EP0447572A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Hubmontage von Rohrzügen in Industrieschornsteinen - Google Patents

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EP0447572A1
EP0447572A1 EP90104980A EP90104980A EP0447572A1 EP 0447572 A1 EP0447572 A1 EP 0447572A1 EP 90104980 A EP90104980 A EP 90104980A EP 90104980 A EP90104980 A EP 90104980A EP 0447572 A1 EP0447572 A1 EP 0447572A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe
head
chimney
height
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90104980A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Haase
Sieghard Dipl.-Ing. Tiedtke
Arno Hlavensky
Jörg Dipl.-Ing. Dittrich
Matthias Dipl.-Ing. Schlieder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CTA APPARATEBAU GmbH
Original Assignee
CTA APPARATEBAU GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CTA APPARATEBAU GmbH filed Critical CTA APPARATEBAU GmbH
Publication of EP0447572A1 publication Critical patent/EP0447572A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/28—Chimney stacks, e.g. free-standing, or similar ducts

Definitions

  • the invention relates to a method for the lifting assembly of pipes in industrial chimneys, in which the pipe sections are mounted from top to bottom, the section to be assembled being lifted by its own height and being held at this level, the next following section introduced below, with the one before lifted shot is frictionally connected and then these shots are lifted again by one shot height for the installation of another shot and this work sequence is continued until the installation height of the pipe pull reaches the chimney height.
  • the invention further relates to a device for implementing the method, consisting of a hydraulic press, a lifting table, supports, the rigid ring carrier, each offset by 90 o arranged tilting axes comprise means of the holder and vertically movable on the Schornsteinwandung guides.
  • the method and the device according to the invention are particularly suitable for the subsequent assembly and disassembly of pipes in industrial chimneys.
  • a large number of methods for assembling pipes in chimneys are known.
  • a known method consists of lifting means attached to the head of the chimney to lift the pipe sections joined to form a pipe section up to the area of the chimney head and to place them on a supported support structure.
  • the next pipe section is assembled in the fox of the chimney from individual pipe sections, raised to below the pipe section already set down and set down on the next level provided with a supporting structure.
  • Both pipe sections are connected to each other by a seal or a coupling. This way of working continues until the joined pipe sections reach the foot of the chimney shaft.
  • From DE-OS 3 007 719 a method is known in which a load-bearing outer shaft is carried out in sliding and climbing formwork and in which platforms for receiving the flue gas pipes are supported with support arms. Support elements are formed on the inner wall of the outer shaft in the intended levels, the platforms within the outer shaft being completely manufactured at floor level and pulled into the corresponding levels by a lifting device.
  • DE-OS 1 684 976 discloses a method for assembling a walk-in chimney, in which the flue gas pipe consists of individual welded cylindrical sections. The individual shots are driven from the side under the concrete shaft of the chimney and set up vertically. A downward-reaching conveying device, for example a cable, which is fastened on the concrete shaft, takes the upright shot and pulls it up to the assembly point. At the installation site, the weft is welded to the already existing part of the flue gas pipe. If the flue gas pipe is installed from below or simultaneously from below and above, detachable claws are placed in the bottom shot after installation, which rest on the concrete frame.
  • a downward-reaching conveying device for example a cable, which is fastened on the concrete shaft
  • the known methods have the disadvantage that, even when erecting the chimney, settling brackets must be provided, on which the supporting structures for the pipe sections or pipe sections are deposited. This limits the scope of application of these known methods to new buildings. Furthermore, all of these known methods have the disadvantage that the constructional deviations occurring in the chimney can be compensated for with considerable effort at the moment of setting down. This usually means that the deviations that inevitably occur over the length of the pipe section can only be absorbed by the connection points, which leads to tension and leaks. Furthermore, the introduction of parallel pipe runs is made more difficult by passing the cable runs past the sections that have already been lifted.
  • a process for producing an industrial chimney is described in DE-OS 3 227 412. This has an outer shaft and at least one inner flue gas flue made of sheet steel, which is divided in the longitudinal direction of the chimney into individual sections which are welded together in the shaft in the circumferential direction. These sections consist of individual sheets that are individually transported into the shaft and held and welded there using templates.
  • a section of a first flue gas flue is welded together and welded to a section adjacent in the axial direction.
  • This section is raised approximately by a section height and then the section of a second flue gas duct is produced and welded to the adjacent section of the second flue gas duct in the circumferential direction.
  • DD-PS 64 138 describes a method for assembling chimneys in which prefabricated rings are made with recesses in the bearing surfaces, pushed through the recesses at the installation location, supports are placed on hydraulic presses, the prefabricated ring is lifted by its own height using presses and the finished part ring is placed on the same after moving in another finished part ring.
  • this known method enables the lifting construction, it is not transferable for the subsequent installation of flue gas flues in chimneys, because the inevitable constructional deviations cannot be compensated with this solution.
  • DE-OS 2 035 588 a lifting method is known which engages a plurality of guide rods at the same height, each of these guide rods having shoulders at a distance corresponding to a stroke of a piston of an advancing oil pressure lifting device to move a pipe section along the guide rods and hang it up at a suitable height.
  • a second section of pipe is placed immediately below the suspended first section of pipe to weld the first and second sections of pipe together. These steps are repeated until the flue gas flue reaches the mounting height.
