DE29710432U1

DE29710432U1 - Mast aus Stahlrohr in Mehrschußbauweise

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Publication number: DE29710432U1
Application number: DE29710432U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2007-06-17

Description

Mast aus Stahlrohr in Mehrschußbauweise

Die Erfindung betrifft konstruktive Verbesserungen der Verbindung zwischen den Mastschüssen, insbesondere bei Masten im Durchmesserbereich über 30 cm, mit dem Ziel der Aufwands- und Kostensenkung.

Als Beispiele seien Antennenmaste genannt, wie sie für den Betrieb der neuen Mobilfunknetze - im 900-MHz- und im 1,8-GHz-Bereich derzeit in großer Zahl benötigt werden, um eine ausreichende Versorgung großer Gebiete zu gewährleisten. Antennenmaste für das &Egr;-Netz haben im Durchschnitt eine Höhe von 30 m und sind z.B. aus drei Rohrschüssen zusammengesetzt.
Als Fundament dienen im allgemeinen Hülsen- bzw. Köcherfundamente.

Es ist üblich, die einzelnen Rohrschüsse über Flanschkonstruktionen miteinander zu verbinden. Dazu müssen die Flanschringe so an die Stirnseiten der Rohrelemente geschweißt werden, daß sie mit Sicherheit eben und ohne Verzug und möglichst ohne Abweichungen rechtwinklig zur Rohrachse sind. Schon eine Schrägstellung von nur 1 bis 2° macht sich auf Grund der Länge der einzelnen Schüsse optisch bemerkbar und ist als Qualitätsmangel zu werten.

Die Verbindung zwischen Flansch und Rohr wird durch eine Reihe dreieckiger Aussteifbleche gesichert, die über den gesamten Umfang verteilt, im Winkel von Rohr und Flanschblech zwischen den Bohrungen für die Gewindebolzen angeschweißt werden. Das Problem, den durch die Schweißarbeiten möglichen Verzug für die gesamte Anordnung gering zu halten, wird dadurch nicht einfacher.

Auf der Baustelle werden die Rohrelemente schließlich aufgerichtet - der Unterschuß steht im Fundament - und die Flansche werden mit der notwendigen Anzahl Gewindebolzen zusammengeschraubt.

Das Prinzip der Flanschverbindungen ist auf Grund der z.T. großen Abmessungen der Rohre und der Flansche und der vielen Verschraubungen aufwendig und wenig kostengünstig.

Die Schweißarbeiten müssen sehr präzise ausgeführt werden, und durch die Verwendung von Aussteifblechen erhält man zusätzlich zu den Schraubbolzen eine Vielzahl Einzelteile. So ist der technologische Aufwand in der Vorfertigung und auf der Baustelle gleichermaßen hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unkomplizierte und zuverlässige Verbindung für Rohrschüsse großer Maste zu schaffen, die sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau, Reduzierung der Teilezahl und durch Senkung des Gesamt-Zeitaufwands auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsvarianten und -details.

Mit der Erfindung ist in überraschender Weise eine vorteilhafte Lösung gelungen.

Die Erfindung nutzt die Durchmesser-Differenz zwischen den jeweils benachbarten Rohrschüssen, um zum einen die hülsenartig ineinander geschobenen Rohrabschnitte unter Zuhilfenahme eines Haftmittlers dauerhaft und mit hoher Festigkeit zu verbinden; zum anderen bietet sie die Möglichkeit, auf der Baustelle in einfacher Weise Korrekturen in der senkrechten Flucht der Schüsse vorzunehmen. Überhaupt wird mit dem radialen Spiel zwischen den beiden Teilen die Montage auf der Baustelle - Zusammenfügen der Rohrschüsse und Justage - deutlich vereinfacht.

Ein extremes Beispiel für die Nutzung des Ringspalts zwischen den Rohren beim Ausrichten der Rohrteile - mit bewußter Inkaufnahme von Winkelstellungen - ist die Verwendung des unteren Teils als Lager an Stelle eines Hülsenfundaments. Je nach Breite des Ringspalts ist es so zulässig, das Lagerrohr auf einer unebenen Unterlage, z.B. mit einem gewissen Gefälle (oder Steigung), zu positionieren. Der in dem Lagerteil zur Aufstellung gelangende Rohrschuß kann, soweit es der Ringspalt zuläßt, mit einem Winkel gegen die Lagerachse senkrecht ausgerichtet werden. Mit anderen Worten - bei dieser Lagerkonstruktion können Mängel der Aufstellfläche ausgeglichen werden.

Insgesamt gesehen, wird das Ziel der Erfindung in Gestalt der konstruktiven Vereinfachung und der Teilereduzierung und Senkung des Gesamtaufwands in vorteilhafter Weise erreicht. Es werden weder Normteile - wie bisher die Schraubbolzen - noch spezielle Blechteile zur Erhöhung der Festigkeit benötigt, und der Umfang der Schweißarbeiten wurde drastisch verringert.

