DE19811619A1 - Vorrichtung zur Ein- oder Überleitung von Kräften und/oder Biegemomenten in den Stab eines Stabtragwerkes und mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Stabtragwerk - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Ein- oder Überleitung von Kräften und/oder Biegemomenten in den Stab (2) eines Stabtragwerkes (1) sowie ein mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Stabtragwerk vorgestellt, welches wenigstens eine biegesteife, kraftschlüssig am Stab (2) befestigbare Manschette umfaßt. Die Manschette enthält wenigstens ein Anschlußmittel, an dem die Kräfte und/oder Biegemomente einleitbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Manschette einen über den Stab stülpbaren Lastaufnahmering. Die am Stab angebrachten Manschetten werden zugleich für die Befestigung einer Außenerdung genutzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ein- oder Überleitung von Kräften und/oder Biegemomenten in den Stab eines Stabtragwerkes und ein mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Stabtragwerk.

Unter Stabtragwerk wird im Sinne der Statik eine Anordnung von einem oder mehreren statisch miteinander gekoppelten Stä­ ben verstanden, an denen diverse Lastkörper oder Trag- bzw. Spannseile befestigt sind. Stabtragwerke können demnach ein­ zelne Maste umfassen, wie man sie in Freileitungs- und Fahr­ leitungsanlagen einsetzt, oder auch ganze Rahmentragwerke, wie man sie beispielsweise beim Bau von Fabrikhallen verwen­ det. Die Stabtragwerke können in Metall- oder Strahlbe­ tonbauweise ausgeführt sein. Lastkörper können z. B. Ausleger oder Radspanner sein, wie man sie in Oberleitungsanlagen zur Halterung und Abspannung der Fahrdrähte und Tragseile ein­ setzt. Lastkörper können auch Fahrbahnleuchten oder ähnliche Körper sein, die von Masten getragen werden. Die vorgenannten Trag- oder Spannseile werden nicht nur zur Abspannung der Fahrdrähte und Tragseile eingesetzt, sie können auch zur Rückverankerung z. B. bei der Lastübertragung in einen Rück­ anker vorgesehen werden. Ebenso können sie zur Aufhängung bzw. Abspannung z. B. der erwähnten Fahrbahnleuchten einge­ setzt werden.

Um die bei solchen Stabtragwerken, insbesondere bei solchen für Hochleistungsoberleitungen, auftretenden (Zug-)Kräfte und/oder Biegemomente in einen Stab bzw. Mast einzuleiten bzw. in einen Rückanker zu übertragen, bedurfte es bisher re­ lativ aufwendiger Schraub- und Schweißkonstruktionen aus Win­ kelprofilteilen. Diese wurden an Spannbändern oder an im Mast einbetonierten Gewindebuchsen befestigt. Solche Kon­ struktionen sind, da sie spezielle Adapter bzw. Winkelprofile benötigen, vergleichsweise aufwendig. Weitere Nachteile sind, daß die Gewindebuchsen im Mast nur Punktlasten aufnehmen bzw. übertragen. Spannbänder, wie z. B. nach DE-U-91 00 863, wirken bezüglich der Kraftübertragung wie Zugseile und können des­ halb die Kräfte nur linienförmig in den Mast einleiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgegenüber eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art und ein verbessertes, damit ausgerüstetes Stabtragwerk zu schaffen. Insbesondere soll eine Verbindung zwischen Stab und Last bzw. Lastträger geschaffen werden, die eine höhere Belastbarkeit zuläßt. Die Vorrichtung soll außerdem kostengünstiger herzu­ stellen und auch einfacher zu montieren sein.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge­ löst, daß eine biegesteife Manschette vorgesehen ist, die kraftschlüssig an dem Stab befestigbar ist, wobei die Man­ schette wenigstens ein Anschlußmittel enthält, an dem die Kräfte- und/oder Biegemomente einleitbar sind. Bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung werden die Lasten bzw. Kräfte auf direktem Weg über die Anschlußknoten in die Manschette und in den Stab eingeleitet. Da die biegesteife Manschette mit dem Stab schubfest verbunden ist, bilden beide in statischer Hin­ sicht einen Verbundquerschnitt. Dieser kann entlang der Um­ fangslinie an jeder beliebigen Stelle über angeschweißte oder aufgeklebte Anschlußbleche oder Profile alle auftretenden Kräfte, sogar Biegemomente aus Abspannungen, Verankerungen, Nachspanneinrichtungen, Konsolen oder dergleichen, sicher aufnehmen.

