Lienbacher, Richard (Obergäu 183 Golling, A-5440, AT)
Gleitbau, Ges M. B. H. (Julius-Welser-Strasse 15 Salzburg, A-5017, AT)
Theil, Hermann (Daimlerstrasse 22 Weinsberg, D-74189, DE)
Lienbacher, Richard (Obergäu 183 Golling, A-5440, AT)
| 1. | Verfahren zur Herstellung hoher Türme mit konstantem Innendurchmesser und gleich bleibender oder veränderlicher Wandstärke, die in ihrem Inneren mindestens eine Aus steifung (3) enthalten, und die mit Hilfe einer den Umfang umfassenden Gleitschalung (5) hergestellt werden, wobei diese Gleitschalung (5) gegen Verformung und damit auch der obere fertige Wandbereich bis zur endgültigen Aussteifung des Turmes gegen Beulen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Turmaussteifung (3o), die im vollendeten Bauwerk später den Mantel (1) gegen Verformungen sichert, während des Gleitvorgan ges temporär als Aussteifung der Gleitschalung (5) in die Gleitschalungskonstruktion in tegriert wird und nach Erreichen der Turmhöhe mit der fertiggestellten Stahlbetonwand (1) verbunden wird. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eventuelle weitere Aussteifungen (3) unterhalb der ober sten Turmaussteifung erst dann mittels Litzenhebern (6) von der Gleitschalung (5) aus emporgezogen werden, wenn diese die jeweilige Solihöhe der betreffenden Aussteifung (3) passiert hat. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Aussteifungen (3) als Paket zusammen auf die Einbauhöhe der untersten Aussteifung (3u) angehoben werden, die unterste Aussteifung (3u) dann mit der fertigen Stahlbetonwand (1) bleibend verbunden wird und das Restpa ket bis zum Erreichen der nächsten Aussteifungsebene durch die Gleitschalung (5) dort geparkt wird und sich der Hubvorgang dann wiederholt. |
| 4. | Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung zylindrischer oder prismatischer Türme von Aufwindkraftwerken verwendet wird. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Aussteifungen (3) speichenradartige Rahmen mit Nabe verwendet werden. |
| 6. | Gleitschalung (5) zur Herstellung hoher Türme mit konstantem Innendurchmesser und gleichbleibender oder veränderlicher Wandstärke, die in ihrem Inneren Aussteifungen (3) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Umfang des Turmes umfaßt und Mittel (12) zur lösbaren Verbindung mit mindestens der obersten Turmaussteifung (3o) aufweist und daß sie bis zur Fertigstellung der Wand (1) am Ort der obersten Aussteifung (3o) des Turmes mit der dorthin gehörenden Aussteifung (3o) eine Einheit bildet. |
| 7. | Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Gleitschalung (5) lösbar integrierte Aussteifung (3o) eine Lehre für die formtreue Herstellung der Stahlbetonwand (1) ist. |
| 8. | Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die temporär mit der Gleitschalung (5) verbundene oberste Aussteifung (3o) Basis für den Aufbau von Litzenhebern (18), Kübelbahnen (8) und Auf zügen (21,22) ist und Mittel zur Befestigung derselben besitzt und daß die Aussteifung (3o) an ihrem Außenrahmen so steif ausgeführt ist, daß sie nicht nur waagerecht wirken de Windund Erdbebenlasten auffängt, sondern auch die Gleitschalung (5) gegen Ver formungen aus exzentrischen Lasten durch diese Einrichtungen sichert. |
| 9. | Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschalung (5) im Grundriß im wesentlichen kreis ringförmig, elliptisch oder polygonal ist und die daran angekoppelte temporäre Ausstei fung (3o) und spätere Turmaussteifung (3o) die Form eines Speichenrades besitzt mit äußerem Rahmen als Felge und innerem Rahmen als Nabe. |
Stand der Technik Es ist bekannt, hohe, hohle Türme aus Stahlbeton, deren Querschnitt über die Höhe kon- stant ist, mittels Gleitschalungen herzustellen, die kontinuierlich gezogen werden und die Wände fugenlos erstellen. Bei dünnen Schalen werden die Türme innen ausgesteift, um sie gegen Verformung unter Windlast zu stabilisieren. Die Aussteifungen werden, technologisch bedingt, nachträglich eingebaut. Dabei entsteht für den im Bau befindlichen freien Wandab- schnitt ein labiler Zustand.
Bei hohen Türmen großen Durchmessers besteht weiterhin die Gefahr der Verformung der Gleitschalung durch exzentrische Lasten und Staudruck, wodurch die betonierte Wand von der Sollgeometrie abweicht, die Spannungsverhältnisse sich unkontrollierbar verändern und die Stabilitätsprobleme drastisch erhöht werden.
Aus der DE-OS 17 09 306 ist es bekannt, Gleitschalungen mittels radial angeordneter Trä- ger gegen Formänderungen zu stabilisieren.
Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicheres Verfahren zur formtreuen Herstellung hoher Tür- me großen Durchmessers zu ermöglichen, bei gleichzeitiger Stabilitätssicherung im Bauzu- stand und Vereinfachung der Herstellung der bleibenden Aussteifung.
