DE2844544A1

DE2844544A1 - MAST AND METHOD OF MANUFACTURING IT

Info

Publication number: DE2844544A1
Application number: DE19782844544
Authority: DE
Inventors: Joe Pohlman
Original assignee: ROMUALDI JAMES PHILIP
Current assignee: ROMUALDI JAMES PHILIP
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB2007740B; FR2406051A1; GB2007740A; CA1091465A; JPS5490841A; AU4066278A

Description

J.C. Pohlmann, 2000J.C. Pohlmann, 2000

J. P. RomualdiJ. P. Romualdi

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen Mast und ein Verfahren zu dessen Herstellung und betrifft insbesondere einen Mastaufbau, welcher verwendet werden kann, um elektrische Überland- oder Hochspannungsleitungen und zugeordnete Teile zu tragen, um entweder einzeln oder durch Zusammenfassen von mehreren Teilen einen Rahmen oder ein Gitter zu bilden.The invention relates to a mast and a method for its manufacture and more particularly relates to a mast structure which can be used to support electrical overhead or high voltage lines and carrying associated parts to form a frame or either individually or by combining several parts to form a grid.

Mastkonstruktionen, die im allgemeinen zum Tragen von Überlandleitungen verwendet werden, sind entweder aus Holz, vorgespanntem Beton oder hohlen Stahlrohren hergestellt. Baustahl oder -Aluminium werden im allgemeinen zum Ausführen von Gestellen, Rahmen oder Gitterwerken verwendet. Bei Masten sind hohle, konisch zulaufende Stahlkonstruktionen weit verbreitet. Derartige Masten werden im allgemeinen dadurch geschaffen, daß Stahlblechtafeln oder Bleche auf einer Abkantpresse gebogen werden, um zwei Hälften zu bilden, welche dann nahtgeschweißt werden, um die entsprechenden Abschnittedes Mastes zu schaffen. Die verschiedenen Abschnitte werden dann stumpf miteinander verschweißt, um den konisch zulaufenden Mast zu bilden. Ein anderes Verfahren zur Herstellung von konisch zulaufenden Stahlmasten besteht darin, die einzelnen Abschnitte so zu formen, daß ein größerer Abschnitt in das Ende eines kleineren Abschnittes geschoben und dann an dem Uberdeckungsbereich zusammengedrückt wird, um die Abschnitte aneinander zu sichern, um dadurch den Masten zu schaffen.Mast structures generally used to support transmission lines are made of either wood, pre-stressed concrete, or hollow steel tubing. Structural steel or aluminum are generally used to implement racks, frames or latticework. Poles are hollow, tapered Steel structures widely used. Such masts are generally created in that sheet steel panels or sheets are bent on a press brake to form two halves which are then seam welded to the corresponding ones To create sections of the mast. The various sections are then butt welded together to form the tapered one To form mast. Another method of making tapered steel masts is to cut the individual sections shape so that a larger section is pushed into the end of a smaller section and then at the overlap area is compressed to secure the sections together, thereby creating the mast.

Unabhängig von dem zur Ausbildung von konisch zulaufenden Stahlmasten angewandten Verfahren weist jedes den Nachteil auf, daß es zu teuer ist, und zwar hauptsächlich wegen der komplizierten, teuren Einrichtung, die für deren Herstellung erforderlich ist.Regardless of the form of conical steel masts each method used has the disadvantage that it is too expensive, mainly because of the complicated, expensive equipment required for their manufacture.

