EP1911912A2 - Befestigungseinrichtung für einen Mast aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial - Google Patents

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EP1911912A2
EP1911912A2 EP07019818A EP07019818A EP1911912A2 EP 1911912 A2 EP1911912 A2 EP 1911912A2 EP 07019818 A EP07019818 A EP 07019818A EP 07019818 A EP07019818 A EP 07019818A EP 1911912 A2 EP1911912 A2 EP 1911912A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiving device
mast
fastening device
outer receiving
fastening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07019818A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1911912A3 (de
Inventor
Harald Gottschalk
Georg Simson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfleiderer Europoles & Co KG GmbH
Original Assignee
Pfleiderer Europoles & Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Pfleiderer Europoles & Co KG GmbH filed Critical Pfleiderer Europoles & Co KG GmbH
Publication of EP1911912A2 publication Critical patent/EP1911912A2/de
Publication of EP1911912A3 publication Critical patent/EP1911912A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2253Mounting poles or posts to the holder
    • E04H12/2261Mounting poles or posts to the holder on a flat base
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2253Mounting poles or posts to the holder
    • E04H12/2269Mounting poles or posts to the holder in a socket

Definitions

  • the invention relates to a fastening device for a mast made of a fiber-plastic composite material, in particular a light pole.
  • Fiber-reinforced plastic GRP
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • fiber-plastic composite material The following description refers to GRP masts throughout, fiberglass and fiber-plastic composite being used interchangeably.
  • GRP masts can be - as well as steel, aluminum or concrete poles - in principle one of the energy absorption classes according to the standard DIN EN 12767 "Passive safety of supporting structures of objects of street equipment” assign. This is close to a classification into the class NE (Non Energy Absorbing). However, it is also possible to produce fiberglass poles for the classes LE (low energy apsorbing) and HE (high energy absorbing), which are usually reserved for other materials, such as aluminum, steel, concrete.
  • An object of the present invention is to provide a structurally simple and particularly inexpensive mounting solution for a GRP mast.
  • a fastening device is provided with an outer receiving device, designed for introduction into a substrate, and connectable to the outer receiving device via a connecting device inner receiving device, designed for Receiving and fixing a lower end of the mast, wherein the outer receptacle in the inserted state has an interior for at least partially receiving the inner receptacle such that the position of the inner receptacle relative to the position of the outer receptacle is adjustable, wherein such a position adjustment using the connection device is effected.
  • a basic idea of the invention is to pick up and further develop the known "steel tube solution".
  • the fiberglass mast is according to the invention in an internal receiving device, eg. A steel tube, fixed. However, this no longer protrudes so much out of the ground that the relevant in terms of DIN EN 12767 energy-absorbing properties of the GRP mast are affected. Rather, the inner receiving device in a located in the underground outer receiving device, for example. Another steel tube, at least partially sunk.
  • an interaction of inner and outer receiving device is provided such that the GRP mast can be easily aligned by the position of the inner receiving device is changed relative to the outer receiving device.
  • To adjust the position of the GRP mast no additional adjustment mechanism is provided.
  • the connecting device between the inner receiving device and the outer receiving device is designed such that at the same time the position of the GRP mast can be adjusted with it.
  • the energy absorption when using a "slip base” solution is set on the special design and arrangement of screw the base plate
  • the energy absorption - thanks to the invention unimpaired by the type of mounting in the ground - can be adjusted by the wall thickness of the GRP mast.
  • the GRP mast can also demonstrate its strengths and advantages in terms of the DIN EN 12767 standard.
  • the present invention is applicable not only to light poles. It is equally applicable to other support structures, such as. Guiding posts and installation structures for traffic signs. In addition, the scope is not limited to street equipment only. The invention can be used instead with any fiberglass poles, with a mast any support or support structure is understood.
  • the proposed fastening solution is particularly well suited for vertical alignment of the mast, which can be done with a few simple steps. This is particularly advantageous if the outer receiving device was introduced obliquely into the ground or changed the surface over time, for example. Lowering obliquely. To do this to change the position of the central longitudinal axis of the inner receiving device relative to the central longitudinal axis of the outer receiving device via the connecting device. Depending on the nature of the connecting device and the pivot distance between the inner receiving device and the outer receiving device, alignment of the GRP mast can be carried out in the case of deviations from the vertical of, for example, up to 5 °, 10 ° or 20 °.
  • the inner receiving device more or less far into the outer receiving device in and out of the ground protrude.
  • the outer receptacle terminates substantially with the surface of the substrate, so does not protrude beyond the ground and thus does not affect the energy absorbing properties of the GRP mast.
