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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben und Absenken eines Stützlagers, insbesondere bei einem Stützpfeiler zum Bau von Brücken, mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Hubeinrichtungen, die jeweils eine Auflagefläche an einem bewegbaren Auflager aufweisen, auf denen Stapelelemente auflegbar sind, und mindestens einem stationären Stapellager, auf das Stapelelemente an einer Oberfläche auflegbar sind, und ein Verfahren zum Anheben oder Absenken eines Stützlagers.
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Die 100 05 959 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstapeln von Brücken, bei dem zwischen einer Plattform und einer sich bewegenden Last eine Presse vorgesehen ist und zusätzlich die Plattform mittels Federn an die zu bewegende Last angehängt ist. Solche Vorrichtungen können zum Anheben oder Abstapeln von Brücken eingesetzt werden, wobei unterhalb der Pressen ein Stapel aus Stapelelementen gebildet ist. Die Anordnung der Pressen auf den Stapelelementen führt zu dem Problem, dass das Bilden des Stapels und das Abstapeln aufwändig in der Montage sind. Die Stapelelemente müssen jeweils in der gewünschten Position abgelegt werden. Zudem führt die meist geringe Aufstandsfläche des Stapels dazu, dass nur eine begrenzte Stapelhöhe ermöglicht wird. Ferner ist bei den vorbekannten Konstruktionen meist die Aufnahme horizontaler Lasten, beispielsweise durch Wind, beschränkt, und die Formtreue der Stapelelemente ist begrenzt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anheben oder Absenken eines Stützlagers zu schaffen, das eine einfache Handhabung ermöglicht und das Einsetzen von Stapelelementen erleichtert. Zudem soll die mechanische Belastbarkeit des aus den Stapelelementen gebildeten Stapels hoch sein.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 13 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden mindestens zwei voneinander beabstandete Hubeinrichtungen eingesetzt, die jeweils eine Auflagefläche an einem bewegbaren Auflager aufweisen, auf denen Stapelelemente auflegbar sind. Zusätzlich ist mindestens ein stationäres Stapellager, vorzugsweise zwei stationäre Stapellager, vorgesehen, auf die Stapelelemente an einer Oberfläche auflegbar sind. Stapelelemente sind somit oberhalb des Auflagers und des Stapellagers angeordnet. Die mindestens zwei Hubeinrichtungen sind dabei gleichzeitig anhebbar und absenkbar, um den aus Stapelelementen gebildeten Stapel anzuheben oder abzusenken. Dadurch kann nach dem Anheben des Stapels mindestens ein weiteres Stapelelement auf die Auflager und/oder die Stapellager montiert werden, so dass die Anordnung der Stapelelemente im Wesentlichen auf der gleichen Höhe erfolgt, was die Handhabung vereinfacht. Umgekehrt kann eine Entnahme der Stapelelemente beim Absenken des Stapels ebenfalls am unteren Ende des Stapels erfolgen, was deutlich geringere Montagezeiten für das Anheben oder Absenken des Stapels bedeutet.
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Die Stapelelemente bilden vorzugsweise auf den Auflagern und der Oberseite der stationären Stapellager einen umlaufenden Rahmen aus. Der Rahmen kann optional innen hohl ausgebildet sein. Durch die Anordnung der Stapelelemente zu einem umlaufenden Rahmen kann der Stapel deutlich höher ausgebildet werden als bei Stapelelementen, die unmittelbar nebeneinander angeordnet werden. Zudem sind nur wenige Stapelelemente in einer Ebene erforderlich, was die Montage erleichtert.
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Für einen kompakten Aufbau sind vorzugsweise zwei beabstandete stationäre Stapellager vorgesehen, auf die jeweils Stapelelemente ablegbar sind. Die beiden Stapellager und die Stapelelemente können jeweils an gegenüberliegenden Seiten eines Rechteckes oder eines Quadrates angeordnet sein. Die Hubeinrichtungen können ebenfalls unterhalb der Stapelelemente angeordnet sein, wobei pro Hubeinrichtung ein oder mehrere Hubzylinder, insbesondere hydraulische Hubzylinder, vorgesehen sind.