Die biegesteife Manschette ist vorteilhafterweise einteilig ausgeführt, wobei sie gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung aus einem geschlossenen Metallring gebildet ist, der über den Stab stülpbar ist. Die Anschlußmittel an den An­ schlußknoten können den Gegebenheiten entsprechend angepaßt sein, d. h. für den Anschluß von Zug- oder Abspannseilen kön­ nen an der Manschette entsprechende Anschlußbleche befestigt sein. Zur Anlenkung einer Nachspanneinrichtung kann die Man­ schette auch mit einem [-Profil versehen werden. Die Man­ schette kann vorteilhafterweise gleichsam auch für den An­ schluß von Erdungsleitungen dienen. Zu diesem Zweck sind am äußeren Umfang der Manschetten Verbindungsbolzen vorgesehen, die mit vorzugsweise als Langloch ausgeführten Öffnungen in der Erdungsleitung zusammenwirken.

Zum Ausgleich von eventuellen Toleranzen und zur Sicherstel­ lung einer definierten Kraftübertragung zwischen Stab bzw. Mast und Manschette ist es vorteilhaft, zwischen der Man­ schette und dem Stab bzw. Mast eine Haftbrücke vorzusehen. Dadurch kann der Kraft- und Formschluß optimiert und eine schubfeste Verbundfuge hergestellt werden. Als Haftbrücke kommen geeignete Kleber oder Vergußmörtel in Frage.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei­ bung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Stabtragwerkes mit einem konischen Stab in Seitenansicht für den Anschluß eines Schwenkauslegers,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Stabtragwerkes für den Anschluß von Seilen und Rückankern,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Stabtragwerkes zur Halterung von Nachspanneinrichtungen,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform eines Stabtragwerkes ebenfalls zur Halterung von Nachspanneinrichtungen,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 und 10 Einzelheiten der Anschlußmittel an der Man­ schette gemäß Fig. 7 und 8 in Front- und Seitenansicht,

Fig. 11 eine fünfte Ausführungsform eines Stabtragwerkes mit einem Erdungssystem,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 ein Detail aus Fig. 11.

Die Fig. 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung und in Seitenansicht einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines Stabtragwerkes. Das Stabtragwerk 1 umfaßt einen konisch gestalteten, im Querschnitt runden Stab 2, an dem ein Schwenkausleger 3 zur Halterung nicht näher erläuterter Fahr­ drähte und Tragseile einer Oberleitungsanlage gehaltert ist. Der Stab 2 kann z. B. ein Betonmast sein. Die Halterung des Schwenkauslegers 3 am Stab 2 erfolgt mittels zweier Manschet­ ten 4, 5, die an nicht näher bezeichneten Knotenpunkten An­ schlußelemente in Form von angeschweißten Anschlußblechen 6, 7 aufweisen. Die Manschetten 4, 5 sind aus biegesteifen, ge­ schlossenen Stahlringen 8 gebildet, die eine Wandstärke von etwa 5 bis 8 mm und - bei den üblichen Mastdurchmessern von etwa 200 bis 500 mm - eine Bauhöhe von 60 bis 200 mm aufwei­ sen.

Um eine schubfeste Verbundfuge und damit eine optimierte Kraftübertragung von den Manschetten 4, 5 auf den Stab 2 zu bekommen, ist der Zwischenraum zwischen Stab und innerem Um­ fang der Stahlringe 8 mit einer Haftbrücke 9 in Form z.B ei­ nes Klebstoffes oder Zement- oder Kunststoffmörtels ausge­ füllt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines Stab­ tragwerkes mit nur einer Manschette 10, die vorzugsweise für den Anschluß von Spannseilen oder Rückankerseilen dient und zu diesem Zweck zwei an der Manschette 10 angeschweißte An­ schlußbleche 12 enthält. Auch bei dieser Variante ist zwi­ schen dem konischen Stab 2 und der Manschette 10 eine Haft­ brücke 9 vorgesehen. Die beschriebene Ausführungsform kann auch zum Tragen bzw. Abspannen von Fahrbahnleuchten vorge­ sehen werden.

