EP4600445A1

EP4600445A1 - Tragvorrichtung für einen mastkörper sowie mastvorrichtung

Info

Publication number: EP4600445A1
Application number: EP25153709.8A
Authority: EP
Inventors: Michel Gumz; Enrico Schadock; Jakob Purkart; Ralf Freywald
Original assignee: Vantage Towers Ag
Current assignee: Vantage Towers Ag
Priority date: 2024-02-07
Filing date: 2025-01-24
Publication date: 2025-08-13
Also published as: DE102024103364A1

Abstract

Eine Tragvorrichtung (20), welche zur Aufnahme eines Mastkörpers bereitgestellt ist, eine Mastvorrichtung bestehend aus Tragvorrichtung (20) und Mastkörper, sowie ein Verfahren zur Montage einer Mastvorrichtung. Damit die Mastvorrichtung auf unebenem Untergrund eingesetzt werden kann, zudem ein gutes Fundament hat und darüber hinaus mit kompakten Montagegeräten ohne großen Logistikaufwand schnell installiert werden kann, weist die Tragvorrichtung (20) folgende Komponenten auf: eine Basiseinrichtung (30), die zur Abstützung der Tragvorrichtung (20) auf einem Untergrund (18) bereitgestellt ist, eine Trageinrichtung (40) für den Mastkörper (11), eine Schwenkeinrichtung (50), mittels derer die Trageinrichtung (40) schwenkbeweglich mit der Basiseinrichtung (30) verbunden ist, und eine Fundamenteinrichtung (60), welche an der Basiseinrichtung (30), insbesondere lösbar, angeordnet oder ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine Tragvorrichtung, welche zur Aufnahme eines Mastkörpers bereitgestellt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Mastvorrichtung mit einer solchen Tragvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Montage einer Mastvorrichtung.
Bei Mastvorrichtungen handelt es sich beispielsweise um senkrecht stehende, pfeilerähnliche Bauwerke oder Träger, an welchen diverse Komponenten unterschiedlichster Art befestigt werden können, beziehungsweise im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Mastvorrichtung befestigt sind.
Mastvorrichtungen sind in verschiedensten Ausprägungen und für unterschiedlichste Einsatzzwecke bekannt. In einer Ausprägung, auf die die vorliegende Erfindung insbesondere gerichtet ist, handelt es sich bei der Mastvorrichtung um einen Sendemast oder einen Funkmast, beispielsweise einen Mobilfunkmast. Ein solcher Mast weist einen Mastkörper auf, der zur Aufnahme diverser Komponenten dient, welche für den bestimmungsgemäßen Gebrauch erforderlich sind, beispielsweise von Komponenten, die für das Senden von Signalen bereitgestellt sind, Antennen für Sendezwecke, Komponenten für die Konnektivität, und dergleichen.
Mastvorrichtungen, wie sie aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt sind, setzen sich in der Regel zusammen aus dem Mastkörper, einer Tragvorrichtung, an der der Mastkörper aufgenommen ist, und einer Fundamenteinrichtung, mit der die Last der Mastvorrichtung auf und in den Untergrund übertragen wird.
Aus der DE 7306825 U ist eine solche Mastvorrichtung bekannt, die als Träger für Antennen dient. Die Mastvorrichtung weist einen Mastkörper auf, der über eine Tragvorrichtung auf dem Untergrund abgestützt wird. Die Tragvorrichtung weist dazu eine Ankerplatte auf, die auf den Untergrund gelegt wird. Die Ankerplatte ist über Erdanker fest mit dem Erdreich verbunden. An der Ankerplatte befindet sich ein Schaft, in den der Mastkörper eingesteckt wird. Der Schaft ist mit der Ankerplatte über ein Scharniergelenk verbunden. Dieses Scharniergelenk dient dem ausschließlichen Zweck, dass der Schaft zu Montagezwecken umgeklappt werden kann, damit die Montage des Mastkörpers am Boden erfolgen kann. Danach wird der fertiggestellte Mastkörper aufgestellt und über Seile verspannt.