  • This technical teaching according to DE-OS 2 035 588 requires a very complex and complex construction for the guide rods with the carrying device, which have to be introduced over the entire chimney height and causes an additional space requirement around the pipes. This limits the installation diameter of the pipes.
  • the aim of the invention is to reduce the deviations of the assembly axis or target axis from the chimney solder, while simultaneously reducing the forces introduced into the chimney wall, in simplifying the assembly process, saving on construction work, material and costs, improving the ease of maintenance and shortening assembly times.
  • the invention has for its object to bring the assembly axis of the pipe sections or the pipe pull in line with the target axis during assembly.
  • this object is achieved in that the pipe pull is aligned like a mutually articulated, rigid pressure rod during the stroke according to one or more previously plotted target axes such that the alignment in the individual steps of head and foot guidance of the pipe pull, centering the pipe pull head and base point correction of the pipe run is broken down, the guiding and centering during and the correction between the strokes being carried out intermittently.
  • the head and foot guidance take place simultaneously.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the base point correction is compensated for by a gimbal-like rolling and sliding movement towards the base point of the selected target axis.
  • the centering takes place by a rolling movement on the chimney wall.
  • the lifting table has an articulated but lockable support, and that as a means of holding a settling station is provided at least in double shot height, which consists of hydraulically horizontally displaceable cyclers with underlying, known gimbal-like ring carriers exists, and that the means of leadership one on the head of the pipe train is a vertically sliding, horizontally hydraulically centering head station, which consists of sliding or rolling mechanisms with hydraulic cylinders arranged thereon and a hydraulic synchronization system connected to them, the piston rods being mechanically connected to one another.
  • the clock separators are arranged distributed over the circumference of the pipe run.
  • hydraulic means are provided instead of the lower ring carrier.
  • the technical-economic effects of the invention consist in reducing the deviations from the chimney solder to the assembly axis while at the same time reducing the forces introduced into the chimney wall and in simplifying the assembly process.
  • the method according to the invention is further characterized in that construction work, material and costs are saved, the ease of maintenance is improved, labor difficulties are reduced and the assembly times are shortened.
  • a pipe pull 2 is to be installed in the concrete shell 1 of an industrial chimney with a height of 140 m and a maximum opening of 9.50 m.
  • the pipe run 2 consists of individual pipe sections 3 with a diameter of 3.15 m and a height of 5.80 m.
  • the pipe sections 3 are prefabricated in the manufacturing plant and transported to the installation site. They have outer stiffening rings in their upper and lower areas, the upper stiffening ring being designed in such a way that it is able to carry the pipe section.
  • gimbal-like movable ring supports 5 are introduced onto a support structure in the lower region of the concrete shaft, for example at double shot height, which enables movement in all directions.
  • the number of pipe runs 2 to be introduced determines the number of ring supports 5, which are dimensioned such that their diameter is selected to be somewhat larger than that of the pipe sections.
  • the ring supports are measured and fixed in their position in relation to the diameter of the concrete shell 1 according to the selected nominal axis a).
  • the center points of the ring supports 5 serve to determine the solder 6, which fixes the base points of the desired axis a) on a lifting means.
  • the pipe sections 3 are fed to the lifting means on air film slider pallets, pushed onto this and to set foot point of the target axes a) aligned.
  • the lifting device also has a gimbal-like support. It lifts the pipe section by its own height in the direction of the chimney mouth.
  • hydraulically adjustable holding means move up to below the upper stiffening ring.
  • the lifting equipment is lowered and the space is thus cleared for another pipe shot to be fed in again.
  • the raised pipe section 3 is then lowered onto the holding means and is in a hanging position.
  • the head of the pipe section first assembled is centered during the stroke according to the soldered-in desired axis a) by tandem impellers 7 firmly connected to the head leaning against the chimney wall and rolling against it.
  • the next following pipe section is then fed back to the lowered lifting means and aligned with the base point of the desired axis a). With the support locked, the lifting device first lifts this pipe section up to the lower edge of the pipe section previously suspended.
  • Air is again applied to the air film slide pallet and the pipe section to be assembled is finely aligned with the previously suspended pipe. Both pipe sections are then welded.
  • the lifting device moves up with the support unlocked beforehand, so that during the stroke the pipe sections are articulated on their feet, centered on their heads and guided on the feet.
  • the pipe sections behave like an articulated rigid pressure rod 4.
  • the actual axis b) of the connected pipe sections moves according to the constructional deviations of the person passing through Stroke and the manufacturing deviations of the pipe sections from the target axis a) ( Figure 1 to 3) by the amount ⁇ L out.
  • the pipe section to be assembled is pressed over the ring support 5 during the stroke, the holding means being withdrawn.
  • the holding means then slide under the stiffening ring.
  • the pipe sections are in a hanging position and their actual axis b) can be compensated for by a sliding movement in accordance with their emigration from the base point of the target axis a).
  • the tandem impellers 7 move on the chimney wall and thus compensate for the axis shift. These steps continue until the pipe pull reaches the chimney height.
  • a hydraulic press 8 with a lifting table 9, which in the present case has two hydraulic cylinders 10.