Der Verlauf der Seile ist in den Figuren durch mit Pfeil ver­ sehene Linien angedeutet, wobei die Abkürzungen
RS = Rückankerseil
TS = Tragseil und
FD = Fahrdraht
bedeuten.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform eines Stab­ tragwerkes, bei der am Stab 2 mit Hilfe von zwei beabstandet übereinander angeordneten Manschetten 13, 14 nebeneinander zwei Radspanner zum Spannen bzw. Nachspannen eines Fahrdrah­ tes und eines Tragseiles gehaltert sind. Der besseren Über­ sicht wegen ist in der Fig. 5 nur einer, mit 15 bezeichnet, dargestellt. Die Radspanner werden durch Bolzen 16 an den beiden Manschetten 13, 14 gehaltert. Wie aus Fig. 6 er­ sichtlich, sind am Umfang der Manschetten je zwei versetzt angeordnete Anschlußbleche 17, 18 befestigt, die zum Einhän­ gen der Radspannerachse 16 oder Rückankerseile entsprechende Bohrungen aufweisen.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen eine Ausführungsform die eben­ falls zur Halterung von zwei Radspannern dient, wobei im Ge­ gensatz zu der zuvor erläuterten Ausführung, die beiden Rad­ spanner nur von einer einzigen Manschette 19 getragen werden. An einem geschlossenen Lastaufnahmering 20 sind einerseits zwei [-Profile 21 mit angeschweißten Stirnblechen 22 und an­ dererseits zwei Anschlußbleche 23 zum Befestigen von Rückan­ kerseilen befestigt. Die Stirnbleche 22 sind mit entsprechen­ den Bohrungen zur Aufnahme der Radspannerachse 24 versehen.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen eine Ausführungsform, bei der anstelle der bisher bei solchen Stabtragwerken verwendeten, relativ aufwendigen Innenerdung eine außen entlang des Stabes bzw. Mastes verlegte Erdungsleitung vorgesehen ist. Sowohl die zur Halterung des Auslegers 3 vorgesehenen Manschetten 25, 26 als auch eine weitere Manschette 27 dienen gleichsam zur Halterung einer Erdungsleitung 30. Zu diesem Zweck sind, wie aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht, an den Lastaufnah­ meringen der Manschetten 25, 26, 27 Gewindebolzen 28 befe­ stigt, die durch vorzugsweise als Langloch ausgebildete Öff­ nungen 29 in der als Flachbandleitung ausgebildeten Erdungs­ leitung 30 greifen. Die Befestigung der Erdungsleitung 30 er­ folgt sodann als übliche Schraubverbindung. Für den Erdungs­ anschluß an der mit 31 angedeuteten Fahrschiene enthält der Lastaufnahmering der untersten Manschette 27 ein angeschweiß­ tes Knotenblech 32.

Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des mit einer solchen Vorrichtung ausgerüsteten Stabtragwerkes sind, daß an jeder beliebigen Stelle des Stabtragwerkes durch ein dem Querschnitt des Stabes bzw. Mastes angepaßte Man­ schette nicht nur auftretende Zug- und Druckkräfte, sondern auch Biegemomente optimal in den Stab eingeleitet werden kön­ nen. Dadurch, daß direkt an die Manschette Anschlußbleche ge­ schweißt sind, können die sonst üblicherweise vorgesehenen, mittels Gewindebuchsen und Schrauben am Stab bzw. Mast befe­ stigbaren Gelenkböcke zur Aufnahme beispielsweise eines Schwenkauslegers eingespart werden. Durch Anschluß der Rad­ spanner direkt an die Manschette entfallen die relativ auf­ wendigen Schraub- und Schweißkonstruktionen aus Winkelprofil­ teilen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sich die Manschetten mit Anschlußknoten komplett in einer Werkstatt vorfertigen lassen, so daß vor Ort an der Montagestelle keine diesbezüglichen Arbeiten mehr anfallen. Einsparungen bis zu 50% der Mastkosten und Vereinfachungen ergeben sich auch bei der Herstellung der Masten, weil die eingangs erwähnten, in den Stäben bzw. Masten eingearbeiteten Gewindebuchsen zur Be­ festigung der Anbauteile und für Erdungsanschlüsse sowie die Erdungsstäbe innen entfallen können. Das Außenerdungssystem hat außerdem den Vorteil, daß es nicht nur kostengünstiger ist, sondern daß auch die Qualität der Erdungsanschlüsse au­ ßen auf einfache Weise überprüft werden kann.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß alternativ zu den dargestellten Ausführungsformen, bei denen als Manschette ein geschlossener Lastaufnahmering, vorzugsweise in Form eines Stahlringes, zur Anwendung kommt, es auch denkbar und im Rah­ men der Erfindung liegt, den Lastaufnahmering einteilig, je­ doch geschlitzt auszuführen und mit entsprechenden Verbin­ dungselementen am Stab zu befestigen. Die Montage ist in bei­ den Fällen vergleichsweise einfach, da die komplette Man­ schette nur über den Stab bzw. Mast gestülpt zu werden braucht. Denkbar ist aber auch eine zweiteilige Ausführungs­ form mit jeweils zwei Verbindungselementen am Stab. Auch hin­ sichtlich der Gestaltung der Stäbe sind verschiedene Varian­ ten denkbar. So können anstelle der üblicherweise verwendeten Betonmaste auch Metallkonstruktionen verwendet werden. Anstelle der beschriebenen konischen Stäbe können auch zylindrische Stäbe eingesetzt werden. Auch hinsichtlich der Stabquerschnitte sind unterschiedliche Formen denkbar.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Ein- oder Überleitung von Kräften und/oder Biegemomenten in den Stab (2) eines Stabtragwerkes (1), ge­ kennzeichnet durch wenigstens eine biege­ steife Manschette (4, 5, 10, 13, 14, 19, 25-27) welche kraftschlüssig am Stab (2) befestigbar ist, wobei die Man­ schette wenigstens ein Anschlußmittel (6, 7, 12, 17, 18, 21, 22, 23) enthält, an dem die Kräfte und/oder Biegemomente ein­ leitbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Manschette (4, 5, 10, 13, 14, 19, 25-27) einen über den Stab (2) stülpbaren Last­ aufnahmering (8, 20) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lastaufnahmering (8, 20) als geschlossener Metallring ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Man­ schette (4, 5, 10, 13, 14, 19) am äußeren Umfang mindestens ein Anschlußblech (6, 7, 12, 17, 18; 23) für den Anschluß von Zug-und/oder Abspannseilen enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 da­ durch gekennzeichnet, daß die Man­ schette (19) am äußeren Umfang mindestens ein aus Metallpro­ filen (21) gebildetes Anschlußteil für den direkten Anschluss eines Lastkörpers (15) enthält.

6. Mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgerüstetes Stabtragwerk, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erzielung eines optimierten Kraft- und Formschlusses zwischen Stab (2) und Manschette (4, 5, 10, 13, 14) eine Haftbrücke (9) eingefügt ist.

7. Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6 ausgerüstetes Stab­ tragwerk, dadurch gekennzeichnet, daß es einen konisch ausgebildeten Stab (2) umfaßt.

8. Mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgerüstetes Stabtragwerk, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Manschetten (13, 14) am Umfang versetzt zwei Anschlußteile (17, 18) für getrennte Lastkörper (15) und/oder Trag- bzw. Spannseile enthält

9. Mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgerüstetes Stabtragwerk, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens zwei am Stab (2) überein­ ander angeordnete Manschetten (13, 14, 25-27) vorgesehen sind die mittels eines längs des Stabes (2) verlaufenden Ver­ bindungselements (16, 30) miteinander verbunden und so Träger eines gemeinsamen Lastkörpers (3, 15) sind.

10. Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 9 ausgerüstetes Stab­ tragwerk, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang der Manschetten (25-27) Verbindungs­ bolzen (28) befestigt sind, die mit vorzugsweise als Langloch (29) ausgeführten Öffnungen im Verbindungselement (30) zusam­ menwirken.

11. Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 10 ausgerüstetes Stabtragwerk, dadurch gekennzeichnet daß das Verbindungselement (30) als Erdungsleitung ausgebil­ det ist.