Steigleitung für die Förderung von Dickstoffen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Steigleitung für die Förderung von Dickstoffen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Befestigung einer Steigleitung für Dickstoffe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 25 und eine Hebevorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 35.
Steigleitungen der eingangs genannten Art werden insbesondere beim Bau von hohen Bauwerken, wie Hochhäusern oder Staudämmen, verwendet. Sie verlaufen vertikal oder schräg nach oben und dienen dazu, Flüssigbeton zu einem in großer Höhe gelegenen Einsatzort zu transportieren. Dabei wächst die Höhe der Steigleitung mit der Höhe des Bauwerks, indem an ihrem obe- ren Ende ein weiteres Rohr angeschlossen wird, wenn sich der Einsatzort des transportierten Betons in größere Höhen verlagert. Bekannte Steigleitungen werden an den bereits fertig betonierten unteren Bauwerksbereichen fixiert. Hierzu werden Rohrschellen, so genannte Briden, um die Rohrleitung gelegt und am Bauwerk fixiert. Es besteht jedoch das Problem, dass sich die Wände und Decken des Bauwerks beim Austrocknen des Betons absenken. Dieser Effekt ist umso stärker, je höher das Bauwerk ist. Das Absenken der Wände und Decken führt jedoch zu Spannungen in der an ihnen fixierten Steigleitung, die umso stärker sind, je höher das Bauwerk ist. Ebenso führt eine Längenänderung der Steigleitung, die beispielsweise durch Tempera- turänderung oder den durch die angeschlossene Betonpumpe verursachten Druck verursacht wird, zu Spannungen in der am Bauwerk fixierten Steigleitung. Zum Austausch eines einzelnen beschädigten oder verschlissenen Rohrs ist es zudem notwendig, einen Großteil der Steigleitung zu demontieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Mittel bereitzustellen, die Spannungen in der Steigleitung bei Relativbewegungen der Steigleitung zum Bauwerk
zumindest vermindern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine bessere Austauschmöglichkeit für einzelne Rohre zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steigleitung mit den Merkma- len des Anspruchs 1 sowie durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 25 gelöst. Die Hebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 35 ermöglicht den Austausch einzelner Rohrsegmente, ohne dass die gesamte Steigleitung demontiert werden muss.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Rohre der Steigleitung in axialer Richtung bezüglich des Bauwerks beweglich geführt sind. Die Führungselemente bilden ein Loslager, in dem die jeweiligen Rohre aufgenommen sind. Ein Absenken des Bauwerks, das ein Absenken eines an ihm fixierten Führungselements bewirkt, wirkt sich auf die Steigleitung nicht oder nur zu einem geringen Umfang aus, da das Führungselement bezüglich des in ihm aufgenommenen Rohrs verschoben wird. Ebenso werden Spannungen in der Steigleitung vermindert, die aus Längenänderungen der Leitung aufgrund von Temperaturschwankungen oder variierendem Druck der Dickstoffpumpe resultieren.
Die Verschiebbarkeit der Rohre bezüglich der Führungselemente ist insbesondere in den oberen Bereichen des Bauwerks wichtig, in denen aufgrund des Trocknungsvorgangs des Betons eine deutliche Absenkung erfolgt. Es kann daher vorgesehen sein, dass lediglich die obersten Rohre in einem Führungselement axial verschiebbar sind. Es wird jedoch bevorzugt, dass jedes der über dem im Festlager abgestützten Rohr befindlichen Rohre in einem am Bauwerk fixierten Führungselement axial verschiebbar geführt ist. Dadurch werden Spannungen auch in den unteren Rohren der Steigleitung weitgehend vermieden.
