DE2556410B2 - Verbindung zweier Betonrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung gemäß dem gemeinsamen Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1 bis 4.

Rohrförmige Betonmasten oder dergleichen mit Längen von z. B. 20 oder 30 Metern werden gewöhnlich stückweise hergestellt und transportiert, am Aufstellplatz zu der erforderlichen Länge verbunden und

JO danach aufgestellt. Andernfalls werden sie während des Aufsteilens miteinander verbunden. Nach dem Aufstellen sollen sie sowohl horizontal als auch axial hochbelastbar sein. Da z. B. im Fall der Verwendung eines Betonrohres als außen angeordneter Laternenpfahl die horizontale Biegebelastung größer ist als die axiale Belastung, kommt es bei einem längeren Betonrohr vor allem auf eine ausreichende Festigkeit gegen Biegemomente an.

Es ist bekannt (US-PS 35 93 532), die in einem Betonrohr eingebetteten Bewehrungen an Endplatten der zu verbindenden Betonrohre zu befestigen, die gegeneinander gedrückt und am Außenumfang verschweißt werden. Wenn ein Betonrohr mit einer derartigen Verbindung auf Biegung beansprucht wird, hat die Schweißraupe unter Umständen keine ausreichende Festigkeit. Bei einer anderen bekannten Konstruktion (US-PS 26 98 520) sind ungespannte Bewehrungen vorgesehen, deren Endteile zur Außenseite hin gebogen sind. Die vorderen Enden der Bewehrungen sind an die Außenkanten von Endplatten der Betonrohre geschweißt. Da abweichend von dem oben erwähnten Fall die Schweißstelle über die Endplatten praktisch kein Biegemoment erhält, ist die Verbindung verhältnismäßig fest. Die bekannte Verbin-

" dung kann jedoch nicht bei vorgespannten Betonrohren realisiert werden, bei denen die Bewehrungen vorher unter Zugspannungen gesetzt worden sind. Außerdem bereitet die Befestigung der Bewehriingsdrähte Schwierigkeiten.

fco Aus der US-PS 30 46 749 ist eine weitere Verbindung der vorliegenden Gattung bekannt, deren ringförmige Endplatten an den Stirnflächen mit Abstand voneinander angeordnete Muffen zur Befestigung der Enden der Bewehrungen aufweisen. Zwischen den einzelnen Muffen sind in axialer Richtung vorstehende Siege vorgesehen, die an ihren Enden derart stufenförmig ausgebildet sind, daß die Stege der Endplatten benachbarter Betonrohre ineinandergreifen und mittels

einer Schweißnaht von außen miteinander verschweißt werden können. Auch die einander zugeordneten Enden der Muffen können an den Endplatten benachbarter Betonrohre miteinander verschweiß* sein. Diese Konstruktion ist relativ aufwendig, besonders da die Anordnung der einander zugeordneten Stege und Muffen an den Stirnflächen der Endplatten genau zusammenpassen muß, damit der gewünschte genaue Eingriff zwischen den Stegenden möglich ist, und da die Verbindungsstege nicht an der äußeren oder inneren Kante der Endplatten angeordnet sind, sondern in deren Mitte. Außerdem erfolgt die Abstützung benachbarter Betonrohre aufeinander im wesentlichen lediglich über die relativ schmalen Stegenden und ist dort nur durch eine einzige Schweißnaht gesichert, deren Dicke und somit Belastbarkeit begrenzt sind, während zu beiden Seiten der Stege in radialer Richtung Räume zwischen den Endplatten frei gelassen sind.

Insbesondere besteht im Fall eines Biegemoments die Möglichkeit, daß die vorhandene einzige Schweißnaht den dann auftretenden hohen Zugkräften nicht standhält Ferner ergibt sich bei der bekannten Verbindung die Gefahr eines Abscherens durch die bei derartigen Betonrohren großen axialen Druckkräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare und montierbare Verbindung zu schaffen, die erheblichen Belastungen einschließlich Biegemomenten des Mastes standhält.