  • a platform 11 of an air film slide station 12 is arranged, from which the air film slide plate 13 can be fed to the lifting table 9.
  • the shots to be assembled can, for example, each have a mass of 6 Mp, a height of 5.5 m and a diameter of 3 m.
  • the lifting table 9 has guides 35 with which it is hydraulically guided laterally along the chimney wall 14 and, together with the two hydraulic cylinders 10, enables a stroke in line with the pipe run to the height of a shot.
  • Hydraulic jaws 15a are arranged on the lifting table, which are connected to one another and form an articulated support 15, which allows the articulated shot to be articulated during the stroke. When each shot is installed, the articulated support 15 is locked hydraulically.
  • a settling station 16 is attached to the chimney wall 14.
  • the settling station 16 consists of rigid ring carriers 17 and 18, which are supported one above the other so that they each form a floating support surface 21 on the upper side 22 of the upper ring carrier 17 by 90 o offset tilt axes 19 and 20. Hydraulic means can also be provided for the lower ring carrier 18. Supported on the support surface 21, 3 dispensers 23 are evenly distributed over the circumference of the shot to be mounted.
  • a head station 25 is located at the level of the head 24 of the mounted shots.
  • the head station 25 consists of a guide 24a, preferably a telescopic guide, which is coupled to hydraulic cylinders 26.
  • the hydraulic cylinders 26 are connected at one end to a hydraulic synchronization system 28. Via the hydraulic synchronization system 28, the hydraulic cylinders 26, which are evenly distributed on the circumference of the shot, are acted upon with pressure oil via lines 33, the pressure force required for the sliding or rolling mechanism being applied via a pressure limiting valve 29 27 can be set.
  • the piston rods of the working cylinders 32 have a mechanical connection 36.
  • the sliding or rolling mechanism 27 is, for example, a tandem scooter with low-pressure tires.
  • the tandem design makes it possible to compensate for unevenness on the inside of the chimney 14.
  • the hydraulic synchronization system 28 causes a constant stroke of all cylinders, which enables safe lateral guidance.
  • a resulting centering force always occurs because the constant stroke in the cylinders builds up different pressures. If there is a need to move the head station 25 off-center, a different starting position of the hydraulic cylinders 26 and thus of the sliding or rolling mechanism 27 can be set by a different filling of the closed cylinder working spaces 31, which is retained when sliding.
  • the tandem rollers are placed against the maximum chimney diameter, the closed cylinder working space 31 being filled so that the hydraulic cylinders 26 are fully extended and the working cylinders 32 of the synchronous system 28, which are connected via the lines 32a, are fully extended.
  • pressure oil is displaced into the oil tank via the lines 33, the hydraulic synchronization system 28, the line 32a and the pressure relief valve 29, since the chimney wall 14 tapers.
  • pressure oil is continuously fed in via the check valve 34. If, for example, there is a need to move the head station 25 off-center in the case of floor-side assemblies, this can be done by filling the cylinder working spaces 31 differently with pressure oil, which results in different extension lengths of the hydraulic cylinders 26. This can be achieved by disconnecting the hydraulic connection of the hydraulic cylinders 26 via hose couplings and connecting separate hand pumps. If the off-center position is no longer required, the hydraulic cylinders 26 are moved back into their starting position.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Hubmontage von Rohrzügen in Industrieschornsteinen.
Der Rohrzug wird wie ein beidseitig gelenkiger, starrer Druckstab (4) während des Hubes nach einer bzw. mehreren beliebig, zuvor ausgeloteter Sollachsen derart ausgerichtet, daß das Ausrichten in die Einzelschritte Kopf- und Fußführung des Rohrzuges, Zentrieren des Kopfes und Fußpunktkorrektur aufgegliedert wird, wobei die Führung und das Zentrieren während und die Korrektur zwischen den Hüben taktweise durchgeführt wird.

Description

    Anwendungsgebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hubmontage von Rohrzügen in Industrieschornsteinen, bei dem die Rohrschüsse von oben nach unten montiert werden, wobei der zu montierende Schuß um seine eigene Höhe geliftet und in dieser Höhe gehalten wird, der nächstfolgende Schuß darunter eingebracht, dieser mit dem zuvor gelifteten Schuß kraftschlüssig verbunden wird und anschließend diese Schüsse wiederum um eine Schußhöhe zum Einbau eines weiteren Schusses geliftet werden und diese Arbeitsfolge solange fortgesetzt wird, bis die Montagehöhe des Rohrzuges die Schornsteinhöhe erreicht.
    Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer hydraulischen Presse, einem Hubtisch, Auflagern, die biegesteife Ringträger mit jeweils um 90o versetzt angeordnete Kippachsen aufweisen, Mitteln der Halterung und vertikal, an der Schornsteinwandung verfahrbare Führungen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung eignen sich besonders für die nachträgliche Montage und Demontage von Rohrzügen in Industrieschornsteinen.
  • Es ist eine Vielzahl von Verfahren zur Montage von Rohrzügen in Schornsteinen bekannt.
