Schalung und Schalungsverfahren des Betonbaus

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Schalung im Betonbau, insbesondere für eine ringförmig aufgehende Wand eines Rundbehälters, bei der für einen weiteren Bauabschnitt Schalungselemente einen oberen Rand eines fertiggestellten Wandabschnitts einfassen, an diesem festgelegt sind und für ein Verfüllen mit Beton dem Wandabschnitt vorstehen.

Des weiteren wird ein Verfahren des Betonbaus für ein Einschalen einer ringförmig aufgehenden Wand eines Rundbehälters, insbesondere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schalung, weiter erläutert.

Schalungen und Verfahren des Einschalens im Betonbau sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt. Jedoch sind nach wie vor Schalungen bei gekrümmten Wänden problematisch und insbesondere bei monolithisch zu erstellenden Rundbehältern, wie sie in jüngerer Zeit vielfach für Biogasanlagen oder als Silos in der Landwirtschaft Verwendung finden können. Behälterhδhen von bis zu 20 m und

Durchmesser von bis zu 35 m verlangen sorgfältige, qualitativ hochwertige Schalungstechniken.

Bei einer bekannten Schalungstechnik werden Schalungselemente, wie sie aus der DE 200 00 497 Ul oder der DE 102 40 372 Al bekannt sind, zu mehreren, übereinander angeordneten Ringen zusammengesetzt. Mit wachsender Wandhöhe fassen ein unterer, innerer Ring und ein unterer, äußerer Ring einen oberen Rand eines fertiggestellten Wandabschnitts ein und tragen die darüberliegenden, konzentrischen Ringe aus weiteren Schalungselementen für ein Fertigstellen eines

weiteren Wandabschnitts durch Verfüllen des Zwischenraums zwischen den Ringen mit Beton.

Ist dieser frisch verfüllte Wandabschnitt des Behälters weitgehend tragfähig ausgehärtet, werden die unteren Ringe abgebaut und auf die oberen Ringe aufgesetzt.

Das Umsetzen der Ringe ist äußerst zeitintensiv und darüber hinaus für die Arbeiter bei den genannten Höhen nicht ungefährlich. Darüber hinaus erfordert das Umsetzen und insbesondere auch der Abbau der Ringe aus Schalungselementen nach Fertigstellung des Behälters erhebliche technische Ressourcen, beispielsweise in Form von Kränen.

Vor diesem technischen Hintergrund macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine Schalung für den Betonbau und ein Verfahren des Betonbaus für ein Einschalen einer ringförmig aufgehenden Wand eines Rundbehälters zur Verfügung zu stellen, die ein ausgesprochen sicheres und schnelles Arbeiten erlauben.

Gelöst wird diese technische Problematik gemäß des Anspruchs 1 bei einer Schalung im Betonbau, insbesondere für eine ringförmig aufgehende Wand eines Rundbehälters, bei der für einen weiteren Bauabschnitt Schalungselemente einen oberen Rand eines fertiggestellten Wandabschnitts einfassen, an diesem festgelegt sind und für ein Verfüllen mit Beton dem Wandabschnitt vorstehen, durch die Maßnahmen, dass parallel zu und von dem Wandabschnitt beabstandet Ständer angeordnet sind, dass an jedem Ständer ein Schlitten verfahrbar ist und dass an dem Schlitten Schalungselemente angebunden sind.

Die Schalung nach der Erfindung bietet vielfältige Vorteile. Kräne oder dergleichen werden nicht benötigt, da die Schalung über Schlitten an parallel zu und von dem Wandabschnitt

beabstandeten Ständern in der Höhe einstellbar ist. Insbesondere können auch Schalungselemente eingespart werden, da die Höhe der Schalung geringer bemessen sein kann als bei herkömmlichen Einschalungen.

