DE29622940U1 - Vorrichtung für ein Hubverfahren für im wesentlichen axialsymmetrische Bauwerke - Google Patents

Description

Beschreibung:

Es ist üblich, bei der Errichtung rotationssymmetrischer Bauwerke (Kuppeln, offene Schalentragwerke) die dazu benötigten Bauteile mittels Kränen an den dafür vorgesehenen Stellen zu montieren. Dabei sind Hilfsgerüste erforderlich, um im Bauzustand Tragwerkskomponenten (z.B. Meridianrippen u.a. Bauteiie) abzustützen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Montage ohne Hilfsgerüste. Sie besteht aus einem in der Achse des künftigen, im wesentlichen axialsymmetrischen Gebäudes aufgestellten Kran und einem an diesem als Hubmast entlang fahrendem Lasthubgerät., Der Kran kann dabei weiter in der gewöhnlichen Funktion für äußere Andienung verwendet werden. Das Lasthubgerät dient der inneren Andienung und temporären Abstützung des Tragwerkes. Als Lasthubgerät ist die an Kränen übliche Klettereinrichtung (Kletterhilfe) zu diesem Zwecke so umgebaut, daß sie in der Lage ist, Gebäudeteile nach oben zu befördern und dort zu halten, bis sie befestigt sind.

Dazu können an der hydraulischen Klettereinrichtung zusätzlich seitliche Ausleger angebracht sein, um den Aktionsradius zu vergrößern und Lasten unterhalb des entstehenden Tragwerkes zu bewegen. Auch eine Arbeitsplattform für die Monteure kann daran befestigt sein, die ein sicheres Arbeiten in der optimalen Höhe innerhalb des Bauwerkes gestattet.

Als Beispiel für die Einsatzmöglichkeit der Vorrichtung wird nachstehend der geplante Kuppelbau am Berliner Reichstag näher beschrieben.

Die Figuren 1 bis 3 sind nur Skizzen, die den prinzipiellen Aufbau zeigen: Fig.1 stellt eine serienmäßige Kletterhiife mit daraufgesetztem Hubring (1) dar Fig.2 zeigt die Kletterhiife am Kranturm, der als Hubmast fungiert Fig.3 zeigt eine Kletterhilfe, an der seitliche Ausleger (2) angebracht sind

Nach dem Entwurf des Architekten Sir Norman Foster and Partners wird der Zentralbereich des Reichstages mit einer neuartigen Stahl - Glas - Kuppel überdeckt. Durch die Konstruktion und die örtlichen Verhältnisse werden an das Montageverfahren außergewöhnliche Anforderungen gestellt. Die wesentlichen Bauteile bzw. Konstruktionselemente sind:

- Stahlgerippe des Kuppeltragwerks bestehend aus 24 Meridianrippen und 17 damit biegesteif verbundenen horizontalen Ringen

- Über einen polygonalen Fußring ist das Tragwerk 24 mal aufgelagert

- Die Kuppel ist oben offen, die Meridianrippen sind an einen Abschlußring angeschlossen.

- Das Kuppeltragwerk stützt sich oben an einen innen liegenden Druckring ab

- An diesem Druckring hängt eine Aussichtsplattform

- Die Aussichtsplattform ist über zwei ineinander laufende wendeiförmige Rampen von je 220 m Länge zu erreichen

- Die Rampen hängen exzentrisch an jeder zweiten Betonrippe

- An der Aussichtsplattform hängt ein tief in den Plenarsaal reichender verspiegelter Lichtkegel und ein kreisendes Sonnenschutzschild

- Die Kuppel erhält eine schuppenförmige schwere Verglasung

- In Teilbereiche der Kuppeiverglasung sind photovoltaische Module integriert 20

Laut Ausschreibung ist folgender Montageablauf vorgesehen:

1. Vormontage der Aussichtsplattform auf der temporären Abdeckung der Öffnung über dem Plenarsaal
2. Zusammenbau der Wendelrampen auf einem Stützgerüst auf Decke + 23,50 m

3. Montage des Kuppeltragwerks durch Abstützung auf die Rampen

4. Heben der Aussichtsplattform und Abhängen am Druckring

5. Einhängen der Rampen in das Kuppeltragwerk

6. Herstellung des Lichtkegels unterhalb der Aussichtsplattform

7. Glasbau

Daraus ergeben sich folgende Probleme für Planer und Ausführende:

- Untersuchung schwieriger Bauzustände, einschließlich der Decke +23,50 m

- Frühzeitige Anlieferung der fertigungstechnisch extrem komplizierten Rampensegmente