    Ein bekanntes Verfahren besteht darin, mittels am Kopf des Schornsteines befestigter Hebemittel die zu einer Rohrsektion zusammengefügten Rohrschüsse bis in den Bereich des Schornsteinkopfes anzuheben und auf eine abgestützte Stützkonstruktion abzustellen. Die nächste Rohrsektion wird im Fuchs des Schornsteines aus einzelnen Rohrschüssen zusammengefügt, bis unter die bereits abgesetzte Rohrsektion angehoben und auf die nächste, mit einer Tragkonstruktion versehene Ebene abgesetzt. Beide Rohrsektionen werden durch eine Dichtung oder eine Kupplung miteinander verbunden. Diese Arbeitsweise setzt sich fort, bis die zusammengefügten Rohrsektionen den Fuß des Schornsteinschaftes erreichen.
    Aus der DE-OS 3 007 719 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein tragender Außenschaft in Gleit- und Kletterschalung ausgeführt wird und in diesem zur Aufnahme der Rauchgasrohre dienende Bühnen mit Tragarmen abgestützt werden. An der Innenwand des Außenschaftes werden in den vorgesehenen Ebenen Tragelemente angeformt, wobei die Bühnen innerhalb des Außenschaftes auf Flurhöhe komplett gefertigt und von einer Hubeinrichtung in die entsprechenden Ebenen gezogen werden.
  • Die DE-OS 1 684 976 offenbart ein Verfahren zur Montage eines begehbaren Schornsteines, bei dem das Rauchgasrohr aus einzelnen zusammengeschweißten zylindrischen Schüssen besteht. Die Einzelschüsse werden von der Seite unter den Betonschaft des Schornsteines gefahren und senkrecht aufgestellt. Eine auf dem Betonschaft befestigte, nach unten reichende Fördereinrichtung, beispielsweise ein Seilzug, faßt den aufrechtstehenden Schuß und zieht ihn nach oben zur Montagestelle. Am Montageort wird der Schuß an dem bereits stehenden Teil des Rauchgasrohres angeschweißt. Erfolgt die Montage des Rauchgasrohres von unten oder gleichzeitig von unten und oben, so sind im untersten Schuß nach der Montage abnehmbare Pratzen angebracht, die auf dem Betongerüst aufliegen. Die bekannten Verfahren (DE-OS 3 007 719) haben den Nachteil, daß bereits beim Errichten des Schornsteines selbst Absetzkonsolen vorgesehen werden müssen, auf denen die Tragkonstruktionen für die Rohrsektionen bzw. Rohrschüsse abgesetzt sind. Dies schränkt die Anwendungsbreite dieser bekannten Verfahren auf Neubauten ein.
    Weiterhin haben alle diese bekannten Verfahren den Nachteil, daß die auftretenden Bauabweichungen beim Schornstein im Moment des Absetzens mit einem beträchtlichen Aufwand kompensierbar sind. Dies führt meistens dazu, daß die zwangsläufig über die Rohrsektionslänge auftretenden Abweichungen nur von den Verbindungsstellen aufgenommen werden können, was zu Spannungen und Undichtigkeiten führt. Des weiteren wird das Einbringen von parallelen Rohrzügen durch das Vorbeiführen der Seilzüge an den bereits gehobenen Sektionen erschwert.
  • Das Einbringen von Stützkonstruktionen erfordert außerdem einen erheblichen Material- und Zeitaufwand. Die Arbeiten in größerer Höhe sind auf engem Raum erschwerend und verursachen beträchtliche Sicherheitsmaßnahmen.
    Diese bekannten Verfahren führen deshalb zu langen Montagezeiten und damit zu entsprechenden Stillegungen von Schornsteinanlagen.
    Ein Verfahren zur Herstellung eines Industrieschornsteines beschreibt die DE-OS 3 227 412. Dieses weist einen äußeren Schaft und mindestens einen inneren Rauchgaszug aus Stahlblech auf, der in Längsrichtung des Schornsteines in einzelne, im Schaft untereinander in Umfangsrichtung verschweißte Abschnitte unterteilt ist. Diese Abschnitte bestehen aus einzelnen Blechen, die einzeln in den Schaft transportiert und dort mittels Schablonen gehalten und verschweißt werden.
    Bei der Herstellung eines mehrzügigen Schornsteines wird jeweils ein Abschnitt eines ersten Rauchgaszuges zusammengeschweißt und mit einem in axialer Richtung benachbarten Abschnitt verschweißt. Dieser Abschnitt wird etwa um eine Abschnittshöhe hochgezogen und dann der Abschnitt eines zweiten Rauchgaszuges hergestellt sowie mit dem benachbarten Abschnitt des zweiten Rauchgaszuges in Umfangsrichtung verschweißt. Diese bekannte technische Lösung hat den Nachteil, daß durch die Fertigung der Rauchgaszüge im Schornstein selbst, die Montagezeiten erheblich verlängert werden, wodurch sich auch die Stillstandszeiten weiter erhöhen. Des weiteren treffen für dieses bekannte Verfahren auch alle vorgenannten Nachteile zu.
  • In der DD-PS 64 138 wird ein Verfahren zur Montage von Schornsteinen beschrieben, bei dem Fertigteilringe mit Aussparungen in den Lagerflächen hergestellt, am Einbauort durch Aussparungen Träger geschoben, diese auf hydraulische Pressen abgesetzt werden, der Fertigteilring mittels Pressen um seine eigene Höhe gehoben und der Fertigteilring nach Einfahren eines weiteren Fertigteilringes auf demselben abgesetzt wird.