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Die Stahlblechtafeln oder -bleche müssen auf Form geschnitten werden, müssen in runde oder beinahe runde Formen gedrückt werden und dann, wie oben beschrieben, naht- und stumpfgeschweißt werden. Jede Verfahrenstufe erfordert hierbei ihre eigene spezielle Einrichtung, wobei jeder Arbeitsvorgang zeitaufwendig und infolgedessen teuer ist. Außer den Kosten besteht eine weitere Schwierigkeit darin, gute und dauerhafte Stumpfschweißungen zu erhalten. Hierbei ist es jedoch ausgesprochen wichtig, eine Schweißverbindung mit der vollen Zug- und Zerreißfestigkeit der MastabBchnitte zu erhalten. Wegen der Schwierigkeit, hochfeste Schweißungen zu erhalten, können nicht immer hochfeste Stahlblechtafeln oder -bleche verwendet werden.The steel sheets or sheets must be cut to shape, must be pressed into round or almost round shapes and then seam and butt welded as described above. Each stage of the process requires its own special facility, each process being time-consuming and consequently time-consuming is expensive. In addition to cost, another difficulty is obtaining good and durable butt welds. Here, however, it is extremely important to create a welded joint with the full tensile and tear strength of the mast sections to obtain. Because of the difficulty of obtaining high strength welds, high strength steel sheets or sheets are used.

Bei der Erfindung sollen die Schwierigkeiten, die sich beim Herstellen von konisch zulaufenden Masten ergeben, überwunden werden und ein Mastaufbau geschaffen werden, der aus preiswert hergestellten, geraden Rohrabschnitten gebildet ist, welche ohne Schweißen miteinander verbunden werden, um dadurch einen Mast mit einem schrittweise kleiner werdenden Außendurchmesser zu bilden. Der erfindungsgemäße Mast weist hierbei dauerhafte und haltbare, nicht geschweißte Verbindungen auf, und kann hergestellt werden, ohne daß sehr teure komplizierte Anlagen erforderlich sind.In the invention, the difficulties that arise in the manufacture result from conical masts, overcome and create a mast structure that is made of inexpensive manufactured, straight pipe sections is formed, which are connected to each other without welding, thereby a mast with to form a gradually decreasing outer diameter. The mast according to the invention has permanent and durable, non-welded connections, and can be made without very expensive, complicated facilities are required.

Gemäß der Erfindung ist ein Mast geschaffen, der beispielsweise zum Tragen elektrischer Überlandleitungen und zugeordneter Elemente verwendet werden können, und es ist ein Verfahren zur Herstellung des Mastes geschaffen. Der Mastaufbau weist in seiner bevorzugten Ausführungsform eine Anzahl in Längsrichtung ausgerichteter, langgestreckter Rohre mit jeweils gleichbleibender Außenabmessung, wobei alle Rohre schrittweise kleiner werdende Außenabmessungen aufweisen, so daß ein Endabschnitt eines Rohrs mit einer größeren Abmessung den Endabschnitt des nächsten kleiner bemessenen Rohrs überdeckt, und einen ringförmigen Teil aus einem nichtmetallischen, abbindenden Material, wie beispielsweise Beton auf, der den Raum zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohre ausfüllt, um die sich überdeckendenRohre aneinander zu sichern. Die Rohre können zylindrisch geformte, in Längs- und Achs-According to the invention, a mast is provided, for example, for supporting electrical power lines and associated elements can be used and a method of making the mast is provided. The mast structure has its preferred Embodiment a number of longitudinally aligned, elongated tubes with constant external dimensions, with all tubes gradually decreasing external dimensions have so that one end portion of a pipe with a larger dimension the end portion of the next smaller sized pipe covered, and an annular part made of a non-metallic, setting material, such as concrete on, the space between the overlapping end sections fills the pipes to secure the overlapping pipes to one another. The pipes can be cylindrically shaped, longitudinally and axially

