DE19943082C1

DE19943082C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Türmen grosser Höhe und großen Durchmessers aus Stahlbeton in Gleitschalung

Info

Publication number: DE19943082C1
Application number: DE19943082A
Authority: DE
Inventors: Hermann Theil; Richard Lienbacher
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2019-09-10

Abstract

Die Erfindung sieht vor, die Form und Stabilität von zylindrischen oder geraden prismatischen Türmen während des Gleitvorgangs zu sichern. Dafür werden die Aussteifungskonstruktionen für den Endzustand, wie horizontale Speichenräder, temporär in die Gleitschalung integriert und gleichzeitig für weitere Baubehelfe genutzt. DOLLAR A Bei sehr hohen Türmen, z. B. Kaminen für Aufwindkraftwerke, Kühltürme, Silos, die mehrere Aussteifungen benötigen, wird die oberste Aussteifung zur Stabiltätssicherung der freien Krone in die Gleitschalung integriert und dient als Standfläche für die Hebeeinrichtung der unteren Aussteifungen. Diese werden als Paket gehoben und die jeweils unterste auf Sollhöhe zurückgelassen und mit der Stahlbetonschale verbunden. DOLLAR A Die an der Gleitschalung befestigte Aussteifung sichert die geometrische Form und gibt der fertigen Stahlbetonschale die nötige Steifigkeit, z. B. unter Windlast. Sie kann als Aufstandsfläche für die oberen Stationen der seilgeführten Aufzüge und für die Tragkonstruktion von horizontalen Kübelbahnen, für die Materialverteilung über den Umfang, genutzt werden. DOLLAR A Bei sehr hohen hohlen Türmen, z. B. Aufwindkraftwerken, die mehrere Aussteifungen benötigen, trägt die Gleitschalung gleich mehrere Aussteifungen mit sich, von denen jeweils eine am jeweiligen Sollort abgelöst und an der dortigen Wand befestigt wird.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Herstellung von hohen, zylindrischen oder prismati schen Türmen mit großen Durchmessern, die Aussteifungen enthalten, um sie gegen Wind- oder Erdbebenlasten zu stabilisieren.

Stand der Technik

Es ist bekannt, hohe, hohle Türme aus Stahlbeton, deren Querschnitt über die Höhe konstant ist, mittels Gleitschalungen herzustellen, die kontinuierlich ge zogen werden und die Wände fugenlos erstellen. Bei dünnen Schalen werden die Türme innen ausgesteift, um sie gegen Verformung unter Windlast zu sta bilisieren. Die Aussteifungen werden, technologisch bedingt, nachträglich ein gebaut. Dabei entsteht für den im Bau befindlichen freien Wandabschnitt ein labiler Zustand.

Bei hohen Türmen großen Durchmessers besteht weiterhin die Gefahr der Verformung der Gleitschalung durch exzentrische Lasten und Staudruck, wo durch die betonierte Wand von der Sollgeometrie abweicht, die Spannungs verhältnisse sich unkontrollierbar verändern und die Stabilitätsprobleme dra stisch erhöht werden.

Aus der DE-OS 17 09 306 ist es bekannt, Gleitschalungen mittels radial ange ordneter Träger gegen Formänderungen zu stabilisieren.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicheres Verfahren zur formtreuen Herstel lung hoher Türme großen Durchmessers zu ermöglichen, bei gleichzeitiger Stabilitätssicherung im Bauzustand und Vereinfachung der Herstellung der bleibenden Aussteifung.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Verfahrensanspruchs 1 sowie Vorrichtungsanspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, die Gleitschalung, die den Umfang des Tur mes umschließt, mit der späteren Aussteifung des Turmes, i. d. R. einem waa gerechten Speichenrad, lösbar zu verbinden. Die somit mitgleitende Ausstei fung sichert damit bis zur endgültigen Verbindung mit der Wand die freie Schale gegen Beulen. Wenn in dem hohen hohlen Turm (Röhre) mehrere Aussteifungen benötigt werden, so sieht eine bevorzugte Ausführungsform 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 Ge samthöhe der dazwischen liegenden Aussteifungsringe passiert hat, wird das Paket gehoben und der untere als erster Aussteifungsring mit der Wand blei bend befestigt. Die mitgenommenen Zwischenringe werden für den nächsten Hub entkoppelt und verbleiben bis die Gleitschalung die nächste Ausstei fungshöhe passiert hat und der Hubvorgang sich wiederholt.