Diese Aufgabe wird jeweils durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bis 4 gelöst. Jo

Ein zusätzlicher Vorteil der Verbindung besteht darin, daß sie leicht gegen Rost und Verwitterung geschützt werden kann, ohne daß das Aussehen der Verbindung beeinträchtigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1A einen teilweisen Schnitt durch die Verbindung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 1B ein Diagramm des Kraftflusses der Belastung -to in dem Fall, daß dem oberen Teil des Betonrohres mit der Verbindung gemäß der ersten Ausführungsform ein im Uhrzeigersinn wirkendes Biegemoment erteilt wird;

F i g. 2A einen teilweisen Schnitt durch die Verbindung gemäß einer zweiten Ausführungsiorm;

Fig.2B ein Fig. IB entsprechendes Diagramm für die zweite Ausführungsform;

F i g. 3A einen teilweisen Schnitt durch die Verbindung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig.3B das Diagramm für die dritte Ausführungsform;

Fig.4A einen teilweisen Schnitt durch die Verbindung gemäß einer vierten Ausführungsform;

F i g. 4B das Diagramm für die vierte Ausführungsform und

Fig.5 eine Verbindung der in Fig. IA gezeigten ersten Ausführungsform mit einer korrosionsfesten Dichtung.

Bei der ersten Ausführungsform der Verbindung gemäß Fig. IA ist eine Endplatte 32 aus Stahl an der bo Endfläche je eines Betonrohres 31 befestigt. Die Endplatte 32 hat die gleiche Form wie das Ende des Betonrohres 31. Sie ist an den vorderen Enden von gespannten Bewehrungen 33 und innerhalb des Betonrohres 32 eingebetteten ungespannten Veranke- « rungsdrähten befestigt. Ein verstärkendes Stahlband ist einstückig an die Endplatte 32 geschweißt und am Außenumfang des Endteils des Betonrohres 31 befestigt.

Die Endplatte 32 des einen Betonrohres 31 wird gegen diejenige des anderen Betonrohres 31 gedrückt und mit ihr zusammengeschweißt Am Außenumfang der zusammengefügten Rächen der Endplatten 32 der beiden Betonrohre 31 ist ein ringförmiger vertiefter Teil 35 ausgebildet, dessen Tiefe bis zu den Bewehrungen 33 reicht (also etwa bis zu deren Teilkreis). Durch die Schweißraupe 36 am Grund des vertieften Teils 35 werden beide Endplatten 32 einstückig miteinander verbunden. Durch weitere Vertiefung des Teils 35 kann die Schweißraupe 36 am Teilkreis der gespannten Bewehrungen 33 angeordnet werden.

Ein geteilter Ring 37 aus Stahl wird in den vertieften Tel·¹,35 so eingesetzt, daß er ihn über dessen gesamte Länge bedeckt Der geteilte Ring 37 wird an die abgeschrägten Flächen der beiden Endplatten 32 geschweißt, wobei hier zwei Schweißraupen 38 hergestellt werden.

Da bei der vorliegenden Ausführungsform die ringförmige Schweißraupe 36 unmittelbar die beiden Endplatten 32 verbindet und am Teilkreisdurchmesser der gespannten Verstärkungen 33 oder in dessen Nähe angeordnet ist, erscheint im Falle eines im Uhrzeigersinn auf den oberen oder unteren Teil des verbundenen Betonrohrs wirkenden Biegemomentes der Kraftfluß der Belastung durch die gespannten Bewehrungen 33 und die Schweißraupe 36 als die in F i g. 1B gezeigte wenigstens annähernd gerade Linie. Ferner wird die Verbindung durch den geteilten Ring 37 und die Schweißraupe 36 verstärkt Hierdurch kann eine verhältnismäßig hohe Festigkeit gegen das durch das Betonrohr 31 gegebene Biegemoment erzielt werden. Die Bezugszeichen 33' und 36' entsprechen der gespannten Verstärkung 33 bzw. der Schweißraupe 36.