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Die bei der Vorrichtung eingesetzten Stapelelemente sind vorzugsweise als längliche Balken ausgebildet, die an ihren Endabschnitten in Draufsicht gesehen zumindest teilweise überlappen. Die Stapelelemente können dabei an einem Endabschnitt eine Dicke besitzen, die etwa der halben Dicke in einem mittleren Bereich entspricht, wobei die Endabschnitte optional in einer mittleren Ebene des Balkens vorgesehen sind. Durch diese gestufte Ausbildung der Balken an den gegenüberliegenden Endabschnitten können die Endabschnitte benachbarter Balken ineinandergreifen, auch wenn diese winklig angeordnet sind, insbesondere rechtwinklig. Dadurch wird eine erhöhte Stabilität gegenüber Horizontallasten geschaffen, da die Stapelelemente mit ihrem Endabschnitt an einer Stufe eines benachbarten Stapelelementes anliegen. Vorzugsweise sind die Stapelelemente in einer Seitenansicht kreuzförmig ausgebildet mit einem dickeren mittleren Abschnitt und dünneren Endabschnitten. Es ist aber auch möglich, die Stapelelemente in einer Seitenansicht mit L-förmigen Aussparungen an den Endabschnitten auszustatten. Das Material der Stapelelemente kann je nach Einsatzzweck frei gewählt werden, insbesondere können Holz, Metall oder Kunststoff eingesetzt werden, wobei auch Verbundwerkstoffe, wie mit einem Füllungsmaterial, wie Beton, gefüllte Metallprofile eingesetzt werden können. Vorzugsweise weisen die Stapelelemente ein Gewicht zwischen 15 kg bis 40 kg auf und können manuell positioniert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Hubeinrichtung und das mindestens eine stationäre Stapellager auf einer gemeinsamen Stützplatte angeordnet. Dadurch kann die Vorrichtung als Einheit an der gewünschten Baustelle positioniert werden, wobei der Abstand der Hubeinrichtungen voneinander und relativ zu dem einen oder den mehreren Stapellagern vorgegeben ist. Dadurch werden Fehlmontagen vermieden.
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Die Stapelelemente sind in Draufsicht vorzugsweise quadratisch zu einem Rahmen angeordnet, wobei die Stapelelemente hierfür baugleich ausgebildet sind, so dass die gleichen Stapelelemente auf die bewegbaren Auflager oder die stationären Stapellager positioniert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Hubeinrichtung die Auflager von einer Position bewegen, in der die Auflagefläche etwa um die Höhe eines Stapelelementes unterhalb der Oberfläche des Stapellagers angeordnet sind, bis zu einer Position, in der die Auflagefläche um die Höhe eines Stapelelementes über der Oberfläche des Stapellagers angeordnet sind. Mit anderen Worten kann die Hubeinrichtung vorzugsweise eine Bewegung des Auflagers ausführen, die mindestens der Höhe von zwei Stapelelementen entspricht. Beim Anheben der Hubeinrichtung können somit erste Stapelelemente auf den stationären Stapellagern montiert werden, während nach dem Absenken der Hubeinrichtungen weitere Stapelelemente auf die bewegbaren Auflager montiert werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anheben oder Abstapeln eines Stützlagers werden mindestens zwei beabstandete Auflager von Hubeinrichtungen gleichzeitig in vertikale Richtung bewegt. Anschließend werden Stapelelemente abwechselnd auf die Auflager und mindestens ein stationäres Stützlager aufgelegt, wobei die Stapelelemente auf den Auflagern und den Stützlagern zu einem umlaufenden Rahmen angeordnet werden. Dadurch kann auf einfache Weise ein hoher Stapel aus Stapelelementen hergestellt werden, der ein Stützlager, beispielsweise für eine Brücke, abstützen kann.
