DE102013100176A1 - Turm, insbesondere für Stromleitungen - Google Patents
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Abstract
Turm (1), insbesondere für Stromleitungen, umfassend: – ein Fundament (14); – mehrere auf dem Fundament (14) übereinander angeordnete, in Schleuderbetonbauweise hergestellte Turmsegmente (2, 9, 23), die einen Hohlraum (7) umschließen, der nach der Montage der Turmsegmente (2, 9, 23) teilweise mit Ortbeton (6) gefüllt ist; und – in dem verbleibenden Hohlraum (7) angeordnete, eine Vorspannung erzeugende Spannstähle (8).
Description
- Die Erfindung betrifft einen Turm, insbesondere für Stromleitungen.
- Im Zuge des gegenwärtig geplanten Netzausbaus ist die Errichtung einer großen Zahl von neuen Türmen oder Masten für Stromleitungen erforderlich, an denen die benötigten Stromleitungen befestigt werden.
- Für Masten oder Türme für Stromleitungen sind unterschiedliche Bauweisen gebräuchlich. Freileitungsmasten für Hochspannungsleitungen werden z. B. in Stahlvollwandbauweise hergestellt. Für Mittelspannungsleitungen werden Betonfreileitungsmasten verwendet, die in Schleuderbetonbauweise hergestellt werden. Durch eine aufgebrachte Vorspannung wird sichergestellt, dass der Beton in allen Betriebsbedingungen auf Druck, nicht jedoch auf Zug belastet wird. Freileitungsmasten für Mittelspannungsleitungen werden auch in Stahlvollwandbauweise errichtet, dazu werden kantige konische Profile verwendet, z. B. ein Achteckquerschnitt.
- Der Trend zu höheren und damit auch größeren und schwereren Türmen bzw. Turmsegmenten, die am vorgesehenen Aufstellort aufeinander gesetzt und montiert werden, führt jedoch in der Praxis zu dem Problem, dass die Größe der einzelnen Turmsegmente durch die Transportmöglichkeiten hinsichtlich Gewicht und Länge begrenzt wird. Die einzelnen Turmsegmente müssen daher mit speziellen Stößen versehen werden, die eine Befestigung benachbarter Turmsegmente ermöglichen. Die Herstellung dieser Stöße und die Montage der einzelnen Turmsegmente verteuert sich dadurch allerdings beträchtlich.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Turm, insbesondere für Stromleitungen, anzugeben, der einfacher und kostengünstiger aufgebaut ist und dessen Montage leichter durchgeführt werden kann.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Turm, insbesondere für Stromleitungen, vorgesehen, umfassend: ein Fundament, mehrere auf dem Fundament übereinander angeordnete, in Schleuderbetonbauweise hergestellte Turmsegmente, die einen Hohlraum umschließen, der nach der Montage der Turmsegmente teilweise mit Ortbeton gefüllt ist und in dem verbleibenden Hohlraum angeordnete, eine Vorspannung erzeugende Spannstähle.
- Für den erfindungsgemäßen Turm wird eine neue Bauweise verwendet, bei der zunächst in einem Fertigteilwerk die mehreren benötigten Turmsegmente in Schleuderbetonbauweise hergestellt werden. Diese Turmsegmente sind als konische Röhren ausgebildet und vergleichsweise dünn, dementsprechend ist ihre Masse verhältnismäßig gering, so dass diese als Halbfertigteile hergestellten Turmsegmente verhältnismäßig einfach an den vorgesehenen Einbauort transportiert werden können.
- An dem vorgesehenen Einbauort werden die Turmsegmente aufeinandergesetzt, der Hohlraum im Inneren der Turmsegmente wird zumindest teilweise mit Ortbeton gefüllt, so dass sich ein Verbundkörper ergibt, der aus den in Schleuderbetonbauweise hergestellten Turmsegmenten und aus dem in das Innere eingebrachten Ortbeton besteht. Vorzugsweise wird nach dem Montieren der Turmsegmente eine Innenschalung errichtet, wodurch ein Ringraum im Inneren der Turmsegmente zwischen der Innenseite der Turmsegmente und der Innenschalung mit Ortbeton gefüllt werden kann, so dass ein mittlerer, zentraler Bereich des Turms, innerhalb der Innenschalung, als Hohlraum erhalten bleibt. In diesem Hohlraum können Spannstähle angeordnet werden, die eine Vorspannung in den in Schleuderbetonbauweise hergestellten Turmsegmenten erzeugen.