Die radialen Hilfsmittel zum Ausrichten des Oberschusses können mit relativ großen Toleranzen ausgestattet werden. Ob es nun drei oder wenig mehr seitliche, gleichmäßig über den Umfang verteilt außen an den Oberschuß oder innen an den Unterschuß geschweißte einfache Metallteile sind, oder ein Zentrierbolzen in einer Lagerplatte im Unterschuß - immer stellen sie nicht mehr als temporäre Montagehilfen dar. Das eigentliche,endgültige Ausrichten erfolgt mit einer an sich bekannten Justiervorrichtung, und die gewünschte Verbindung hoher Festigkeit und Dauerbeständigkeit wird mit dem Kunstharz, einem geeigneten Beton oder mit einem ähnlichen aushärtenden Haftmittler gewährleistet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Figur 1. Verbindung von Unterschuß und Oberschuß mit Ausrichtung über radiale Elemente

Figur 2. Rohrverbindung mit Zentrierbolzen zum Ausrichten Figur 3. Rohrverbindung mit Adapterrohr und Zentrierkeilen Figur 4. Mastgründung in einem Sockelrohrfuß

Dabei sind

1.1 Unterschuß

1.2 Sockelrohr

2 .1 Oberschuß

2.2 unterer Rohrschuß

3 Ringspalt

4.1 ringförmige Tragplatte

4.2 kreisförmige Tragplatte

4.3 Fußplatte

5.1 Zentrierelement

5.2 Zentrierbolzen

5.3 Zentrierkeile

6 ringförmiges Trogblech

7 Adapterrohr

8 Justiervorrichtung

9 Vergußmasse

Die Darstellungen sprechen für sich.

Die Erfindung erleichtert auf der Baustelle das koaxiale Einsetzen des Oberschusses 2.1 in den Unterschuß 1.1 und unterstützt dadurch ein schnelles Positionieren und Anbringen der Justiervorrichtung 8. Dazu dienen die radialen Zentrierelemente 5.1 im Bereich des Ringspalts 3 zwischen den Rohrschüssen bzw. der Zentrierbolzen 5.2, der mittig in die kreisförmige Tragplatte 4.2 eingesetzt ist. Das gleiche gilt bei der Verwendung des Sockelrohrs 1.2 mit Fußplatte 4.3 und dem Einsetzen des unteren Rohrschusses 2.2. Natürlich helfen die Zentrierelemente und der Zentrierbolzen außerdem, ein radiales Mindestmaß des Ringspalts 3 zu gewährleisten und ermöglichen damit ein gleichmäßiges Verfüllen und Verteilen des Haftmittlers bzw. der Vergußmassse 9.

Bei der Variante nach Figur 1 wird die Vergußmasse ringartig nur im unteren Bereich - über der ringförmigen Tragplatte 4.1 - und im oberen Bereich des Ringspalts 3 vorgesehen. Die obere Ringzone entsteht durch Auflegen des ebenfalls ringförmigen Trogblechs 6 auf die Zentrierelemente 5.1 im Ringspalt.

Bei dem Beispiel nach Figur 2 ist sogar nur ein Vergußmasse-Ring vorgesehen, weil auftretende radiale Kräfte zusätzlich von dem Zentrierbolzen 5.2 im Wirkverbindung mit der adäquaten Bohrung in der Tragplatte 4.2 aufgenommen werden, und weil der Anteil zu erwartender axialer Zugkräfte gerade im Mittenbereich nicht hoch ist.

Das Adapterrohr 7 bei der Ausführung nach Figur 3 dient u.a. dazu, das radiale Maß des Ringspalts 3 - speziell bei Rohren sehr großer Durchmesser - und damit z.B. auch die notwendige Menge an Vergußmasse 9 zu begrenzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Anschweißen der Tragplatte nicht im Rohrinneren gearbeitet werden muß. Die Tragplatte wird hier vorzugsweise als Ring 4.1 ausgeführt, denn der Oberschuß 1.1 wird in seiner Endposition mit Hilfe der

Zentrierkeile 5.3 - z.B. je drei Paare oben und unten, im Winkel von 120° versetzt - fixiert.

Aus Figur 4 wird deutlich, warum bei der Beschreibung der Erfindung nicht einfach nur von der Verbindung von Oberschuß und Unterschuß gesprochen wird: Es ist auch möglich, den Mast nicht in einem Betonfundament, sondern in dem Sockelrohr 1.2 aufzustellen, das mit der Fußplatte 4.3 verschweißt ist. Die Fußplatte wird mit dem Untergrund, z.B. einer halbwegs ebenen Betonfläche, verschraubt. Der Ringspalt 3 kann dann genutzt werden, um Unebenheiten des Untergrunds auszugleichen, indem der untere Rohrschuß im Sockelrohr innerhalb des durch den Spalt gegebenen Spiels verkantet wird, um ihm trotz eines leicht schräg stehenden Sockelrohrs senkrecht auszurichten.