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Vorzugsweise sind die Stapelelemente als Balken ausgebildet, die sich an den Endabschnitten in den Endbereichen des Rahmens einander überlappen, so dass die Belastbarkeit des Stapels auch in horizontale Richtung gegeben ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anheben oder Absenken eines Stützlagers;
- 2 eine Ansicht der Vorrichtung der 1 mit einer ersten Lage aus Stapelelementen;
- 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der 1 mit angehobenen Auflagern;
- 4 eine Ansicht der Vorrichtung der 1 mit angehobenen Auflagern und einer weiteren Lage an Stapelelementen;
- 5 eine Ansicht der Vorrichtung der 4 mit abgesenktem Auflager;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der 5 mit einer weiteren Lage an Stapelelementen, und
- 7 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der 1 mit einer Vielzahl von Stapelelementen.
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Eine Vorrichtung 1 zum Anheben oder Absenken eines Stützlagers, beispielsweise als Brückenlager, umfasst eine bodenseitige Stützplatte 2, auf der zwei voneinander beabstandete Hubeinrichtungen 3 vorgesehen sind. Der Abstand der Hubeinrichtungen 3 voneinander kann beispielsweise zwischen 0,5 m bis 2,5 m, vorzugsweise 0,8 m bis 1,5 m, betragen. Beide Hubeinrichtungen 3 umfassen zwei Hubzylinder 4, die eine bewegbare Kolbenstange umfassen und hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch angetrieben sind. Die beiden Hubzylinder 4 sind im oberen Bereich über ein in der Höhe bewegbares Auflager 5 miteinander verbunden, das leistenförmig ausgebildet ist und die beiden Hubzylinder 4 miteinander verbindet. Es ist auch möglich, nur einen Hubzylinder pro Hubeinrichtung 3 vorzusehen oder mehr als zwei Hubzylinder 4. Über eine Steuerung oder die Hydraulik wird erreicht, dass die Hubzylinder die Auflager 5 gleichzeitig in der Höhe bewegen.
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Ferner sind auf der Stützplatte 2 zwei stationäre Stapellager 6 vorgesehen, die eine obere Oberfläche 7 aufweisen, auf die Stapelelemente auflegbar sind. Der Abstand der beiden stationären Stapellager 6 entspricht etwa der Länge der Auflager 5, so dass die Oberflächen an den beiden Stapellagern 6 und der Auflager 5 in Draufsicht einen nahezu umlaufenden Rahmen ergeben, bei dem die Eckbereiche ausgespart sind. Die Auflager 5 können über die Hubeinrichtungen 3 von einer Position, in der die Oberfläche der Auflager 5 unterhalb der Oberfläche 7 der Stapellager 6 angeordnet sind, vorzugsweise um etwa die Höhe eines Stapelelementes, bis auf eine Höhe bewegt werden, in der die Oberfläche der Auflager 5 oberhalb der Oberfläche 7 der Stapellager 6 angeordnet sind, insbesondere ebenfalls um die Höhe eine Stapelelementes.
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In 2 wurde auf die beiden Auflager 5 jeweils ein erstes Stapelelement 10 gelegt, das balkenförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen vollflächig auf dem Auflager 5 aufliegt. An dem Stapelelement ist an gegenüberliegenden Endseiten ein Endabschnitt 11 ausgebildet, der eine geringere Höhe besitzt als das Stapelelement 10 in einem mittleren Bereich. Die Höhe des Endabschnittes 11 ist dabei etwa halb so hoch ausgebildet wie die Höhe des Stapelelementes 10 in einem mittleren Bereich. Die Endabschnitte 11 sind dabei mittig angeordnet, so dass sowohl an einer Oberseite als auch an einer Unterseite eine Aussparung benachbart zu dem Endabschnitt 11 ausgebildet ist. In einer Seitenansicht sind die Stapelelemente 10 kreuzförmig ausgebildet und weisen einen dickeren Mittelabschnitt und verjüngte Endabschnitte 11 auf.
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Sowohl die Auflagefläche der Hubzylinder 4, die als hydraulischen Pressen ausgebildet sind, als auch die starren Ablageflächen der stationären Stapellager 6 weisen vorzugsweise Anschlagpunkte auf, um den jederzeit korrekten und schnellen Einschub der Stapelelementen 10 zu gewährleisten. Solche Anschlagpunkte können durch Vorsprünge, Leisten oder andere Anschlagelemente gebildet sein.
