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EP 3 216 979 A1 |
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EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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Veröffentlichungstag: |
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13.09.2017 Patentblatt 2017/37 |
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Anmeldetag: 07.03.2016 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME |
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Benannte Validierungsstaaten: |
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MA MD |
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Anmelder: Kern Tunneltechnik SA |
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6900 Lugano (CH) |
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Erfinder: |
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- KERN, Annalisa
6900 Lugano (CH)
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Vertreter: Glück Kritzenberger Patentanwälte PartGmbB |
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Hermann-Köhl-Strasse 2a 93049 Regensburg 93049 Regensburg (DE) |
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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(57) Die Erfindung betrifft ein Schalungssystem (10; 60), insbesondere für den Tunnelbau,
umfassend wenigstens eine Stützanordnung (14) zur Abstützung von wenigstens einem
Schalungselement (16-26; 72-78), welches Schalungssystem ferner wenigstens eine Betonpumpe
(36), mehrere Betonzuführungen (42) zu dem Schalungselement und wenigstens eine Steuerung
(32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schalungselement (16-26; 72-78)
und/oder an der Stützanordnung (14) wenigstens zwei Drucksensoren (44; 92) an vertikal
unterschiedlichen Positionen angeordnet und mit der Steuerung (32) des Schalungssystems
verbunden sind, welche Drucksensoren (44; 92) konzipiert sind, den auf die Schalungselemente
(16-26; 72-78) einwirkenden Druck an wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Schalungselements
zu messen, und dass die Steuerung (32) konzipiert ist, die Betonzuführungen (42) individuell
in Abhängigkeit von dem Signal der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
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[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalungssystem, insbesondere für den Tunnelbau,
umfassend wenigstens eine Stützanordnung zur Abstützung einer aus mehreren Schalungselementen
bestehenden Schalung, welches Schalungssystem wenigstens eine Steuerung für die Abstützung
der Schalungselemente und die Betonzufuhr für den zu betonierenden Raum aufweist.
[0002] Ein derartiges Schalungssystem ist aus dem europäischen Patent
2 626 509 bekannt.
[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Schalungssystem derart weiterzubilden,
dass individuelle Verhältnisse bei der Erstellung einer Betonwand, insbesondere eines
Betongewölbes besser berücksichtigt werden können.
[0004] Diese Aufgabe wird durch ein Schalungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Diese Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches
15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten
abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind ebenfalls in
der Beschreibung und in den Zeichnungen offenbart.
[0005] Erfindungsgemäß sind an dem Schalungselement und/oder an der Stützanordnung wenigstens
zwei Drucksensoren vertikal in unterschiedlichen Positionen angeordnet und mit der
Steuerung des Schalungssystems verbunden. Die Drucksensoren sind konzipiert, den aufgrund
des in die Schalung eingefüllten Betons auf die Schalungselemente einwirkenden Druck
an wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Schalungselements zu messen. Die Steuerung
ist konzipiert, die Betonzuführungen individuell in Abhängigkeit von dem Signal der
Drucksensoren zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, den an unterschiedlichen
Stellen auf das Schalungselement bzw. vorzugsweise mehrere Schalungselemente einwirkenden
Betondruck zu erfassen und die Steuerung kann durch die Drucksensoren gemessenen Druckwerte
mit Sollwerten vergleichen und die Betonzuführung individuell so ansteuern, dass der
Betondruck an den unterschiedlichen Stellen der Schalungselemente gesetzten Vorgaben
entspricht. Auf diese Weise kann eine Betonwand, insbesondere ein Betongewölbe mit
vorgegebenen homogenen Materialeigenschaften in dem gesamten Wand- oder Gewölbebereich
hergestellt werden.
[0006] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat die Stützanordnung wenigstens
einen hydraulischen Stützträger zur Abstützung des Schalungselements und die Steuerung
ist konzipiert, die Kraft des Stützträgers in Abhängigkeit von dem in den Drucksensoren
gemessenen Druck zu steuern. Der Druck kann somit nicht nur über die individuelle
Betonzuführung, sondern auch über den Abstützdruck mittels der Stützträger einreguliert
werden. Zudem müssen die Drucksensoren nicht in der Schalung selbst vorgesehen sein,
sondern können an den Kraftaufnahmeelementen der Schalungselemente angeordnet sein,
z.B. an den Punkten, an denen die Trägerstruktur statisch das Schalungselement abstützt.