Darstellung der Erfindung Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Verfahrensanspruchs 1 sowie Vorrich- tungsanspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.
Hierzu schlägt die Erfindung vor, die Gleitschalung, die den Umfang des Turmes um- schließt, mit der späteren Aussteifung des Turmes, i. d. R. einem waagerechten Speichen- rad, lösbar zu verbinden. Die somit mitgleitende Aussteifung sichert damit bis zur endGüi. i-
gen Verbindung mit der Wand die freie Schale gegen Beulen. Wenn in dem hohen hohlen Turm (Röhre) mehrere Aussteifungen benötigt werden, so sieht eine bevorzugte Ausfüh- rungsform der Erfindung vor, alle Aussteifungen übereinander zu legen, und als Paket von der in die Gleitschalung integrierten obersten Aussteifung an zu heben.
Nachdem die Gleitschalung die Sollhöhe der unteren Aussteifung plus die Gesamthöhe der dazwischen liegenden Aussteifungsringe passiert hat, wird das Paket gehoben und der un- tere als erster Aussteifungsring mit der Wand bleibend befestigt. Die mitgenommenen Zwi- schenringe werden für den nächsten Hub entkoppelt und verbleiben bis die Gleitschalung die nächste Aussteifungshöhe passiert hat und der Hubvorgang sich wiederholt.
Die in die Gleischalung integrierte Aussteifung verbleibt als oberste Randaussteifung und kann für einen Umlaufgang, Flugwarnbefeuerung, Blitzschutz u. a. genutzt werden.
Hohe Türme sind aus Projekten für Auswindkraftwerke bekannt. Der durch Temperaturun- terschied erzeugte Naturzug treibt Windturbinen zur Stromerzeugung an.
Bekannt sind geplante Türme von 200 bis 1 000 m Höhe mit Durchmessern von 50 bis 150 m. Die Wandstärken verjüngen sich von ca 100 cm im unteren Bereich auf 18 cm unterhalb der Krone. Die relativ dünne Schale muß gegen Beulen gesichert werden. Die Aussteifung sollte jedoch den Luftstrom nicht behindern. Die bekannten Lösungen sehen daher Druck- ringe mit radialen Verspannungen vor. Der Druckring wird als geschweißtes Kastenprofil aus Stahlblechen ausgeführt und nach der Befestigung an der Betonwand ausbetoniert.
Ahnlich dem Speichenrad beim Fahrrad werden die Speichen nur auf Zug beabsprucht und haben demzufolge bei Ausführung in Stahl einen geringen Querschnitt. Diese Bauweise ist aus der DE 196 21 514 A 1 bekannt.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Herstellung von Aufwindkraftwerken sondern faßt sich auch zur Herstellung von Hochhäusern und Silos verwenden. Die mit tra- genderLochfassade"als Röhre berechneten Hochhäuser haben aussteifende Decken- scheiben. Diese können von der obersten, ganz oder auch nur als Trägerrost, zur Formge- bung als Lehre wie auch zur Aussteifung in die Gleischalung integrierten Deckenkonstrukti- on paketweise gehoben werden. Für die konstruktive Ausbildung kann das bekannte Lifts- lab-Verfahren mit herangezogen werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiete ist der Silobau. Hier kann das Tragwerk des Daches in die Gleitschalung integriert werden. Nachher können vom Dach aus die Zwischendecken geho- ben werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Am Beispiel eines 630 m hohen Kamins eines Aufwindkraftwerkes mit 70 m Durchmesser werden im folgenden die wesentlichen Konstruktionsmerkmale und Funktionsweisen erläu- tert.
Die im folgenden wiedergegebenen Figuren sind nur schematisch zu verstehen.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Aufwindkraftwerk mit 4 Aussteifungen (3) im Turm.
Die Fig. 2 A bis E zeigen schematisch und exemplarisch den Verfahrensablauf bei der Her- stellung eines Turmes mit nur drei Aussteifungen.
Fig. 3 zeigt detaillierter im Querschnitt durch den oberen Teil der erstellten Wand (1) die Gleitschalung (5) mit daran befestigter speichenradartiger Aussteifung (3).
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Gleitschalung (5) mit Speichenrad als Lehre und Ausstei- fung (3).
Fig. 5 zeigt die am Boden vormontierten Speichenräder (S1 bis S4) der Wandaussteifung und den Hub des oberen Rades (S4) in die Startposition der Gleitschalung des Stahlbeton- zylinders.
Die Fig. 6A und 6B zeigen weitere Einrichtungen der Gleitschalung Beschreibung der bevorzugten Ausführung In Fig. 1 ist schematisch ein Aufwindkraftwerk dargestellt, für dessen Bau sich die Erfindung besonders ereignet. Ein viele hundert Meter hoher Turm mit gleichbleibendem Innendurch- messer ist an seiner Basis von einem einige Quadratkilometer großen Glasdach (2) umge- ben, unter dem die Sonnenstrahlung heiße Luft erzeugt, die dann durch den hohen Turm als Kamin nach oben abzieht und dabei eine Turbine (4) im Innern des Turmes antreibt. Um dem hohen und fragilen Gebilde Stabilität gegen Windlast zu erteilen (die Turmwand (1) hat an ihrer Basis eine Stärke von 80 Zentimetern, in mehreren hundert Metern Höhe nur noch von 30 Zentimetem !), weist das dargestellte Aufwindkraftwerk vier Aussteifungen (3) auf, die starke Verformungen verhindern.
