Philipp Holzmann AG Taunusanlage 1 6000 Frankfurt/Main
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Kletterschalung zur Herstellung einer geraden oder gekrümmten Stahlbetonwand
Die Erfindung betrifft eine Kletterschalung zur Herstellung einer geraden oder gekrümmten Stahlbetonwand, mit Ankerstellen
zur lösbaren Verankerung einer Kletterrüstung an der Wand, und mit Schalungselementen, die nach dem Betonieren
eines Wandabschnitts aus der Verankerung gelöst und durch Hubvorrichtungen angehoben werden.
Derartige Kletterschalungen dienen insbesondere zur Herstellung hoher, großer Bauwerke, insbesondere großer konischer
Bauwerke mit zweiseitig gekrümmten Stahlbetonwänden mit wechselnden Wandstärken, z.B. Kühl türmen von Kraftwerken.
Kletterschalungen der eingangs genannten Art sind bereits bekannt und enthalten Kletterscheiben, Kletterschienen,
Schalungsschienen und Schaltafeln aus Holz oder Netall.
Die Kletterscheiben bilden zusammen mit aufgelegten Bohlenlagen die Arbeite- und Schutzrüstung und werden an den
an der schon errichteten Stahlbetonwand lösbar verankerten Kletterschienen befestigt. Die Schalung wird unabhängig
von der Kletterrüstung von Holz- oder Metallschalungs-
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elementen zwischen den Schalscbienen gebildet. Als Hubvorrichtungen zum Umsetzen der Schalung dienen entweder
Kräne oder hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch angetriebene Geräte. Die Schalhaut wird be.i den bisher bekann ten
Verfahren beim Einsatz von HoJzschaDxmgstafeln durch Abschneiden
verkürzt, so daß dap abgeschnittene Material verloren ist. Bei Verwendung c.iner Metal] schalhaut erfolgt
die Verkürzung durch Abschrauben von Poßeleinenten und durch
Gegen- bzw. Ineinanderschieben der einzelnen Schalttafeln.
Nachteilig ist bei einer derartigen Kletterschalung bekannter
Art dabei insbesondere, daß die Arbeits- und Schutzrüstung und die Schalungskonstruktion \>oneinander vollständig getrennt
sind und an jeweils eigenen Kletterschienen bzw. Schalungsschienen in die Höhe transportiert werden, so daß
zur Verankerung der Kletterschienen und der Schalungsschienen
ein großer Zeitaufwand erforderlich ist. Darüberhinaus bringt die Verwendung von am Umfang des Bauwerks in radialer
Richtung angeordneten Gerüstscbeiben zusätzliche Lohn- und
Materialkosten mit sich, da die Gerüstscheiben insich instabil sind und durch zusätzliche seitliche Aussteifungen
stabilisiert werden müssen.
Aus der DT-OS 2 1Ί0 543 ist ferner eine Kletterschalung
für die Herstellung von geraden oder gekrümmten Stahlbetonwänden bekannt, die eine Innen- und eine Außenscbalung in
einem, die jeweilige Bauhöhe überragenden Kopfgerüst aufweist, wobei die Innen- und Außenschalungen nach dem Betonieren
eines Bauwerksabschnittes von ihren Verankerungen in der bereits errichteten Bauwerkswand gelöst und nacheinander
mit Hilfe von Hubvorrichtungen angehoben und wieder verankert werden. Das Kopfgerüst besteht aus Rahmenträgern,
die längs der Innenwand bzw. Außenwand verlaufende Vertikalträger aufweisen, die über der betonierten Bauwerkswand durch einen Horizontalträger miteinander verbunden
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sind. Die Vertikalträger sind .in der Innenscbalung bzw.
Außenschalung teleskopartig geführt. Vorgesehen sind ferner hydraulische Hubvorrichtungen, die an der errichteten Betonwand angreifend die Rahmenträger in die Höhe transportieren,
und die am Rahmenträger angreifend das Hochziehen der Innen-
bzw. Außenschalung gestatten.