Insbesondere, wenn die gesamte Schalung aus mehreren Schalungselementen besteht, wie
das beim Tunnelbau üblich ist, ist man so in der Lage über die Abstützpunkte der Schalungselemente
den auf die einzelnen Schalungselemente einwirkenden Druck genau zu erfassen und die
Betonzuführungen und/oder die Abstützkraft der hydraulischen Stützträgern entsprechend
zu steuern bzw. zu regulieren.
[0007] In einer technisch einfachen Ausführungsform ist der Drucksensor an dem Verbindungspunkt
zwischen dem Stützträgern und dem Schalungselement und/oder der Stützanordnung angeordnet.
Eine derartige Anordnung ist leicht zu realisieren, z.B. durch an sich bekannte Kraftaufnehmer.
[0008] Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere eine Vielzahl von Drucksensoren flächig verteilt
über das Schalungselement angeordnet. Vorzugsweise sind die Drucksensoren gleichmäßig
über die gesamte Fläche der Wand und damit über die Fläche der Schalungselemente angeordnet,
wenn mehrere verwendet werden. Auf diese Weise kann eine sehr gute Druckverteilung
des Betons auf die Schalung erfasst und evtl. nachreguliert werden.
[0009] Vorzugsweise enthält das Schalungssystem wenigstens eine Rütteleinrichtung und die
Steuerung ist konzipiert, die Rütteleinrichtung in Abhängigkeit von dem in den Drucksensoren
gemessenen Druck zu steuern. Auf diese Weise kann in Bereichen, in welchen der auf
die Schalung einwirkende Betondruck zu niedrig ist, durch nachrüttelt des Betons in
den Bereichen erzielt werden, dass der Betondruck zunimmt. Die Rütteleinrichtung kann
z.B. in Verbindung mit den Schalungselementen angeordnet sein. Es können jedoch auch
Außenrüttler in Verbindung mit den Betonzuführungen vorgesehen werden, die Einfluss
auf die Viskosität des zugeführten Betons nehmen.
[0010] Vorzugsweise sind mehrere Rütteleinrichtungen an unterschiedlichen Stellen des Schalungselements
angeordnet und die Steuerung ist konzipiert, die Rütteleinrichtung individuell in
Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren zu steuern. Auf diese Weise kann ein
vorgegebenes Druckprofil des Betons auf die Schalungselemente erreicht werden, das
zu gewünschten homogenen Festigkeitseigenschaften der erstellten Betonwand über die
Fläche führt. Vorzugsweise sind die Rütteleinrichtungen flächig gleichmäßig über die
Schalungselemente verteilt angeordnet. Auf diese Weise kann über die Fläche der Schalung
eine gleichmäßige Verdichtung erzielt werden.
[0011] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerung konzipiert,
die Betonpumpe in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren zu steuern. So können
z.B. für unterschiedliche Betonzuführungen unterschiedliche Betonpumpen vorgesehen
sein und über den Förderdruck der Betonpumpe kann Einfluss genommen werden auf den
Druck, den der Beton auf das Schalungselement ausübt.
[0012] Vorzugsweise ist die wenigstens eine Betonpumpe über wenigstens eine Verteilereinrichtung
mit mehreren Betonzuführungen verbunden. Die Steuerung ist in diesem Fall dazu konzipiert,
die Verteilereinrichtung in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren zu steuern,
um auf diese Weise ein homogenes, vorgegebenes Druckprofil und damit gewünschte Materialeigenschaften
der erstellten Betonwand zu erzielen.
[0013] Vorzugsweise weist die Steuerung einen Bildschirm zur Darstellung der Schalungselemente
und der dort gemessenen Druckwerte auf. Auf diese Weise kann ein Operator sehen, welche
Druckwerte an unterschiedlichen Teilen der Schalungselemente aufgenommen wurden und
kann sogleich erfassen, ob der Beton in vorgegebener Weise dem Raum hinter den Schalungselementen
zugeführt worden ist. Dies ist z.B. bei der Erstellung eines Tunnelgewölbes äußerst
wichtig, da sichergestellt werden muss, dass der Beton an allen Stellen jenseits der
Schalungselemente durchgängig den Zwischenraum zwischen einer Tunnelwand und den Schalungselementen
ausfüllt und damit in der Lage ist, den geforderten Festigkeitseigenschaften des Tunnelgewölbes
zu genügen.