Fig. 2A zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Innerhalb eines Betonrohrs 41 sind Bewehrungen 42a und 426 eingebettet, deren vordere Enden an einer ringförmigen Endplatte 43 aus Stahl befestigt sind. In einem verbindenden Metallpaßstück 46 ist ein Zylinder 49 von bestimmter Höhe an die Innenkanten zweier Flansche 44 geschweißt, deren Durchmesser kleiner als dt-rjenige des Betonrohrs 41 ist. Eine Anzahl von radial angeordneten Rippen 45 ist an die Außenkanten der Flansche 44 geschweißt.

Das verbindende Metallpaßstück 46 ist zwischen die beiden Endplatten 43 der beiden verbundenen Betonrohre 41 eingesetzt. Jeder Flansch 44 und jede Endplatte 43 ist mit Schrauben 47 an Stellen befestigt, die sich zwischen den benachbarten Rippen 45 und zwischen den Bewehrungen 42a und 426 befinden. In Fig.2A steht die Schraube 47 von der Seite des Betonrohrs 41 her durch die Endplatte 43 nach außen hin über. Es ist jedoch auch möglich, daß auf der Endplatte 43 von der Seite des Flansches 44 her Gewindebohrungen hergestellt werden und die Befestigung unmittelbar durch Schrauben erfolgt, oder daß !-Schrauben verwendet werden.

Ein geteilter Ring 48 von zylindrischer Gestalt, dessen Durchmesser gleich demjenigen des Betonrohrs 41 ist, ist am Außenumfang des verbindenden Metallpaßstücks 46 zwischen den beiden Endplatten 43 befestigt. Nachdem alle Teile des geteilten Rings 48 befestigt sind, werden sie einstückig so verschweißt, daß sie einen Zylinder bilden. Die sich berührenden Teile des geteilten Rings 48 und der beiden Endplatten 43 werden ringförmig verschweißt. Ein Verstärkungsband 50 ist am Aiißermmfang des Endteüs des; Betonrohrs 41 einstückig an der Endplatte 43 befestigt.

Fig.2B ist ein Diagramm des Kraftflusses der Belastung in dem Fall, daß dem oberen Teil des Betonrohrs mit der Verbindung der zweiten Ausführungsform ein im Uhrzeigersinn wirkendes Biegemoment erteilt wird. Wie in der Zeichnung dargestellt, bilden die beiden Endplatten 43, die beiden Schrauben 47, das verbindende Metallpaßstück 46 und der geteilte Ring 48 am verbundenen Teil des Betonrohrs 41 einen Stahlkörper, wodurch die Festigkeit erhöht wird.

Bei der in Fi g. 3A dargestellten dritten Ausführungsform ist je eine ringförmige Endplatte 53 an der Endfläche der Betonrohre 51 angebracht und an Bewehrungen 52 befestigt Die eine Endplatte 53 weist an der Innenkante einen zylindrischen abwärtsgerichteten Vorsprung 54 auf, hat also einen winkelförmigen Querschnitt. Die andere Endplatte 53 weist an der Innenkante einen zylindrischen Führungsvorsprung 58 auf, der dazu dient, den abwärtsgerichteten Vorsprung 54 von innen her zu berühren. Daher befinden sich die Vorsprünge 54 und 58 während der Verbindung der Betonrohre auf dergleichen Mittelachse im Eingriff.

Während dieses Eingriffs wird die Berührungsecke einstückig verschweißt, wenn der Vorsprung 54 der einen Eckplatte 53 die obere Fläche der anderen Endplatte 53 berührt. Ein zylindrischer geteilter Ring 55, der den gleichen Außendurchmesser hat wie das Betonrohr 51 und vielfach unterteilt ist, ist zwischen die beiden Endplatten 53 eingesetzt, die durch den zylindrischen abwärtsgerichteten Vorsprung 54 einen gewissen Abstand freilassen. Die Ober- und Unterseiten des geteilten Rings 55 werden einstückig an die beiden Endplutten 53 geschweißt.