  • the inner receiving device is preferably arranged almost completely in the outer receiving device. It protrudes, since the outer receiving device is preferably arranged substantially completely in the ground, in other words only slightly out of the surface of the substrate.
  • the connecting device is preferably arranged in the final assembly state outside of the ground. This ensures a particularly easy interchangeability of already assembled GRP masts. In particular, no earthworks or the like are required.
  • a connecting device has proved to be particularly suitable in which connecting pins, which are connected to one of the receiving devices, are inserted into oblong holes of the other receiving device and are preferably fixed there by means of a screw connection.
  • By using elongated holes it is possible to change the position of a recording device relative to the other recording device according to the desired position adjustment.
  • the number of slots provided can vary according to the requirements of the case. For example, 4, 6 or 8 slots can be provided.
  • the length of the slots is selected according to the required change in position. For example, if only an alignment of the mast by 5 ° is required, the slots can be made significantly shorter than when aligning the mast by 20 °.
  • the elongated holes are preferably arranged symmetrically and extend radially to the central longitudinal axis of one of the receiving devices.
  • connecting pins on the one hand and the slots on the other hand are respectively arranged on or in a flange connected to the receiving device.
  • the flanges which for reasons of stability are preferably integrally connected to the receiving devices, both preferably protrude outwardly and overlap in the final assembled state such that the connecting pins can engage in the elongated holes.
  • the GRP mast is preferably glued to the inner receiving device. This method is particularly fast, safe and inexpensive. Alternatively, the space between the inner receptacle and the mast can also be foamed with a suitable foam material. Another embodiment provides for attaching the GRP mast to the inner receptacle by means of screw and / or rivet joints. If screw connections are used, the mast is particularly quick and easy to replace.
  • At least one securing element for forming a rotation is provided on the outer receiving device.
  • One or more wing-like securing elements, which extend radially from the receiving device into the ground, are particularly suitable for this purpose. Especially with large arms then large torsional forces, as they occur, for example, in strong winds, can be safely absorbed without changing the position of the mast in the ground.
  • the invention is explained using the example of a light pole 100 made of unsaturated polyester resin (GF-UP) with a length of about 10 m above ground.
  • the mast 100 has a round cross section and tapering in the direction of the mast top.
  • the wall thickness of the mast 100 is about 5 mm, 7 to 12 mm or more than 12 mm (to about 20 mm), depending on the desired classification NE, LE or HE according to the standard DIN EN 12767.
  • the fastening device For attachment of the mast 100 in the substrate 200 is the fastening device according to the invention 1.
  • This comprises an outer receiving device 2 in the form of a first steel tube with a constant diameter, which is designed for introduction into the substrate 200.
  • the steel tube has for masts up to a height of 12.5 m, for example, a diameter of 27.3 cm with a wall thickness of 6.3 mm.
  • the fastening device 1 comprises a connectable to the outer receiving device 2 via a connecting device 3 inner receiving device 4 in the form of a second steel tube with a constant diameter, which is designed to receive and fix a lower end 101 of the mast 100.
  • the lower end 101 of the downwardly slightly thickening mast 100 is glued to the inner receiving device 4.
  • the gap between the inner receptacle 4 and the mast 100 at the lower end of the inner receptacle 4 filled by the adhesive 5 is less than at the upper end of the inner receptacle 4.
  • the length of the outer receiving device 2 is dependent on the type of attachment in the ground 200.
  • a Rammrohr-foundation as shown in Fig. 1, for example.
  • a 200 cm long steel tube is introduced as an outer receiving device 2 in the ground.
  • a concrete foundation as shown in Fig. 2, For example, an approximately 80 cm long steel tube is sufficient as the outer receiving device 2.
  • the low excavation depth compared to other solutions allows the invention to be used even in difficult ground conditions.
  • the outer receiving device 2 has, when it is introduced into the substrate 200, an inner space 6 for at least partially receiving the inner receiving device 4.
  • the diameters of the inner and outer receiving devices 2, 4 are matched to one another such that a pivot distance between these receiving devices 7 remains, which allows pivoting of the mast 100 together with the inner receptacle 4 in the outer receptacle 2, and thus a change in position of the central longitudinal axis 8 of the inner receptacle 4 relative to the central longitudinal axis 9 of the outer receptacle 2.
  • the outer receiving device 2 closes in the inserted state substantially with the surface 201 of the substrate 200 from.
  • the inner receiving device 4 is arranged almost completely in the outer receiving device 2.
  • the inner receiving device 4 is approximately 45 cm deep in the outer receiving device 2 a. With a total length of the inner receiving device 4 of about 60 cm, so it is slightly 15 cm above the surface 201 of the substrate 200 from the outer receiving device 2 out.