Eine hierzu ähnliche Lösung ist auch in der DE 20 2015 105 834 U1 beschrieben. Auch bei dieser bekannten Lösung wird ein Mastkörper mit einem erdbodennahen Mastsockel verbunden. Damit der Mastkörper zu Wartungsarbeiten weder bestiegen noch mit Hilfe eines Krans abgesenkt werden muss, kann der Mast unter Verwendung einer besonderen Verbindungseinrichtung bei Bedarf umgeklappt werden. Dazu weist die Verbindungseinrichtung eine Grundplatte und eine Kippplatte auf, die über eine Gelenkverbindung miteinander verbunden sind. Eine dieser Platten ist am unteren Ende des Mastkörpers befestigt, während die andere Plate am oberen Ende des Mastsockels angeordnet ist.
Bekannte Mastvorrichtungen, auch in ihrer Ausgestaltung als Sendemasten, haben nicht selten eine Höhe von bis zu 40m, können in ihrer Höhe aber auch darüber liegen. Die Mastkörper derartiger Mastvorrichtungen schwanken im Wind, oder sie können Vibrationen im Untergrund ausgesetzt sein. Aus diesem Grund ist eine gute Fundamenteinrichtung wichtig.
Mastvorrichtungen, insbesondere wenn sie als Sendemasten verwendet werden, kommen in unterschiedlichsten Umgebungen zum Einsatz, oftmals auf unebenem Untergrund, an Stellen mit Gefälle, oder dergleichen. Dies muss ausgeglichen werden, damit der Mastkörper seine optimale Ausrichtung hat, die meist senkrecht ist.
Dazu sind die beiden zuvor beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nicht geeignet. Denn durch die jeweiligen Scharnierverbindungen können die Mastkörper nur in zwei Ausrichtungen geklappt werden, nämlich in eine vertikale Ausrichtung und in eine horizontale Ausrichtung. Eine Anpassung der Orientierung des Mastkörpers an einen unebenen Untergrund, etwa ein Gefälle, ist bei diesen bekannten Lösungen nicht vorgesehen. Hier geht es lediglich darum, den Mastkörper zu Montagezwecken und Wartungszwecken in eine horizontale Ausrichtung zu bringen, und nach Abschluss der Arbeiten für seinen bestimmungsgemäßen Gebrauch in die Senkrechte Ausrichtung zu klappen. Etwaige Zwischenpositionen sind mit diesen bekannten Lösungen nicht möglich.
Oftmals werden die Mastvorrichtungen auch in unzulänglichem Gelände aufgestellt, wo nur ein begrenzter Raum für den Einsatz größerer Montagegeräte zur Verfügung steht.
Bei einem Einsatzzweck, auf den die vorliegende Erfindung insbesondere gerichtet ist, ohne dass die Erfindung auf diesen konkreten Einsatzzweck beschränkt ist, werden die Mastvorrichtungen entlang von Bahngleisen aufgestellt und eingesetzt. Solche Mastvorrichtungen sind nicht selten bis 20m hoch und müssen sich an sich ändernde Geländeformen anpassen, beispielsweise an den Verlauf von Böschungen, Bahndämmen und dergleichen.
Auch in solchen Fällen sind die beiden zuvor beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nicht geeignet. Da die Montage und Wartung der Mastvorrichtungen stets in einer horizontalen Ausrichtung des Mastkörpers erfolgt, der zu diesem Zweck plan auf dem Untergrund liegt, ist für den Einsatz der entsprechenden Mastvorrichtungen ein großer Platzbedarf erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Tragvorrichtung zur Aufnahme eines Mastkörpers sowie eine entsprechende Mastvorrichtung bereitzustellen, die zum einen auf unebenem Untergrund eingesetzt werden kann, zum anderen auch ein gutes Fundament hat und darüber hinaus mit kompakten Montagegeräten ohne großen Logistikaufwand schnell installiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Tragvorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, welche den ersten Aspekt der Erfindung darstellt, durch die Mastvorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 13, welche den zweiten Aspekt der Erfindung darstellt, durch das Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 14, welches den dritten Aspekt der Erfindung darstellt, sowie durch die besonderen Verwendungen mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 15, welche den vierten Aspekt der Erfindung darstellen.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem der Erfindungsaspekte beschrieben sind, vollinhaltlich stets auch im Zusammenhang mit den anderen Erfindungsaspekten, und umgekehrt, so dass hinsichtlich der Offenbarung eines der Erfindungsaspekte wechselseitig vollinhaltlich stets auch Bezug auf die Offenbarung der anderen Erfindungsaspekte genommen und verwiesen wird.