Die Auswahl unter den möglichen Anwendungsvarianten der Erfindung, von denen hier nur wenige beispielhaft beschrieben wurden, und die unterschiedliche Kombination erfindungswesentlicher Details und evtl. weiterer, dem Durchschnittsfachmann geläufiger Mittel, die nach Prinzip und Wirkung als zur Erfindung gehörig oder gleichwirkend zu nennen sind, hängt von den Prämissen und Bedingungen des jeweiligen Einzelfalls ab, darunter z.B. von den Durchmesserverhältnissen, vom Material, von der Masthöhe und von besonderen Belastungen. In jedem Fall bietet die Erfindung das Rüstzeug, um ein kostengünstiges Ergebnis, eine beachtliche Zeitersparnis und Arbeitserleichterungen zu gewährleisten.

Claims

Schutzansprüche

1. Mast aus Stahlrohr in Mehrschußbauweise, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- Die Verbindung zwischen jeweils zwei Rohrschüssen (1.1, 1.2, 2.1, 1.2) ist als Hülsenverbindung ausgeführt, wobei der Oberschuß (2.1, 2.2) mit einem Längenabschnitt gleich dem 1-bis lOfachen, bei Rohren mit mehr als 30 cm Durchmesser vorzugsweise dem 2fachen seines Durchmessers, in den Unterschuß 1.1, 1.2) eintaucht und wobei zwischen den Rohrteilen ein Ringspalt (3) besteht, dessen radiales Maß bei Rohren mit mehr als 30 cm Durchmesser mindestens gleich dem 0,5fachen der Wanddicke des Unterschusses ist,

- am Unterschuß (1.1, 1.2) ist eine Tragplatte (4.1, 4.2, 4.3) angeschweißt, auf der der Oberschuß steht, und die insbesondere zur Aufnahme der axialen Kräfte dient,

- im Eintauchbereich des Oberschusses (2.1, 2.2) befinden sich zwischen Ober- und Unterschuß Mittel (5.1, 5.2, 5.3) zum Zentrieren und zum axialen Ausrichten des Oberschusses, vorzugsweise mindestens drei an die Wandung eines Rohrteils geschweißte Blechteile als Zentrierelemente (5.1), die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt sind,

- die zu verbindenden Rohrschüsse sind im Bereich des Ringspalts (3) mit einer bei der Verarbeitung flüssigen bis pastosen und dann dauerhaft aushärtenden und einen Stoffschluß erzeugenden Vergußmasse (9) verbunden, wobei der Vergußeintrag vorzugsweise über die gesamte Eintauchtiefe reicht.

2. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte am Unterschuß (1.1) als Kreisring (4.1) mit einem Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Oberschusses (2.1) ausgebildet ist.

3. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte als kreisförmige Platte (4.2) mit einem mittig angeordneten Zentrierbolzen (5.2) ausgeführt ist und daß der Oberschuß (2.1, 2.2) mit Mitteln versehen ist, die mit dem Zentrierbolzen in

Wirkzusammenhang stehen, vorzugsweise einer angeschweißten kreisförmigen Fußplatte mit einer zentrischen Bohrung zur Aufnahme des Zentrierbolzens.

4. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte

(4.1) auf den Unterschuß (1.1) gesetzt ist daß auf die Platte (4.1) zur Aufnahme des Oberschusses (2.1) ein Adapterrohr (7) geschweißt ist, dessen Außendurchmesser vorzugsweise kleiner als der des Unterschusses ist.

5. Mast nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte als flanschartige Fußplatte (4.3) für einen Mast ausgebildet ist, die auf eine Unterlage schraubbar ist, und daß auf die Fußplatte (4.3) ein Sockelrohr (1.2) geschweißt ist, das fundamentartig den unteren Rohrschuß (2.2) des Masts aufnimmt, wobei die Maße des Ringspalts so gewählt sind, daß axiale Toleranzen und Schrägstellungen der Bauteile ausgeglichen werden können.

6. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung des Oberschusses (2.1) im Unterschuß (1.1) ringförmige Zentrierkeilpaare (5.3) dienen, wobei ein Paar am Fuß des Oberschusses und das andere in Höhe Oberkante Unterschuß angeordnet ist.

7. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierelemente (5.1) vorzugsweise nur über einen Teil der Eintauchief e des Oberschusses (2.1, 2.2) reichen, wobei im Fußbereich des Oberschusses und im Bereich Oberkante Unterschuß rings um den Oberschuß jeweils ein freier Bereich gelassen ist.

8. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (9) ringartig jeweils im Fußbereich des Oberschusses (2.1, 2.2) und unterhalb der Oberkante Unterschuß (1.1, 1.2) vorgesehen ist, wobei als Aufnahme für die obere Verbindung vorzugsweise ein ringförmiges Trogblech (6) dient, das oben auf die Zentrierelemente (5.1) gelegt wird und der axialen Breite des Ringspalts (3) entspricht.

9. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (9) ein mit Wasser zu verarbeitendes Material, vorzugsweise Beton, ist.

10. Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (9) ein Kunstharz, vorzugsweise ein Zweikomponenten-Kleber, ist.