    Dieses bekannte Verfahren ermöglicht zwar die Hubbauweise, ist aber für den nachträglichen Einbau von Rauchgaszügen in Schornsteine nicht übertragbar, weil die zwangsläufig auftretenden Bauabweichungen mit dieser Lösung nicht ausgleichbar sind. Aus der DE-OS 2 035 588 ist ein Hebe-Verfahren bekannt, das eine Vielzahl von Führungsstangen in gleicher Höhe zum Eingriff bringt, wobei jede dieser Führungsstangen Schultern in einem Abstand entsprechend einem Hub eines Kolbens einer vorrückenden Öl-druck-Hebevorrichtung besitzt, um einen Rohrschuß längst der Führungsstangen vorwärts zu bewegen und in einer geeigneten Höhe aufzuhängen. Ein zweiter Rohrschuß wird unmittelbar unter den aufgehangenen ersten Rohrschuß gebracht, um den ersten und zweiten Rohrschuß zusammenzuschweißen. Diese Schritte werden wiederholt, bis der Rauchgaszug die Montagehöhe erreicht.
    Diese technische Lehre nach DE-OS 2 035 588 erfordert eine sehr aufwendige und komplizierte Konstruktion für die Führungsstangen mit der Tragevorrichtung, die über die gesamte Schornsteinhöhe einzubringen sind und einen zusätzlichen Platzbedarf um die Rohre verursacht. Dies begrenzt den Einbaudurchmesser der Rohre.
  • Die nachträgliche Montage in vorhandene Schornsteinbauwerke wird dadurch beträchtlich erschwert, Weiterhin ist die Kletterhydraulik mit ihrem Lastenausgleich sehr aufwendig.
    Allen diesen bekannten technischen Lösungen ist der Nachteil gemeinsam, daß Kräfte in die Schornsteinhülle eingebracht werden, die bei Abfangen großer Lasten, wie sie bei Industrieschornsteinen auftreten, zu statischen Problemen führen. Die Rauchgaszüge bzw. Rohrschüsse werden entweder an ihrem Fuß unverrückbar oder an ihrem Kopf fest abgehangen, wodurch die Bauabweichungen des Schornsteines und die Fertigungsabweichungen der Rohrschüsse über die Montagehöhe nicht berücksichtigt werden können.
    Dies verursacht einerseits Spannungen im Rauchgaszug und andererseits Abweichungen der Montageachse von der Schornsteinachse, was zusätzliche Kräfte in die Schornsteinwandung einbringt.
    • Ziel der Erfindung
  • Das Ziel der Erfindung besteht in der Herabsetzung der Abweichungen der Montageachse bzw. Sollachse vom Schornsteinlot, bei gleichzeitiger Reduzierung der eingeleiteten Kräfte in die Schornsteinwandung, in der Vereinfachung des Montageprozesses, der Einsparung von Bauleistungen, Material und Kosten, der Verbesserung der Wartungsfreundlichkeit, der Verkürzung der Montagezeiten.
    • Darlegung des Wesens der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montageachse der Rohrschüsse bzw. des Rohrzuges mit der Sollachse während der Montage in Übereinstimmung zu bringen.
    Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rohrzug wie ein beiderseitig gelenkiger, starrer Druckstab während des Hubes nach einer bzw. mehreren beliebig, zuvor ausgeloteter Sollachsen derart ausgerichtet wird, daß das Ausrichten in die Einzelschritte Kopf- und Fußführung des Rohrzuges, Zentrieren des Rohrzugkopfes und Fußpunktkorrektur des Rohrzuges aufgegliedert wird, wobei das Führen und Zentrieren während und die Korrektur zwischen den Hüben taktweise durchgeführt wird.
    In einem bevorzugten Merkmal der Erfindung erfolgt die Kopf- und Fußführung gleichzeitig.
    Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Fußpunktkorrektur durch eine kardanähnliche Roll- und Gleitbewegung auf den Fußpunkt der gewählten Sollachse hin kompensiert wird.
    In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Zentrieren durch eine Rollbewegung an der Schornsteinwandung.
    Die Aufgabe wird weiter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hubtisch ein gelenkiges, aber verriegelbares Auflager aufweist, und daß als Mittel der Halterung eine Absetzstation zumindest in doppelter Schußhöhe vorgesehen ist, die aus hydraulisch horizontal verschiebbaren Taktabsetzern mit darunter liegenden, an sich bekannten kardanähnlich angeordneten Ringträgern besteht, und daß das Mittel der Führung eine am Kopf des Rohrzuges vertikal gleitende, horizontal hydraulisch zentrierende Kopfstation ist, die aus Gleit- bzw. Rollmechanismen mit daran angeordneten Hydraulikzylindern und einem mit diesen verbundenen hydraulischen Gleichlaufsystem besteht, wobei die Kolbenstangen miteinander mechanisch in Verbindung stehen.
    Die Taktabsetzer sind über den Umfang des Rohrzuges verteilt angeordnet.
    In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind anstelle des unteren Ringträgers hydraulische Mittel vorgesehen.