Verankerungsdrähte 56 verstärken die Verbindung der Endplatte 53 mit dem Betonrohr 51. Eine Verstärkungsplatte 57 aus Stahl nach Art einer sogenannten Fachwerkplatte, die auf der Oberfläche eine Anzahl von Vorsprüngen aufweist, ist mit der Endplatte 53 verschweißt.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig.4A wandelt die Konstruktion der dritten Ausführungsform etwas ab. Jede Endolatte 63, die an der Endfläche je eines Betonrohrs 61 an Bewehrungen 62 befestigt ist, hat wieder einen winkelförmigen Querschnitt, d.h. an der Innenkante einen zylindrischen Vorsprung 64, wobei die Vorsprünge 64 jeweils den gleichen Durchmesser haben, so daß zwei aneinandergrenzende Vorsprünge 64 gegeneinandergedrückt werden können. An die Innenfläche eines der beiden aneinandergrenzenden Vorsprünge 64 ist eine zylindrische Führung 68 so angeschweißt, daß die Führung 68 auch die Innenfläche des anderen Vorsprungs 64 berühren kann.

Bei der vorliegenden Konstruktion mit zwei achsgleich gegeneinander gedrückten zylindrischen Vorsprüngen 64 wird der Außenumfang der vereinigten Teile verschweißt. Ein zylindrischer geteilter Ring 65, der wieder aus vielen Teilen besteht, ist in den ringförmigen vertieften Teil zwischen die beiden Endplatten 63 eingesetzt, die durch die beiden Vorsprünge 64 einen bestimmten Abstand freilassen.

ίο Die Ober- und Unterseiten des geteilten Rings 65 werden einstückig an die beiden Endplatten 63 geschweißt.

Wenn beispielsweise den oberen Teilen der Betonrohre mit einer Verbindung gemäß der dritten und

!5 vierten Ausführungsforrrs ein im Uhrzeigersinn wirkendes Biegemoment erteilt wird, entsprechen die Kraftflüsse der Belastungen der Fig.3B bzw. 4B. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß bei der dritten und vierten Ausführungsform ein aus Endplatten, zylindrischen Vorsprüngen und einem geteilten Ring bestehender Stahlkörper zwischen jeder Verstärkung zweier verbundener Betonrohre vorgesehen isL Es kann daher ähnlich der zweiten Ausführungsform eine verhältnismäßig feste Verbindung erhalten werden.

F i g. 5 ist ein teilweiser Schnitt durch eine Verbindung gemäß der in F i g. 2A gezeigten Ausführungsform, bei der eine korrosionsverhindernde Dichtung vorgesehen ist. Ein breiter ringförmiger vertiefter Teil 39 ist dadurch gebildet, daß der Außendurchmesser der

jo verbundenen Endteile der beiden Betonrohre 31 um einen bestimmten Betrag kleiner ist als der Außendurchmesser ihrer Hauptteile. Durch Auffüllen des vertieften Teils 39 mit Kunstharz oder wasserfestem Material, Mörtel oder dergl. wird eine wasserdichte Schicht 40 hergestellt, die die Verbindung vor schädlichen Einflüssen der Umgebung schützt. Z. B. verhindert sie die Korrosion einer unter der Erde befindlichen Verbindung. Darüber hinaus besteht im Fall der Anordnung der Verbindung über der Erde ein Vorteil darin, daß ein gutes Aussehen erzielt wird. Statt der wasserdichten Schicht 40 kann ein Band aus Kunstharz oder dergl. angebracht werden.

Die Ausbildung der wasserdichten Schicht 40 ist nicht auf die erste Ausführungsform beschränkt, sondern auch bei den anderen Ausführungsformen möglich.