- Bei dem erfindungsgemäßen Turm kann es vorgesehen sein, dass der Ortbeton eine schlaffe Zusatzbewehrung aufweist. Die schlaffe Zusatzbewehrung wird nach der Errichtung der Innenschalung montiert und mit Ortbeton vergossen.
- Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die schlaffe Zusatzbewehrung in dem Ortbeton zwischen dem Fundament und dem untersten Turmsegment durch einen Übergreifungsstoß oder eine Muffe miteinander verbunden ist. Auf diese Weise kann vergleichsweise kostengünstig eine Verbindung zweier Bauteile hergestellt werden. Dasselbe gilt für eine schlaffe Zusatzbewehrung zweier benachbarter Turmsegmente im Ortbeton, die ebenfalls durch einen Übergreifungsstoß oder eine Muffe miteinander verbunden sein kann.
- Bei dem erfindungsgemäßen Turm kann zwischen benachbarten Turmsegmenten eine Stoßfuge ausgebildet sein, die vorzugsweise mit Mörtel verpresst ist. Die Stoßfuge ermöglicht ein passgenaues Aufeinandersetzen von zwei benachbarten Turmsegmenten, das Verpressen mit Mörtel verbindet die beiden Turmsegmente, so dass die Verbindungsstelle dicht und somit vor Witterungseinflüssen geschützt ist.
- Im Hinblick auf die vorgesehene Verwendung kann der erfindungsgemäße Turm wenigstens eine Traverse für Stromleitungen aufweisen. In Abhängigkeit des vorgesehenen Einsatzzwecks kann ein Turm natürlich auch mehrere vertikal beabstandete Traversen aufweisen.
- Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Turms kann vorsehen, dass auf der Oberseite des Turms ein Turmkopf aufgesetzt ist, an dem die Spannstähle verankert sind. Der Turmkopf kann als Fertigteil oder Halbfertigteil oder in Ortbetonbauweise hergestellt sein, er weist eine Reihe von Durchgangslöchern auf, durch die Spannstähle geführt werden, die im oder am Turmkopf verankert sind. Der Turm kann an der Oberseite eine zentrale Öffnung aufweisen.
- Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Turms, insbesondere für Stromleitungen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Herstellen eines Fundaments aus Ortbeton oder als Betonfertigteil, Herstellen mehrerer Turmsegmente in Schleuderbetonbauweise, Transportieren der Turmsegmente an einen Aufstellort und Montage der Turmsegmente aufeinander, Herstellen einer Schalung im Inneren der Turmsegmente, Betonieren eines durch die Innenseite der Turmsegmente und die Schalung gebildeten Ringraums mit Ortbeton, und Montieren von Spannstählen in einem im Inneren der Schalung verbleibenden Hohlraum.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass auf die Spannstähle nach der Montage eine festgelegte Vorspannung mit einer Spannpresse aufgebracht wird. Nach dem Aufbringen der Vorspannung bleiben die Spannstähle in dieser Position fixiert, wodurch sichergestellt ist, dass die Turmsegmente bei allen auftretenden Lasten lediglich Druckkräfte erfahren, jedoch keine Zugkräfte.
- Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Turms; -
2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Turm; -
3 eine geschnittene Seitenansicht einer Stoßfuge zwischen zwei Turmsegmenten eines erfindungsgemäßen Turms; -
4 eine geschnittene Seitenansicht eines auf einem Fundament angeordneten Turmsegment eines erfindungsgemäßen Turms; und -
5 eine geschnittene Seitenansicht eines Turmkopfes eines erfindungsgemäßen Turms. -
1 zeigt einen Schnitt durch einen Turm1 , wobei lediglich eine Hälfte des symmetrischen Turms gezeigt ist. Der Turm1 besteht aus mehreren übereinander angeordneten Turmsegmenten2 , die in Schleuderbetonbauweise hergestellt sind.1 zeigt ein Detail eines derartigen konischen Turmsegments2 . In der geschnittenen Ansicht von1 erkennt man, dass das Turmsegment2 eine waagerechte und/oder eine wendelförmige Bewehrung3 aufweist. Die Wandstärke eines Turmsegments2 ist vergleichsweise gering, dementsprechend kann ein in einem Fertigteilwerk in Schleuderbetonweise als Halbfertigteil hergestelltes Turmsegment2 wegen seines geringen Gewichts vergleichsweise einfach transportiert werden. Nach dem Transport an einen vorgesehenen Aufstellort werden mehrere konische Turmsegmente2 aufeinandergesetzt, anschließend wird im Inneren des Turmsegments2 eine Schalung4 montiert, zusätzlich wird in diesem Ringraum eine schlaffe Zusatzbewehrung5 angebracht. Der Ringraum zwischen der Schalung4 und der Innenseite des Turmsegments2 wird anschließend mit Ortbeton6 gefüllt, wobei die Wandstärke des Ortbetons6 ein Mehrfaches der Wandstärke des Turmsegments2 beträgt. Innerhalb der Schalung4 verbleibt ein zentraler Hohlraum7 , in dem Spannstähle verlaufen, die sich von einem Turmkopf bis zu einem Fundament des Turms1 erstrecken und auf die eine Vorspannung aufgebracht wird, so dass die Turmsegmente2 lediglich durch Druckkräfte beaufschlagt werden. -
2 zeigt einen Querschnitt durch den Turm1 von1 . Die Schalung4 kann z. B. eine Pappschalung sein, die nach dem Einbringen des Ortbetons6 entfernt wird oder in dem Turm1 verbleibt. Die einzelnen Turmsegmente2 werden nach und nach mit Ortbeton6 gefüllt, anschließend können weitere Turmsegmente aufgesetzt werden. Die einzelnen Turmsegmente sind konisch geformt, so dass sich der Durchmesser der Turmsegmente von unten nach oben verringert. Der Turm1 kann eine Gesamthöhe von 50–70 m aufweisen, der Außendurchmesser kann unten 3–4 m und am Turmkopf z. B. 2 m betragen. Ein einzelnes Turmsegment kann eine Länge von 5, 10 oder 15 m aufweisen. -
3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer Stoßfuge zwischen zwei Turmsegmenten. An beiden Turmsegmenten2 ,9 sind komplementär ausgebildeten Stufen10 ,11 ausgebildet, so dass die Turmsegmente2 ,9 formschlüssig und passgenau aufeinander aufsetzbar sind. Eine nach dem Aufeinandersetzen verbleibende umlaufende Stoßfuge12 wird mit Mörtel13 verpresst, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung geschaffen wird, die auch Witterungseinflüssen widersteht. -
4 ist eine geschnittene Seitenansicht eines auf einem Fundament angeordneten Turmsegments des Turms1 . Das Fundament14 kann aus Ortbeton oder alternativ als Fertigteil hergestellt sein und weist in seinem unteren Bereich15 einen größeren Durchmesser als in seinem oberen Bereich16 auf. In der linken Hälfte von4 ist dargestellt, dass das Fundament14 eine schlaffe Zusatzbewehrung17 aufweist, diese Bewehrungsstäbe ragen an der Oberseite des Fundaments14 heraus. Auf das Fundament14 wird das unterste Turmsegment2 aufgesetzt, das seinerseits die in den1 und2 gezeigte Zusatzbewehrung5 aufweist. Die Zusatzbewehrung17 des Fundaments14 und die Zusatzbewehrung5 im Inneren des Turmsegments2 werden mit dem Ortbeton6 vergossen, so dass sich ein Übergreifungsstoß18 ergibt. Auf der rechten Seite von4 ist eine alternative Bewehrungsanordnung gezeigt, dort sind Bewehrungsstäbe einer Zusatzbewehrung19 mittels einer Muffe20 mit einer schlaffen Zusatzbewehrung21 , die in Ortbeton6 eingebettet ist, verbunden. Sowohl der Übergreifungsstoß18 als auch die Muffe20 ermöglichen den Anschluss der Zusatzbewehrung5 ,21 des untersten Turmsegments an das Fundament14 . -