Bei dieser bekannten Kletterschalung mit Kopf gerüst wird d.i c
Kletterrüstung an der Innenwand und der Außenwand jeweils gleichzeitig in die Höhe transportiert. Während dier.es
Klettervorganges der Kletterrüstung kommen daher die Schalungs-, Bewehrungs- und Betonierarbeiten zur Ruhe, da die
Schalungselemente nie gleichzeitig mit der Kletterrüstung
umgesetzt werden. Darüberhinaus ist die SchaJungshöhe bei
dieser bekannten Kletterschalung aufgrund der Ausbildung der Kletterrüstung auf 1,2 m begrenzt, wodurch ein schneller
Baufortschritt behindert wird» Schließlich worden die Rahmenträger durch ein angehängtes Hängegerüst zusätzlich
beansprucht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kletterschalung
zum Errichten von geraden oder gekrümmten Stahlbetonwänden hoher Bauwerke zu schaffen, die einen zeitsparenden und
kontinuierlichen Arbeitsablauf und damit einen schnellen Baufortschritt ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kletterschalung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Kletterrüstung Gerüsttürme und mindestens einen Gleitstuhl für jeden Gerüstturm aufweist,
daß die Gerüsttürme und die Gleitstühle während dee Bewehrungs-
und Betoniervorgangs des nächsten Wandabschnitts unmittelbar mit dem schon errichteten Wandabschnitt lösbar
verankerbar sind, und daß während des Klettervorgangs der Kletterrüstung die Gerüsttürme gegen die zuerst fest ver-
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ankerten Gleitstühle und anschließend die Gleitstuhle gegen
die dann fest verankerten Geriistiür:nc durch Hubelemente .in
die Höhe verschiebbar sind.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß
der Höhentransport der Garüf. Ltürme durch eine Relativverschiebung
gegen die Gleitstühle erfolgt» und daß die Gerüsttürme auf der Innenseite der üetonwand von den Gerüsttürmen
auf der Außenseite der· Betonwand getrennt sind und
getrennt in die Höhe transportierbar sind, so daß mit dem Umsetzen der Kletterrüstung auch die betreffenden Schalungs«
elemente mit umgesetzt werden können, wodurch sich ein
kontinuierlicher Betonierbetrieb ergibt.
Darüberhinaus sind Gleitstuhlc und Gerüsttürme mJt der Bauwerkswand
unmittelbar, d.h. ohne Einschaltung von Kletterschienen oder dergleichen verbunden, wodurch sich Materialeinsparungen
und Arbeitszeiteinsparungen beim Verankern der Kletterschalung ergeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung sind
die Gerüsttürme ebenso wie die Gleitstühle als räumlich
ausgesteifte Fachwerke ausgebildet und besitzen eine über die gesamte Höhe gleichbleibende rechteckförmige oder quadratische Querschnittsgestalt, mit einem von Fachwerkstreben
freien inneren Querschnittsbereich« Die Gerüsttürme sind
unabhängig von anderen Gerüsttürmen einzeln verschiebbar. Durch die Ausbildung der Gleitstühle und Gerüsttürme als
räumlich ausgesteifte Fachwerke ist es möglich, eine Hubhöhe von 2,0 m zu verwirklichen, die einen gegenüber den
bekannten Kletterschalungen schnelleren Baufortschritt gestattet.
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Bevorzugt sind die Gleittürmc innerhalb der vertikalen
Seitenwände der Gleitstühle durch FUhrungseinrichtungen
geführt, die Rollen aufweisen, welche an den vertikalen Eckstreben der Gleitstühle angeordnet sind und gegen Laufflächen
auf den Eckstreben der Gerüsttürme wirken, um einen
reibungslosen Ablauf der linearen Relativbewegungen zwischen den Gerüsttürmen und den Gleitstühlen zu ermöglichen.
An den Gerüsttürmen und an den Gleitstühlen sind an einer Seite in vorgegebenem Abstand von der unteren Stirnfläche
nach außen weisende Verankerungselemente mit Befestigungseinrichtungen zur Verankerung in den Ankerstellen vorgesehen,
die in die Stahlbetonwand jeweils beim Herstellen des obersten Wandabschnitts in regelmäßigem Abstand vorgesehen werden.