  • the attitude of the mast 100 is carried out with the aid of the connecting device 3 between the inner and outer receiving device 2, 4.
  • a first flange 11 is integrally mounted, in particular welded, which has a diameter of about 40 cm, see. Fig. 4.
  • the outer receiving device 2 is sunk in the ground 200 such that the first flange 11 rests on the surface 201 of the substrate 200.
  • With the flange 11 six evenly and symmetrically arranged connecting pins 12 are fixedly connected, which protrude vertically upward from the flange 11. At their ends, the connecting pins 12 are provided with screw threads.
  • the connecting pins 12 penetrate in the mounted state of the fastening device 1, a corresponding number of slots 13 of a second flange 14, which is integrally attached to the upper end of the inner receptacle 4, in particular welded and also has a diameter of about 40 cm, see. Fig. 5.
  • the connecting pins 12 are secured to the second flange 14 by the safety requirements corresponding screw with nuts and lock nuts 15.
  • the position of the oblong holes 13 in the second flange 14 corresponds to the position of the connecting pins 12 on the first flange 11.
  • the radially extending to the central longitudinal axis 8 of the inner receptacle 4 elongated holes 13, for example, have an effective length of 20 mm, thus allowing a move the inner receiving device 4 relative to the outer receiving device 2 by this length. This allows the mast 100 to be vertically aligned relative to the ground 200.
  • both flanges 11, 14 are arranged in the final assembled state outside of the substrate 200, is a simple replacement of the mast 100, for example, after a collision with a motor vehicle, possible.
  • the exchange is therefore particularly easy, because the attachment is made exclusively by screw.
  • the outer receiving device 2 has three welded at its periphery or otherwise firmly connected securing wing 16 to form a rotation on (in the Fig. 3 indicated by broken line).
  • the securing wings 16 extend radially from the outer receiving device 2 into the substrate 200, cf. Fig. 6.
  • the rotation can be realized by other elements, such as additional anchors or the like.
  • connection cables can be routed from the interior of the outer receiving device 2 through the mast 100, which is open on its underside 102, all the way to a jib or the like.
  • a through-opening 17 for cables can be provided in the mast 100 and at a corresponding point of the inner receiving device 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für einen Mast aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial, insbesondere einen Lichtmast. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und besonders preiswerte Befestigungslösung für einen GFK-Mast bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungseinrichtung (1) für einen Mast (100) aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial gelöst, mit einer äußeren Aufnahmevorrichtung (2), ausgebildet zum Einbringen in einen Untergrund (200), und mit einer mit der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) über eine verbindungsvorrichtung (3) verbindbaren inneren Aufnahmevorrichtung (4), ausgebildet zur Aufnahme und Fixierung eines unteren Endes (101) des Mastes (100), wobei die äußere Aufnahmevorrichtung (2) im eingebrachten Zustand einen Innenraum (6) aufweist zur zumindest teilweise Aufnahme der inneren Aufnahmevorrichtung (4) derart, daß die Lage der inneren Aufnahmevorrichtung (4) relativ zu der Lage der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) einstellbar ist, wobei eine solche Lageeinstellung mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung (3) bewirkbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für einen Mast aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial, insbesondere einen Lichtmast.
  • Lichtmasten aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial haben gegenüber Masten aus Stahl oder Beton den Vorteil eines geringeren Eigengewichts und einer besseren Korrosions- und Wetterbeständigkeit. Darüber hinaus sind sie vollkommen wartungsfrei und zeichnen sich durch eine besonders hohe passive Sicherheit aus. Unter dem Begriff Faser-Kunststoff-Verbundmaterial werden dabei glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff (CFG) und andere Kunststoff-Verbundmaterialien zusammengefaßt. In der nachfolgenden Beschreibung ist durchgehend von GFK-Masten die Rede, wobei GFK und Faser-Kunststoff-Verbundmaterial synonym verwendet werden.
  • GFK-Masten lassen sich - ebenso wie Stahl-, Aluminium- oder Betonmasten - prinzipiell einer der Energieabsorptionsklassen entsprechend der Norm DIN EN 12767 "Passive Sicherheit von Tragkonstruktionen von Gegenständen der Straßenausstattung" zuordnen. Dabei liegt eine Einteilung in die Klasse NE (Non Energie Absorbing) nahe. Es ist jedoch ebenfalls möglich, GFK-Masten für die Klassen LE (Low Energie Apsorbing) bzw. HE (High Energie Absorbing) herzustellen, die üblicherweise anderen Materialien, wie bspw. Aluminium, Stahl, Beton vorbehalten sind.