    Die technisch-ökonomischen Auswirkungen der Erfindung, insbesondere ihre Effektivität, bestehen in der Herabsetzung der Abweichungen vom Schornsteinlot zur Montageachse bei gleichzeitiger Reduzierung der eingeleiteten Kräfte in die Schornsteinwandung und in der Vereinfachung des Montageprozesses.
    Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, daß Bauleistungen, Material und Kosten eingespart, die Wartungsfreundlichkeit verbessert, Arbeitserschwernisse abgebaut und die Montagezeiten verkürzt werden.
    • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
  • In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt
    • Figur 1
    den Betonschaft eines Industrieschornsteines mit vergrößert dargestellten Bauabweichungen,
    Figur 2
    einen Schnitt des Rohrzuges mit Fertigungsabweichungen,
    Figur 3
    eine schematische Darstellung des in den Betonschaft eingebrachten Rohrzuges als starrer Druckstab und
    Figur 4
    eine Darstellung der Fußpunktkorrektur.
    Figur 5 und 6
    den Hubtisch mit Luftfilmgleiterstation,
    Figur 7 und 8
    die Absetzstation und
    Figur 9 bis 11
    die Kopfstation.
  • In die Betonhülle 1 eines Industrieschornsteines mit einer Höhe von 140 m und einer maximalen Öffnung von 9,50 m soll ein Rohrzug 2 montiert werden. Der Rohrzug 2 besteht aus einzelnen Rohrschüssen 3 mit einem Durchmesser von 3,15 m und einer Höhe von 5,80 m. Die Rohrschüsse 3 werden im Herstellerwerk vorgefertigt und zum Montageort transportiert. Sie weisen in ihrem oberen und unteren Bereich äußere Versteifungsringe auf, wobei der obere Versteifungsring so ausgelegt ist, daß er in der Lage ist, den Rohrschuß zu tragen. In die Betonhülle 1 werden vor Beginn der Montage in den unteren Bereich des Betonschaftes, beispielsweise in doppelter Schußhöhe kardanähnlich bewegliche Ringauflager 5 auf eine Stützkonstruktion eingebracht, die eine Bewegung in alle Richtungen ermöglicht. Die Anzahl der einzubringenden Rohrzüge 2 bestimmt die Anzahl der Ringauflager 5, die so dimensioniert werden, daß ihr Durchmesser etwas größer gewählt wird als die der Rohrschüsse. Die Ringauflager werden nach der gewählten Sollachse a) in ihrer Lage zum Durchmesser der Betonhülle 1 eingemessen und fixiert. Die Mittelpunkte der Ringauflager 5 dienen zur Bestimmung des Lotes 6, das die Fußpunkte der Sollachse a) auf einem Hebemittel festlegt. Auf Luftfilmgleiterpaletten werden die Rohrschüsse 3 dem Hebemittel zugeführt, auf dieses geschoben und zum festgelegten Fußpunkt der Sollachsen a) ausgerichtet. Das Hebemittel besitzt ebenfalls ein kardanähnliches Auflager. Es hebt den Rohrschuß um seine eigene Höhe in Richtung der Schornsteinmündung. Erreicht der obere Versteifungsring das Ringauflager 5, fahren hydraulisch verstellbare Haltemittel bis unter den oberen Versteifungsring vor. Das Hebemittel wird abgesenkt und damit der Raum für die neuerliche Zuführung eines weiteren Rohrschusses freigegeben. Der gehobene Rohrschuß 3 ist dann auf den Haltemitteln abgesenkt und befindet sich in hängender Position. Der Kopf des zuerst montierten Rohrschusses wird während des Hubes nach der eingeloteten Sollachse a) zentriert, indem mit dem Kopf fest verbundene Tandemlaufräder 7 sich an der Schornsteinwand anlehnen und daran abrollen.
    Der nächstfolgende Rohrschuß wird dann wieder dem abgesenkten Hebemittel zugeführt und nach dem Fußpunkt der Sollachse a) ausgerichtet. Das Hebemittel hebt mit verriegeltem Auflager diesen Rohrschuß zunächst bis zur Unterkante des zuvor abgehangenen Rohrschusses. Die Luftfilmgleiterpalette wird erneut mit Luft beaufschlagt und der zu montierende Rohrschuß zum zuvor abgehangenen fein ausgerichtet.
    Beide Rohrschüsse werden dann verschweißt. Ist der Schweißprozeß abgeschlossen, fährt das Hebemittel mit zuvor entriegeltem Auflager hoch, so daß während des Hubes die Rohrschüsse an ihrem Fuß gelenkig gelagert sind, an ihrem Kopf zentriert und am Fuß geführt werden. Die Rohrschüsse verhalten sich wie ein gelenkig gelagerter starrer Druckstab 4. Beim Heben wandert die Istachse b) der verbundenen Rohrschüsse entsprechend der Bauabweichungen des durchfahrenden Hubweges und der Fertigungsabweichungen der Rohrschüsse aus der Sollachse a) (Figur 1 bis 3) um den Betrag Δ L heraus. Der zu montierende Rohrschuß wird beim Hub über das Ringauflager 5 gedrückt, wobei die Haltemittel zurückgezogen sind. Die Haltemittel schieben sich dann unter den Versteifungsring. Die Rohrschüsse befinden sich in hängender Position und ihre Istachse b) kann entsprechend ihrer Auswanderung vom Fußpunkt der Sollachse a) durch eine Gleitbewegung kompensiert werden. Bei der Kompensation verschieben sich die Tandemlaufräder 7 an der Schornsteinwandung und gleichen so die Achsverschiebung aus.