Die hier beschriebene Verbindung kann bei jedem mit Bewehrungen versehenen oder vorgespannten Betonrohr angewendet werden. Daß sogar bei einem unter Vorspannung bewehrten Betonrohr die Verbindung auf

einfache Weise verstärkt werden kann, ist besonders wichtig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verbindung zweier Betonrohre für Masten oder dergleichen, mittels ringförmiger Endplatten, die an jedem Ende der achsgleich aneinandergrenzenden Betonrohre an den Enden von Bewehrungen befestigt sind und miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang zweier benachbarter Endplatten (32) ein ringförmiger vertiefter Teil (35) ausgebildet ist, welcher durch Herstellung einer abgeschrägten Nut gebildet ist, deren Tiefe etwa bis zu den Bewehrungen (33) reicht, daß die Endplatten (32) unmittelbar am Grund der Nut zusammengeschweißt sind, daß ein geteilter Ring (37), der in viele Teile unterteilt ist und dessen Umfang etwa dem Außenumfcng der Endteile der Betonrohre (31) entspricht, in den ringförmigen vertieften Teil (35) eingesetzt ist und daß der geteilte Ring (37) und die Endplatten (32) miteinander verschweißt sind.

2. Verbindung zweier Betonrohre für Masten oder dergleichen mittels ringförmiger Endplatten, die an jedem Ende der achsgleich aneinanderangrenzenden Betonrohre an den Enden von Bewehrungen befestigt sind und miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Endplatten (43) zweier benachbarter Betonrohre (41) ein verbindendes Metallpaßstück (46) eingesetzt ist, das aus zwei Flanschen (44), deren Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Endplatten (43) ist, und aus einem Zylinder (49) besteht, der mit den Innenkanten der Flanschen (44) derart verschweißt ist, daß der Außenumfang des Metallpaßstücks (46) einen ringförmigen vertieften Teil zwischen den Endplatten (43) bildet, wobei jeder Flansch (44) und jede Endplatte (43), die einander berühren, mit Schrauben (47) miteinander befestigt sind und ein zylindrischer geteilter Ring (48), dessen Höhe gleich der Höhe des MetallpaSstücks (46) entspricht, in den ringförmigen vertieften Teil eingesetzt und mit den Endplatten (43) verschweißt ist.

3. Verbindung zweier Betonrohre für Masten oder dergleichen, mittels ringförmiger Endplatten, die an jedem Ende der achsgleich aneinandergrenzenden Betonrohre an den Enden von Bewehrungen befestigt sind und miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der benachbarten Endplatten (53) an ihrer Innenkante einen zylindrischen Vorsprung (54, 58) aufweist und beide zylindrische Vorsprünge (54, 58) ineinandergreifen, daß das vordere Ende des äußeren zylindrischen Vorsprungs (54) einstückig mit der den inneren zylindrischen Vorsprung (58) aufweisenden Endplatte (53) derart verschweißt ist, daß zwischen den Endplatten (53) ein ringförmiger vertiefter Teil gebildet und ein zylindrischer geteilter Ring (55), dessen Höhe gleich der Höhe des äußeren zylindrischen Vorsprungs (54) entspricht, in den vertieften Teil eingesetzt und mit den Endplatten (53) verschweißt ist.

4. Verbindung zweier Betonrohre für Masten oder dergleichen, mittels ringförmiger Endplatten, die an jedem Ende der achsgleich aneinanderangrenzenden Betonrohre an den Enden von Bewehrungen befestigt sind und miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endplatte (63) an ihrer Innenkante einen zylindrischen Vorsprung (64)

von gleichem Durchmesser aufweist, wobei die Vorsprünge (64) derart gegeneinander gedrückt und von außen her miteinander verschweißt sind, daß zwischen den Endplatten (63) ein ringförmiger vertiefter Teil gebildet ist, und daß ein zylindrischer geteilter Ring (65), dessen Höhe gleich der Höhe der verschweißten zylindrischen Vorsprünge (64) entspricht, in den ringförmigen vertieften Teil eingesetzt und mit den Endplatten (63) verschweißt ist.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der miteinander verbundenen Endteile der Betonrohre (31, 41, 51, 61) um einen bestimmten Betrag kleiner ist als der Außendurchmesser des restlichen Teiles der Betonrohre (31,41,51,61) und in dem dadurch gebildeten ringförmigen vertieften Teil (39) eine Dichtung aus wasserdichtem Material angeordnet ist