- Einjustierung der zwei torsionssteifen, 220 m langen Rampen-Hohlkästen

- Aufstellung und Vorhaltung riesiger Mobiikräne - Winterbaumaßnahmen 97/98

Montagevorschlag der Fa. Züblin

Die Arbeitsgemeinschaft Hochbau, Ed. Züblin AG / Dechant Bau GmbH betreibt z.Zt. fünf Hochbaukräne, darunter einen Turmdrehkran Liebherr 630 HC mit Standort in Kuppeiachse.
Der Montagevorschlag basiert auf diesem vorhandenen Kran wie folgt:

- Nutzung des Kranturms als Montagemast

- Umbau der vorhandenen Liebherr-Kletterhilfe zum hydraulischen Hubgerät

- Weitere Nutzung des Kranes zum Heben von bis zu 251 schweren Teilen, auch anderer Firmen

- Hub- und Führungsmast einer Hubeinrichtung für die Rampensegmente

Als Montageprinzipien sind festzuhalten:
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- Montagefolge von außen nach innen und von oben nach unten

- Drehen des fertigen Kuppeltragwerkes über die stationäre Hubanlage der Rampensegmente

- Großformatige Vormontagen auf der Dachfläche und Transporte mit Luftfilmgleitern. Einzelne Montageschritte sowie deren Reihenfolge können während der Ausführung noch modifiziert werden.

Der Montageablauf im einzelnen:

1. Umbau der Kletterschuhe des Krankopfes für die Sicherheitsabhängung

2. Umbau der hydraulischen Kletterhilfe

3. Herstellung des Hubringes

4. Lieferung von 12 Hängern zum Heben der Aussichtsplattform und Wartungsbühnen des Lichtkegels

5. Lieferung von 4 Hängern zur Sicherung hydraulisch gehobener Bauteile

6. Anbau der Kletterhilfe

7. Montage des Hubringes und der 12 Hänger

8. Montage der Arbeitsplattform über der Öffnung der Plenarsaaldecke, rings um den Kranturm. Es wird eine kreisrunde Öffnung zur Durchfahrt des Hubgerätes einschließlich Bedienungsbühne ausgebildet

9. Vormontage der Aussichtsplattform auf + 23,50 m einschließlich 2 Podesten

10. Zusammenbau des Druckringes auf einem Hilfsgerüst von + 23,50 aus

11. Montage der Hänger der Aussichtsplattform am zusammengebauten Druckring

12. Temporäre Auskreuzung der Plattformabhängung

13. Herstellung eines kreisförmigen Betonsockels D= 40 m, unterbrochen durch Lager, als spätere Gleitbahn zur Kuppeldrehung

14. Auslegen von 74 Teflonplatten

15. Zusammenbau des Fußringes des Kuppeltragwerks auf dem Betonsockel (Gleitring). Anheften eines durchgängigen Edelstahibleches am Bodenblech des Kastenprofils

16. Hochfahren der Kletterhilfe einschließlich Hubring und Hänger - nunmehr das Hubgerät

17. Anhängen des Druckringes mit der bereits abgehängten Aussichtsplattform

18. Abspannung des Kranturms im Deckenrand + 17,00 m

19. Heben des Druckringes auf Sollhöhe

20. Sicherheitsabhängung des Hubrings am Turmkopf

21. Aufstellen von 12 Rüststützen und Abspannung am Fußring

22. Absetzen des Druckringes auf die justierbaren Rüststützen

23. Lösen der Sicherheitsabhängung am Turmkopf

24. Herstellen von zwei Montage-Schablonen für Kuppelrippenpaare

25. Herstellen der Gleitbahnen (lose ausgelegte Dünnbleche) und der Druckluftversorgung für die Transport-Luftfilmgleiter

26. Anlieferung der Einzelrippen (Meridianträger) mit bereits aufgeschweißten Gußknoten

27. Anlieferung der Tangentialträger (Ringträger)

28. Zusammenbau der „Leitern" bestehend aus zwei Rippen und (17-2) Tangentialträgern

29. Gegebenenfalls Montage der horizontalen Verglasungselemente der Schuppenzwischenräume

30. Verschub der „Leitern" mit Luftfilmgieitern auf den Blechen der Gleitbahn unter den Kranhaken

31. Montage der „Leitern" = Rippenpaare auf dem Fußring, achssymmetrisch zueinander, Abstützung am Fußring

32. Anschweißen der Rippen am Druckring

33. Einbau des oberen Abschiußringes

34. Ausfachung der Leerfelder mit je (17-2) Tangentialträgern 35. Absenken und Ausbau der Hilfsunterstützung des Druckrings > Kuppel selbsttragend und stabil