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richtung zueinander ausgerichtete Stahlrohre sein. Ferner können Abstandshalter zwischen den sich überdeckenden Rohren vorgesehen sein, um deren konzentrische Anordnung zu sichern. Außerdem können Schubverbinder bzw. Verbundanker zwischen den sich überdeckenden Rohrenden in dem dazwischen ausgebildeten Raum vorgesehen sein.direction to be aligned steel pipes. Furthermore, spacers can be provided between the overlapping tubes to ensure their concentric arrangement. In addition, shear connectors or shear connectors can be used between the overlapping Pipe ends can be provided in the space formed therebetween.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise die rohrförmigen Bauteile in Längsrichtung ausgerichtet, die größer bemessenen rohrförmigen Teile so angeordnet, daß ein Endabschnitt einen Endabschnitt des kleineren rohrförmigen Teils überdeckt, und dann wird der Zwischenraum zwischen den sich überdeckenden rohrförmigen Teilen mit einem abbindenden Material, wie beispielsweise Beton, ausgefüllt, um die Teile aneinander zu sichern. Hierbei können die einzelnen Verfahrensschritte wiederholt werden, um einen Mast mit einer bestimmten geforderten Länge zu schaffen.In the method according to the invention, the tubular Components aligned in the longitudinal direction, the larger-sized tubular parts arranged so that an end portion one end portion of the smaller tubular part is covered, and then the space between the overlapping tubular parts with a setting material such as Concrete, filled in to secure the pieces together. Here the individual process steps can be repeated in order to create a mast with a certain required length.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Mast mit einem im allgemeinen teleskopartig ausgebildeten Aufbau an seinen Enden sowie einVerfahrer zur Herstellung eines derartigen Mastes geschaffen. Hierbei ist der Mast aus in Längs- und in Achsrichtung ausgerichteten, zylindrischen Stahlrohren gebildet, wobei jeder Rohrabschnitt einen gleichbleibenden Außendurchmesser und die Außendurchmesser der jeweiligen Abschnitte schrittweise kleiner werden. Ein Endabschnitt eines größeren Rohrs überdeckt dann den Endabschnitt des nacht kleineren Rohrs. Ein ringförmiger Körper eines nicht schrumpfenden bzw. nicht schwindenden, abbindenden Materials, wie beispielsweise Beton, füllt den Zwischenraum zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohre aus und sichert dadurch die. sich überdeckenden Rohre aneinander. Hierbei sind, wie bereits erwähnt. Abstandhalter zwischen den sich überdeckenden Rohren vorgesehen, um einen konzentrischen Abstand und eine axiale Ausrichtung der Rohre zu sichern. Ferner können, wie ebenfalls bereits erwähnt, sogenannte Verbundanker oder Schubverbinder an den Umfangsbereichen der Rohre vorgesehen sein, die sich in die Zwischenräume zwischen den sich überdeckendenRohren erstrecken.According to the invention there is thus a mast with a generally telescopic structure at its ends and a traverser created for the production of such a mast. Here, the mast is made of longitudinally and axially aligned, cylindrical Steel pipes are formed, each pipe section having a constant outer diameter and the outer diameter of the respective Sections become gradually smaller. An end section of a larger pipe then covers the end section of the smaller one Rohrs. An annular body of non-shrinking or non-shrinking, setting material, such as Concrete, fills the space between the overlapping end sections of the pipes and thereby secures the. overlapping Pipes together. Here are, as already mentioned. Spacers provided between the overlapping tubes to provide concentric spacing and axial alignment of the tubes to back up. Furthermore, as already mentioned, so-called shear connectors or shear connectors can be attached to the circumferential areas of the pipes which extend into the spaces between the overlapping pipes.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unterBezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is described below on the basis of a preferred embodiment explained in detail with reference to the attached drawings. Show it:

Fig. 1 teilweise im Schnitt einen Mastaufbau gemäß der Erfindung ;Fig. 1, partially in section, a mast structure according to the invention ;

Fig. 2 im Schnitt eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Mastaufbaus der Fig. 1, wobei Einzelheiten der Konstruktion von zwei der rohrförmigen Teile an der Stelle, wo sie sich überdecken , -dargestellt sind, undFIG. 2 shows, in section, an enlarged illustration of part of the mast structure of FIG. 1, with details of the construction of two of the tubular parts at the point where they overlap, are shown, and

Fig. 3 bis 6 jeweils Schnittansichten entlang der Linien III-III, IV-IV, V-V bzw. VI-VI in Fig. 2.3 to 6 are sectional views along the lines III-III, IV-IV, V-V and VI-VI in Fig. 2.