5 ist eine geschnittene Seitenansicht eines Turmkopfes22 des Turms1 . Der Turmkopf22 ist scheibenförmig ausgebildet, sein Durchmesser stimmt mit dem Durchmesser eines obersten Turmsegments23 überein. Das Turmsegment23 weist denselben Aufbau wie das in1 gezeigte Turmsegment2 auf, das heißt, das vorgefertigte Turmsegment23 ist im Inneren mit Ortbeton6 vergossen, in diesem Bereich befindet sich eine schlaffe Zusatzbewehrung5 . Der Turmkopf22 weist eine Reihe von kreisförmig angeordneten Durchgangslöchern25 auf, an bzw. in denen die Spannstähle8 verankert sind. Der Hohlraum7 im Inneren der Turmsegmente ist über eine Öffnung24 in dem Turmkopf22 mit der Außenseite verbunden. Die einzelnen Spannstähle8 werden von oben in den Turmkopf22 eingeführt, der als Widerlager dient, das Spannen der Spannstähle8 erfolgt an dem Fundament14 , wie in4 gezeigt ist.
Claims (12)
- Turm (
1 ), insbesondere für Stromleitungen, umfassend: – ein Fundament (14 ); – mehrere auf dem Fundament (14 ) übereinander angeordnete, in Schleuderbetonbauweise hergestellte Turmsegmente (2 ,9 ,23 ), die einen Hohlraum (7 ) umschließen, der nach der Montage der Turmsegmente (2 ,9 ,23 ) teilweise mit Ortbeton (6 ) gefüllt ist; und – in dem verbleibenden Hohlraum (7 ) angeordnete, eine Vorspannung erzeugende Spannstähle (8 ). - Turm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ortbeton (
6 ) eine schlaffe Zusatzbewehrung (5 ,21 ) aufweist. - Turm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schlaffe Zusatzbewehrung (
5 ,18 ) in dem Ortbeton (6 ) zwischen dem Fundament (14 ) und dem untersten Turmsegment (2 ) und/oder die schlaffe Zusatzbewehrung (5 ,21 ) zweier benachbarter Turmsegmente (2 ,9 ) durch einen Übergreifungsstoß (18 ) oder eine Muffe (20 ) miteinander verbunden ist. - Turm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Turmsegmenten (
2 ,9 ) eine Stoßfuge (12 ) ausgebildet ist, die vorzugsweise mit Mörtel (13 ) verpresst ist. - Turm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens eine Traverse für Stromleitungen aufweist.
- Turm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Turms (
1 ) ein Turmkopf (22 ) aufgesetzt ist, an dem die Spannstähle (8 ) verankert sind. - Verfahren zur Herstellung eines Turms, insbesondere für Stromleitungen, umfassend die folgenden Schritte: – Herstellen eines Fundaments aus Ortbeton oder als Betonfertigteil; – Herstellen mehrerer Turmsegmente in Schleuderbetonbauweise; – Transportieren der Turmsegmente an einen Aufstellort und Montage der Turmsegmente aufeinander; – Herstellen einer Schalung im Inneren der Turmsegmente; – Betonieren eines durch die Innenseite der Turmsegmente und die Schalung gebildeten Ringraums mit Ortbeton; – Montieren von Spannstählen in einem im Inneren der Schalung verbleibenden Hohlraum.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum vor dem Betonieren eine schlaffe Zusatzbewehrung montiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spannstähle nach der Montage eine festgelegte Vorspannung mit einer Spannpresse aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbewehrung in dem Ortbeton mit einer Bewehrung des Fundaments über einen Übergreifungsstoß oder eine Muffe verbunden wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Turmsegmenten eine Stoßfuge ausgebildet wird, die vorzugsweise mit Mörtel verpresst wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberseite des Turms ein Turmkopf aufgesetzt wird, an dem die Spannstähle verankert werden.
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- 2013-01-09 DE DE201310100176 patent/DE102013100176B4/de active Active
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