[0014] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schalungssystems hat dieses
zumindest vier Schalungselemente, die durch wenigstens vier Stützträger gegen die
Stützanordnung abgestützt sind. Eine derartige Anordnung ist somit für ein Tunnelgewölbe
sinnvoll, wobei die vier Schalungselemente mehr oder weniger den oberen Halbkreis
des Tunnelgewölbes bilden. Vorzugsweise sind hierfür die vier Schalungselemente gewölbt
und bilden eine Gewölbefläche für ein Tunnelgewölbe.
[0015] Da eine Tunnelschalung in der Regel sehr lang ist, hat das erfindungsgemäße Schalungssystem
vorzugsweise mehrere horizontal hintereinander angeordnete Stützanordnungen mit eigenen
Schalungselementen. Die Steuerung ist dann konzipiert, die Druckbeaufschlagung der
Schalungselemente der einzelnen Stützanordnungen individuell in Abhängigkeit von den
Druckwerten der Drucksensoren zu steuern. Auf diese Weise kann eine homogene Tunnelschalung
über eine größere Länge in einem Vorgang hergestellt werden, wobei über die Fläche
eine sehr gute Homogenität der Betonwand erzielt wird.
[0016] In einem erfindungsgemäßen Verfahren, das das erfindungsgemäße Schalungssystem nutzt,
wird eine Betonwand errichtet, in der mittels Drucksensoren der auf das Schalungselement
wirkende Druck an unterschiedlichen Stellen ermittelt wird und die wenigstens eine
Betonpumpe und/oder die Betonzuführung in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
gesteuert wird bzw. werden. Auf diese Weise kann durch die individuelle Steuerung
der Betonzuführung bzw. der Betonpumpe(n) dafür Sorge getragen werden, dass ein gleichmäßiges
Druckprofil oder ein vorgegebenes Druckprofil über die Fläche der Schalungselemente
erzielt wird, was Tunnelgewölbe mit geforderten Festigkeitseigenschaften mit sich
bringt.
[0017] Durch die Signale der Drucksensoren lassen sich auch Rütteleinrichtungen bzw. Verteilereinrichtungen
zwischen den Betonzuführungen ansteuern, um so die Betonzuführung zu den individuellen
Stellen zwischen einer Tunnelwand und den Schalungselementen möglichst gleichmäßig
und homogen zu füllen.
[0018] Neben den Signalen der Drucksensoren können auch die Signale anderer Sensoren wie
z.B. Temperatursensoren, optischer Sensoren oder chemischer Sensoren für die Steuerung
der Stützanordnung, der individuellen Betonzuführungen und der Rütteleinrichtungen
verwendet werden.
[0019] Durch die Erfindung können somit die Eigenschaften des in die Schalung eingefüllten
Betons festgestellt, ausgewertet und für die Steuerung der Betonzuführungen, Stützanordnung
und Rütteleinrichtungen genutzt werden. Zur besseren Bedienung hat die Steuerung vorzugsweise
einen Bildschirm, der das Schalungssystem flächig darstellt, als auch eine Betonfüllanzeige
für die unterschiedlichen Bereiche der Schalungselemente. Die gemessenen Kräfte werden
vorzugsweise über eine Software ausgewertet und digital sowie visuell angezeigt. Vorzugsweise
hat die Steuerung eine Schnittstelle zur Ansteuerung weiterer Komponenten, wie z.B.
eine Rütteleinrichtung, als auch zum Aufspielen der Daten auf externe Datenträger
bzw. auf einen zusätzlichen PC. Aufgrund der erfassten Signale der Drucksensoren kann
die Verdichtungssteuerung jenseits der Schalungselemente automatisch erfolgen.
[0020] Man hat durch die Erfindung eine Gegenkontrolle zur statischen Berechnung des Schalungsprozesses.