    Diese Arbeitsschritte setzen sich fort, bis der Rohrzug die Schornsteinhöhe erreicht.
    Am Montageort im Schornsteininneren befindet sich eine hydraulische Presse 8 mit einem Hubtisch 9, der im vorliegenden Fall zwei Hydraulikzylinder 10 aufweist.
    In Höhe des Hubtisches 9 ist eine Plattform 11 einer Luftfilmgleiterstation 12 angeordnet, von der die Luftfilmgleiterplatte 13 dem Hubtisch 9 zugeführt werden kann.
    Die zu montierenden Schüsse können beispielsweise eine Masse von jeweils 6 Mp, eine Höhe von 5,5 m und einen Durchmesser von 3 m erreichen.
    Der Hubtisch 9 hat Führungen 35, mit denen er entlang der Schornsteinwandung 14 hydraulisch seitlich geführt wird und zusammen mit den beiden Hydraulikzylindern 10 einen Hub in Flucht des Rohrzuges bis in die Höhe eines Schusses ermöglicht.
  • Auf dem Hubtisch sind hydraulische Backen 15a angeordnet, die untereinander in Verbindung stehen und ein gelenkiges Auflager 15 bilden, das während des Hubes eine gelenkige Lagerung des aufgesetzten Schusses gestattet. Bei Einbau jedes Schusses ist das gelenkige Auflager 15 hydraulisch verriegelt. In etwa doppelter Schußhöhe über dem Niveau des Hubtisches 9 ist an der Schornsteinwandung 14 eine Absetzstation 16 angebracht. Die Absetzstation 16 besteht aus biegesteifen Ringträgern 17 und 18, die übereinander so aufgelagert sind, daß sie jeweils um 90o versetzte Kippachsen 19 und 20 eine schwimmende Auflagerfläche 21 an der Oberseite 22 des oberen Ringträgers 17 bilden.
    Für den unteren Ringträger 18 können auch hydraulische Mittel vorgesehen werden.
    Aufgelagert auf die Auflagerfläche 21 sind 3 gleichmäßig am Umfang des zu montierenden Schusses Taktabsetzer 23 verteilt. Sie sind horizontal einzeln hydraulisch verstellbar, wodurch eine statisch bestimmte Dreipunktauflage der vertikalen Rohrlast sowie die Anpassung an die jeweilige Rohrachse gewährleistet ist. In Höhe des Kopfes 24 der montierten Schüsse befindet sich eine Kopfstation 25. Die Kopfstation 25 besteht aus einer Führung 24a, vorzugsweise einer Teleskopführung, die mit Hydraulikzylindern 26 gekoppelt ist. Die Hydraulikzylinder 26 sind an ihrem einen Ende mit einem hydraulischen Gleichlaufsystem 28 verbunden. Über das hydraulische Gleichlaufsystem 28 werden die Hydraulikzylinder 26, welche gleichmäßig am Umfang des Schusses verteilt sind, mit Drucköl über Leitungen 33 beaufschlagt, wobei über ein Druckbegrenzungsventil 29 die notwendige Anpreßkraft für den Gleit- bzw. Rollmechanismus 27 eingestellt werden kann.
    Die Kolbenstangen der Arbeitszylinder 32 haben eine mechanische Verbindung 36.
    Der Gleit- bzw. Rollmechanismus 27 ist beispielsweise ein Tandemroller mit Niederdruckreifen. Die Tandemausführung ermöglicht den Ausgleich auftretender Unebenheiten auf der Schornsteininnenwand 14. Beim Gleiten der Kopfstation 25 wird durch das hydraulische Gleichlaufsystem 28 ein konstanter Hub aller Zylinder bewirkt, wodurch eine sichere seitliche Führung möglich ist. Bei Abdrift aus einer vorgegebenen Lage tritt immer eine resultierende zentrierende Kraft auf, da sich durch den konstanten Hub in den Zylindern unterschiedliche Drücke aufbauen.
    Besteht die Notwendigkeit, die Kopfstation 25 außermittig zu verfahren, kann durch eine unterschiedliche Füllung der geschlossenen Zylinderarbeitsräume 31 eine unterschiedliche Ausgangslage der Hydraulikzylinder 26 und damit des Gleit- bzw. Rollmechanismus 27 eingestellt werden, der beim Gleiten erhalten bleibt.
    Bei Beginn der Montage legen sich die Tandemroller am maximalen Schornsteindurchmesser an, wobei der geschlossene Zylinderarbeitsraum 31 so gefüllt ist, daß die Hydraulikzylinder 26 voll ausgefahren und die Arbeitszylinder 32 des Gleichlaufsystems 28, die über die Leitungen 32a verbunden sind, voll ausgefahren sind. Im Falle des vertikalen Vorschubes des zu montierenden Schusses wird Drucköl über die Leitungen 33, das hydraulische Gleichlaufsystem 28, die Leitung 32a und das Druckbegrenzungsventil 29 in den Öltank verdrängt, da sich die Schornsteinwandung 14 verjüngt.
