DE2756390A1

DE2756390A1 - Verfahren und kletterruestung zum herstellen von horizontalen versteifungsringen an kuehlturmschalen aus stahlbeton

Info

Publication number: DE2756390A1
Application number: DE19772756390
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Pause; Helmut Dipl Ing Wirtz
Original assignee: Philipp Holzmann AG
Current assignee: Philipp Holzmann AG
Priority date: 1977-12-17
Filing date: 1977-12-17
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2756390C3; FR2415180A1; CH633364A5; BE872148A; DE2756390B2; NL7811678A; FR2415180B1; LU80667A1

Description

Firma Philipp Holzmann Aktiengesellschaft, Taunusanlage 1, 6000 FRANKFÜRT/MAIN

Verfahren und Kletterrüstung zum Herstellen von horizontalen Versteifungsringen an Kühlturmschalen aus Stahlbeton

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von horizontal angeordneten Versteifungsringen an aus Stahlbeton bestehenden Kühl turmschalen, die mittels Kletterrüstungen gebaut werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine zum Durchführen dieses Verfahrens geeignete Kletterrüstung.

Statische und dynamische Untersuchungen an Kühlturmschalen mit relativ geringer Wandstärke haben gezeigt, daß bei immer größer werdenden Abmessungen der Kühltürme wegen der einzuhaltenden Beul Sicherheit der Schale Wandstärken erforderlich werden, die sich ungünstig auf die Wirtschaftlichkeit des gesamten Bauwerkes auswirken. Bedenklich wird bei größer werdenden Kühl türmen auch das Absinken der Eigenfrequenz, wodurch der Bau von Kühltürmen aus Stahlbeton von einer bestimmten Größe an sogar Infrage gestellt werden könnte. Daher 1st es zweckmäßig, Kühlturmschalen mit Hilfe von horizontal angeordneten Versteifungsringen zu verstärken, die vorzugsweise im Inneren der Schale angeordnet sind.

Kühlturmschalen aus Stahlbeton werden mit einer mehrgeschossigen KletterrUstschalung abschnittsweise In einzelnen Ringsabschnitten hergestellt. Die hieUfür bekannten KletterrUstschalungen sind alle so ausgelegt, daß während des

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Klettervorganges keine Bauteile wie Konsolen oder Aussteifungsringe hergestellt werden können. Falls man derartige zusätzliche Bauteile am Bauwerk benötigt, ergeben sich große Schwierigkeiten, die wiederum die Wirtschaftlichkeit des Bauwerks infrage steüLen können, denn es ist bei den bekannten Kletterrüstschalungen für derartige Zwecke erforderlich, ganze Elemente abschnittsweise auszutauschen.

Aus der Fachliteratur (konstruktiver Ingenieurbau berichte 1977,Heft 29/30 "Kühlturm-Symposium 1977", Seite 95) ist es bekannt, V_ersteif ungsringe für Kühlturmschalen auf einer nachträglich angehängten Schalung herzustellen. Schalungsträger und Schalung sind an Seilen aufgehängt und der Versteifungsring kann nachträglich betoniert werden. Als nachteilhaft wird hierbei empfunden, daß eine direkte Verbindung zwischen der Kletterschalung und der zusätzlich angeordneten Hängeschalung fehlt und damit die Zugänglichkeit zu dieser zusätzlichen Schalung erschwert ist. Bedenkt man, daß Kühlturmschalen aus Stahlbeton eine Höhe von weit über 100 m erreichen und dementsprechend Versteifungsringe auch in Höhen von 100 und mehr Metern über Gelände errichtet werden müssen, so sind mit Rücksicht auf den Unfallschutz Gerüste zu entwickeln, die allen Anforderungen gerecht werden. Bei der vorstehend genannten bekannten Lösung dürfte es zudem schwierig sein, nach Aushärten des aus Stahlbeton bestehenden Versteifungsringes die Schalung und den Schalungsträger abzubauen. Um derartige Arbeiten auch in großen Höhen gefahrlos durchführen zu können, muß ein zusätzliches Schutzgerüst vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen von aus Stahlbeton bestehenden Versteifungsringen von ebenfalls aus Stahlbeton bestehenden Kühlturmschalen einfacher und sicherer zu gestalten.