Ein besonderer Vorteil wird bei einer ringförmig aufgehenden Wand bspw. eines Rundbehälters ferner darin gesehen, dass im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren die Ringe aus Schalungselementen nicht mehr zerlegt und diese einzeln umgesetzt werden müssen.

Zweckmäßigerweise entspricht der Verfahrweg des Schlittens an dem Ständer etwa der Höhe der Schalung, ist jedoch gegenüber dieser versetzt. Solches bietet die Möglichkeit, Baustahlmatten einem Wandabschnitt vorstehen zu lassen, um so mit weiteren Baustahlmatten folgender Bauabschnitte eine überlappung für ein Verbinden der Baustahlmatten untereinander zu erhalten.

Entsprechend den Abmessungen der Baustahlmatten wird der

Verfahrweg um 2 m, insbesondere zwischen 1,80 m und 2,20 m betragen. Darüber hinaus können über eine derartige Höhe noch Arbeiten ohne eine Zuhilfenahme von Leitern, Podesten oder dergleichen nicht unproblematischen Hilfsmittel anfallende Arbeiten erledigt werden.

Um optimal einer vorgegebenen Höhe insbesondere eines Rundbehälters angepasst werden zu können, ist in konstruktiver Ausgestaltung weiter vorgesehen, dass der Ständer mehrere, jeweils der Höhe der Schalung entsprechende Segmente aufweist und dass der Schlitten an jedem Segment festlegbar ist, wobei der Abstand der Orte des Festlegens vorzugsweise wieder der Höhe der Schalung entspricht.

Die Höhe der Schalung, die Länge des Verfahrweges und die Höhe einer Baustahlmatte sind somit optimal aufeinander abgestimmt .

In weiterer, konstruktiver Ausgestaltung der Schalung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Schlitten und der Schalung eine Hubvorrichtung angeordnet ist. Ist der Schlitten an dem Ständer festgelegt, kann dann mittels der Hubvorrichtung die Schalung für einen weiteren Bauabschnitt angehoben werden.

Für die Ausbildung der Hubvorrichtungen bieten sich eine Vielzahl von Varianten an. Bevorzugt ist eine hydraulisch und/oder pneumatisch betätigte, da hierbei ein Gleichlauf der einzelnen Hubvorrichtungen vergleichsweise leicht erreicht werden kann. Alternativ mögliche Spindelantriebe sind zwar sehr genau, jedoch relativ langsam und es besteht gerade auf den in Rede stehenden Baustellen erhebliche Verschmutzungsgefahr. Gleichfalls sind Seil- oder Bandzüge möglich, die jedoch aufwendig in Rollen geführt werden müssen.

Unanhängig von der Ausbildung der Hubvorrichtung sollte diese bevorzugt so ausgelegt werden, dass ein Hub in zwei Richtungen ermöglicht ist. Es kann dann ein und dieselbe Hubvorrichtung nach einem Festlegen der Schalung an einem oberen Rand eines Wandabschnitts den an dem Ständer festgelegten Schlitten nachholen, so dass dieser erneut, in einer höheren Position, an dem Ständer festgelegt werden kann .

Infolgedessen sollte die Hubhöhe der Hubvorrichtung dem Verfahrweg auch in etwa entsprechen.

In weiterer konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Schalungselemente beidseits des Wandabschnitts durch den Wandabschnitt übergreifende Kragarme verbindbar sind, so dass nur auf einer Seite des Wandabschnitts Ständer mit Schlitten und Hubvorrichtungen angeordnet werden müssen.

Um auch bei dem Abbau der Schalung nach Fertigstellung der Wand auf Kräne oder dergleichen verzichten zu können, ist vorgesehen, dass ein Seil- oder Bandzug einerends an einem dem Ständer benachbarten Schalungselement angebunden ist, dass der Seil- oder Bandzug um eine am Fuß des Ständers angeordneten Rolle umgelenkt wird, dass eine oberhalb der fertigen Wand angeordnete Rolle vorgesehen ist, über die der Seil- oder Bandzug erneut umgelenkt wird und dass der Seil- oder Bandzug andernends an einem auf der gegenüberliegenden Seite der Wand angeordneten Schalungselement festgelegt ist. Dabei kann in einfacher Weise die Rolle auf die fertige Wand aufgesetzt sein, so dass sie erst nach der Fertigstellung der Wand in die Position oberhalb derselben verbracht werden muss.