  • Für die Befestigung von GFK-Masten im Untergrund (Erdboden, Betonfundament oder dergleichen) wurden bisher Lösungen verwendet, bei denen der GFK-Mast in einem Stahlrohr fixiert wird, das bis zu 100 cm aus dem Untergrund herausragt. Diese herkömmliche "Stahlrohr-Lösung" führt jedoch dazu, daß die dem GFK-Masten innewohnenden energieabsorbierenden Eigenschaften bei einem Zusammenstoß mit einem Kraftfahrzeug oder dergleichen nicht zum Tragen kommen. Eine Klassifizierung nach DIN EN 12767 ist daher erschwert bzw. unmöglich.
  • Alternativen zu der "Stahlrohr-Lösung" sind aus dem Stand der Technik zwar bekannt. So werden bei Aluminium- bzw. Stahlrohrmasten sogenannte "slip base"-Lösungen verwendet, bei denen der Mast mit einer Grundplatte auf einem Fundament verschraubt wird und sich bei einem Aufprall von dem Fundament löst. Diese Lösungen sind jedoch vergleichsweise aufwendig und teuer. Darüber hinaus ist die Wirkung dieser Lösung einerseits von der Art der Befestigungsmittel, bspw. der Auswahl der verwendeten Schrauben im Hinblick auf deren Scheerfestigkeit, und andererseits von dem Aufprallwinkel auf den Mast abhängig.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und besonders preiswerte Befestigungslösung für einen GFK-Mast bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Danach ist eine Befestigungseinrichtung vorgesehen mit einer äußeren Aufnahmevorrichtung, ausgebildet zum Einbringen in einen Untergrund, und einer mit der äußeren Aufnahmevorrichtung über eine Verbindungsvorrichtung verbindbaren inneren Aufnahmevorrichtung, ausgebildet zur Aufnahme und Fixierung eines unteren Endes des Mastes, wobei die äußere Aufnahmevorrichtung im eingebrachten Zustand einen Innenraum aufweist zur zumindest teilweise Aufnahme der inneren Aufnahmevorrichtung derart, daß die Lage der inneren Aufnahmevorrichtung relativ zu der Lage der äußeren Aufnahmevorrichtung einstellbar ist, wobei eine solche Lageeinstellung mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung bewirkbar ist.
  • Eine Grundidee der Erfindung ist es, die bekannte "Stahlrohr-Lösung" aufzugreifen und weiterzuentwickeln. Der GFK-Mast wird erfindungsgemäß in einer inneren Aufnahmevorrichtung, bspw. einem Stahlrohr, fixiert. Diese ragt jedoch nicht mehr so stark aus dem Untergrund heraus, daß die im Hinblick auf die DIN EN 12767 maßgeblichen energieabsorbierenden Eigenschaften des GFK-Mastes beeinflußt werden. Vielmehr ist die innere Aufnahmevorrichtung in einer sich im Untergrund befindenden äußeren Aufnahmevorrichtung, bspw. einem weiteren Stahlrohr, zumindest teilweise versenkt angeordnet.
  • Zugleich ist ein Zusammenspiel von innerer und äußerer Aufnahmevorrichtung vorgesehen derart, daß der GFK-Mast sehr einfach ausgerichtet werden kann, indem die Lage der inneren Aufnahmevorrichtung relativ zu der äußeren Aufnahmevorrichtung verändert wird. Zur Einstellung der Lage des GFK-Mastes ist kein zusätzlicher Einstellmechanismus vorgesehen. Statt dessen ist die Verbindungsvorrichtung zwischen innerer Aufnahmevorrichtung und äußerer Aufnahmevorrichtung derart ausgebildet, daß mit ihr zugleich die Lage des GFK-Mastes eingestellt werden kann.
  • Im Gegensatz zu Aluminium- oder Stahlrohrmasten, bei denen die Energieabsorption bei der Verwendung einer "slip base"-Lösung über die besondere Ausgestaltung und Anordnung von Verschraubungen der Basisplatte eingestellt wird, kann die Energieabsorption - dank der Erfindung unbeeinträchtigt von der Art der Befestigung im Untergrund - durch die Wandstärke des GFK-Mastes eingestellt werden. Damit kann der GFK-Mast auch im Hinblick auf die Norm DIN EN 12767 seine Stärken und Vorteile ausspielen.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann die Verwendung von Stahlteilen oberhalb eines normierten Anprallpunktes vermieden werden. Ändert sich die vorgegebene Höhe des Anprallpunktes, so kann dies aufgrund der erfindungsgemäßen Bauart besonders einfach berücksichtigt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht nur für Lichtmasten anwendbar. Sie findet gleichermaßen bei anderen Tragkonstruktionen Anwendung, wie bspw. Leitpfosten und Aufstellkonstruktionen für Verkehrsschilder. Darüber hinaus ist der Anwendungsbereich nicht nur auf Gegenstände der Straßenausstattung beschränkt. Die Erfindung kann statt dessen mit beliebigen GFK-Masten verwendet werden, wobei unter einem Mast eine beliebige Trag- oder Stützkonstruktion verstanden wird.
  • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die vorgeschlagene Befestigungslösung eignet sich besonders gut zum vertikalen Ausrichten des Mastes, das mit wenigen Handgriffen erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die äußere Aufnahmevorrichtung schräg in den Untergrund eingebracht wurde oder aber sich der Untergrund im Laufe der Zeit verändert, bspw. schräg absenkt. Hierzu läßt sich über die Verbindungsvorrichtung die Lage der Mittellängsachse der inneren Aufnahmevorrichtung relativ zu der Mittellängsachse der äußeren Aufnahmevorrichtung verändern. Je nach Art der Verbindungsvorrichtung und des Schwenkabstandes zwischen der inneren Aufnahmevorrichtung und der äußeren Aufnahmevorrichtung kann ein Ausrichten des GFK-Mastes bei Abweichungen aus der Vertikalen von z.B. bis zu 5°, 10° oder 20° erfolgen.
  • Über eine vertikale Ausrichtung hinaus läßt sich mit Hilfe der Erfindung aber auch eine Vertikalverschiebung des GFK-Mastes erreichen. Mit anderen Worten kann die innere Aufnahmevorrichtung mehr oder weniger weit in die äußere Aufnahmevorrichtung hinein- und aus dem Untergrund hinausragen. Vorzugsweise schließt die äußere Aufnahmevorrichtung im wesentlichen mit der Oberfläche des Untergrundes ab, ragt also nicht über den Untergrund hinaus und beeinflußt die energieabsorbierenden Eigenschaften des GFK-Mastes somit nicht. Um den Einfluß der aus dem Untergrund herausragenden inneren Aufnahmevorrichtung auf die energieabsorbierenden Eigenschaften des GFK-Mastes zu minimieren, ist die innere Aufnahmevorrichtung vorzugsweise fast vollständig in der äußeren Aufnahmevorrichtung angeordnet. Sie ragt, da die äußere Aufnahmevorrichtung vorzugsweise im wesentlichen vollständig im Untergrund angeordnet ist, mit anderen Worten nur unwesentlich aus der Oberfläche des Untergrundes heraus.
  • Die Verbindungsvorrichtung hingegen ist im Montageendzustand vorzugsweise außerhalb des Untergrundes angeordnet. Damit wird eine besonders einfache Austauschbarkeit bereits montierter GFK-Masten gewährleistet. Insbesondere sind keine Erdarbeiten oder dergleichen erforderlich.
  • Als ganz besonders geeignet hat sich eine Verbindungsvorrichtung erwiesen, bei der Verbindungsstifte, die mit einer der Aufnahmevorrichtungen verbunden sind, in Langlöchern der anderen Aufnahmevorrichtung einliegen und dort vorzugsweise mit Hilfe einer Schraubverbindung fixiert sind. Durch die Verwendung von Langlöchern ist es dabei möglich, die Lage der einen Aufnahmevorrichtung relativ zu der anderen Aufnahmevorrichtung entsprechend der gewünschten Lageeinstellung zu verändern. Die Anzahl der vorgesehenen Langlöcher kann dabei entsprechend der Anforderungen des Einzelfalls variieren. Beispielsweise können 4, 6 oder 8 Langlöcher vorgesehen sein. Die Länge der Langlöcher ist entsprechend der benötigten Lageänderung gewählt. Ist beispielsweise lediglich ein Ausrichten des Mastes um 5° erforderlich, so können die Langlöcher deutlich kürzer ausgebildet sein, als bei einem Ausrichten des Mastes um 20°. Die Langlöcher sind vorzugsweise symmetrisch angeordnet und verlaufen radial zu der Mittellängsachse einer der Aufnahmevorrichtungen. Dadurch wird zum einen eine besonders sichere Verbindung zwischen innerer und äußerer Aufnahmevorrichtung und zum anderen eine besonders einfache Lageeinstellung ermöglicht.
  • Eine konstruktiv besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn die Verbindungsstifte einerseits und die Langlöcher andererseits jeweils an bzw. in einem mit der Aufnahmevorrichtung verbundenen Flansch angeordnet sind. Die Flansche, die aus Gründen der Stabilität vorzugsweise einstückig mit den Aufnahmevorrichtungen verbunden sind, ragen beide vorzugsweise nach außen aus und überlappen sich im Montageendzustand derart, daß die Verbindungsstifte in die Langlöcher eingreifen können.