In den Zeichnungen weist ein Mastaufbau 10 gemäß der Erfindung eine Anzahl langgestreckter, zylindrischer Rohrelemente 12, 14 und 16 auf, die alle in Längs- und Axialrichtung zueinander ausgerichtet sind. Es sind drei Rohrelemente 12 bis 16 dargestellt, jedoch können auch zwei oder mehr als drei Elemente verwendet werden, um einen Masten mit einer geforderten Länge zu schaffen. Der dargestellte und beschriebene Mast-aufbau 10 kann zum Tragen von elektrischen Überlandleitungen und zugeordneten Einrichtungen verwendet werden, wobei jedoch selbstverständlich der Mast nicht auf diese Anwendungsart beschränkt ist.In the drawings, a mast assembly 10 according to the invention comprises a number of elongated, cylindrical tubular members 12,14 and 16, all aligned with one another in the longitudinal and axial directions are. Three tubular elements 12 to 16 are shown, but two or more than three elements can also be used, to create a mast of a required length. The illustrated and described mast structure 10 can be carried may be used by electrical power lines and associated facilities, but of course not the mast is limited to this type of application.

Die Rohrelemente 12 bis 16 sind aus einem entsprechenden Metall_; wie beispielsweise Stahl hergestellt, und jedes Rohrelement weist, bezogen auf seine Längsachse eine gleichförmige Außenabmessung oder im Fall der beschriebenen Rohrelemente einengleichförmigen Außendurchmesser auf. Die Außendurchmesser der Rohrelemente 12 bis 16 nehmen schrittweise von dem unteren Rohrelement 12 zu dem oberen Rohrelement 16 hin ab. Infolgedessen weist der Mastaufbau 10 eine teleskopartige Form auf.The tubular elements 12 to 16 are made of a corresponding metal _; such as steel, for example, and each tubular element has a uniform outer dimension with respect to its longitudinal axis or, in the case of the tubular elements described, a uniform outer diameter. The outer diameters of the pipe elements 12 to 16 gradually decrease from the lower pipe element 12 to the upper pipe element 16. As a result, the mast structure 10 has a telescopic shape.

Das Rohrelement 10 ist an dem Rohrelement 14 befestigt und gesichert, welches seinerseits wieder an dem Rohrelement 16 befestigt und gesichert ist. Die Sicherungs- und Halteeinrichtungen zwischenThe tubular element 10 is attached and secured to the tubular element 14, which in turn is fastened again to the tubular element 16 and secured. The securing and holding devices between