Um insbesondere bei einem Ablassen der Schalung nach Fertigstellung der Wand diese nicht zu beschädigen, beispielsweise durch Verkanten, kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen ein, dass wenigstens ein Schalungselement formschlüssig an einem wandfesten Führungsprofil geführt ist. Solches kann nach Art von Nut und Feder in einfacher Weise gegeben sein. In der Praxis werden derartige Schalungselemente bevorzugt äquidistant eingesetzt werden, um Belastungen möglichst gleichmäßig auch zu verteilen.

In einfacher Weise kann die Schalung nach der Erfindung mit einem Gerüst versehen werden, wenn an einem oberen und an

einem unteren Rand eines Schalungselements ein Tragarm angelenkt ist, wenn die freien Enden der Tragarme in einer Seitenansicht diagonal verspannt sind und wenn an den freien Enden eine in einer Gebrauchslage vertikal aufgehende Stütze angeschlossen ist .

Nach Art eines Fachwerks wird hierdurch ein Trägerwerk ausgebildet, auf das Bohlen für ein Gerüst aufgelegt werden können. An der vertikal aufgehenden Stütze können ferner in üblicher Weise Netze, Planen oder dergleichen festgelegt werden .

Hierbei ist weiter von Vorteil, dass ein derartiges Gerüst mit der Schalung nach der Erfindung bei Gebrauch ortsveränderlich ist. Nach Entfernen der vertikal aufgehende Stütze können jedoch die Tragarme eines solchen Schalungselements für eine platzsparende Lagerung oder einen Transport auf das Schalungselement verschwenkt werden.

Nach der Erfindung ist weiter bei einer Schalung für eine ringförmig aufgehende Wand eines Rundbehälters vorgesehen, dass die Ständer an einem inneren Ring aus Schalungselementen angeordnet sind. Dies erfolgt bevorzugt in einer gleichmäßigen Teilung, so dass die auftretenden Kräfte, lediglich Normalkräfte, sicher aufgefangen werden können.

Insbesondere die Schalung nach der Erfindung erlaubt ein Verfahren im Betonbau für ein Einschalen einer ringförmig aufgehenden Wand eines Rundbehälters, bei dem gemäß des Anspruchs 18 darauf abgestellt ist, dass für einen weiteren Bauabschnitt die einen fertiggestellten Wandabschnitt einfassenden Schalungselemente durch Verringern des Radius der einen inneren Ring ausbildenden Schalungselemente und durch Vergrößern des Radius der einen äußeren Ring ausbildenden Schalungselemente die Schalungselemente von dem

fertiggestellten Wandabschnitt entfernt werden, dass die beiden Ringe der Schalungselemente gemeinsam an Ständern verfahren werden und dass durch Vergrößern des Radius der den inneren Ring ausbildenden Schalungselemente und durch Verkleinern des Radius der den äußeren Ring ausbildenden

Schalungselemente ein unterer Rand der Schalungselemente in Anlage an einen oberen Rand des fertiggestellten Wandabschnitts gebracht werden.

Erfindungsgemäß muss eine Schalung für einen Rundbehälter mit zunehmender Höhe des Bauwerks nicht mehr abgenommen werden, sondern wird die Schalung insgesamt angehoben. Hierzu ist vorgesehen, dass die Ringe durch Hubvorrichtungen verfahren werden, die sich auf an den Ständern festgelegte Schlitten abstützen. Das Verfahren sollte möglichst gleichmäßig, sowohl über den Umfang als auch in der Vertikalen, erfolgen, so dass ein Verkanten der Schalung und damit einhergehend eine mögliche Beschädigung des fertiggestellten Wandabschnitts oder der Schalung selbst vermieden wird.