Das mindestens eine Führungselement weist vorteilhaft mindestens zwei eine Durchtrittsöffnung für das zugehörige Rohr begrenzende, voneinander
und vom Bauwerk trennbare Teile auf. Dies ermöglicht eine einfache Montage des Führungselements. Zweckmäßig ist das mindestens eine Führungselement im Bereich der Durchtrittsöffnung mit gegen das Rohr anliegenden Gleitelementen bestückt. Diese bestehen vorzugsweise wenigstens an einer am Rohr anliegenden Gleitfläche aus einem abriebfesten Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wobei Polyamid bevorzugt wird. Dadurch wird vermieden, dass das Rohr bei einer Relativbewegung zum vorzugsweise aus hartem Material wie Metall bestehenden Führungselement beschädigt wird. Außerdem dienen die Gleitelemente der Schallisolierung, so dass eine Übertragung von beim Pumpvorgang entstehendem Lärm auf das Bauwerk zumindest erschwert wird. Vorteilhaft umfaßt das mindestens eine Führungselement eine aus mindestens zwei Plattensegmenten bestehende Führungsplatte, deren Plattensegmente lösbar miteinander verbunden sind und die Durchtrittsöffnung begrenzen. Die Führungselemente können jeweils an einem Durchbruch in einer Stockwerksdecke an dieser montiert sein oder an einer Konsole, die an einer Wand des Bauwerks fixiert ist.
Zweckmäßig weist eines der Rohre einen umlaufenden Außenwulst auf. Vorteilhaft wird dieses Rohr von einer zweigeteilten Druckplatte umschlossen, wobei deren beiden Teile das Rohr jeweils teilweise umschließen. Auf der Druckplatte ruht der umlaufende Außenwulst. Das Lager ist vorzugsweise ein Lagerbock, der eine geschlitzte, horizontal angeordnete Auflageplatte zum Auflegen der Druckplatte aufweist, wobei deren Schlitz eine Breite aufweist, die größer ist als der Durchmesser des untersten Rohrs. Der Lager- bock ist zweckmäßig am Bauwerk, vorzugsweise im Fundament oder in einem der unteren Stockwerke, fixiert. Auf der Auflageplatte ist zweckmäßig ein Profil zum Fixieren der Druckplatte in horizontaler Richtung angebracht. Beim Aufbau der Steigleitung wird das unterste Rohr in den Schlitz der Auflageplatte eingeführt und von der Druckplatte umschlossen. Anschließend wird die Druckplatte auf die Auflageplatte innerhalb des Profils aufgelegt und der umlaufende Außenwulst des unteren Rohrs wird auf die Druckplatte aufgelegt.
Alternativ kann das Festlager zwei im Abstand zueinander auf eine Stockwerksdecke aufgesetzte Schienen und eine auf die Schienen aufgesetzte Fixierplatte mit einem Durchbruch zum Durchführen des mit dem Außenwulst versehenen Rohrs aufweisen. Dabei ist die Druckplatte auf der Fixierplatte fixiert. Zweckmäßig sind die Druckplatte, die Fixierplatte und die Schienen durch Schrauben lösbar miteinander verbunden. Indem das Gewicht der Steigleitung auf den Schienen ruht, wird es auf eine größere Fläche verteilt. Die Schienen können zur besseren Befestigung am Bauwerk mit ihren En- den durch Wanddurchbrüche des Bauwerks durchgeführt sein. Sie bestehen zweckmäßig aus Stahl.
Zweckmäßig ist mindestens eines der Rohre oberhalb im Abstand zu einem Führungselement mit einem Sicherungselement versehen, das über die Rohraußenfläche so weit übersteht, dass es nicht durch die Durchtrittsöffnung durchführbar ist. Das Sicherungselement verhindert, dass bei einem Bruch der Steigleitung die oberhalb der Bruchstelle liegenden Rohre durch die Führungselemente nach unten durchrutschen und im Bauwerk möglicherweise erhebliche Schäden anrichten. Das Sicherungselement ist vor- zugsweise kraftschlüssig auf das Rohr aufgesetzt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist eines der Rohre mit einem Schieber zum Verschließen versehen. Wenn der Pumpvorgang beendet ist, ist die Steigleitung noch vollständig mit Dickstoff gefüllt. Bei der Verwendung in einem hohen Bauwerk kann dies eine beträchtliche Menge an Dickstoff darstellen. Nach Verschließen des Rohrs mittels des Schiebers kann die angeschlossene Dickstoffpumpe entfernt werden, und der in der Steigleitung verbliebene Restdickstoff kann durch Öffnen des Schiebers kontrolliert in bereitgestellte Behälter oder ins Fundament des Bauwerks abgelassen wer- den. Hierzu ist der Schieber zweckmäßig unterhalb des Festlagers angeordnet.
