauwerkswand 2 verankert sind.

Die Verankerungsqualität ist derart hochwertig, daß die Füh­ rungselemente 44 auch nach dem anschließenden Entfernen des inneren Schalungselementes 13 sicher verankert sind, um die durch die Arbeitsgeräte 28 auftretenden Kräfte zuverlässig aufnehmen zu können.

Bei der geschilderten schrittweisen Installation der Füh­ rungseinrichtung 27 sowie der Innenschalung 5 und der Außen­ schalung 4 greift man zweckmäßigerweise auf eine identische Schrittweite zurück, so daß sich die Arbeitsschritte ständig in gleichbleibender Weise wiederholen und eine rationelle Bauausführung möglich ist.

Die Führungseinrichtung 27 bleibt auch nach der Fertigstel­ lung des Hochbauwerkes 1 installiert und kann zur Führung ei­ ner in dem inneren Hohlraum vertikal verfahrbaren Aufzugska­ bine oder Aufzugsplattform verwendet werden, die ein leichtes Erreichen der Mastspitze ermöglicht, um dort notwendige Repa­ ratur- oder Wartungsarbeiten auszuführen, beispielsweise am Rotor der Windkraftanlage.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erstellung eines mast- oder turmartigen Hochbauwerkes aus Beton, insbesondere eines Mastes für eine Windkraftanlage, wobei zur Herstellung der Bauwerkswand (2) eine Außenschalung (4) eingesetzt wird, die eine einen Beton­ aufnahmeraum (8) begrenzende, im Querschnitt ringähnliche Schalungswand (6) aufweist, die man auch nach der Fertigstel­ lung des Hochbauwerkes (1) als Außenverkleidung an der Bau­ werkswand (2) beläßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus Metall und dabei vorzugsweise aus Edelstahlmate­ rial bestehende Schalungswand (6) verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß man im Bereich der dem Betonaufnahmeraum (8) zuge­ wandten Innenfläche der Schalungswand (6) eine Wärmeisolier­ schicht (25) vorsieht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Wärmeisolierschicht (25) einen Luftspalt zwischen dem Beton und der diesen umgebenden Schalungswand (6) vorsieht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Wärmeisolierschicht (25) eine vorzugsweise fest mit der Schalungswand (6) verbundene Isoliermaterialschicht, bei­ spielsweise aus Polyurethan, vorsieht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man eine Außenschalung (4) verwendet, die über mehrere fortschreitend in Höhenrichtung aufeinandersetz­ bare Schalungselemente (12) verfügt, die jeweils zur Bildung der Schalungswand (6) beitragen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen den Schalungswänden (6) von in Höhenrichtung aufeinanderfolgenden Schalungselementen (12) Abdichtungsmaß­ nahmen vorsieht, beispielsweise durch Verschweißen der Scha­ lungswände (6).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man eine aus relativ dünnwandigem und bie­ geelastischem Material bestehende Schalungswand (6) verwen­ det.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man zur Errichtung eines im Innern hohl ausgebildeten Hochbauwerkes (1) eine zusätzliche Innenscha­ lung (5) verwendet, die gemeinsam mit der Außenschalung (4) einen im Querschnitt ringförmigen Betonaufnahmeraum (8) be­ grenzt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem von der Innenschalung (5) umgrenzten Schalungsin­ nenraum (16) eine hinsichtlich ihres Höhenwachstums mit dem höhenmäßigen Aufbaufortschritt der Innenschalung (5) gekop­ pelte Führungseinrichtung (27) für mindestens ein bei der Bauwerkserstellung verwendetes, in Höhenrichtung verfahrbares Arbeitsgerät (28) installiert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung einer sich nach oben hin ver­ jüngenden Außenschalung (4).

12. Mast- oder turmartiges Hochbauwerk, insbesondere Mast einer Windkraftanlage, mit einer aus Beton bestehenden Bau­ werkswand (2), die eine Außenverkleidung (24) aufweist, die unmittelbar von der Schalungswand (6) einer bei ihrer Her­ stellung eingesetzten Außenschalung (4) gebildet ist.

13. Hochbauwerk nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine zwischen der Innenfläche der Schalungswand (6) und der Bau­ werkswand (2) vorgesehene Wärmeisolierschicht (25).

14. Hochbauwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierschicht von einem Luftspalt oder von ei­ ner fest mit der Schalungswand (6) verbundenen Isoliermateri­ alschicht (26) gebildet ist.