Sind die Ringe angehoben, werden sie anschließend mit einem unteren Rand der Schalungselemente an dem oberen Rand des Wandabschnitts festgelegt und können dann die Hubvorrichtungen die Schlitten an den Ständern um den Verfahrweg nachführen, wobei dieser Verfahrweg dem Hub der Hubvorrichtung in etwa entspricht . Die nachgeführten Schlitten werden dann an den Ständern erneut festgelegt, womit erneut die Ausgangsbasis für einen weiteren Schritt der Fertigung geschaffen ist.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung können ferner nach Fertigstellung der Wand der innere und der äußere Ring der Schalungselemente gemeinsam abgelassen werden. Da dies mittels Seil- oder Bandzügen gemäß der Vorrichtung nach der Erfindung bevorzugt erfolgt, ist vorgesehen, dass an Ständer

angebundene Schalungselemente in einer regelmäßigen Teilung angeordnet sind und dass mittig zwischen den an den Ständern angebundenen Schalungselemente in Umfangsrichtung einstellbare Schalungselemente angeordnet sind für eine änderung des Radius eines Rings.

Aufgrund dieser Maßnahmen ist eine gleichmäßige, symmetrische Krafteinleitung wie Kraftverteilung gegeben.

Hinsichtlich dieser Belastungen sollten ferner änderungen des Umfangs durch Einstellen der Schalungselemente gleichmäßig erfolgen, weshalb solches bevorzugt mit Spindelantrieben oder hydraulisch bzw. pneumatisch erfolgt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich schematisch Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: einen Querschnitt durch eine doppelwandige Schalung nach der Erfindung,

Fig. 2: das Anheben der Schalung,

Fig. 3: ausschnittweise die Draufsicht auf eine eingeschalte, ringförmig aufgehende Wand und

Fig. 4: eine Ansicht einstellbarer Schalungselemente.

Anhand der Figuren 1 bis 4 wird die erfindungsgemäße Schalung an einem ringförmig aufgehenden, fertiggestellten

Wandabschnitt 1 beispielsweise eines Rundbehälters weiter erläutert . Die Schalung weist einen inneren Ring 2 gemäß Figur 3 und einen äußeren Ring 3 auf, die aus einer Vielzahl von Schalungselementen 4 bestehen.

Durch eine Vergrößerung des Radius des inneren Rings 2 bzw. eine Verringerung des Radius des äußeren Rings 3 können die Schalungselemente 4 der Ringe 2 , 3 mit ihren unteren Rändern einen oberen Rand 5 des fertiggestellten Wandabschnitts 1 einfassen. Sind die Ringe 2,3 festgelegt und stehen die

Schalungselemente 4 dem fertiggestellten Wandabschnitt 1 vor, kann der verbleibende Zwischenraum zwischen den Schalungselementen 4 bzw. Ringen 2,3 mit Beton verfüllt werden .

Für einen weiteren Bauabschnitt werden die Ringe 2 , 3 durch änderung ihrer Radien von dem ausgehärteten Wandabschnitt 1 gelöst und gemeinsam für einen weiteren Bauabschnitt angehoben .

Hierzu sind an dem inneren Ring 2 Ständer 6 parallel zu, jedoch von dem Wandabschnitt 1 beabstandet angeordnet. über den Umfang des inneren Rings 2 sind die Ständer 6 in einer gleichmäßigen Teilung angeordnet, bei dem Ausführungsbeispiel in einem Abstand von 90°.