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Auf die beiden stationären Stapellager 6 wurden jeweils modifizierte Stapelelemente 10' angeordnet, die einem halben Stapelelement 10 entsprechen, das in einer mittleren horizontalen Ebene abgeschnitten wurde. Die obersten Stapelelemente 10' dienen dazu, mit den beiden anderen Stapelelementen 10 eine gemeinsame Oberfläche 12 auszubilden, die rahmenförmig ist. In Draufsicht bildet die Oberfläche 12 einen quadratischen Rahmen aus, auf den ein Stützlager abgelegt werden kann. Dabei überlappen sich die Endabschnitte 11 und 11' einander in Draufsicht, wobei jeder Endabschnitt 11 an der stufenförmigen Aussparung an dem Endabschnitt 11 oder 11' des benachbarten Stapelelementes 10' anliegt, so dass eine horizontale Abstützung der Stapelelemente 10 oder 10' untereinander gegeben ist. Zudem wir die Positionierung der Stapelelemente 10 bei der Montage erleichtert.
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Um ein auf der Oberfläche 12 angeordnetes Stützlager anzuheben, kann der aus den Stapelelementen 10 und 10' gebildete Stapel angehoben werden, wie dies in 3 gezeigt ist. Dadurch werden die beiden endseitigen Stapelelemente 10' von der Oberfläche 7 des stationären Stapellagers beabstandet. In dem Zwischenraum zwischen der Unterseite des obersten Stapelelementes 10' und der Oberfläche 7 kann nun ein weiteres Stapelelement 10 angeordnet werden, das mit den Endabschnitten 11 die Endabschnitte 11 des Stapelelementes 10 an dem bewegbaren Auflagern 5 untergreift, wie dies in 4 gezeigt ist. Für ein weiteres Anheben des Stapels kann nun von der in 4 gezeigten Position ein Absenken der beiden Hubeinrichtungen 3 erfolgen, bis die in 5 gezeigte Position erreicht ist. Der aus den Stapelelementen 10 und 10' gebildete Stapel liegt nun auf den beiden stationären Stapellagern 6 auf, während die bewegbaren Auflager 5 unterhalb der Unterseite des untersten Stapelelementes 10 angeordnet sind, so dass nun zwei weitere Stapelelemente 10 auf die Auflager 5 aufgelegt werden können. Dieser Vorgang ist in 6 gezeigt, bei dem zwei Stapelelemente 10 auf die Auflager 5 aufgelegt wurden, wobei die Endabschnitte dieser beiden Stapellager 10 mit den Endabschnitten 11 unter die benachbarten Endabschnitte 11 der Stapelelemente 10 auf den Stapellagern 6 angeordnet werden. Nun kann wieder ein Anheben der Hubeinrichtungen 3 erfolgen, um weitere Stapelelemente 10 auf die stationären Stapellager 6 aufzulegen. Dieser Vorgang kann nahezu beliebig oft wiederholt werden, bis der aus den Stapelelementen 10 und 10' gebildete Stapel die gewünschte Höhe erreicht haben. Der Stapel kann eine Höhe von beispielsweise 2 m bis 12 m besitzen.
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In 7 ist in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein aus einer Vielzahl von Stapelelementen 10 und 10' gebildeter Stapel gezeigt, der oberhalb der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Die Stapelelemente 10 und 10' bilden einen quadratischen Rahmen aus, der einen inneren Hohlraum umgibt. Dadurch kann mit nur wenigen Stapelelementen 10 und 10' ein Stapel zum Abstützen eines Stützlagers gebildet werden, der auch hohe Lasten in vertikale oder horizontale Richtung aufnehmen kann.
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Die Stapelelemente 10 oder 10' können aus Holz, Kunststoff oder Metall hergestellt sein, insbesondere auch aus Verbundmaterialien, beispielsweise aus Hohlmetallprofilen, die gefüllt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Stützplatte
- 3
- Hubeinrichtung
- 4
- Hubzylinder
- 5
- Auflager
- 6
- Stapellager
- 7
- Oberfläche
- 10, 10'
- Stapelelement
- 11, 11'
- Endabschnitt
- 12
- Oberfläche