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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jeder Versteifungsring an der Kletterrüstung hängend und eingeschalt aus Stahlbeton gebildet und bis zur ausreichenden Verfestigung so gehalten und dann von der Kletterrüstung aus ausgeschalt wird. Dabei können die Versteifungsringe , wie an sich bekannt, vollständig aus Ortbeton gebildet oder auch aus einer Kombination von Fertigteilen und Ortbeton hergestellt werden.

Weiterhin wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß eine Kletterrüstung vorgeschlagen, die am unteren Ende eine jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbare Winkelhebel umfassende mehrteilige Schalung für die Verstärkungsringe aufweist. Dabei sind die Winkelhebel vorzugsweise derart gelagert, daß deren unterer Schenkel wahlweise horizontal oder.etwa vertikal liegt, je nachdem ob sich die Schalungselemente für die Versteifungsringe in der Betriebslage oder in der Ruhelage,/welcher die Kletterrüstung an den fertiggestellten Teilen der Kühlturmschale vorbei nach oben klettern kann, verbinden. Dabei sind die Winkelhebel zweckmäßig über Seilzug, Umlenkrollen und Winden oder über hydraulische Pressen verschwenkbar und einstellbar, so daß sie so eingestellt werden können, daß sie mit ihrem unteren Schenkel örtlich das Gewicht des betreffenden Versteifungsringes im Bauzustand aufnehmen können. Sind die Winkelhebel gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung über eine Hydraulikpresse, Schraubenspindel oder ein ähnliches Element in der Laststellung arretierbar, so können sie das volle Gewicht des Versteifungsringes örtlich aufnehmen. Zur Erhöhung der Tragwirkung in Laststellung können die Winkelhebel zusätzlich mittels einer Zugverbindung an der Kletterrüstung zu befestigen sein.

Besonders bevorzugt sind die Winkelhebel um einen horizontale Bolzen ver schwenkbar und derart beweglich, daß alle er-

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forderlichen Ein- und Aus schal vorgänge von oben, d.h. von der eigentlichen Kletterrüstung aus durchgeführt werden können. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Vinkelhebel auch um einen vertikal angeordneten Bolzen beweglich auszubilden, so daß Ihr unterer Schenkel zum Ein- und Ausschalen In Draufsicht eine Drehbewegung ausführt, womit die Ein- und Ausschalvorgänge besonders zweckmäßig bewerkstelligt werden können.

Zum Anheben der Schalungselemente für die horizontalen Versteifungsringe ist beispielsweise eine Seilkonstruktion bestimmt, die mit Ihrem Umlenkrollen und Winden innerhalb der Kletterrüstung angeordnet ist, so daß die angehobenen Schalungselemente direkt in die richtige Lage gebracht werden können, ohne daß der Arbeiter die Kletterrüstung verlassen müßte und zusätzliche SicherheitsgerUste notwendig wären. Dabei kann zunächst an den Winkelhebeln eine Arbeitsbühne angeordnet sein, um wenigstens während des Einschalens und/oder Betonierens nahe dem betreffenden Versteifungsring arbeiten zu können.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Versteifungsringe von Kühlturmschalen durch eine sinnvolle Ergänzung der üblichen Kletterrüstung während des Aufbauens bzw. Betonierens der Kühlturmschale direkt herzustellen. Die Versteifungsringe können auf ihrem gesamten Umfang in Ortbeton oder auch in Mischbauweise, d.h. teils in Ortbeton und teils aus Stahlbeton-Fertigteilen hergestellt werden.