Die Fig. 2A zeigt, wie eine Gleitschalung (5) mit daran befestigter Aussteifung (3o) eine Turmwand (1) herstellt. Die weiteren zwei unteren Aussteifungen (3u, 3m) des Turmes lie- gen unten bereits bereit.
Fig. 2B zeigt den Turm in einem Zustand, in dem die unteren beiden Aussteifungen (3u, 3m) mittels der Hublitzen (6) emporgezogen wurden und die unterste Aussteifung (3u) anschlie- ßend an der Turmwand (1) mittels Befestigungen (7) befestigt wurde.
Fig. 2C zeigt, wie sich die Gleitschalung (5) mit daran befestigter Aussteifung (3o) weiter emporgearbeitet hat, während die zweitunterste Aussteifung (3m) auf der unteren, an der Turmwand (1) befestigten Aussteifung (3u) geparkt liegen bleibt.
Fig. 2D zeigt den Turm in einem Zustand, indem auch die zweitunterste Aussteifung (3m), nachdem sie über Hublitzen (6) emporgezogen wurde, an ihrer Sollage im Turm mittels Befestigungen (7) befestigt wurde.
Fig. 2E zeigt den Turm in dem Zustand, in dem die Aussteifung (3o), welche als Aussteifung der Gleitschalung diente, als oberste Aussteifung (3o) des Turmes an der Turmwand (1) mittels Befestigungen (7) befestigt wurde.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt durch die Gleitschalung (5), die die Turmwand (1) erstellt, wie ein Speichenrad als Aussteifung (3) mit Verankerungen (12) an dieser befestigt ist. Die Figur zeigt auch, daß die Gleitschalung mit einer Oberbühne (10), einer Hängebühne (11), und einer Ringfahrbahn (8) für Betonkübel (9) ausgestattet ist.
Fig. 4 stellt das aussteifende Speichenrad (3 bzw. S4) an der Gleitschalung (5) dar, wobei die oberen Stationen der Aufzüge für den Personentransport (14) und Materialtransport (16), der Betonförderung (15) und der Ringfahrbahn (8) eingezeichnet sind. Das Speichen- rad (S4) weist eine innere ringförmige Nabe auf, von der aus sich dünne Speichen zu einem äußeren, felgenartigen Ring erstrecken. Es sind die in diesem Beispiel erforderlichen 96 Gleitschalungsjoche dargestellt.
In Fig. 5 wird gezeigt, wie mittels der Hublitze (6) eines Einlitzenhebers (18), der an der Gleitschalung montiert ist, das oberste aussteifende Speichenrad S4 von vier Speichenrä- dern S1 bis S4, die auf dem Boden im Inneren des Turmes übereinander gelagert sind, an seine Sollposition empor gehoben wird. Man erkennt in der Zeichnung auch noch einen Heberbock (20) und dessen Verankerung (19).
Die Fig. 6A zeigt, wie Fig. 3, weitere Einrichtungen an der Gleitschalung. So wird an einem Windenseil (21) ein Personenförderkorb (22) emporgezogen oder abgesenkt, um die Ar-
beiter vor Ort zu bringen. Auch das Material für die Bewehrungen wird in einem Beweh- rungskorb (24) mittels eines Windenseils (21) auf die Oberbühne geschaffl und dort in ei- nem Transportwagen (23) an den Einbauort gefahren.
In Fig. 6B sind an einer anderen Stelle der den Turm umfassenden Gleitschalung noch Transportwagen (23) für Bewehrungskörbe (24) zu sehen, die mit einem Windenseil (21) emporgehievt werden.
Bezugszeichenliste 1 Turmwand 2 Glasdach zur Erzeugung einer Temperaturerhöhung durch Treibhauseffekt 3 Aussteifung, z. B. speichenradartig (Kompressionsring) 3u unterste Aussteifung 3m mittlere Aussteifung 30 oberste Aussteifung S1 unterstes von 4 aussteifenden Speichenrädern S2 zweitunterstes von 4 aussteifenden Speichenrädern S3 zweitoberstes von 4 aussteifenden Speichenrädern S4 oberstes von 4 aussteifenden Speichenrädern 4 Windturbine 5 Gleitschalung 6 Hublitze 7 Befestigung der Aussteifung an der Turmwand 8 Ringfahrbahn 9 Betonkübel<BR> 1 0 Oberbühne<BR> 1 1 Hängebühne 12 Verankerung der Aussteifung an der Gleitschalung 13Bühne 14 Personentransport 15 Betonf6rderung<BR> 16 Bewehrung-Div.<BR> <P>17 Anh6ngung<BR> 18 Einlitzenheber<BR> 19 Verankerung 20 Heberbock 21 Windenseil 22 Personenförderkorb 23 Transportwagen 24 Bewehrungskorb