Die Rohre sind vorteilhaft mittels radial über ihre Außenfläche überstehende Rohrkupplungen miteinander verbunden. Die Rohrkupplungen werden vorzugsweise durch endseitig an den Rohren angebrachte Flansche und die Flansche verbindende Spannringe gebildet. Dies stellt eine einfach zu lösen- de Verbindung zwischen den Rohren dar. An der über die Außenfläche der Rohre überstehenden Rohrkupplung kann überdies zum Anheben der Steigleitung oder einzelner Rohre leicht angegriffen werden. Das unterste Rohr ist zweckmäßig über eine Zuleitung an eine Dickstoffpumpe angeschlossen.
Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung ermöglicht einen einfachen Austausch einzelner Rohre. Hierzu wird die Manschette ein Rohr umschließend an dieses angelegt. Dann wird die Manschette durch das auf der Bodenfläche abgestützte Hebewerk angehoben, wodurch eine radial über die Außenfläche der Steigleitung überstehende Rohrkupplung kraftbeaufschlagt und dadurch angehoben wird. Bei Lösen der nächstunteren Rohrkupplung kann somit ein Teil der Steigleitung angehoben werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Rohre an den Kupplungsstellen ein Stück weit ineinandergreifen.
Zweckmäßig weist die Manschette einen runden Querschnitt auf und ihr Innendurchmesser ist kleiner als ein Außendurchmesser der Rohrkupplung. Das Hebewerk weist vorzugsweise mindestens einen Hydraulikzylinder auf. Es wird besonders bevorzugt, dass das Hebewerk eine teilbare Abstützplatte für die Manschette mit einer Durchführöffnung für eines der Rohrsegmente aufweist, an deren Unterseite Hydraulikzylinder zum Anheben der Abstützplatte gegenüber der Bodenfläche angebracht sind. Die Hydraulikzylinder können mittels Druckbeaufschlagung durch eine Hydraulikpumpe eine große Kraft entfalten. Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung kann für konventionelle Steigleitungen verwendet werden, wobei zunächst eine Befestigung der anzuhebenden Teile der Steigleitung am Bauwerk gelöst werden muß. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Hebevorrichtung jedoch für eine Steigleitung mit axial verschiebbar geführten Rohren gemäß der Erfindung,
da diese ohne Lösen einer Befestigung zwischen Gebäude und Steigleitung angehoben werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schema- tisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer durch mehrere Stockwerke eines Gebäudes verlaufenden Steigleitung für Dickstoffe gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2a, b die Befestigung eines Rohrs an einem Deckendurchbruch in
Explosionsdarstellung und im Zusammenbau;
Fig. 3 eine alternative Befestigung eines Rohrs an einer Gebäude- wand;
Fig. 4 die Befestigung des untersten Rohrs der Steigleitung gemäß
Fig. 1 ;
Fig. 5 eine Hebevorrichtung;
Fig. 6a, b, c eine schematische Darstellung des Austausche eines Rohrs;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer durch mehrere Stock- werke eines Gebäudes verlaufenden Steigleitung für Dickstoffe gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 ein Festlager der Steigleitung gemäß Fig. 7;
Fig. 9 einen Schieber zum Verschließen der Steigleitung gemäß
Fig. 7 und
Fig. 10 ein Sicherungselement für die Steigleitung gemäß Fig. 7.
Eine Steigleitung 10 (Fig. 1) für Dickstoffe ist durch mehrere Stockwerke eines Gebäudes geführt und dient dazu, Flüssigbeton mittels einer Betonpum- pe von einer Zuleitung 12 zu einem Einsatzort in großer Höhe zu fördern. Die Steigleitung 10 ist aus mehreren in Längsrichtung aneinandergereihten Rohren 14 gebildet, die durch Deckendurchbrüche 16 in mehreren Stockwerksdecken 18 durchgeführt sind. An ihren Enden weisen die Rohre 14 über ihre Außenflächen überstehende Flansche 20 auf, an denen sie mittels Spann- ringen 22 miteinander verbunden sind. An den Flanschen 20 greifen die Rohre 14 ein Stück weit ineinander.