Die Sicherheit für das Schalungssystem als auch für die Personen, die das Schalungssystem
bedienen wird beträchtlich erhöht. Es werden homogenere und bessere Tunnelwände erzielt,
wodurch die Abläufe beim Betonieren optimiert werden. Durch die Erfindung wird die
Erstellung von Normen konformen Betonwänden und Gewölben erreicht. Die Ausgänge der
Steuerung können auch für Sicherheitssysteme genutzt werden, wenn Spannungsüberhöhung
oder Drucküberhöhungen an einzelnen Stellen der Schalungselemente erfasst werden sollten.
Die Erfindung trägt zur Qualitätssicherung des Bauwerks bei.
[0021] Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass über die gezielte Steuerung
der Betonpumpe und/oder der Betonzuführung und/oder der wenigstens einen Rütteleinrichtung
die Verdichtungsprozesse des Betons jenseits der Schalungselemente gezielt und individuell
gesteuert werden können, um somit gewünschte Materialeigenschaften der fertigen Betonwand
bzw. des fertigen Betongewölbes zu erzielen.
[0022] Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die einzelnen Komponenten der Erfindung
einfach oder mehrfach vorgesehen werden können bzw. diese können auch als integrierte
Einheit oder verteilt an mehreren Stellen ausgebildet sein. Die Steuerung kann mehrere
Rechner umfassen, die über die Länge des Tunnels verteilt sind. Ebenso weist üblicherweise
ein Tunnelschalungssystem eine Vielzahl von Schalungselementen auf, z.B. vier Schalungselemente
über dem Gewölbesektor verteilt und drei bis sechs Stützanordnungen hintereinander
mit jeweils vier Schalungselementen, so dass insgesamt die Anlage vorzugsweise zwischen
zehn und fünfzig Schalungselemente aufweist.
[0023] Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Rütteleinrichtung - Rüttler; Druckaufnehmer
- Drucksensor; Temperaturaufnehmer - Temperatursensor
[0024] Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnungen
beschrieben. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine stirnseitige Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Tunnelschalungssystem,
- Fig. 2
- einen Schnitt II-II aus Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Ansicht gemäß Fig. 1 mit einer Ansteuerung von Rütteleinrichtungen,
- Fig. 4
- eine Ansicht gemäß Fig. 1 mit einer Spiegeldifferenzstandskontrolle,
- Fig. 5
- eine Ansicht gemäß Fig. 1 mit einer individuellen Ansteuerung von Betonzuführungen,
- Fig. 6
- eine Ansteuerung gemäß Fig. 1 mit einer zentralen Erfassung und Auswertung von Drucksensoren,
- Fig. 7
- eine Ansicht VII aus Fig. 1,
- Fig. 8
- eine stirnseitige Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalungssystems
zur Herstellung von ebenen Wänden,
- Fig. 9
- eine Ansicht auf das Schalungssystem gemäß Fig. 8 von oben.
[0025] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Tunnelschalungssystem 10, das sich in einem ausgebrochenen
Tunnelgewölbe 12 befindet. Das erfindungsgemäße Tunnelschalungssystem 10 umfasst eine
Stützanordnung 14 zur Abstützung einer Schalung 15, die aus gelenkig miteinander verbundenen
Schalungselementen 16-26 besteht, deren Außenseite leicht gewölbt ist und dem Tunnelgewölbe
12 zuweist. Zwischen der Außenseite der Schalungselemente 16-26 und dem Tunnelgewölbe
bzw. der Tunnelnd 12 ist ein Leerraum 28 gebildet, der mit Beton 13 verfüllt wird.