  • Der GFK-Mast ist mit der inneren Aufnahmevorrichtung vorzugsweise verklebt. Diese Methode ist besonders schnell, sicher und preiswert. Alternativ kann der Zwischenraum zwischen der inneren Aufnahmevorrichtung und dem Mast auch mit einem geeigneten Schaummaterial ausgeschäumt werden. Eine andere Ausführung sieht das Befestigen des GFK-Mastes an der inneren Aufnahmevorrichtung mit Hilfe von Schraub- und/oder Nietverbindungen vor. Kommen Schraubverbindungen zur Anwendung, ist der Mast besonders schnell und einfach auswechselbar.
  • Für eine besonders sichere Befestigung des GFK-Mastes im Untergrund auch bei starken am Mast wirkenden Kräften ist an der äußeren Aufnahmevorrichtung wenigstens ein Sicherungselement zur Ausbildung einer Verdrehsicherung vorgesehen. Besonders geeignet sind dafür ein oder mehrere flügelartige Sicherungselemente, die sich radial von der Aufnahmevorrichtung weg in den Untergrund erstrecken. Insbesondere bei großen Auslegern können dann auch große Torsionskräfte, wie sie bspw. bei starken Winden auftreten, sicher aufgenommen werden, ohne daß sich die Lage des Mastes im Untergrund verändert.
  • Bei Verwendung eines Betonfundaments ist es möglich, mit sehr geringen Aushubtiefen zu arbeiten, so daß die Erfindung auch bei schwierigen Bodenverhältnissen anwendbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • Fig. 1
    eine Darstellung eines GFK-Mastes mit einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung in Erdboden,
    Fig. 2
    eine Darstellung eines GFK-Mastes mit einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung in Beton,
    Fig. 3
    eine Detailansicht der Befestigungseinrichtung aus Fig. 2,
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf den Flansch der inneren Aufnahmevorrichtung der Befestigungseinrichtung aus Fig. 3 (Linie BB),
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf den Flansch der äußeren Aufnahmevorrichtung der Befestigungseinrichtung aus Fig. 3 (Linie AA) und
    Fig. 6
    einen Schnitt durch die Befestigungseinrichtung entlang der Linie CC in Fig. 3.
  • Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen.
  • Die Erfindung wird am Beispiel eines Lichtmastes 100 aus ungesättigtem Polyesterharz (GF-UP) mit einer Länge von etwa 10 m über Grund erläutert. Der Mast 100 weist einen runden und sich in Richtung Mastspitze verjüngenden Querschnitt auf. Die Wandstärke des Mastes 100 beträgt etwa 5 mm, 7 bis 12 mm bzw. mehr als 12 mm (bis ca. 20 mm), je nach gewünschter Klassifizierung NE, LE bzw. HE gemäß der Norm DIN EN 12767.
  • Zur Befestigung des Mastes 100 im Untergrund 200 dient die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung 1. Diese umfaßt eine äußere Aufnahmevorrichtung 2 in Form eines ersten Stahlrohres mit konstantem Durchmesser, das zum Einbringen in den Untergrund 200 ausgebildet ist. Das Stahlrohr hat für Maste bis zu einer Höhe von 12,5 m bspw. einen Durchmesser von 27,3 cm bei einer Wandstärke von 6,3 mm. Darüber hinaus umfaßt die Befestigungseinrichtung 1 eine mit der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 über eine Verbindungsvorrichtung 3 verbindbare innere Aufnahmevorrichtung 4 in Form eines zweiten Stahlrohres mit konstantem Durchmesser, das zur Aufnahme und Fixierung eines unteren Endes 101 des Mastes 100 ausgebildet ist. Das untere Ende 101 des sich nach unten leicht verdickenden Mastes 100 ist mit der inneren Aufnahmevorrichtung 4 verklebt. Aufgrund der leichten Konizität des Mastes 100 ist der durch den Klebstoff 5 ausgefüllte Zwischenraum zwischen der inneren Aufnahmevorrichtung 4 und dem Mast 100 am unteren Ende der inneren Aufnahmevorrichtung 4 geringer als am oberen Ende der inneren Aufnahmevorrichtung 4. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, die innere Aufnahmevorrichtung 4 mit einem sich verändernden Querschnitt auszustatten, so daß der Zwischenraum zwischen dem Mast 100 und der inneren Aufnahmevorrichtung 4 konstant bleibt. Dies ist jedoch bei einem Verkleben bzw. Ausschäumen des Zwischenraumes nicht erforderlich.