Die erfindungsgemäße Tragvorrichtung, die zur Aufnahme eines Mastkörpers dient, ebenso wie eine erfindungsgemäße Mastvorrichtung, bestehend aus Tragvorrichtung und Mastkörper, ist universell einsetzbar. Das heißt, die Mastvorrichtung und Tragvorrichtung können für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke eingesetzt werden. Nachfolgend werden beispielhaft einige Einsatzzwecke beschrieben, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist.
Gemäß einer Ausführungsform sind die erfindungsgemäße Tragvorrichtung und die erfindungsgemäße Mastvorrichtung geeignet, um an und entlang von Bahngleisen eingesetzt zu werden.
Die anstehenden Bodenschichten werden nicht gestört. Es werden keine Baugruben, beispielsweise im Druckbereich des Gleisoberbaus und Gleisunterbaus, benötigt. Durch eine sehr kurze Montagezeit entsteht nur eine geringe Betriebsbeeinflussung.
Die erfindungsgemäße Mastvorrichtung stellt gemäß einer Ausführungsform die Grundlage zur Schaffung einer umfassenden Kommunikationsinfrastruktur, insbesondere entlang von Gleisen, bereit.
Die Mastvorrichtung dient zur Aufnahme verschiedener Komponenten, die für den bestimmungsgemäßen Gebrauch der Mastvorrichtung erforderlich sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Mastvorrichtung als ein Sendemast, als ein Funkmast, als ein Mobilfunkmast, oder dergleichen bereitgestellt. In einem solchen Fall dient die Mastvorrichtung insbesondere zur Aufnahme von Komponenten, die zur Übertragung und Verarbeitung von Signalen, Daten, einer Versorgung mit Konnektivität, und dergleichen erforderlich sind.
Wenn die erfindungsgemäße Tragvorrichtung und die erfindungsgemäße Mastvorrichtung entlang von Gleisen zum Einsatz kommen, ist es beispielsweise ein Ziel, den im Umfeld der Mastvorrichtungen befindlichen Nutzern, beispielsweise den Reisenden in einem Zug, eine zuverlässige Kommunikationsverbindung und mobile Kommunikationsdienste und Datendienste in den Zügen bereitzustellen, damit diese ihre Office- und Entertainment-Anwendungen ohne Unterbrechungen nutzen können.
Gemäß dem ersten Aspekt ist die Erfindung auf eine Tragvorrichtung gerichtet, die die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist.
Die Tragvorrichtung ist zur Aufnahme eines Mastkörpers bereitgestellt. Das heißt, im bestimmungsgemäßen Gebrauch ist der Mastkörper an der Tragvorrichtung angeordnet. Die Tragvorrichtung bildet folglich die Unterkonstruktion der Mastvorrichtung, an der der Mastkörper angeordnet wird.
Die Tragvorrichtung weist eine Reihe verschiedener Komponenten auf, die in ihrem Zusammenwirken dazu führen, dass die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst werden kann. Erfindungsgemäß stehen die einzelnen Komponenten der Tragvorrichtung in einer funktionellen Wechselwirkung zueinander, wie nachfolgend im Detail erläutert wird.
Im Folgenden werden zunächst in allgemeiner Form diese einzelnen Komponenten benannt, bevor im weiteren Verlauf der Beschreibung die Einzelkomponenten im Detail erläutert werden.
Zunächst weist die Tragvorrichtung eine Basiseinrichtung auf. Die Basiseinrichtung bildet die Grundlage, auf der sich die weiteren Komponenten der Tragvorrichtung abstützen. Weiterhin ist die Basiseinrichtung zur Abstützung der Tragvorrichtung auf einem Untergrund bereitgestellt. Die Basiseinrichtung ist somit diejenige Komponente, die beim Aufbau und im Betrieb der Tragvorrichtung mit dem Untergrund in Verbindung kommt, das heißt, die auf dem Untergrund platziert wird. Die Basiseinrichtung bildet somit den tragenden Unterbau der Tragvorrichtung.
Eine zweite Komponente der Tragvorrichtung wird durch eine Trageinrichtung gebildet. Die Trageinrichtung dient zur Aufnahme des Mastkörpers, der im bestimmungsgemäßen Gebrauch an der Trageinrichtung angeordnet ist. Dazu weist die Trageinrichtung eine Traganordnung auf. Eine Traganordnung ist insbesondere ein konstruktives Gebilde mit einer bestimmten Wirkung, hier zum Tragen von Komponenten. Die Traganordnung weist zumindest eine erste Aufnahme für den Mastkörper auf.