Da die Hebelkonstruktion der an die Kletterrüstung angebauten Schalung für die Versteifungsringe über einen Seilzug, der über verschiedene Umlenkrollen geführt ist, mittels einer Winde betätigt werden kann, besteht auch die Möglichkeit, die verschiedenen Neigungen der Kletterrüstung entsprechend der hyperbolischen Form des Kühlturmes auszugleichen, damit die Versteifungsringe stets In horizontaler Anordnung gebildet werden. Da die Hebelkonstruktion direkt „_

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mit der KIetterrUstung verbunden ist und der Jeweiligen Konstruktion der Kletterrüstung angepaßt sein kann, 1st deren Bedienung von den Arbeitsbühnen der Kletterrtistung möglich. Zusätzliche Schutzgerüste werden also nicht benötigt.

und Teile
Die Schalungselemente/ für die Versteifungsringe können mittels einer Winde, die ebenfalls auf bzw. in der Kletterrüstung montiert ist, hochgezogen werden. Auch hierbei läuft das Seil über wenigstens eine Verstellbare Umlenkrolle, damit die Schalung und/oder der in die Schalung einzusetzende Fertigteil direkt in die richtige Lage hochgezogen werden kann. Sobald der hochgezogene Teil eines Versteifungsringes die richtige Höhe erreicht hat, wird die Hebelkonstruktion so betätigt, daß sie diesen Teil aufnimmt und hält. Die Tragwirkung der einzelnen Hebel wird in der Laststellung durch eine I&raulikpresse und/oder eine Spindelkonstroktion bzw. ähnliche Halteelemente verstärkt. Falls erforderlich, kann an der Spitze des freien Schenkels des Winkelhebels eine zusätzliche Zugverbindung zur KletterrUstung angeordnet werden, um die Lasten des Versteifungsringes statisch günstiger in die KletterrUstung zu übertragen. Diese Zugverbindung durchdringt gegebenenfalls In einer Aussparung den Versteifungsring und 1st so konstruiert, daß sie oberhalb des Versteifungsringes gelöst werden kann. Nach Aushärten des Betons des Versteifungsringes kann die Hebelkonstruktion abgeklappt werden und mit der KletterrUstung weiter nach oben klettern. Sobald der nächste Versteifungsring gebildet werden soll, wiederholt sich der gleiche Arbeltsablauf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung sind insbesondere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen KletterrUstung dargestellt, und zwar zeigt

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Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kühlturm mit aus Stahlbeton bestehender Schale und in dieser angeordneten horizontalen Versteifungsringen,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Kühlturmschale beim Aufbauen derselben mittels einer KlettenUstung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Versteifungsring, der aus Stahlbeton-Fertigteilen und Ortbeton hergestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 2, wobei die Hebelkonstruktion der zum Herstellen der Versteifungsringe verwendeten Schalung sich in der Betriebsstellung befindet, und

Fig. 5 eine Teil ansicht ähnlich wie in Figur 4 mit einer abgewandelten Ausführungsform der Hebelkonstruktion.

Fig. 1 zeigt einen Kühlturm mit einer aus Stahlbeton bestehenden hyperbolischen Schale 1, die durch mehrere in beliebiger Höhe und Anzahl vorzusehende horizontale Versteifungsringe 2 ausgesteift ist.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Schale 1 des Kühlturms während der Herstellung derselben mittels einer äußeren Kletterrüstung 23 und einer inneren KletterrUstung 3. An der Unterseite der inneren KletterrUstung 3 ist eine eine Mehrzahl von Winkelhebeln 4 aufweisende Schalung zum Herstellen von Versteifungsringen 2 vorgesehen. Die einzelnen Vinkelhebel 4 sind mittels eines Seilzuges 5 und einer Winde 6 um einen horizontal angeordneten Bolzen 25 verschwenkbar.