Die Stützanordnung 14 enthält hydraulische Stützträger 30, um die Schalungselemente
16-26 mit einem vorgegebenen Druck gegen den eingefüllten Beton 13 abzustützen. Das
erfindungsgemäße Schalungssystem 10 wird gesteuert durch eine zentrale Steuerung 32,
die vorzugsweise einen Bildschirm 34 zur Darstellung des Schalungssystems der zugeordneten
Messwerte aufweist. Das Schalungssystem 10 umfasst ferner eine Betonförderpumpe 36
mit einer Verteilereinrichtung 38 und Betonleitungen 40, die zu einzelnen Betonzuführungen
42 laufen, die in den Fig. 2 und 5 genauer dargestellt sind. Die zentrale Steuerung
32 ist mit Druckaufnehmern 44 verbunden, als auch mit Temperaturaufnehmern oder Ultraschallmessgeber
46, die sowohl den auf die Schalungselemente 16-26 einwirkenden Druck aufgrund des
eingefüllten Betons als auch die Temperatur des Betons erfassen, um somit der zentralen
Steuerung 32 Rückmeldung zugeben, zum einen über die Dichte und den Füllgrad des Betons
in dem Zwischenraum zwischen der Außenseite der Schalungselemente 16-26 und der Tunnelwand
12 als auch über die chemische Reaktion beim Abbinden des Betons, die mit einer Wärmeerzeugung
oder einere Veränderung der Dichte einhergeht. Durch die Erfassung der Temperatur
oder der Dichte kann somit gut erfasst werden, wie weit die Abbinde-Reaktion vorangeht.
Optional ist hierfür die Steuerung auch mit einem Betonanalyseeinrichtung 48 verbunden,
das z.B. das Abbindeverhalten einer Betonprobe als auch evtl. dessen Festigkeit auswertet,
um damit Rückschlüsse auf die Festigkeit und des Betons zwischen den Schalungselementen
16-26 und der Tunnelwand schließen zu können.
[0026] Die Steuerung 32 ist selbstverständlich mit der Betonpumpe 36 verbunden, als auch
mit der Verteilereinrichtung 38. Des Weiteren hat die Steuerung vorzugsweise einen
USB-Anschluss 50, als auch einen Funkanschluss 52, z.B. Wi-Fi® oder Bluetooth®.
[0027] Durch die in Fig. 1 dargestellte Erfassung der Temperatur- Dichte und Druckverhältnisse
ist es dem Schalungssystem möglich, die einzelnen Betonzuführungen 42 und/oder die
Hydraulikstützen 30 derart zu steuern, dass zum einen der Beton in einer gewünschten
Weise einfließt und verdichtet wird, als auch den vorgegebenen Druckverhältnissen
entsprechen, um so eine gewünschte Qualität der Betonschalung sicherzustellen.
[0028] Fig. 3 zeigt ebenfalls das Schalungssystem 10 aus Fig. 1, wobei hier die Verbindung
der zentralen Steuerung 32 mit Rüttlern 54 dargestellt ist. Die zentrale Steuerung
32 kann die einzelnen Rüttler 54 in Abhängigkeit von den Sensorwerten individuell
ansteuern, um so eine gezielte Verdichtung des Betons in den unterschiedlichen Bereichen
der Tunnelwand 12 zu bewirken, um so eine möglichst homogene Betonqualität über die
gesamte Tunnelwand 12 sicherzustellen.
[0029] Fig. 4 zeigt die Verbindung der zentralen Steuerung 32 mit Spiegeldifferenz-Sensoren
56, welche beispielsweise Drucksensoren, optische Sensoren, Thermosensoren, Ultraschallsensoren
oder chemische Sensoren sein können. Diese Spiegeldifferenz-Sensoren 56 sind gleichmäßig
über die Außenseite der Schalungselemente 16-26 verteilt. Auf diese Weise ist es leicht
möglich, einen unterschiedlichen Füllstand h1, h2 des Betons 13 an den beiden Seiten
der Tunnelwandung zu erfassen und durch individuelle Ansteuerung der Betonzuführungen
42 und Rüttler 54 dafür Sorge zu tragen, dass der Füllspiegel auf beiden Seiten gleichmäßig
ist bzw. ausgeglichen wird.
[0030] Fig. 5 zeigt die Verbindung der zentralen Steuerung 32 mit den einzelnen Betonzuführungen
42. Durch die Ansteuerung der Betonpumpe 36 und der Verteilereinrichtung 38 und weiterer
nicht dargestellter Verteilerelemente, wie z.B. Sperrventile, ist es möglich, den
Beton gezielt den einzelnen Betonzuführungen 42 zuzuführen, um so eine homogene Betonzufuhr
zu erreichen. Idealerweise erfolgt die Betonzufuhr über die relativ gleichmäßig verteilten
Betonzuführungen 42 in Verbindung mit einer entsprechenden Betätigung der Rütteleinrichtungen
54 aus Fig. 3.