An jedem Ständer 6 ist ein Schlitten 7 verfahrbar und festlegbar, angedeutet durch einen Einsteckbolzen 8, vgl. Fig. 1. Zwischen dem Schlitten 7 und einem Schalungselement 9 des inneren Rings 2 der Schalung ist eine hydraulische Hubvorrichtung 10 angeordnet, die die beiden von dem Wandabschnitt 1 gelösten Ringe 2 , 3 der Schalung für einen weiteren Bauabschnitt anhebt.

Sind der innere Ring 2 und der äußere Ring 3 erneut für einen weiteren Bauabschnitt am oberen Randabschnitt 5 festgelegt, verfährt die in zwei Richtungen wirkende Hubvorrichtung 10 den Schlitten 7 gleichfalls in eine neue, erhöhte Position, wo er gemäß Figur 1 wieder festgelegt wird.

Dabei entspricht der Verfahrweg des Schlittens 7 an dem Ständer 6 der Höhe der Schalung, die entsprechend den Abmessungen einer verwendeten Baustahlmatte und einer optimalen Arbeitshöhe vorzugsweise zwischen 1,80 m und 2,20 m liegt. Entsprechend hohe, einzelne Segmente 11,12 weist der Ständer 6 auf, an denen jeweils der Schlitten 7 festlegbar ist, womit der Ständer 6 optimal der Höhe der Wandabschnitte 1 für jeden Bauabschnitt anpassbar ist.

Um den äußeren Ring 3 durch die Hubvorrichtung 10 mit anzuheben, sind die sich gegenüberliegenden Schalungselemente 4 , 13 durch den Wandabschnitt 1 übergreifende Kragarme 14 verbunden, vgl. Fig. 2. Ist die Wand fertiggestellt, werden der innere Ring 2 und der äußere Ring 3 auf einen Boden 15 abgelassen. Hierzu wird ein Seilzug 16 an dem

Schalungselement 9 festgelegt, um eine an dem Fuß 17 des Ständers 6 angeordnete Rolle 18 umgelenkt, um eine oberhalb der fertigen Wand, vorzugsweise auf diese aufgesetzte Rolle 19 erneut umgelenkt und dann an dem Schalungselement 13 festgelegt.

Entsprechend der Umsetzung des inneren und äußeren Rings 2,3 für den Aufbau der Wand 1 erfolgt das Ablassen nach Fertigstellung der Wand 1 der beiden Ringe 2 , 3 sukzessive mittels der Hubvorrichtung 10.

Damit insbesondere beim Ablassen des inneren und äußeren Rings 2,3 die Schalung nicht verkantet, sondern gleichmäßig abgesetzt werden kann, weist das Schalungselement 31 eine in Fig. 3 vergrößert dargestellte Nut 20 noch auf, in die ein wandfestes Führungsprofil eingreift, nicht dargestellt, so dass das Schalungselement 31 an diesem Führungsprofil geführt wird.

Das Schalungselement 9 weist an seinem oberen und an seinem unteren Rand jeweils einen angelenkten Tragarm 21,22 noch auf, die in einer Seitenansicht gemäß Figur 1 oder 2 mit Drahtseilen 23,24 diagonal verspannt sind. An den freien Enden 25,26 der Tragarme 21,22 ist eine vertikal aufgehende Stütze 27 angeschlossen. Auf die Tragarme 21,22 sind Bohlen für ein Gerüst problemlos auflegbar, während an die Stütze 27 Planen, Netze oder dergleichen angehängt werden können.

An das Schalungselement 13 ist in Figur 1 ein Arbeitskorb 28 angeschlossen, der ein gefahrloses Arbeiten auch unterhalb des äußeren Rings 3 der Schalung erlaubt .

Für eine Veränderung eines Radius der Ringe 2,3 sind in einer regelmäßigen Teilung, hier mittig zwischen den an Ständern 6 angebundenen Schalungselementen 9, in Umfangsrichtung einstellbare Schalungselemente 29 vorgesehen, vergleiche Figur 4, was hier mittels Spindelantrieben 30 erfolgt.