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den jeweiligen Rohrelementen 12 und 14 sowie 14 und 16 sind dieselben, wobei in den Fig. 2 bis 6 die Sicherungs- und Halteeinrichtung für die Rohrelemente 12 und 14 dargestellt ist.the respective pipe elements 12 and 14 as well as 14 and 16 are the same, 2 to 6, the securing and holding device for the tubular elements 12 and 14 being shown.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, überdeckt der Obere Endabschnitt des Rohrelements 12 konzentrisch einen unteren Endabschnitt des Rohrelements 14. Die Länge der Überdeckung zwischen den Rohrelementen 12 und 14 in Längsrichtung kann sich in Abhängigkeit von der Größe der jeweiligen Rohrelemente ändern, wobei die Länge der Uberdeckung in allen Fällen lang genug ist. um eine dauerhafte und feste Verbindung zwischen den Rohrelementen zu schaffen. Beim Herstellen des Mastaufbaus 10 wird ein Ring 12 aus Kunststoff mit einem Preßsitz an dem unteren Ende des Rohrelements 14 angebracht, wobei der Ring als eine Art Damm oder Sperre für das abbindende Material dient, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird. Ferner werden im allgemeinen S-förmige Abstandshalter 20 aus Metall um den Außenumfang des unteren Endabschnitts des Rohrelements 14 herum angebracht. Zusätzlich werden bolzen- oder zapfenartige Schubverbinder bzw. Verbundanker nach einem entsprechenden Verfahren um den Außenumfang des Rohrelernents 14 herum über den Abstandshaltern 20 angebracht und gesichert. Zusammen mit der ringförmigen Sperre 18, den Abstandshaltern 20 und den S chub verb indem 22 werden die Rohrelemente 12 und 14 so, wie in Fig. 2 dargestellt, einander überdeckend in die entsprechende Lage gebracht. Durch die Abstandshalter 20 ist die axiale Ausrichtung zwischen den Rohrelementen 12 und 14 gewährleistet. Durch die ringförmige Sperre 18 ist das untere Ende des ringförmigen Raums 24 abgeschlossen, der zwischen den sich überdeckenden Endabschnitten der Rohrelemente 12 und 14 festgelegt ist. Die Schubverbinder 26sind ebenfalls um den Innenumfang desRohrelements 12 herum vorgesehen.As shown in Fig. 2, the upper end portion covers of the tubular element 12 concentrically has a lower end portion of the tubular element 14. The length of the overlap between the tubular elements 12 and 14 in the longitudinal direction can vary depending on change the size of the respective pipe elements, the length of the cover being long enough in all cases. to be permanent and to create a solid connection between the pipe elements. When producing the mast structure 10, a ring 12 made of plastic is included an interference fit attached to the lower end of the tubular member 14, the ring acting as a kind of dam or barrier for the setting Material serves as will be described in detail below. Also, generally S-shaped spacers 20 are made of metal attached around the outer periphery of the lower end portion of the tubular member 14. In addition, they are bolt-like or peg-like Shear connector or shear connector according to a corresponding method around the outer circumference of the tubular element 14 over the spacers 20 attached and secured. Together with the ring-shaped lock 18, the spacers 20 and the sliding connector 22 are the pipe elements 12 and 14 as shown in Fig. 2, placed overlapping each other in the appropriate position. The spacers 20 ensure the axial alignment between the pipe elements 12 and 14 guaranteed. Through the ring-shaped lock 18 the lower end of the annular space 24 is closed, which is between the overlapping end sections of the pipe elements 12 and 14 is specified. The push connectors 26 are also provided around the inner periphery of the tubular member 12.

Wenn sich die Rohrelemente 12 und 14, wie vorstehend beschrieben, überdecken, ist ein in Fig. 2 strichpunktiert wiedergegebener, kegelstumpfförmiger, dammartiger Absatz 30 an dem oberen Ende des Rohrelements 14 gebildet. Ein nichtmetallisches, abbindendes Material wird dann durch eine in dem dammartigen Absatz 30 vorgesehene öffnung in den Raum 24 gegossen, bis dieser Raum und derIf the pipe elements 12 and 14 overlap, as described above, a dash-dotted line shown in FIG. frustoconical, dam-like shoulder 30 is formed on the upper end of the tubular member 14. A non-metallic, setting material is then poured through an opening provided in the dam-like shoulder 30 into the space 24 until this space and the

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Raum unter dem dammartigen Absatz 30 gefühlt ist. Das abbindende Material kann ein nichtschrumpfender Beton, Mörtel, eine Vergußmasse oder ein entsprechender Kunststoff u.a. sein. Infolgedessen wird ein ringförmiger Körper 32 aus abbindendem Material in dem Raum 24 gebildet, um die Rohrelemente 12 und 14 aneinander zu sichern. Die Schubverbinder bzw. Verbindungsanker 22und 26 schaffen eine zusätzliche Verstärkung und Festigkeit an der Verbindungsstelle zwischen den Rohrelementen.Space under the dam-like shoulder 30 is felt. The setting material can be a non-shrinking concrete, mortar, a casting compound or a corresponding plastic, etc. As a result, an annular body 32 of setting material in the Space 24 is formed to secure the pipe members 12 and 14 together. Create the shear connectors or tie anchors 22 and 26 additional reinforcement and strength at the junction between the pipe elements.