Dabei liegen die Ankeistellen für die Gleitstühle und
Gerüsttürme jeweils in Wandbereichen, deren Beton eine, für die Aufnahme der auftretenden Beanspruchungen ausreichende
Betonfestigkeit aufweist. Die Schalungselemente für die Innenseite der Wand und die Schalungselemente für die Außenseite der Wand werden erfindungsgemäß über Durchbindungen
mit hochbelastbaren Verspannungen verbunden, so daß der Betondruck von den Verspannungen aufgenommen wird und mit
Ausnahme der durch eine Schrägneigung der Schauungselemente
vorhandenen Horizontalkomponente nicht auf die Kletterrüstung abgeleitet wird. Ein Teil der aufgrund der Durchbindungen
geschaffenen Ankerstellen kann anschließend zur Befestigung und Verankerung der Gleitstühle und Gerüsttürme
verwendet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weisen die Gerüsttürme und die Gleitstühle in vorgegebenem Abstand von ihrer unteren Stirnfläche Arbeitsund
Schutzgerüste auf, die parallel zur Bauwerkswand horizontal an einander gegenüberliegenden Seiten der Gerüst-
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türras bzw. Gleitstühle um eine vorgegebene Lange überkragen
und alle durch die Sicherheitsbestimmungen erforderlichen Einrichtungen, wie z.B. Geländc?r und Bordbohlen enthalten.
Das wechselweise Klettern der GerUsttürine besitzt den Vorteil,
daß die parallel und horizontal zur Bauwerkswand auskragenden Arbeits- und Schutz^crüste ohne Umbau über sämtliche
Bauabschnitte einsetzbar sind, und daß die GcrUstlapen
im Gegensatz zu den bekannten Kletterschalungen in einer
Richtung parallel zur Wand immer horizontal sind und keine geneigten Abschnitte aufweisen, welche Gefahrenquellen darstellen.
In den Gerüsttürmen ist bevorzugt eine Steigleiter vorgesehen, die den Zugang zu den einzelnen Arbeits- und
Schutzgerüsten ermöglicht. Als Hubeleraente sind zur Höhenverstellung
der Gleitstühle gegenüber den dann festen Gerüsttürmen bevorzugt elektrisch oder hydraulisch betreibbare
Spindelhubelemente vorgesehen, die auch zur Höhenverstellung der Gerüsttürme gegenüber den denn festen Gleitstühlen dienen.
Die Verwendung von Spindelhubelomenten besitzt den Vorteil,
daß ein im wesentlichen schwingungs- und ruckfreier Arbeitsablauf erreichbar ist, wodurch zusätzliche Belastungen auf
die im allgemeinen dünne Bauwerkswand vermieden werden.
Die insbesondere bei konischen Bauwerken mit zweiseitiger Krümmung, z.B. bei Kühltürmen bei Kernkraftwerken erforderliche
Veränderung der Lage der Gerüsttürme zur Anpassung an die vorgeschriebene Bauwerksform erfolgt über Schraubspindeln,
die Bestandteil der Befestigungseinrichtungen an den Verankerungselementen der Gleitstühle und Gerüsttürme
sind und von Hand einstellbar sind, wobei die Verankerung der Gerüsttürme und Gleitstühle über Verbindungselemente
erfolgt, die in die Konen in der Betonwand einschraubbar sind. Die vertikale Lasteintragung an die Bauwerkswand über Konen
ist wegen der größeren Druckverteilungsfläche gegenüber normalen Rundstahlverspannungen sehr vorteilhaft. Ferner
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Ferner entfällt das Einfädeln der langen Rundstahlverspannungen
nach dem Hochklettern der Gerüsttürme bzw. Gle.itstühle,
es müssen erfindungsgemäß lediglich kurze Schrauben in die Konen eingeschraubt werden, wodurch sich eine Arboitszeitersparnis
ergibt und die Unfallgefahr verringert wird.
Bevorzugt bestehen die Schalungselemente aus im wesentlichen
vertikal ausgerichteten Hauptschalelementen zur Herstellung vertikaler Betonrippen konstanter Breite und aus im"wesentlichen
vertikal ausgerichteten Füllschalelementen, die neben den Hauptschalelementen angeordnet sind und bei einer
lokal erforderlichen Verringerung der Gesamtbreite der einzelnen Schalungselemente zum Teil hinter die Hauptschalelemente
zu liegen kommen und dann herausnehmbar sind. Die Hauptschalelemente und die Hüllschalelemente werden durch
im wesentlichen horizontal verlaufende, längenveränderlicher Stahlgurtungen unterstützt, die mit den Schalelementen verbunden
sind und an den Enden in Gleitschienen geführt sind, die an den Gerüsttürmen befestigt sind. Dadurch können die
Schalungselemente nach dem Hochsetzen der Gerüsttürme und deren Justierung über die Verankerungselemente ohne Trennung
von den Gerüsttürmen mit unabhängigen Hubvorrichtungen höhenversetzt werden. Bevorzugt befinden sich die Hauptschalelemente
im Bereich der Gerüsttürme und sind mit den GerüsttUrmen
fest verbunden, so daß die Hauptschalelemente zusammen mit den Gerüsttürmen höhenversetzt werden.
Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kombination aus Gerüstturm und Gleitstuhl auf einer Seite
einer geneigt verlaufenden Betonwand;
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Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Kletterschalung, von oben gesehen; und
Fig. 3 eine etwa senkrecht zur Betonwand gesehene Frontansicht eines Ausschnitts der Kletterschalung gemäß
den Fig. 1 und 2.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausschnitt aus einer Stahlbetonwand 3 dargestellt, die nach oben geneigt verläuft und zum
Beispiel Bestandteil der Wand eines Kraftwerkkühlturms ist. Die Wand weist mehrere Ankerstellen 20 auf, die in geeignetem
Abstand in der Wand vorgesehen sind und aus Konen mit Innengewinde bestehen, die durch eine Verspannung miteinander
verbunden sind. Auf einer Seite der Stahlbetonwand 3 ist ein Gerüstturm 1 angeordnet, der als räumlich ausgesteiftes
Fachwerk mit einem rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt ausgebildet ist und in Führungseinrichtungen 12 in
einem Gleitstuhl 2 linear verschiebbar angeordnet ist. Der Gleitstuhl 2 weist auf der der Wand 3 zugewandten Seite
an seinem oberen und unteren Ende Verankerungselemente 8 auf, die über Schrauben oder Spindeln an den Ankerstellen
mit der Wand lösbar befestigt sind. Der Gerüstturm 1 weist
ebenfalls in vorgegebenem Abstand von seiner Unterkante Verankerungselemente 8 auf, die ebenfalls über Schrauben
oder Spindeln an den Verankerungsstellen in der Betonwand lösbar befestigbar sind.
Die Führungseinrichtungen 12 des Gleitstuhls 2 sind an den Enden der Eckstreben 16 des Gleitstuhls 2 angeordnet und
wirken gegen entsprechende Laufflächen an den Eckstreben 1a des Jeweiligen Gerüstturms 1 und ermöglichen auf diese
Weise eine reibungsfreie Relativbewegung zwischen Gerüstturm und Gleitstuhl.
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Die lineare Relativbewegung zwischen Gleitstuhl 2 und Gerüstturm
1 erfolgt mittels eines Spindelhubclements 4, 10, dessen Spindel oder Zahnstange 10 außerhalb des rechteckförmigen
oder quadratischen Querschnitts des Gerüstturms 1 parallel zu einer Seitenwand des Gerüstturmr. 1 angeordnet
ist. Das Spindelhubelement wird bevorzugt von einem nichtdargestellten Elektromotor angetrieben.
Innerhalb des GerUstturms 1 befindet sich eine Steigleiter 11,
die den Zugang zu den einzelnen Arbeits- und Schutzgerüsten 9 ermöglicht, die in vorgegebenem Abstand parallel zur Wand
parallel auf einander gegenüberliegenden Seiten eine vorgegebene Länge über den Gerüstturm überkragen, vgl, insbesondere
Fig. 3. Ein entsprechendes Arbeits- und Schutzgerüst 9 ist ebenfalls im Gleitstuhl 2 vorgesehen und kragt ebenfalls
parallel und horizontal zur Wand über die Breite des Gleitstuhls über. Diese Arbeits- und Schutzgerüste 9 weisen
nichtdargestellte Bordbohlen und Geländer auf, die ebenfalls am Gerüstturm bzw. am Gleitstuhl fest angeordnet sind.