  • Die Länge der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 ist von der Art der Befestigung im Untergrund 200 abhängig. Bei Verwendung einer Rammrohr-Gründung, wie in Fig. 1 dargestellt, wird bspw. ein 200 cm langes Stahlrohr als äußere Aufnahmevorrichtung 2 in den Erdboden eingebracht. Bei Verwendung eines Betonfundaments, wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein etwa 80 cm langes Stahlrohr als äußere Aufnahmevorrichtung 2 ausreichend. Die im Vergleich zu anderen Lösungen geringe Aushubtiefe ermöglicht eine Anwendung der Erfindung auch bei schwierigen Bodenverhältnissen.
  • Die äußere Aufnahmevorrichtung 2 weist, wenn sie in den Untergrund 200 eingebracht ist, einen Innenraum 6 auf zur zumindest teilweise Aufnahme der inneren Aufnahmevorrichtung 4. Dabei sind die Durchmesser der inneren und äußeren Aufnahmevorrichtungen 2, 4 derart aufeinander abgestimmt, daß zwischen diesen Aufnahmevorrichtungen ein Schwenkabstand 7 verbleibt, der ein Verschwenken des Mastes 100 zusammen mit der inneren Aufnahmevorrichtung 4 in der äußeren Aufnahmevorrichtung 2, und damit eine Lageänderung der Mittellängsachse 8 der inneren Aufnahmevorrichtung 4 relativ zu der Mittellängsachse 9 der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 erlaubt.
  • Die äußere Aufnahmevorrichtung 2 schließt im eingebrachten Zustand im wesentlichen mit der Oberfläche 201 des Untergrundes 200 ab. Die innere Aufnahmevorrichtung 4 ist fast vollständig in der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 angeordnet. Im Beispiel liegt die innere Aufnahmevorrichtung 4 etwa 45 cm tief in der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 ein. Bei einer Gesamtlänge der inneren Aufnahmevorrichtung 4 von ca. 60 cm steht sie also etwas 15 cm über der Oberfläche 201 des Untergrundes 200 aus der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 heraus.
  • Die Lageeinstellung des Mastes 100 erfolgt mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung 3 zwischen innerer und äußerer Aufnahmevorrichtung 2, 4. Am oberen Ende der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 ist hierzu ein erster Flansch 11 einstückig angebracht, insbesondere angeschweißt, der einen Durchmesser von etwa 40 cm aufweist, vgl. Fig. 4. Die äußere Aufnahmevorrichtung 2 ist derart im Untergrund 200 versenkt, daß der erste Flansch 11 auf der Oberfläche 201 des Untergrundes 200 aufliegt. Mit dem Flansch 11 sind sechs gleichmäßig und symmetrisch angeordnete Verbindungsstifte 12 fest verbunden, die senkrecht nach oben aus dem Flansch 11 herausragen. An ihren Enden sind die Verbindungsstifte 12 mit Schraubgewinden versehen.
  • Die Verbindungsstifte 12 durchdringen im montierten Zustand der Befestigungseinrichtung 1 eine entsprechende Anzahl von Langlöchern 13 eines zweiten Flansches 14, der am oberen Ende der inneren Aufnahmevorrichtung 4 einstückig angebracht, insbesondere angeschweißt ist und ebenfalls einen Durchmesser von ca. 40 cm aufweist, vgl. Fig. 5. Die Verbindungsstifte 12 sind mit dem zweiten Flansch 14 durch den Sicherheitsanforderungen entsprechende Schraubverbindungen mit Muttern und Kontermuttern 15 gesichert. Die Position der Langlöcher 13 in dem zweiten Flansch 14 entspricht dabei der Position der Verbindungsstifte 12 an dem ersten Flansch 11. Die radial zu der Mittelängsachse 8 der inneren Aufnahmevorrichtung 4 verlaufenden Langlöcher 13 weisen beispielsweise eine effektive Länge von 20 mm auf und ermöglichen somit ein Verschieben der inneren Aufnahmevorrichtung 4 gegenüber der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 um diese Länge. Dadurch kann der Mast 100 relativ zum Untergrund 200 vertikal ausgerichtet werden.
  • Da beide Flansche 11, 14 im Montageendzustand außerhalb des Untergrundes 200 angeordnet ist, ist ein einfacher Austausch des Mastes 100, beispielsweise nach einem Zusammenstoß mit einem Kraftfahrzeug, möglich. Der Austausch gestaltet sich auch deswegen besonders einfach, weil die Befestigung ausschließlich über Schraubverbindungen erfolgt.
  • Die äußere Aufnahmevorrichtung 2 weist drei an ihrem Umfang angeschweißte oder anderweitig fest verbundene Sicherungsflügel 16 zur Ausbildung einer Verdrehsicherung auf (in den Fig. 3 mit durchbrochener Linie angedeutet). Die Sicherungsflügel 16 erstrecken sich radial von der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 weg in den Untergrund 200 hinein, vgl.