Im Bereich der Deckendurchbrüche 16 sind die Rohre 14 an den Stockwerksdecken 18 befestigt. Desweiteren können die Rohre 14 an Gebäude- wänden 24 befestigt sein (Fig. 3). Die Befestigung der Rohre 14 an Stockwerksdecken 18 und Gebäudewänden 24 erfolgt mittels Führungselementen 26. Die Führungselemente 26 weisen jeweils eine Führungsplatte 28 auf, die aus zwei lösbar miteinander verbundenen Plattensegmenten 30 besteht, die im zusammengefügten Zustand eine Durchtrittsöffnung 32 für ein Rohr 14 freilassen. Jedes der Plattensegmente 30 umschließt ein Rohr 14 zur Hälfte, so dass das Rohr 14 in der Durchtrittsöffnung 32 der Führungsplatte 28 aufgenommen ist.
Die Führungsplatte 28 weist Befestigungsmittel 38 auf, mit denen sie in der Stockwerksdecke 18 fest verankert ist. Bei einer Anbringung des Führungselements 26 an einer der Gebäudewände 24 ist die Führungsplatte 28 an einer Konsole 39 montiert, die an der Gebäudewand 24 fixiert ist. Die Konsole 39 weist Aufnahmen für die Befestigungsmittel 38 auf, die eine Anbringung der Führungsplatte 28 in variablem Abstand zur Gebäudewand 24 er- möglichen. Die Führungsplatte 28 ist mit in die Durchführöffnung 32 hineinragenden Gleitelementen 34 versehen. Diese sind aus Polyethylen gefertigt und weisen damit einen niedrigen Reibungskoeffizienten und zugleich eine
hohe Abriebfestigkeit auf. Die Gleitelemente 34 liegen jeweils mit einer Gleitfläche 36 am Rohr 14 an, so dass dieses durch das Führungselement 26 in einer horizontalen Ebene nahezu unbeweglich fixiert, axial aber verschiebbar geführt ist. Die Führungselemente 26 bilden somit Loslager für die Steiglei- tung 10.
Das unterste der Rohre 14 ist an einem ortsfest auf einer der unteren Gebäudedecken 18 befestigten Lagerbock 40 als Festlager angebracht (Fig. 4). Der Lagerbock 40 weist eine Auflageplatte 42 auf, die auf einem Gestell 44 angebracht ist. Die Auflageplatte 42 weist einen Schlitz 46 auf, dessen Breite größer ist als der Außendurchmesser des Rohrs 14. Das unterste Rohr 14 trägt einen umlaufenden Wulst 48, der auf einer aus zwei Hälften bestehenden Druckplatte 50 ruht. Die Druckplatte 50 wiederum ruht auf der Auflageplatte 42 und ist mittels eines Aufnahmeprofils 52 an der Oberseite der Auf- lageplatte 42 gegen ein Verrutschen in horizontaler Richtung gesichert. Das unterste Rohr 14 ist an die Zuleitung 12 angeschlossen, welche zu einer nicht dargestellten Betonpumpe führt.
Zum Austausch einzelner Rohre 14 ist eine Hebevorrichtung 60 vorgesehen (Fig. 5), die eine teilbare Manschette 62 aufweist, welche um eines der Rohre 14 gelegt wird. Die Manschette 62 ruht auf einem Hebewerk 64, das eine Abstützplatte 66 mit einer Durchführöffnung 68 für das Rohr 14 aufweist. An der Unterseite der Abstützplatte 66 sind vier Hydraulikzylinder 70 angebracht, die mittels einer Hydraulikpumpe 72 druckbeaufschlagbar sind. Zum Austausch eines schadhaften Rohrs 14a (Fig. 6a bis 6c) wird zunächst der Spannring 22 an dessen oberem Flansch gelöst. Die Manschette 62 wird am darüber liegenden Rohr 14b angebracht und wird durch das Hebewerk 64 nach oben gehoben, bis es an der nächst oberen Rohrkupplung bzw. an deren Spannring 22 zur Anlage kommt. Ein weiteres Anheben der Manschette 62 bewirkt ein Abheben des oberen Rohrs 14b vom schadhaften Rohr 14a. Dieses kann sodann abgenommen und gegen ein Ersatzteil ausgetauscht
werden. Hierzu kann das das schadhafte Rohr 14a aufnehmende Führungselement 26 entfernt werden.