Eine weitere Komponente stellt eine Schwenkeinrichtung dar, mittels derer die Trageinrichtung schwenkbeweglich mit der Basiseinrichtung verbunden ist. Über die Schwenkeinrichtung können die Trageinrichtung und die Basiseinrichtung relativ zueinander eine Schwenkbewegung ausführen. Eine Schwenkbewegung ist insbesondere eine Bewegung, die durch eine Drehung um wenigstens eine Drehachse erfolgt. Die Schwenkeinrichtung ist zwischen der Basiseinrichtung und der Trageinrichtung bereitgestellt. Die Trageinrichtung und die Basiseinrichtung sind gemäß einer Ausführungsform beabstandet zueinander. Die Schwenkeinrichtung weist wenigstens ein Schwenkelement auf, das sich in einer ersten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dies wird im Zusammenhang mit der detaillierten Beschreibung der Schwenkeinrichtung weiter unten im Detail erläutert. Das Schwenkelement ist in dieser ersten Erstreckungsrichtung mit einem ersten Ende an der Basiseinrichtung angeordnet. Mit einem zweiten Ede ist das Schwenkelement in der ersten Erstreckungsrichtung an der Trageinrichtung angeordnet. Aufgrund der Schwenkeinrichtung wird es möglich, dass die Tragvorrichtung auch in unebenem Gelände zum Einsatz kommen kann, wobei der Mastkörper stets seine optimale Ausrichtung beibehalten kann. Beispielsweise wird die Basiseinrichtung auf einem unebenen Untergrund platziert. Durch Betätigung der Schwenkeinrichtung wird die Trageinrichtung in die für den Mastkörper erforderliche Position verschwenkt, beispielsweise in eine horizontale beziehungsweise waagerechte Position.
Des Weiteren weist die Tragvorrichtung eine Fundamenteinrichtung auf, mit welcher die Tragvorrichtung im Untergrund verankert wird. Die Fundamenteinrichtung ist, insbesondere lösbar, an der Basiseinrichtung, angeordnet oder ausgebildet.
Der Begriff "angeordnet" bedeutet im Lichte der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass eine erste Komponente, hier die Fundamenteinrichtung, in Bezug auf eine andere zweite Komponente, hier die Basiseinrichtung, zunächst als eigenständige Komponente vorliegt, und dass die beiden Komponenten anschließend aneinander befestigt werden. Diese Verbindung kann lösbar oder unlösbar erfolgen. Der Begriff "ausgebildet" bedeutet im Lichte der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass eine erste Komponente, hier die Fundamenteinrichtung, fest und in der Regel unlösbar, mit einer zweiten Komponente, hier der Basiseinrichtung, verbunden ist. Die erste und zweite Komponenten bilden eine Einheit. Die zweite Komponente ist insbesondere ein fester, integraler Bestandteil der ersten Komponente.
Nachfolgend wird die Basiseinrichtung näher erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Basiseinrichtung als eine Basis-Rahmenstruktur ausgebildet. Hierbei handelt es sich um einen tragenden, stützenden Unterbau der Tragvorrichtung, der eine Anzahl von Rahmenelementen aufweist, die aneinander angrenzen. Die Rahmenelemente können Profilelemente sein, die gleichartig oder unterschiedlich ausgebildet sind. Eine Basis-Rahmenstruktur ist im Vergleich zu einer Basisplatte wesentlich leichter, ist aber genauso stabil. Die Rahmenelemente können leicht transportiert und vor Ort zur Basis-Rahmenstruktur zusammengesetzt werden. Gemäß einer Ausführung ist die Basis-Rahmeneinrichtung starr ausgebildet. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Basis-Rahmenstruktur in sich beweglich oder flexibel, zumindest in bestimmten Grenzen, ausgebildet. In diesem Fall können die einzelnen Rahmenelemente gegeneinander beweglich, beispielsweise veränderlich in Ihrer Ausrichtung zueinander, sein. Dadurch kann die Form und der Verlauf des Untergrunds noch besser berücksichtigt werden, auf dem die Basiseinrichtung aufgelegt wird. Die einzelnen Rahmenelemente sind beispielsweise beweglich zueinander, insbesondere in Ihrer Ausrichtung veränderlich zueinander, bereitgestellt, insbesondere derart, dass die Rahmenelemente immer auf dem Untergrund aufliegen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Basiseinrichtung als eine Basisplatte ausgebildet. Die Basisplatte, die auch als Trägerplatte bezeichnet werden kann, ist ein flaches, ebenes Bauteil.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Basiseinrichtung eine Rechteckform auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist an der Basiseinrichtung wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung angeordnet oder ausgebildet, welche zur Aufnahme für die Fundamenteinrichtung, insbesondere für einzelne Komponenten der Fundamenteinrichtung ausgebildet ist.