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Der Seilzug 5 ist über mehrere verstellbare Umlenkrollen 7 geführt , so daß die verschiedenen Neigungen der Kletterrüstung 3 ausgeglichen werden können, damit die einzelnen Versteifungsringe 2 stets horizontal an der im Querschnitt hyperbolisch ausgebildeten Schale 1 angeformt werden können und dabei die optimale Zugrichtung des Seilzuges 5 erreicht wird. Diese Verstellmöglichkeiten müssen gegeben sein, da wegen der hyperbolischen Form der Schale 1 die Kletterrüstungen 23 und 3 einschließlich der an der Kletterrüstung 3 vorgesehenen Hebelkonstruktion sich den verschiedenen Neigungen der Schale 1 stufenlos anpassen lassen müssen·?

Mittels einer weiteren Winde 8 , die ebenfalls in der Kletterrüstung 3 montiert ist,und einem von dieser ausgehenden Seil 9 kann man Teile zur Kletterrüstung 3 hochziehen, beispielsweise Betonfertigteile 10, die zum Herstellen von Versteifungsringen benutzt werden. Auch das Seil 9 läuft über eine verstellbare Umlenkrolle 11. Damit ist gewährleistet, daß die Fertigteile 10 direkt in die richtige Lage hochgezogen v/erden können. Sobald sie die richtige Höhe erreicht haben, werden die Hebel 4 über die Winde 6 und den Seilzug 5 so betätigt, daß deren unterer Schenkel unter den Fertigteil 10 greift.

Fig. 4 zeigt einen Hebel 4 in seiner Tragstellung, wobei auf demselben ein Fertigteil 10 für einen Versteifungsring aufliegt. Die Lage des Hebels 4 und damit seine Tragwirkung ist durch eine Hydraulikpresse 12 oder ein ähnliches Halteelement wie beispielsweise eine Spindel verstärkt. Zusätzlich kann ein Zugelement 16 angeordnet sein, das sich gegebenenfalls durch den Fertigteil 10 erstreckt und mit seinem oberen Ende an der Kletterrüstung 3 befestigt ist. Nach Fertigstellen des Versteifungsringes kann dieses Zugelement oberhalb des Versteifungsringes abgetrennt werden, da es nach dem Ausschalen nicht mehr benötigt wird.

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Die gesamten Montagearbeiten können von den sowieso vorhandenen Arbeitsbühnen der Kletterrüstung 3 ausgeführt werden. Auch kann von diesen Arbeitsbühnen das Betonieren der Zwischenräume zwischen den Fertigteilen 10 der Versteifungsringe 2 bzw. das Betonieren der Versteifungsringe erfolgen. Nach Aushärten des Betons der Versteifungsringe kann die Schalung für dieselben aufgrund der Hebelkonstruktioji abgeklappt werden, woraufhin die Kletterrüstung 3 weiter nach oben klettern kann.

Die Ausführungsfοrm gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von der, AusfUhrungsform gemäß Fig. 2 und 4 lediglich dadurch, daß der Winkelhebel 24 einen längeren oberen Schenkel 34 aufweist und der die Drehachse bildende Bolzen 25 höher liegt. Eine solche Ausführungsform kann aufgrund der Konstruktion der Kletterrüstung 3 notwendig sein. Falls eine untere Arbeitsbühne an dieser KletterrUstung nicht vorhanden ist, kann eine Arbeitsbühne 13 direkt an den Schenkeln 34 der einzelnen Hebeln 24 angebracht sein. Im übrigen unterscheidet sich diese Ausführungsform der Erfindung nicht von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.

Der in Fig. 3 gezeigte Ausschnitt zeigt einen Versteifungsring im Querschnitt, der teilweise aus Stahlbeton- Fertigteilen 14 und teilweise aus Ortbeton 15 besteht. Aber auch bei dieser Ausführungsform könnte der gesamte Querschnitt aus einer Kombination aus Stahlbeton-Fertigteilen und Ortbeton gebildet werden, d.h. die Versteifungsringe bestehen im wesentlichen aus Stahlbeton-Fertigteilen, während nur die zwischen denselben findlichen Stoßfugen mit Ortbeton ausgefüllt sind.