Die Steigleitung 110 gemäß dem zweiten Aüsführungsbeispiel (Fig. 7) unter- scheidet sich von der Steigleitung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hauptsächlich in der Ausbildung des Festlagers. Gleiche Bauteile sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Anstelle des Lagerbocks 40 ist ein Festlager 140 (Fig. 8) vorgesehen, das zwei parallel im Abstand zueinander angeordnete Stahlschie- nen 142 aufweist, die auf eine Stockwerksdecke 18 aufgelegt sind. Die Enden der Stahlschienen 142 sind durch Wanddurchbrüche 25 durchgeführt und dadurch am Gebäude festgelegt. Auf die Stahlschienen 142 ist eine Fixierplatte 144 aufgeschraubt, die einen Durchbruch zum Durchführen eines Rohrs 14 aufweist, wobei der Durchbruch über dem Zwischenraum der Stahlschienen 142 angeordnet ist. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird das Rohr 14, das mit einem Außenwulst 48 versehen ist, durch eine zweige- - teilte Druckplatte 50 umschlossen, die auf der Fixierplatte 144 festgeschraubt ist. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist das mit dem Außenwulst 48 versehene Rohr 14, das die Steigleitung 110 auf dem Festla- ger 140 abstützt, kein gewöhnliches Förderrohr. Es handelt sich vielmehr um ein Zwischenstück, das kürzer ist als die anderen Rohre 14 und das lediglich dem Abstützen im Festlager 140 dient. Das Festlager 140 ist, im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, nicht im Fundament des Gebäudes angeordnet, sondern auf der Stockwerksdecke 18 eines der unteren Stockwerke.
Unterhalb des Festlagers 140 ist eines der Rohre 14 mit einem Schieber 150 versehen (Fig. 9), durch den das Rohr 14 verschlossen werden kann. Flüssigbeton, der sich nach Beendigung des Pumpvorgangs noch in der Steigleitung 110 befindet, kann mittels des Schiebers 150 abgelassen werden. Hier- zu wird zunächst der Schieber 150 geschlossen, so dass die oberhalb des Schiebers 150 befindliche Säule von Flüssigbeton nicht nach unten entweichen kann. Anschließend wird die Betonpumpe von der Zuleitung 12 abge-
koppelt, wobei unterhalb des Schiebers 150 in der Steigleitung 110 befindlicher Flüssigbeton ausläuft. Schließlich wird der Schieber 150 geöffnet, und der restliche Flüssigbeton strömt durch die Zuführleitung 12 entweder in bereitgestellte Behälter oder zum Betonieren des Fundaments in das Gebäude.
Zur Sicherung der Steigleitung 110 sind auf die Rohre 14 im Abstand oberhalb der Führungselemente 26 Sicherungselemente 160 aufgesetzt (Fig. 10). Diese bestehen aus zwei mittels Schrauben zusammengehaltenen Bügeln 162, die kraftschlüssig auf die Außenfläche des Rohrs 14 aufgesetzt sind. Die Bügel 162 stehen so weit über die Außenfläche des Rohrs 14 hervor, dass sie nicht durch eine der Durchtrittsöffnungen 32 durchtreten können. Bei einem Bruch der Steigleitung 110 verhindert das Sicherungselement 160 ein Durchrutschen der oberhalb der Bruchstelle befindlichen Teile der Steigleitung 110, indem es an der Führungsplatte 28 anschlägt.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Steigleitung 10; 110 für die Förderung von Dickstoffen, insbesondere von Flüssigbeton, zur. Errichtung eines Bauwerks, mit mehreren, an Kupplungsstellen lösbar miteinander verbundenen, in einer Leitungslängsrichtung hin- tereinander angeordneten Rohren 14. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens eines der Rohre 14 in einem Festlager 40; 140 abgestützt ist, und dass mindestens ein weiteres Rohr 14 in einem fest am Bauwerk montierten Führungselement 26 axial verschiebbar geführt ist.