Nachdem das Material abgebunden hat, um den Körper 32 zu bilden, wird die Sperre 30 entfernt. Durch das schräge obere Ende des Absatzes 32 ist sichergestellt, daß das Wasser abläuft.After the material sets to form the body 32, the barrier 30 is removed. The sloping upper end of the Paragraph 32 ensures that the water drains off.

Wenn die Rohrelemente in der beschriebenen Weise miteinander verbunden sind, ist ein Mast 10 ohne irgendeine Stumpfschweißung geschaffen. Infolgedessen sind die Schwierigkeiten, die sich bei stumpfgeschweißten Mastkonstruktionen ergeben, vollständig beseitigt, Gemäß der Erfindung sind somit die Vorteile bei einem Mastaufbau erhalten, wie sie in dem einleitenden Teil beschrieben sind.When the pipe elements are connected to one another in the manner described is a mast 10 without any butt welding created. As a result, the difficulties that arise with butt-welded mast structures are completely eliminated, According to the invention, the advantages are thus obtained in a mast structure as described in the introductory part.

Ende der BeschreibungEnd of description

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Claims

PATENT LAWYERS

DR. WALTER KRAUS DIPLOMA CHEMIST ■ DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. SPECIALIZATION CHEMISTRY IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MUNICH 71 ■ TELEPHONE 089 / 797077-797078 · TELEX O5-212156 kpatd

TELEGRAM CRAUS PATENT

2000 Ki / Ktz

1 . Joe Chesley Pohlman 2nd James Philip Romualdi Pittsburgh / USA

Mast and process for its manufacture

Claims

(IJ mast, characterized by a number in the longitudinal direction aligned elongated tubular members (12 to 16) having generally uniform external dimensions, the Tubular elements each have gradually decreasing outer dimensions to one another, so that an end portion of a larger dimensioned Pipe element (12 or 14) at a predetermined distance the end section of the next, smaller-sized pipe element (14 or 16) covered; by an annular part (32) made of a non-metallic, non-shrinking material that defines the spaces (24) between the overlapping end sections of the pipe elements (12 to 16) and on the opposite surfaces the overlapping end sections adheres so that the overlapping tubular elements (12 to 16) are firmly secured to one another are, the tubular elements (12 to 16) and the annular part (32) are designed accordingly and are arranged in such a way that the connection points between the pipe elements (12 to 16) both axial »tensile and compressive or compression loads and also withstand bending moments exerted on the tubular members, and wherein the respective interiors of the tubular members (12

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to 16) apart from the space between the overlapping ones

are
Pipe sections are not clogged and have no filler material.

2. Mast according to claim 1, characterized in that that the tubular elements (12 to 16) are cylindrical in shape.

3. Mast according to claim 1, characterized in that the tubular elements (12 to 16) are axially aligned, and that the overlapping tubular elements are arranged concentrically to one another.

4. Mast according to claim 1, characterized in that that the tubular elements (12 to 16) are made of a metal.

5. Mast according to claim 1, characterized by spacers (20) in the annular space (24) between the overlapping pipe elements (12 to 16) to the pipe elements (12 to 16) to be arranged in an intended position to one another.

6. Mast according to claim 1, characterized by Push connectors (22) which are arranged in the space between the overlapping pipe elements.

7. A method for producing a mast, characterized in that that elongated tubular parts (12 to 16) with different external dimensions aligned in the longitudinal direction are that the larger-sized tubular parts (12; 14) are arranged in such a position that an end portion the end portions of the smaller sized tubular parts (14; 16) covers that the space between the overlapping tubular parts with a non-metallic, non-shrinking end Material is filled in to secure the tubular parts (12 to 16) firmly together without affecting the remaining ones Interiors of the tubular parts are filled with the material, and that the arrangement and the filling are carried out so that

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the tubular parts (12 to 16) each by a connection point are secured to each other, which both an axial train and compressive or compression stresses and also on the tubular elements withstand exerted bending moments.

8. The method according to claim 7, characterized in that that the aligning, the corresponding arranging and the filling is repeated for at least one additional tubular part (14,16) to create a mast with a required length.

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