METHOD AND APPARATUS FOR LIFTING OR SINKING BUILDINGS OR PARTS THEREOF BY USING HYDRAULIC-JACK UNITS WHICH CAN BE INDIVIDUALLY STEERED OR GROUPED

Abstract: 1. Method of eliminating tilt in existing buildings or parts of buildings, using hydraulic cylinderpiston units which can be controlled individually and/or in groups, characterized in that the tilt of the building or part of the building is measured as an actual value and is fed to a central controller (8) which by comparing this actual value with the dimensions of the building or part of the building and the positions of the cylinder-piston units (9) and/or groups thereof forms in the building or part of a building desired values which are fed to controllers (8, 11-n) provided on the cylinder-piston units (9) and the paths travelled by the cylinder-piston units (9) on a basis of the positioning signals formed by their associated controllers (8, 11-n) are measured as actual values and, in their controllers (8, 11-n) are constantly compared with the desired values fed in front the central controller (3) in order to form positioning signals for the cylinder-piston units (9).

Description: "Verfahren und Vorrichtung zum Heben und/oder Senken von Gebäuden oder -teilen, unter Verwendung von hydraulischen Zylinder-Xolben-Einheiten, welche einzeln und/oder gruppen weise zusammengefasst steuerbar sind" In Senkungsgebieten, wie z.B. in Bergbaugebieten, treten oft mals Schieflagen an Gebäuden auf, die zur Vermeidung grösserer Schäden möglichst frühzeitig zu beseitigen sind, dJh. die Ge bäude müssen wieder in die Horizontale oder zumindestens an nähernd in die horizontale Lage gebracht werden. Die möglichen Lagen der Hubebenen befinden sich unter den Bundamenten, in der Kellerwand über der Eellersohle oder unter der Keller- decke. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, eine Hilfskonstruktion aus Stahlträgern unter der Kellerdecke im Bereich neben allen tragenden Wänden einzubringen, welche nur für die Zwecke der Beseitigung der Schieflage, also für das Reben, Verwendung findet. leber diese Stahlkonstruktion müssen alle Gebäude lasten abgefangen und zur Begrenzung des Aufwandes auf mög lichst wenige Xubpunkte konzentriert werden, an denen hydrau lische Zylinder-Kolben-Einheiten angesetzt werden. Die hydrau lischen Zylinder-Kolben-Rinheiten sind auf besonders dafür zu errichtende Fundamente aufgesetzt. Der Nachteil dieses bekann ten Verfahrens besteht darin, dass dieses vergleichsweise auf wenaig ist, weil sich der Weinbau der Trägerkonstruktion und der für die hydraulischen .Zylinder-Kolben-Einheiten benötigten Pun- damente oftmals sehr schwierig gestaltet. So ist es z.B. möglich, dass zur Beschaffung des notwendigen Raumes Wände ganz oder teilweise abgebrochen werden müssten, um die Träger und Fundamente überhaupt in das Kellergeschoss einbringen und anordnen zu können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Steuerung der hydraulischen ZylindersKolben- Einheiten von Hand erfolgt. Es sind lediglich mechanische Hilfsmittel vorgesehen, z.B. in Form von Hubbegrenzern, welche derart geschaltet sind, dass bei Erreichen des Endanschlages an einer Zylinder-Kolben-Einheit über den Endanschlag die Abschalbung der anderen Zylinder-Kolben-Einheiten erfolgt. Die Steuerung der Zylinder-Eolben-Einheiten erfolgt einzeln oder zusammengefasst in Gruppen, und zwar abhängig von der optischen Beobachtung einer Bedienungsperson. Aus dieser Art der Steuerung ergibt sich die Gefahr einer Rissbildung im oberen Gebäude, da die Steuerungsmöglichkeit nur sehr grob ist. Ausser- dem ibt die Anzahl der Hubpunkte begrenzt. Eine grössere Anzahl wäre zwar grundsätzlich möglich, jedoch ist diese wiederum nicht überschaubar. Diese beschränkte tberwachungsmöglichkeit bringt die Gefahr mit sich, dass das anzuhebende Gebäude bzw. der anzuhebende Gebäudeteil infolge unterschiedlicher Hubwege an benachbarten Zylinder-Solben-Einheiten reisst, was wiederum mit erheblichen Folgekosten verbunden ist, um die aufgetretenen Risse zu beseitigen. Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile die Beseitigung von Schieflagen von Gebäuden bzw. Gebäudeteilen in völlig selbsttätiger Weise ermöglicht, um optimale Bedingungen sowohl hinsichtlich der von den Zy > linder-Kol- ben-Einheiten zurückzulegenden Wege und damit Begrenzung der zusätzlichen Spannungen im Baukörper als auch daraus resultieren die Vermeidung von Rissbildungen währenddem Hebens des Gebäudes zu erreichen. Gemäss der Erfindung wird dies verfahrensgemäss dadurch erreicht, dass die Schiefstellung des Gebäudes bzw. -teils als Ist-Wert ausgemessen und einem Zentralregler zugeführt wird, welcher durch Vergleich dieses Ist-Wertes mit den Abmessungen des Gebäudes bzw. -teils sowie den Positionen der Zylinder-Eolben-Ein- heiten und/oder Gruppen derselben im Gebäude bzw. -teil Soll Werte bildet, welche auf an den Zylinder-Eolben-Einheiten vorgesehene Regler gegeben werden und die von den Zylinder-Eolben- Einheiten aufgrund der von ihrem zugehörigen Reglern gebildeten Stellsignale zurückgelegten Wege als Ist-Werte gemessen und in ihren Reglern fortlaufend zur Bildung von Stellsignalen fur die Zylinder-Eolben-Einheiten mit den vom Zentralregler vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden. Durch diese Regelung ist es möglich, völlig unabhängig von der Beobachtung durch Bedienungspersonen die Schieflage eines Gebäudeteils oder eines ganzen Gebäudes laufend zu korrigieren, bis die angestrebte horizontale Lage oder eine nahezu horizontale Lage erreicht ist. Es bedarf lediglich zu Beginn der Ermittlung des Ist-Wertes der Schieflage eines Gebäudes, was beispielsweise auf optischem Wege erfolgen kann, woraufhin durch einen Vergleich dieses Ist-Wertes mit den Abme±- sungen des Gebäudes und den Positionen der Zylinder-Solben-Ein- heiten vom Zentralregler Soll-Werte für die einzelnen Zylinder Kolben-Einheiten gebildet werden, die von deren Reglern weiter zu Stellsignalen für die Zylinder-Kolben-Einheiten verarbeitet werden, so dass diese entsprechend ihrer'Position im-anzuhebenden Gebäude einen mehr oder weniger grossen Weg zurücklegen, welcher ständig gemessen und als Regelgrösse in die Regler der Zylinder Kolben-Einheiten zurückgegeben werden, in denen wiederum die sich aus der Änderung der Ist-Lage des Gebäudes ergebenden neuen Werte als Soll-Werte-vorgegeben werden und so eine fortlaufende Regelung erfolgt, bis das Gebäude die gewünschte Lage erreicht hat. Die Abweichung der Hubwege einzelner Reber von den Soll-Werten wirc vorzugsweise auf 0,5 mm begrenzt. Vorteilhaft findet als Zentralregler ein Rechner, vorzugsweise ein Microprozessor, Verwendung. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Regler der Zylinder-Kolben-Einheiten über eine serielle Schnittstelle mit dem Zentralregler verbunden, so dass vom Zentralregler aus je nach der Position der einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten ein mehr oder weniger grosser Hub durchgeführt werden kann. Die auf grund der von den Zylinder-Kolben-Einheiten zurückgelegten Wege gemessenen Ist-Werte werden von den Reglern der Zylinder-Solben-Einheiten auf den Zentralregler gegeben und in diesem mit den vorgegebenen Hubwerten verglichen. Durch diese Rückmeldung ist es möglich festzustellen, ob der den einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten vorgegebene Hub auch tatsächlich zurückgelegt worden ist. Sollte dieses nicht der Fall sein, d.h. also die Quittungasignale nicht beim Zentralregler ankommen, wird der Hebevorgang abgebrochen, da dann eine Störung vorliegen muss. Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens, bei welcher die hydraulischen Zylinder Kolben-Einheiten in den der Last ableitung dienenden tragenden Bauteilen, wie z.B. Wände, Scheiben, Stützen usw., vorgesehen sind. Vorteilhaft sind die Zylinder-Kolben-Einheiten jeweils mit einer Pumpe, einem Rydraulikbehälter sowie Steuerventilen ausgerüstet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine ausserordentlich kompakte Bauweise der einzelnen Zylinder-Kolben- Einheiten, welche eine schnelle und einfache Montage ermöglichen, da lediglich ein 220 V-Stromanschluss zu deq einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten für deren Miniaturpumpe verlegt zu. werden braucht. Die Xylinder-Solben-Einheiten werden in Ausnehmungen der tragenden Bauteile, z.B. unter der Kellerdecke des zu hebenden Gebäudes, eingesetzt, in einem so engen Abstand voneinander, dass es der Einbringung einer besonderen Trägerkonstruktion und der Vorsehung von Bandamenten für die Zylinder-Kolben- Einheiten nicht bedarf, da die tragenden Bauteile sowohl oberhalb als auch unterhalb der gewählten Hubebene ihre Punktionen behalten. Jede einzelne Zylinder-Kolben-Einheit ist vorteilhaft mit einem Weggeber ausgerüstet, so dass ein in sich geschlossener Regelkreis vorliegt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Figur 1 ein Blockschaltbild des Regelkreises, Figur 2 in schematischer Darstellung die Ansicht und Draufsicht einer Zylinder-Kolben-Einheit und Figur 3 in schematischer Darstellung die Anordnung einer Zylinder-Rolbent heit in einem tragenden Bauteil eines Gebäudes. Wie aus dem Blockschaltbild der Figur 1 hervorgeht, ist mit 1 der elektrische Anschluss an das übliche 220 V-lVetz bezeichnet. An die zu diesem Anschluss führenden Leitungen 2 ist der Zentralregler 3 angeschlossen, welcher von einem mischrechner mit terminal gebilaet ist. Die vom Zentralreg ler 3. errechneten Werte können über den Drucker 4 zum Ausdruck gebracht werden. Die vom Zentralregler 3 ermittelten Werte werden über die serielle Schnittstelle 5 über die vieradrige BUS-Leitung 7 auf den Regler 8 der Zylinder-Eolben- einheit 9 gegeben, die ausserdem mit einem Weggeber 10 verbunden ist. Wie aus Figur 1 hervorgeht, sind Regler 8, Zy linuer-Rolben-Einheit 9 sowie Weggeber 10 zu einer Einheit zusammengefasst, wie durch 6 angedeutet ist. Diese Einheit 6 stellt einen in sich geschlossenen Regelkreis dar. sind Die weiteren Regler 11, 12, 13, 14, 15-n über Stern- und Ring- leitungen 7 an das 220 V-Netz angeschlossen. Die Anzahl der Regler 8, 11-n und damit der zugehörigen Zylinder-Kolben-Ein- heiten 9 ist beliebig und richtet sich nach den Gegebenheiten des äeweiligen Bauwerkes. Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: In dem Zentralregler 1 wird die z.B. auf optischem Wege gemes- sene Schieflage eines Gebäudes eingegeben, ebenso die Positionen der einzelnen Zylinder-Rolben-Einheiten 8 im Gebäude. Aus der Schieflage und den Positionen der Zylinder-Kolben-Einheit 9 errechnet der Zentralregler 3 in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Höhe, um die das Gebäude schrittweise angehoben werden soll, beispielsweise um 3 cm, den jeweiligen Anhubweg der einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten 9. Diese Soll Werte werden den Reglern 8, 11-n der einzelnen Zylinder Kolben-Einheiten 9 vorgegeben, so dass der Anhebevorgang praktisch gleichzeitig erfolgt, wenn auch über die gemeinsamen Leitungen 7 der einzelnen Zylinder-olben-Einheiten zeitlich versetzt beaufschlagt werden. Die Zeitdifferenz ist jedoch so gering, dass diese in der Praxis vernachlässigbar ist, d.h. die einzelnen Zylinder-Kolben-Einheit an 9 beginnen nahezu gleichzeitig ihren Bubvorgang. Der Zentralregler 3 übermittelt über die serielle Scenitt- stelle 5 in Form eines parallelen seriellen Umsetzers mit Potentialtrennung die Sollvorgaben für die einzelnen Zylinder Kolben-Einheiten 9 an deren Regler 8, 11-n. Da diese mit einem Weggeber 10 gekoDpelt sind, findet eine Rückmeldung auf die zugehörigen Regler 8, 11-n statt u"d von diesen auch auf den Zentralregler 3, so dass in diesem ein Vergleich stattfinden kann, ob der vorgegebene Hubweg auch tatsächlich zurückgelegt worden ist. Wenn die Quittungsaignale von den einzelnen Reglern 8, 11-n nicht beim Zentralregler 3 ankommen, wird der Hebevorgang abgebrochen, da dann eine Störung vorliegen muss. Es können beliebig viele Zylinder-Kolben-Einheiten angeschlossen werden, und zwar gruppenweise oder einzel!