Die in die Gleischalung integrierte Aussteifung verbleibt als oberste Randaus steifung und kann für einen Umlaufgang, Flugwarnbefeuerung, Blitzschutz u. ä. genutzt werden.

Hohe Türme sind aus Projekten für Auswindkraftwerke bekannt. Der durch Temperaturunterschied erzeugte Naturzug treibt Windturbinen zur Stromer zeugung an.

Bekannt sind geplante Türme von 200 bis 1000 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 Druckringe mit radialen Verspannungen vor. Der Druckring wird als geschweißtes Kastenprofil aus Stahlblechen ausgeführt und nach der Befestigung an der Betonwand ausbe toniert. Ähnlich dem Speichenrad beim Fahrrad werden die Speichen nur auf Zug beabsprucht und haben demzufolge bei Ausführung in Stahl einen gerin gen Querschnitt. Diese Bauweise ist aus der DE 196 21 514 A1 bekannt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Herstellung von Auf windkraftwerken sondern läßt sich auch zur Herstellung von Hochhäusern und Silos verwenden. Die mit tragender "Lochfassade" als Röhre berechneten Hochhäuser haben aussteifende Deckenscheiben. Diese können von der obersten, ganz oder auch nur als Trägerrost, zur Formgebung als Lehre wie auch zur Aussteifung in die Gleischalung integrierten Deckenkonstruktion pa ketweise gehoben werden. Für die konstruktive Ausbildung kann das be kannte Liftslab-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 gehoben werden.

Am Beispiel eines 630 m hohen Kamins eines Aufwindkraftwerkes mit 70 m Durchmesser werden im folgenden die wesentlichen Konstruktionsmerkmale und Funktionsweisen erläutert.

Die im folgenden wiedergegebenen Figuren sind nur schematisch zu verste hen.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Aufwindkraftwerk mit 4 Aussteifungen im Turm. Die Fig. 2a bis e zeigen schematisch den Verfahrensablauf bei der Herstel lung eines Turmes mit 3 Aussteifungen:

Fig. 2a zeigt, wie eine Gleitschalung mit daran befestigter Aussteifung Turm wand herstellt. Die beiden unteren Aussteifungen des Turmes liegen unten be reits bereit.

Fig. 2b zeigt den Turm in einem Zustand, in dem die unteren beiden Ausstei fungen mittels der Hublitzen emporgezogen wurden und die untere Ausstei fung anschließend an der Turmwand befestigt wurde.

Fig. 2c zeigt, wie sich die Gleitschalung mit daran befestigter Aussteifung weiter emporgearbeitet hat, während die zweitunterste Aussteifung auf der unteren, an der Turmwand befestigten Aussteifung geparkt liegen bleibt.

Fig. 2d zeigt den Turm in einem Zustand, indem auch die zweitunterste Aus steifung, nachdem sie über Hublitzen emporgezogen wurde, an ihrer Sollage im Turm befestigt wurde.

Fig. 2e zeigt den Turm in dem Zustand, in dem die Aussteifung, welche als Aussteifung der Gleitschalung diente, als oberste Aussteifung des Turmes an der Turmwand befestigt wurde.

Fig. 3 zeigt detaillierter im Querschnitt durch den oberen Teil der erstellten Wand die Gleitschalung mit daran befestigter speichenradartiger Aussteifung.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Gleitschalung mit dem Speichenrad als Lehre und Aussteifung. Dargestellt sind die oberen Stationen der Material- und Per sonenaufzüge, die über den Umfang laufende Kübelbahn für die Betonvertei lung sowie die bei diesem Beispiel erforderlichen 96 Gleitschalungsjoche.

Fig. 5 zeigt die am Boden vormontierten Speichenräder der Wandaussteifung und den Hub des oberen Rades in die Startposition der Gleitschalung des Stahlbetonzylinders.