Im Anschluß an den schon errichteten Wandabschnitt bzw. im zuletzt errichteten Wandabschnitt sind Schalelemente
6 und 7 angeordnet, die aus im wesentlichen vertikal verlaufenden Hauptschalelementen 6 zur Herstellung vertikaler
Betonrippen konstanter Breite und aus im wesentlichen vertikal ausgerichteter Füllschalelemente 7 bestehen, die
neben den Hauptschalelementen 6 verlaufen und bei einer Verringerung der Breite der Schalung bzw. des Umfangs des
Bauwerks zum Teil hinter die Hauptschalelemente 6 zu liegen kommen und dann aus der Schalung herausnehmbar sind. Die
Schalelemente 6, 7 besitzen eine maximale Höhe von etwa 2,0 m und werden an der der Wand abgewandten Seite von
Stahlgurtungen 13 unterstützt, die in ihrer Länge veränder-
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lieh sind. Die Stahlgurtungen 13 verlaufen im wesentlichen
horizontal und sind während der Höhenverstellung und während des Schalungsaufbaus und des Betoniervorganges in Gleitschienen
14 geführt, die auf der der Betonwand zugewandten Seite an den Gerüsttürmen 1 befestigt sind. Beim Umsetzen
der Schalungselemente werden hierfür vorgesehene Hubvorrichtungen (nicht dargestellt) verwendet, die die Schalungselemente 6, 7 zusammen mit den die Schalungselemente 6, 7
unterstützenden Stahlgurtungen 13 hochziehen.
Wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist, ist je ein Hauptschalelement
6 unmittelbar je einem Gerüstturm 1 benachbart, angeordnet und an dem betreffenden Gerüstturm 1 befestigt,
so daß dieses Hauptschalelement 6 zusammen mit dem Gerüstturm 1 höhenverstellt wird.
Nach dem Hochsetzen der Schalungselemente kann, falls erforderlich,
durch Herausnehmen von entsprechenden Füllschalelementen die Schalung, die aus durch Ausfachungen versteiften
und durch Schrauben untereinander verbundenen Stahlblechschaltafeln besteht, in Horizontalrichtung verkürzt
werden. Die Schalungselemente auf der Innenseite der Betonwand
werden mit den Schalungselementen auf der Außenseite der Betonwand über Durchbindungen mit hochbelastbaren Verspannungen
verbunden, wobei Teile dieser Ankerstellen auch für die anschließende Befestigung und Verankerung der Gleitstühle
2 und der Gerüsttürme 1 Verwendung findet.
Während der Umsetzung der Schalelemente, des anschließenden Bewe.hr- und Betoniervorganges sind sowohl die Gerüsttürme 1
als auch die Gleitstühle 2 fest mit dem zuvor betonierten Wandabschnitt verankert. Beim anschließenden Klettervorgang
werden durch die Spindelhubelemente 4, 10 zuerst die Gerüsttürme
1 auf der Innenseite bzw. der Außenseite wechselweise nacheinander in den Gleitstühlen 2 um die jeweilige Bau-
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abschnittshöhe angehoben, während die Gleitstühle 2 bei
diesem Arbeitsschritt über die Verankerungselemente 8 fest mit der Stahlbetonwand 3 verbunden bleiben. Anschließend
werden die gehobenen Gerüsttürme an der Betoriwand befestigt
und die Gleitstühle von der Betonwand gelöst, um mittels der Spindelhubelemente 4, 10 angehoben, und danach wieder an
der Betonwand befestigt zu werden, wobei die dann festen Gerüsttürme als Führung dienen. Nach dem Hochklettem werden
die Gerüsttürme 1 und die Gleitstühle 2 über Schraubspindeln in den Verankerungselementen 8 derart ausgerichtet, daß sie
an den gewünschten Wandverlauf angepaßt sind.
An jedem Gerüstturm 1 ist ein vertikal ausgerichtetes Hauptschalelement
6 befestigt, das daher zusammen mit dem Anheben des jeweiligen Gerüstturms umgesetzt wird. Unmittelbar nach
dem Ausrichten von zwei auf einer Seite der Betonwand benachbart angeordneten KlettergerüsttUrmen 1 kann dann auch
das Umsetzen der Füllschalelemente 7 zwischen den benachbarten Klettergerüsttürmen 1 über unabhängige Hubvorrichtungen in
den Gleitschienen 14 zum folgenden Wandabschnitt erfolgen.
Der Fortschritt der Schalungen erfolgt für die Innenseite und die Außenseite der Betonwand 3 jeweils wechselseitig und
getrennt, um den Bewehrungseinbau auf einfache Weise zu ermöglichen. Durch das getrennte Anheben der Schalungen,
d.h. der Kletterrüstung auf der Innen- und der Außenseite der Wand 3 wird eine kontinuierliche und wirtschaftliche
Arbeitsweise ermöglicht.
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