[0031] Fig. 6 zeigt die Verbindung der zentralen Steuerung 32 mit Druckaufnehmern 58, die
sich gleichmäßig über den oberen Abschnitt der Tunnelschalung erstrecken, d.h. über
die oberen Schalungselemente 20-24, so dass durch diese Anordnung von Druckaufnehmern
58 verifiziert werden kann, ob der Beton 13 zwischen der Tunnelwandung 12 und der
Außenseite der Schalungselemente 16-26 tatsächlich vollständig gefüllt ist, was sich
in entsprechenden Druckwerten niederschlägt. Diese Druckaufnehmer können auch als
Hydraulikzylinder ausgebildet sein, die einen steuerbaren Abstützdruck für die Schalungselemente
liefern. Diese Druckaufnehmer 58 können daher auch zur Drucksteuerung des Abstützdrucks
der Schalungselemente 20 bis 24 verwendet werden.
[0032] Schließlich zeigt Fig. 7 eine Aufsicht auf das erfindungsgemäße Schalungssystem gemäß
den Fig. 1-6, allerdings in Alleindarstellung, d.h. nicht in Betriebsposition in einer
Tunnelgewölbe 12.
[0033] Fig. 8 zeigt ein Schalungssystem 60 zur Herstellung gerader Wände. Das Schalungssystem
60 umfasst eine Stützanordnung 62, eine zentrale Steuerung 32 mit einem Display 34,
eine Betonpumpe 36, evtl. eine Verteilereinrichtung, die nicht dargestellt ist, optional
eine Betonanalyseeinrichtung 48 und eine Anzahl an ebenen Schalungselementen 72-78,
die übereinander und nebeneinander angeordnet sind, um so eine Wand gewünschter Größe
zu bilden. Die Steuerung ist über eine erste Steuerleitung 80 mit Betonzuführungen
82 verbunden. Über eine zweite Steuerleitung 84 ist die Steuerung 32 mit einem Temperatursensor
oder Ultraschallsensor 86 verbunden. Über eine dritte Steuerleitung 88 und eine vierte
Steuerleitung 90 ist die Steuerung 32 mit Druckaufnehmern 92 verbunden. Auf diese
Weise erfasst die zentrale Steuerung 32 die Druckverhältnisse als auch die Temperaturverhältnisse
an der dem Beton 13 zugewandten Seite der Schalung 71, die aus den einzelnen Schalungselementen
72-78 gebildet wird.
[0034] Fig. 9 zeigt das Schalungssystem 60 aus Fig. 8 in Aufsicht. Es sei hier bemerkt,
dass in den Figuren identische oder funktionsgleiche Teile mit identischen Bezugszeichen
versehen sind.
[0035] Die Erfindung kann von der dargestellten Ausführungsform abweichen, die somit nicht
als begrenzend für den Erfindungsgedanken verstanden werden soll. Die Erfindung kann
innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche beliebig variiert werden.
Bezugszeichenliste
[0036]
- 10
- Tunnelschalungssystem
- 12
- Tunnelwand - Tunnelgewölbe
- 13
- Betonschicht
- 14
- Stützanordnung
- 15
- Schalung
- 16-26
- Schalungselemente
- 28
- Leerraum
- 30
- Stützzylinder/Stützträger
- 32
- zentrale Steuerung
- 34
- Bildschirm
- 36
- Betonförderpumpe
- 38
- Verteilereinrichtung
- 40
- Betonleitungen
- 42
- Betonzuführungen in die Schalung
- 44
- Druckaufnehmer
- 46
- Temperaturaufnehmer/Ultraschallsensoren
- 48
- Betonanalyseeinrichtung
- 50
- USB- oder sonstiges Interface
- 52
- Wi-Fi oder WLAN-Transmitter
- 54
- Rüttler
- 56
- Sensoren
- 58
- Druckaufnehmer
- 60
- Schalungssystem für ebene Wände
- 71
- Ebene Schalung
- 80
- erste Steuerleitung
- 82
- Betonzuführung
- 84
- zweite Steuerleitung
- 86
- Temperatursensor/Ultraschallsensor
- 88
- dritte Steuerleitung
- 90
- vierte Steuerleitung
- 92
- Drucksensor
1. Schalungssystem (10; 60), insbesondere für den Tunnelbau, umfassend wenigstens eine
Stützanordnung (14) zur Abstützung von wenigstens einem Schalungselement (16-26; 72-78),
welches Schalungssystem ferner wenigstens eine Betonpumpe (36), mehrere Betonzuführungen
(42) zu dem Schalungselement und wenigstens eine Steuerung (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schalungselement (16-26; 72-78) und/oder an der Stützanordnung (14) wenigstens
zwei Drucksensoren (44; 92) an vertikal unterschiedlichen Positionen angeordnet und
mit der Steuerung (32) des Schalungssystems verbunden sind, welche Drucksensoren (44;
92) konzipiert sind, den auf die Schalungselemente (16-26; 72-78) einwirkenden Druck
an wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Schalungselements zu messen, und dass
die Steuerung (32) konzipiert ist, die Betonzuführungen (42) individuell in Abhängigkeit
von dem Signal der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
2. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (14) wenigstens einen hydraulischen Stützträger (30) zur Abstützung
des Schalungselements (16-26; 72-78) aufweist, wobei die Steuerung (32) konzipiert
ist, die Kraft des Stützträgers (30) in Abhängigkeit von den mit den Drucksensoren
(44; 92) gemessenen Druckwerten zu steuern.
3. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (44; 92) am Verbindungspunkt zwischen dem Stützträger (30) und dem
Schalungselement (16-26; 72-78) und/oder der Stützanordnung (14) angeordnet ist.
4. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drucksensoren (44; 92) flächig verteilt über das Schalungselement (16-26;
72-78) angeordnet sind.
5. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drucksensoren (44; 92) zwischen dem Schalungselement (16-26; 72-78) und der
Stützanordnung (14) angeordnet sind.
6. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungssystem wenigstens eine Rütteleinrichtung (54) umfasst, und dass die
Steuerung (32) konzipiert ist, die Rütteleinrichtung (54) in Abhängigkeit von den
mit den Drucksensoren (44; 92) gemessenen Druckwerten steuerbar ist.
7. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rütteleinrichtungen (54) an unterschiedlichen Stellen des Schalungselements
(16-26; 72-78) angeordnet sind, und dass die Steuerung (32) konzipiert ist, die Rütteleinrichtungen
individuell in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
8. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rütteleinrichtung (54) in einer Betonzuführung angeordnet ist.
9. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (32) konzipiert ist, die Betonpumpe (36) in Abhängigkeit von den Signalen
der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
10. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betonpumpe (36) über wenigstens eine Verteilereinrichtung (38)
mit den Betonzuführungen (42) verbunden ist, und dass die Steuerung (32) konzipiert
ist, die Verteilereinrichtung (38) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) zu steuern.
11. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (32) einen Bildschirm (34) zur Darstellung der Schalungselemente (16-26;
72-78) und der dort gemessenen Druckwerte aufweist.
12. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest vier Schalungselemente (16-26; 72-78) aufweist, die durch wenigstens
vier Stützzylinder (30) gegen die Stützanordnung (14) abgestützt sind.
13. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungselemente (16-26) gewölbt sind und eine Schalung (15) für ein Tunnelgewölbe
bilden.
14. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere horizontal hintereinander angeordnete Stützanordnungen (14) mit eigenen
Schalungselementen (16-26; 72-78) enthält, und dass die Steuerung (32) konzipiert
ist, die Druckbeaufschlagung der Schalungselemente der einzelnen Stützanordnungen
(14) in Abhängigkeit von den Druckwerten der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
15. Verfahren zum Errichten einer Betonwand mit einem Schalungssystem (10; 60) nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drucksensoren (44; 92) der auf das Schalungselement (16-26; 72-78) wirkende
Betondruck an unterschiedlichen Stellen ermittelt und die wenigstens eine Betonpumpe
(36) und/oder die Betonzuführungen (42) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) gesteuert wird/werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rütteleinrichtung (54) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) gesteuert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verteilereinrichtung zwischen den Betonzuführungen (42) in Abhängigkeit
von den Signalen der Drucksensoren (44; 92) gesteuert wird.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Schalungssystem (10; 60), insbesondere für den Tunnelbau, umfassend wenigstens eine
Stützanordnung (14) zur Abstützung von wenigstens einem Schalungselement (16-26; 72-78),
welches Schalungssystem ferner wenigstens eine Betonpumpe (36), mehrere Betonzuführungen
(42) zu dem Schalungselement und wenigstens eine Steuerung (32) aufweist, wobei an
dem Schalungselement (16-26; 72-78) und/oder an der Stützanordnung (14) wenigstens
zwei Drucksensoren (44; 92) an vertikal unterschiedlichen Positionen angeordnet und
mit der Steuerung (32) des Schalungssystems verbunden sind, welche Drucksensoren (44;
92) konzipiert sind, den auf die Schalungselemente (16-26; 72-78) einwirkenden Druck
an wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Schalungselements zu messen, wobei
die Steuerung (32) konzipiert ist, die Betonzuführungen (42) individuell in Abhängigkeit
von dem Signal der Drucksensoren (44; 92) zu steuern und wobei die Stützanordnung
(14) wenigstens einen hydraulischen Stützträger (30) zur Abstützung des Schalungselements
(16-26; 72-78) aufweist, wobei die Steuerung (32) konzipiert ist, die Kraft des Stützträgers
(30) in Abhängigkeit von den mit den Drucksensoren (44; 92) gemessenen Druckwerten
zu steuern.
2. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (44; 92) am Verbindungspunkt zwischen dem Stützträger (30) und dem
Schalungselement (16-26; 72-78) und/oder der Stützanordnung (14) angeordnet ist.
3. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drucksensoren (44; 92) flächig verteilt über das Schalungselement (16-26;
72-78) angeordnet sind.
4. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drucksensoren (44; 92) zwischen dem Schalungselement (16-26; 72-78) und der
Stützanordnung (14) angeordnet sind.
5. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungssystem wenigstens eine Rütteleinrichtung (54) umfasst, und dass die
Steuerung (32) konzipiert ist, die Rütteleinrichtung (54) in Abhängigkeit von den
mit den Drucksensoren (44; 92) gemessenen Druckwerten steuerbar ist.
6. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rütteleinrichtungen (54) an unterschiedlichen Stellen des Schalungselements
(16-26; 72-78) angeordnet sind, und dass die Steuerung (32) konzipiert ist, die Rütteleinrichtungen
individuell in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
7. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rütteleinrichtung (54) in einer Betonzuführung angeordnet ist.
8. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (32) konzipiert ist, die Betonpumpe (36) in Abhängigkeit von den Signalen
der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
9. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betonpumpe (36) über wenigstens eine Verteilereinrichtung (38)
mit den Betonzuführungen (42) verbunden ist, und dass die Steuerung (32) konzipiert
ist, die Verteilereinrichtung (38) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) zu steuern.
10. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (32) einen Bildschirm (34) zur Darstellung der Schalungselemente (16-26;
72-78) und der dort gemessenen Druckwerte aufweist.
11. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest vier Schalungselemente (16-26; 72-78) aufweist, die durch wenigstens
vier Stützzylinder (30) gegen die Stützanordnung (14) abgestützt sind.
12. Schalungssystem (10; 60) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungselemente (16-26) gewölbt sind und eine Schalung (15) für ein Tunnelgewölbe
bilden.
13. Schalungssystem (10; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere horizontal hintereinander angeordnete Stützanordnungen (14) mit eigenen
Schalungselementen (16-26; 72-78) enthält, und dass die Steuerung (32) konzipiert
ist, die Druckbeaufschlagung der Schalungselemente der einzelnen Stützanordnungen
(14) in Abhängigkeit von den Druckwerten der Drucksensoren (44; 92) zu steuern.
14. Verfahren zum Errichten einer Betonwand mit einem Schalungssystem (10; 60) nach einem
der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drucksensoren (44; 92) der auf das Schalungselement (16-26; 72-78) wirkende
Betondruck an unterschiedlichen Stellen ermittelt und die wenigstens eine Betonpumpe
(36) und/oder die Betonzuführungen (42) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) gesteuert wird/werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rütteleinrichtung (54) in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren
(44; 92) gesteuert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verteilereinrichtung zwischen den Betonzuführungen (42) in Abhängigkeit
von den Signalen der Drucksensoren (44; 92) gesteuert wird.
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