36. Anbau der Hubeinrichtung für die Rampensegmente an der Kletterhiife

37. Aufbau von Arbeitsbühnen und je 4 Justierspindeln auf einem Drehkranz an den beiden Trägerenden

38. Herstellung eines Übergabe-Tisches für angelieferte Rampensegmente an der Kietterhilfe

39. Einrichten der Kuppeldrehhydraulik bestehend aus 3 unter 60 Grad angeordneten Einzellitzenpressen einschließlich je 40 m Litze

40. Anlieferung der Rampensegmente

42. Verschub der Übergabetische mit Luftfilmgieitern in den innenraum und Absetzen auf die Justierspindeln der Trägerenden der Hubeinrichtung

43. Drehen der Kuppel um eine Rampensegmentlänge (30. Grad)

44. Heben der obersten zwei Rampensegmente und Anschweißen an die Podeste der Aussichtsplattform, Anbringen der def. Hänger an den Kuppelrippen

45. Temporäre Abhängung am Druckring

46. Fortsetzung der Montage achssymmetrisch, in 30 Zyklen, schraubenartig von oben nach unten, zusätzliche temporäre Abhängung an den Hängern des darüberliegenden Ganges - Kuppel drehen, Segmente heben, heften, anhängen, voll verschweißen, nacharbeiten

47. Endgültige Lagerung des Fußringes

48. Ausbau der Teflonplatten und Edelstahlbleche der Kuppelgleiteinrichtung

49. Ausbau der Dreheinrichtung und der temporären Führungen/Arretierungen

50. Montage und Inbetriebnahme der Befahranlage
51. Fassadenvergiasung

52. Vormontage der oberen Wartungsplattform einschließlich Meridianrippen des Lichtkegels

53. Heben von der Arbeitsbühne + 23,50 m mit der Hubeinrichtung des Kranturmes auf Sollhöhe

54. Vormontage der mittleren Wartungsplattform einschließlich der Meridianrippen des Lichtkegels

55. Heben von der Arbeitsbühne + 23,50 m mit der Hubeinrichtung des Kranturmes auf Sollhöhe

56. Unterbrechung des Lichtkegel-Zusammenbaus

57. Vormontage des Sonnenschutzschildes senkrecht und Abstützung an den Rampen

58. Demontage des Turmdrehkranes mit Hilfe eines außen aufgebauten Gittermastkrans

59. Einheben der weitgehend vormontierten Lichtkegelspitze mit demselben Mobiikran

60. Abstützung der Kegelspitze auf der Arbeitsbühne + 23,50 > Winterpause 97/98

61. Ergänzung der fehlenden Lichtkegelkonstruktion zwischen mittlerer Wartungsbühne und Spitze

62. Herstellung der Abspannung der Kegelspitze im Deckenrand + 17,00 m (Spider)

63. Aufbau eines Standgerüsts auf der Arbeitsbühne + 23,50 m

64. Verkleidung und Wärmedämmung des Lichtkegels

65. Anbringen und Justierung der Spiegel

66. Heben und Einhängen des Sonnenschutzschildes in die Tragschienen am Rande der Aussichtsplattform

67. Tischlerarbeiten der Aussichtsplattform

68. Herstellen des Fußbodenbelags der Rampen und Plattform

69. Weiterer Ausbau und Gebäudetechnik

Claims (5)

Ansprüche:

1.) Vorrichtung zum Erstellen eines im wesentlichen axialsymmetrischen Gebäudes oder Gebäudeteiles, bestehend aus dem Turm eines ungefähr im Zentrum des künftigen Gebäude(teil)s aufgebauten Hochbaukranes als Montagemast, und einem an diesem entlang verfahrbar angeordneten Hubgerät, dadurch gekennzeichnet, daß am Hubgerät seitliche Ausleger oder andere Befestigungsmöglichkeiten angebracht sind, die es bei gleichzeitiger weiterer Nutzung des Krans für übliche Zwecke erlauben, Bauteile daran zu befestigen und anschließend zur Montage bis in die nötige Höhe und Entfernung von der Achse zu befördern.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine am Kranturm befindliche hydraulische Kletterhilfe zum am Turmmast verfahrbaren Hubgerät umgebaut ist.

3.) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger am Hubgerät nicht starr, sondern schwenkbar und/oder ausfahrbar sind.
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4.) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Hubgerät eine Arbeitsplattform befestigt wird.

5.) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgerät von einem an ihm befestigten drehbaren Kranz umfaßt sein kann, an dem die Ausleger bzw. Befestigungsmögiichkeiten für die zum Bau benötigten Teile befestigt sein können, der es ermöglicht, im Verein mit der vertikalen Verfahrbarkeit des Hubgerätes jeden Punkt um den Turmmast herum bis mindestens zur äußeren Gebäudewand polarkoordinatenmäßig zu bedienen.