Die Fig. 6a und 6b zeigen weitere Einrichtungen der Gleitschalung:

- obere Station der seilgeführten Aufzüge
- Umlenkrollen der Windenseile
- horizontale Kübelbahn
- Arbeitsbühnen

Legende

1

Turmwand

2

Glasdach zur Erzeugung einer Temperaturerhöhung durch Treibhauseffekt

3

Aussteifung, z. B. speichenradartig (Kompressionsring)

4

Windturbine

5

Gleitschalung

6

Hublitze

7

Befestigung der Aussteifung an der Turmwand

8

Ringfahrbahn

9

Betonkübel

10

Oberbühne

11

Hängebühne

12

Verankerung der Aussteifung an der Gleitschalung

13

Sühne

14

Personentransport

15

Betonförderung

16

Bewehrung-Div.

17

Anhängung

18

Einlitzenheber

19

Verankerung

20

Heberbock

21

Windenseil

22

Personenförderkorb

23

Transportwagen

24

Bewehrungskorb

Claims

1. Verfahren zur Herstellung hoher Türme mit konstantem Innendurchmesser und gleichbleibender oder veränderlicher Wandstärke, die in ihrem Inneren Aussteifungen enthalten, und die mit Hilfe einer den Umfang umfassenden Gleitschalung hergestellt werden, wobei diese Gleitschalung gegen Verfor mung und damit auch der obere fertige Wandbereich bis zur endgültigen Aussteifung des Turmes gegen Beulen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Turmaussteifung, die im vollen deten Bauwerk später den Mantel gegen Verformungen sichert, während des Gleitvorganges temporär als Aussteifung der Gleitschalung in die Gleit schalungskonstruktion integriert wird und nach Erreichen der Turmhöhe mit der fertiggestellten Stahlbetonwand verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eventuelle weitere Aussteifungen unterhalb der obersten Turmaussteifung erst dann mittels Litzenhebern von der Gleit schalung aus emporgezogen werden, wenn diese die jeweilige Sollhöhe der betreffenden Aussteifung passiert hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Aussteifungen als Paket zusam men auf die Einbauhöhe der untersten Aussteifung angehoben werden, die unterste Aussteifung dann mit der fertigen Stahlbetonwand bleibend ver bunden wird und das Restpaket bis zum Erreichen der nächsten Ausstei fungsebene durch die Gleitschalung dort geparkt wird und sich der Hubvor gang dann wiederholt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung zylindrischer oder prisma tischer Türme von Aufwindkraftwerken verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Aussteifungen speichenradartige Rah men mit Nabe verwendet werden.

6. Gleitschalung zur Herstellung hoher Türme mit konstantem Innendurch messer und gleichbleibender oder veränderlicher Wandstärke, die in ihrem Inneren Aussteifungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Umfang des Turmes umfaßt und Mittel zur lösbaren Verbindung mit mindestens der obersten Turmausstei fung aufweist und daß sie bis zur Fertigstellung der Wand am Ort der ober sten Aussteifung des Turmes mit der dorthin gehörenden Aussteifung eine Einheit bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Gleitschalung lösbar integrierte Aussteifung eine Lehre für die formtreue Herstellung der Stahlbetonwand ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die temporär mit der Gleitschalung verbun dene oberste Aussteifung Basis für den Aufbau von Litzenhebern, Kübel bahnen und Aufzügen ist und Mittel zur Befestigung derselben besitzt und daß die Aussteifung an ihrem Außenrahmen so steif ausgeführt ist, daß sie nicht nur waagerecht wirkende Wind- und Erdbebenlasten auffängt, son dern auch die Gleitschalung gegen Verformungen aus exzentrischen La sten durch diese Einrichtungen sichert.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschalung im Grundriß im wesentli chen kreisringförmig, elliptisch oder polygonal ist und die daran angekop pelte temporäre Aussteifung und spätere Turmaussteifung die Form eines Speichenrades besitzt mit äußerem Rahmen als Felge und innerem Rah men als Nabe.