    Fig. 6. Die Verdrehsicherung kann jedoch auch durch andere Elemente, wie beispielsweise zusätzliche Verankerungen oder dergleichen verwirklicht sein.
  • Zum Anschluß von Leuchten etc. können Anschlußkabel von dem Inneren der äußeren Aufnahmevorrichtung 2 durch den an seiner Unterseite 102 offenen Mast 100 bis hin zu einem Ausleger oder dergleichen verlegt werden. Alternativ kann in den Mast 100 und an einer korrespondierenden Stelle der inneren Aufnahmevorrichtung 4 eine Durchführöffnung 17 für Kabel vorgesehen sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Befestigungsvorrichtung
    2
    äußere Aufnahmevorrichtung
    3
    Verbindungsvorrichtung
    4
    innere Aufnahmevorrichtung
    5
    Klebstoff
    6
    Innenraum
    7
    Schwenkabstand
    8
    innere Mittellängsachse
    9
    äußere Mittellängsachse
    10
    (frei)
    11
    erster Flansch
    12
    Verbindungsstift
    13
    Langloch
    14
    zweiter Flansch
    15
    Mutter
    16
    Sicherungsflügel
    17
    Durchführöffnung
    100
    Lichtmast
    101
    unteres Mastende
    102
    Mastunterseite
    200
    Untergrund
    201
    Oberfläche

Claims (10)

  1. Befestigungseinrichtung (1) für einen Mast (100) aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial, insbesondere Lichtmast,
    - mit einer äußeren Aufnahmevorrichtung (2), ausgebildet zum Einbringen in einen Untergrund (200), und
    - mit einer mit der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) über eine Verbindungsvorrichtung (3) verbindbaren inneren Aufnahmevorrichtung (4), ausgebildet zur Aufnahme und Fixierung eines unteren Endes (101) des Mastes (100),
    - wobei die äußere Aufnahmevorrichtung (2) im eingebrachten Zustand einen Innenraum (6) aufweist zur zumindest teilweise Aufnahme der inneren Aufnahmevorrichtung (4) derart, daß die Lage der inneren Aufnahmevorrichtung (4) relativ zu der Lage der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) einstellbar ist, wobei eine solche Lageeinstellung mit Hilfe der Verbindungsvorrichtung (3) bewirkbar ist.
  2. Befestigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Lageeinstellung eine Änderung der Lage der Mittellängsachse (8) der inneren Aufnahmevorrichtung (4) relativ zu der Mittellängsachse (9) der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) umfaßt .
  3. Befestigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die äußere Aufnahmevorrichtung (2) im wesentlichen vollständig im Untergrund (200) angeordnet ist und die innere Aufnahmevorrichtung (4) nur unwesentlich aus der Oberfläche (201) des Untergrundes (200) herausragt.
  4. Befestigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungsvorrichtung (3) im Montageendzustand außerhalb des Untergrundes (200) angeordnet ist.
  5. Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindungsvorrichtung (3) eine Anzahl von Verbindungsstiften (12) umfaßt, die fest mit einer der Aufnahmevorrichtungen (2) verbunden sind und im Montageendzustand in einer korrespondierenden Anzahl von Langlöchern (13) einliegen und dort entsprechend der Lageeinstellung fixiert sind, wobei die Langlöcher (13) der anderen Aufnahmevorrichtung (4) zugeordnet sind.
  6. Befestigungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Langlöcher (13) vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind und radial zu der Mittelängsachse (8) einer der Aufnahmevorrichtungen (4) verlaufen.
  7. Befestigungseinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei sowohl die innere als auch die äußere Aufnahmevorrichtung (2, 4) vorzugsweise einstückig mit jeweils einem Flansch (11, 14) verbunden ist, und sich die beiden Flansche (11, 14) im Montageendzustand derart überlappen, daß die mit dem einen Flansch (11) verbundenen Verbindungsstifte (12) in die in dem anderen Flansch (14) angeordneten Langlöcher (13) eingreifen können.
  8. Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das untere Ende (101) des Mastes (100) mit der inneren Aufnahmevorrichtung (4) verklebt ist.
  9. Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die äußere Aufnahmevorrichtung (2) wenigstens ein Sicherungselement (16) zur Ausbildung einer Verdrehsicherung aufweist, wobei sich das Sicherungselement (16) flügelartig radial von der äußeren Aufnahmevorrichtung (2) weg in den Untergrund (200) erstreckt.
  10. Mast (100) aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial, insbesondere Lichtmast, mit einer Befestigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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