Andererseits ist es auch möglich, die Versteifungsringe ohne Verwendung von Fertigteilen vollständig aus Ortbeton zu bilden. In diesem Falle müßten an den Winkelhebeln 4 bzw. 24 entsprechende Schalungselement angebracht sein oder auf die Hebel aufgelegt werden. ~11-

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Eine weitere Möglichkeit 1st, Im Querschnitt U-förmige Stahlbeton-Fertigteile 14 im Wechsel mit normaler Betonschalung auf die Winkelhebel 4 bzw. 24 aufzulegen. Hierbei entsteht eine durchgehende Arbeltsbühne , die es erlaubt, die erforderliche ringförmig durchlaufende Stahlbetonbewehrung in großen Längen einzubauen und den Versteifungsring 2 zu betonieren. Da es statisch ausreichend ist, den Versteifungsring 2 nur Jeweils in Teilbereichen mit der Kühlturmschale 1 zug- und druckfest zu verbinden, wird die Verbindung nur im Bereich der normalen Betonschalung hergestellt. Nach dem Erhärten des Betons kann zum Ausschalen die normale Betonschalung mit den Winkelhebeln abgeklappt werden, während die Urffirmigen Stahlbeton-Fertigteile als verlorene Schalung Im Bauwerk verbleiben.

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Claims

268 G Patenten sprti ehe:

Verfahren zum Herstellen von horizontalen Versteifungsringen an Kühlturmschalen aus Stahlbeton, die mittels Kletterrtistungen gebaut werden, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Versteifungsring an der Kletterrüstung hängend und eingeschalt aus Stahlbeton gebildet und bis zur ausreichenden Verfestigung so gehalten und dann von der Kletterrüstung aus ausgeschalt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsringe aus einer Kombination aus Fertigteilen und Ortbeton hergestellt werden.
3.) Kletterrüstung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie am unteren Ende eine jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbare Winkelhebel (4;24) umfassende/Schalung für die Versteifungsringe (2) aufweist.
4.) Kletterrüstung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhebel (4;24) derart gelagert sind, daß deren unterer Schenkel wahlweise horizontal oder etwa vertikal liegt.
5·) KletterrUstung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhebel (4;24) über Seilzug (5),verstellbare Umlenkrollen (7) und -Winden (6) oder über hydraulische Pressen verschwenkbar und einstellbar sind.
6.) KletterrUstung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhebel (4;24) über eine Hydraulikpresse, Schraubenspindel oder ein ähnliches Element in der Laststellung arretierbar ist.

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7.) Kletterrüstung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Winkelhebel (4;24) zusätzlich mittels einer» Zugverbindung (16) an der Kletterrüstung (3) zu befestigen sind.
8.) Kletterrüstung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhebel (4;24) um einen vertikal angeordneten Bolzen beweglich sind, so daß ihr unterer Schenkel zum Ein- und Ausschalen in Draufsicht eine Drehbewegung ausführt.
9.) Kletterrüstung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Anheben der Elemente (10) für die Versteifungsringe (2) bestimmte Seilkonstruktion (9) mit ihren Umlenkrollen (7) und Winden (8) innerhalb der Kletterrüstung (3) angeordnet ist.
10.) KLetterrUstung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Winkelhebeln (24) eine Arbeitsbühne (13) angeordnet ist.
11.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hebelkonstruktion U-förmige Stahlbeton-Fertigteile und normale Betonschalungen im Wechsel aufgelegt werden und so eine geschlossene Bühne zur Herstellung eines Versteifungsringes gebildet wird, daß auf dieser Bühne der Versteifungsring mit durchgehender Stahlbetonbewehrung betoniert wird, wobei nur in den Bereichen, in denen die normale Betonschalung angeordnet ist, eine zug- und druckfeste Verbindung zwischen Kühlturmschale und Versteifungsring hergestellt wird, und daß beim Ausschalvorgang die normale Betonschalung mit der Hebelkonstruktion abgeklappt wird, während die U-förmigen Stahlbeton-Fertigteile als verlorene Schalung fest mit dem Ver steifungsring verbunden bleiben,

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