Dazu weist die Aufnahmeeinrichtung wenigstens ein Aufnahmeelement auf. Gemäß einer Ausführungsform ist das Aufnahmeelement direkt an der Basiseinrichtung angeordnet. Die Fundamenteinrichtung, insbesondere einzelne Komponenten der Fundamenteinrichtung, werden an dem Aufnahmeelement befestigt. Dies wird im Zusammenhang mit der Fundamenteinrichtung weiter unten näher erläutert. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist die Aufnahmeeinrichtung wenigstens einen Aufnahmekörper, beispielsweise eine Aufnahmeplatte, auf, wobei das Aufnahmeelement an dem Aufnahmekörper, insbesondere der Aufnahmeplatte, angeordnet oder ausgebildet ist. Der Aufnahmekörper ist/wird dann an der Basiseinrichtung angeordnet oder ausgebildet, beispielsweise an der Basis-Rahmenstruktur, etwa einem Profilelement der Basis-Rahmenstruktur.
Die Tragvorrichtung weist zumindest eine Aufnahmeeinrichtung auf, kann aber auch zwei oder mehr Aufnahmeeinrichtungen aufweisen. Wenn die Basiseinrichtung eine Rechteckform aufweist, können beispielsweise vier solcher Aufnahmeeinrichtungen bereitgestellt sein, welche gemäß einer Ausführungsform jeweils in den Eckbereichen der Basiseinrichtung bereitgestellt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausrichtung des Aufnahmeelements in Bezug auf die Basiseinrichtung veränderlich. Damit kann die Ausrichtung der Fundamenteinrichtung in Bezug auf die Basiseinrichtung verändert werden. Gemäß einer Ausführungsform ist der Aufnahmekörper, insbesondere die Aufnahmeplatte, kreisförmig ausgebildet. In diesem Fall kann der Aufnahmekörper als Flansch fungieren. Gemäß einer Ausführungsform ist der, insbesondere kreisförmige, Aufnahmekörper, drehbar, insbesondere in Grenzen drehbar, an der Basiseinrichtung, beispielsweise der Basis-Rahmenstruktur, angeordnet. Wenn die Fundamenteinrichtung über ein Aufnahmeelement an dem Aufnahmekörper angeordnet ist, kann über eine Drehbewegung des Aufnahmekörpers die Ausrichtung der Fundamenteinrichtung, beispielsweise entsprechender Pfahlelemente, im Boden eingestellt, angepasst und auch verändert werden. Zusätzlich kann ein kreisförmiger Aufnahmekörper, insbesondere eine kreisförmige Aufnahmeplatte, gegebenenfalls auch eine Radfunktion übernehmen, so dass die Basiseinrichtung, nachdem sie platziert wurde, noch verschoben werden kann.
Nachfolgend wird die Trageinrichtung näher erläutert.