  • Damit sich die Tandemräder beim Verfahren über Absätze an der Schornsteinwandung 14 anlegen und um ein stabiles schwingungsfreies Arbeiten zu garantieren, wird ständig Drucköl über das Rückschlagventil 34 eingespeist.
    Ergibt sich beispielsweise die Notwendigkeit, bei bodenseitigen Montagen, die Kopfstation 25 außermittig zu verlegen, kann diese durch unterschiedliche Füllung der Zylinderarbeitsräume 31 mit Drucköl erfolgen, wodurch sich unterschiedliche Ausfahrlängen der Hydraulikzylinder 26 ergeben. Dies ist erreichbar, indem die hydraulische Verbindung der Hydraulikzylinder 26 über Schlauchkupplungen gelöst und separate Handpumpen angeschlossen werden.
    Ist die außermittige Lage nicht mehr erforderlich, werden die Hydraulikzylinder 26 in ihre Ausgangslage zurückgefahren.
    • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Betonhülle
    2
    Rohrzug
    3
    Rohrschüsse
    • a) Sollachse
    • b) Istachse
    4
    Druckstab
    5
    Ringauflager
    6
    Lot
    7
    Tandemlaufräder
    8
    Hydraulische Presse
    9
    Hubtisch
    10
    Hydraulikzylinder des Hubtisches
    11
    Plattform
    12
    Luftfilmgleiterstation
    13
    Luftfilmgleiterpalette
    14
    Schornsteinwandung
    15
    Auflager
    15a
    Hydraulische Backen
    16
    Absetzstation
    17, 18
    Ringträger
    19, 20
    Kippachsen
    21
    Auflagerfläche
    22
    Oberseite des oberen Ringträgers
    23
    Taktabsetzer
    24
    Kopf der Schüsse
    24a
    Führung
    25
    Kopfstation
    26
    Hydraulikzylinder
    27
    Gleit- bzw. Rollmechanismus
    28
    Hydraulisches Gleichlaufsystem
    29
    Druckbegrenzungsventil
    30
    Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 26
    31
    Zylinderarbeitsräume
    32
    Arbeitszylinder des Gleichlaufsystems 28
    32a
    Leitungen der Arbeitszylinder 32
    33
    Leitungen der Hydraulikzylinder 26
    34
    Rückschlagventil
    35
    Führungen des Hubtisches 9
    36
    Mechanische Verbindungen

Claims (7)

  1. Verfahren zur Hubmontage von Rohrzügen in Industrieschornsteinen, bei dem die Rohrschüsse von oben nach unten montiert werden, wobei der zu montierende Schuß um seine eigene Höhe geliftet und in dieser Höhe gehalten wird, der nächstfolgende Schuß darunter eingebracht, dieser mit dem zuvor gelifteten Schuß kraftschlüssig verbunden wird und anschließend diese Schüsse wiederum um eine Schußhöhe zum Einbau eines weiteren Schusses geliftet werden und diese Arbeitsfolge solange fortgesetzt wird, bis die Montagehöhe des Rohrzuges die Schornsteinhöhe erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrzug (2) wie ein beiseitig gelenkiger, starrer Druckstab (4) während des Hubes nach einer bzw. mehreren beliebig, zuvor ausgeloteter Sollachsen (a) derart ausgerichtet wird, daß das Ausrichten in die Einzelschritte Kopf- und Fußführung des Rohrzuges, Zentrieren des Rohrzugkopfes und Fußpunktkorrektur des Rohrzuges aufgegliedert wird, wobei das Führen und Zentrieren während und die Korrektur zwischen den Hüben taktweise durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopf- und Fußführung gleichzeitig erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußpunktkorrektur durch eine kardanähnliche Roll- und Gleitbewegung auf den Fußpunkt der gewählten Sollachse hin kompensiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrieren durch eine Rollbewegung an der Schornsteinwandung erfolgt.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer hydraulischen Presse, einem Hubtisch, Auflagern, die biegesteife Ringträger mit jeweils um 90o versetzt angeordnete Kippachsen aufweisen, Mitteln der Halterung und vertikal, an der Schornsteinwandung verfahrbare Führungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubtisch (9) ein gelenkiges, aber verriegelbares Auflager (15) aufweist, und daß als Mittel der Halterung eine Absetzstation (16) zumindest in doppelter Schußhöhe vorgesehen ist, die aus hydraulisch horizontal verschiebbaren Taktabsetzern (23) mit darunter liegenden, an sich bekannten kardanähnlich angeordneten Ringträgern (17; 18) besteht, und daß das Mittel der Führung eine am Kopf (24) des Rohrzuges (2) bzw. Schusses vertikal gleitende, horizontal zentrierende Kopfstation (25) ist, die aus Gleit- bzw. Rollmechanismen (27) mit daran angeordneten Hydraulikzylindern (26) und einem mit diesen verbundenen hydraulischen Gleichlaufsystem (28) besteht, wobei die Kolbenstangen (30) miteinander in Verbindung stehen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktabsetzer (23) über den Umfang des Rohrzuges (2) verteilt angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des unteren Ringträgers (18) hydraulische Mittel vorgesehen sind.
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