-, wobei diese auch in H.intereinander- oder Parallelschaltung angeordnet sein können. Jede Einheit 6 stellt einen in sich geschlossenen Regelkreis or, wobei zusätzl@@ eine Hin- und Rückleitung zu dem Zentralregler 3 besteht. Dessen Werte können auf einem Bildschirm sichtbar gemacht und über einen gesonderten Drucker 4 ausgedruckt werden. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist an jede Zylinder-olben-Ein- heit 9 eine Elektrokleinpumpe 16 angeschlossen, aeren Vor- und Rücklaufleitungen 17 über Elektro-Magnetventile von dem zugehörigen Rechner 8 gesteuert sind. An der Zylinder-Kolben-Ein- heit 9 ist der Weggeber 10 angebracht, der elektrisch mit dem zugehörigen Regler 8 in Verbindung steht. Aus Figur n ist die Anordnung einer Zylinder-Kolben-Einheit R in der Nische 18 einer Innenwand eines Tellers ersichtlich, urd zwar wird diese nacn oben unc unten durch Stahlplatten 19 abgedeckt. Die obere Stahlplatte 19 liegt plan unterhalb der weller decke 20 an, während die untere Steuerplatte 19 auf einen Betonstein 21 aufgelegt ist, welcher in die Nische 18 eingesetzt ist.

Claims: P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zum Heben und/oder Senken von Gebäuden oder -teilen unter Verwendung von hydraulischen Zylinuer-bolben- Einheiten, welche einzeln und/oder gruppenweise zusammengefasst steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiefstellung des Gebäudes bzw -teils als Ist-Wert ausgemessen und einem Zentralregler (3) zugeführt wira, welcher durch Ver gleich dieses Ist-Wertes mit den Abmessungen des Gebäudes bzw. -teils sowie den Positionen der Zylinder-Kolben-Ein- heiten (9) und/oder Gruppen derselben im Gebäude bzw. -teil Soll-Werte bildet, welche auf an den Zylinser-holben-Einheiten (9) vorgesehene Regler (8, 11-n) gegeben werden und die von den Zylinder-Kolben-Finheiten (9) aufgrund der von ihren zugehörigen Reglern (8, 11-n) gebildeten Stellsignale zurückgelegten Wege als Ist-Werte gemessen und in ihren Reglern (8, 11-n) fortlaufend zur Bildung von Steilsignalen für die Zylinder Kolben-Einheiten (9) mit den vom Zentralregler (3) vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, dass als Zentralregler (3) ein Rechner, vorzugsweise MioroDrozessor, dient. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ekennzeichnet dass die Regler (8, 11-n) der Zylinder-kolben-Einheiten (9) über eine serielle Schnittstelle (5) mit dem Zentralregler (3) verbunden sind. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmessen der jeweili- gen Ist-Werte des Gebäudes auf optischem Wege erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenaen, dadurch wekennzeichnet, dass die aufgrund der von den Zylinder-kolben-Einheiten (9) zurückgelegten Wege gemessenen Ist-Werte von den Reglern (8 11-n) der Zylinner-rolben-Ein- heiten (9) auf den Zentralregler (3) gegeben und in diesem mit den vorgegebenen Hubwegen verglichen werden. 6. Vorrichtung zum Heben und/oder Senken von Gebäuden oder -teilen unter Verwendung von hydraulischen Zylinder-Kolben Einheiten, welche einzeln und/oder gruppenweise zusammengefasst steuerbar sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der fol genauen, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Zylinderolben-Einheiten (9) in den der Lastverteilung dienenden tra enden Bauteilen angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheiten (9) jeweils mit einer Pumpe (16), einem Hydraulikbehälter sowie Ste@erventilen ausgerüstet sind. 3. Vorrichtung nach AnsDruch 6 und/oder 7, dadurch zeR.ennzeichn2t, dass die Zylinder-Kolben-Einheiten (9) mit einem Weggeber (10) ausgerüstet sind.

Inventors: JUNG, HANS HELMUT
Applicants: JUMOE GEBAEUDEHEBUNGS GMBH
Application year: 1981
Main classification: E02D35
IPC codes: E02D35, E04G23