Die Trageinrichtung weist zunächst die Traganordnung auf, welche die erste Aufnahme für den Mastkörper aufweist. Gemäß einer Ausführungsform weist die Traganordnung zusätzlich wenigstens eine zweite Aufnahme für weitere Komponenten auf. Die Traganordnung ist allgemein ein Aufbau, der zur Aufnahme und zum Tragen verschiedener Komponenten dient. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausgestaltungen von Traganordnungen beschränkt. Beispielsweise kann die Traganordnung als ein Gitterrost ausgebildet sein. Bei den Komponenten handelt es sich um solche Komponenten, die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Mastvorrichtung, für die die Tragvorrichtung als Unterkonstruktion dient, benötigt werden. Bei den Komponenten kann es sich beispielsweise um Technikkomponenten, Technikschränke, Komponenten zur Erzeugung elektrischer Energie, Steuerungskomponenten, und ähnliches handeln. Für die anzuordnenden Komponenten weist die Traganordnung entsprechende Aufnahmen auf. Das sind Bereiche, die für die Befestigung der Komponenten ausgebildet, vorbereitet und darauf abgestimmt sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Trageinrichtung eine Traganordnung auf, wobei an der Traganordnung, insbesondere lösbar, eine Plattform bereitgestellt ist, beispielsweise angeordnet oder ausgebildet ist, und wobei die Plattform die erste Aufnahme für den Mastkörper, und optional eine zweite Aufnahme für weitere Komponenten aufweist. In einem solchen Fall dient die Traganordnung zur, insbesondere lösbaren Aufnahme der Plattform, wobei die Traganordnung an sich konstruktiv einfach und gegebenenfalls klein ausgebildet sein kann. Die Plattform kann, unter Berücksichtigung der statischen Berechnungen, individuell in der Größe und Form variiert werden, da sie kein tragendes Element des Mastvorrichtung darstellt. Das tragende Element stellt die Traganordnung dar. Die Plattform kann beispielsweise eine Länge von bis zu 3m und eine Breite von bis zu 2m aufweisen, wobei die Erfindung nicht auf konkrete Zahlenangaben beschränkt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trageinrichtung, insbesondere die Traganordnung, fest mit der Schwenkeinrichtung verbunden. In diesem Fall ist insbesondere eine starre Verbindung realisiert, so dass sich die Trageinrichtung, insbesondere die Traganordnung, gegen die Schwenkeinrichtung nicht verschwenken last, und die Trageinrichtung, insbesondere die Traganordnung, und die Schwenkeinrichtung nur gemeinsam verschwenkt werden können.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Trageinrichtung, insbesondere die Traganordnung, mit wenigstens einem Freiheitsgrad verschwenkbar mit der Schwenkeinrichtung verbunden. Das heißt, die Trageinrichtung, insbesondere die Traganordnung, lässt sich gegen die Schwenkeinrichtung verschwenken. Dies kann über eine geeignete Gelenkeinrichtung realisiert werden. Die Anzahl der Freiheitsgrade gibt dabei die Anzahl und Art der voneinander unabhängigen Bewegungsachsen der Gelenkeinrichtung an. Soll eine Verschwenkung mit einem Freiheitsgrad realisiert werden, kann die Gelenkeinrichtung beispielsweise als Scharniergelenk oder Drehgelenk ausgebildet sein. Soll eine Verschwenkung mit zwei Freiheitsgraden realisiert werden, kann die Gelenkeinrichtung beispielsweise als Sattelgelenk ausgebildet sein. Soll eine Verschwenkung mit drei Freiheitsgraden realisiert werden, kann die Gelenkeinrichtung beispielsweise als Kugelgelenk ausgebildet sein. Aufgrund einer solchen Verschwenkungsmöglichkeit kann die Tragvorrichtung auch in unebenem Gelände zum Einsatz kommen, wobei der Mastkörper stets seine optimale Ausrichtung beibehalten kann.
Nachfolgend wird die Schwenkeinrichtung näher erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Schwenkeinrichtung ein Schwenkelement auf. Das Schwenkelement erstreckt sich zumindest in einer ersten Erstreckungsrichtung. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Erstreckung in Längsrichtung handeln, wie weiter unten näher beschrieben wird. Die erste Erstreckungsrichtung entspricht gemäß einer Ausführungsform der Richtung des Abstands zwischen der Basiseinrichtung und der Trageinrichtung. Das Schwenkelement erstreckt sich gemäß einer Ausführungsform zumindest auch in einer von der ersten Erstreckungsrichtung abweichenden zweiten Erstreckungsrichtung. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Erstreckung in Breitenrichtung handeln.
Das Schwenkelement ist in der ersten Erstreckungsrichtung mit einem ersten Ende an der Basiseinrichtung angeordnet, und mit einem zweiten Ende an der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, angeordnet . Gemäß einer Ausführungsform ist das Schwenkelement mit dem ersten Ende über eine Gelenkeinrichtung an der Basiseinrichtung angeordnet, und über das zweites Ende, insbesondere fest, mit der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung verbunden. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Schwenkelement mit dem ersten Ende, insbesondere fest, mit der Basiseinrichtung verbunden, und über das zweite Ende über eine Gelenkeinrichtung an der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schwenkelement mit dem ersten Ende über eine Gelenkeinrichtung an der Basiseinrichtung angeordnet, und über das zweite Ende über eine Gelenkeinrichtung an Traganordnung, insbesondere der Traganordnung angeordnet. Das Schwenkelement kann somit über wenigstens eine Gelenkeinrichtung mit wenigstens einem Freiheitsgrad an der Basiseinrichtung und/oder an der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, angeordnet sein. Die Gelenkeinrichtung kann wie in der weiter oben beschriebenen Weise ausgebildet sein. Aufgrund einer solchen Verschwenkungsmöglichkeit kann die Tragvorrichtung auch in unebenem Gelände zum Einsatz kommen, wobei der Mastkörper stets seine optimale Ausrichtung beibehalten kann.
Das Schwenkelement stellt einen Abstand zwischen der Basiseinrichtung und der Trageinrichtung her. Die erste Erstreckungsrichtung des Schwenkelements liegt dabei in Richtung dieses Abstands. Das Schwenkelement kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. Bei dem Schwenkelement handelt es sich insbesondere um ein starres Gebilde. Bei dem Schwenkelement handelt es sich beispielsweise um ein langestrecktes Bauteil. Dieses hat eine Erstreckung in der ersten Erstreckungsrichtung in Längsrichtung, die größer, insbesondere um ein Vielfaches größer, ist als dessen Erstreckung in der zweiten Erstreckungsrichtung, beispielsweise in Querschnittsrichtung oder Breitenrichtung. Die Länge des Schwenkelements bestimmt den Abstand zwischen der Basiseinrichtung und der Trageinrichtung. Das Schwenkelement kann beispielsweise eine Länge von 1m bis 2m aufweisen, wobei die Erfindung nicht auf konkrete Größenangaben beschränkt ist. Natürlich ist es auch möglich, dass die Erstreckung des Schwenkelements in der zweiten Erstreckungsrichtung größer ist als dessen Erstreckung in der ersten Erstreckungsrichtung.
Bei dem Schwenkelement kann es sich beispielsweise um ein Profilelement oder ein Plattenelement handeln. Das Schwenkelement kann beispielsweise auch als Schenkelelement oder Schaftelement ausgebildet sein. Bei dem Schwenkelement kann es sich beispielsweise auch um ein Hebelelement, beispielsweise ein einseitiges Hebelelement, handeln. Bei einem einseitigen Hebelelement befinden sich sowohl die Last als auch die Kraft, von dem Drehpunkt aus gesehen, auf derselben Seite. Bei dem Drehpunkt handelt es sich in einem solchen Fall beispielsweise um die Gelenkverbindung zwischen Schwenkelement und Basiseinrichtung.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Schwenkelement als ein langestrecktes Bauteil mit zwei Enden ausgebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Schwenkelement in der ersten Erstreckungsrichtung mit einem Ende fest an der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, angeordnet oder ausgebildet, und ragt von derjenigen Oberfläche der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, die der Basiseinrichtung zugewandt ist, in Richtung der Basiseinrichtung ab, vorzugsweise senkrecht. Über wenigstens eine Gelenkeinrichtung ist das Schwenkelement mit dem anderen Ende schwenkbar an der Basiseinrichtung angeordnet. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Schwenkelement mit einem Ende fest an der Basiseinrichtung angeordnet oder ausgebildet, und ragt von derjenigen Oberfläche der Basiseinrichtung, die der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, zugewandt ist, in Richtung der Trageinrichtung ab, vorzugsweise senkrecht. Über wenigstens eine Gelenkeinrichtung ist das Schwenkelement mit dem anderen Ende schwenkbar an der Trageinrichtung, insbesondere der Taganordnung, angeordnet. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Schwenkelement über wenigstens eine Gelenkeinrichtung mit dem einen Ende schwenkbar an der Basiseinrichtung angeordnet. Über wenigstens eine Gelenkeinrichtung ist das Schwenkelement mit dem anderen Ende schwenkbar an der Trageinrichtung , insbesondere der Traganordnung, angeordnet. Damit wird eine sehr genaue Feinjustierung der Trageinrichtung möglich. In einer Schwenk-Nullstellung sind die Trageinrichtung und die Basiseinrichtung dann jeweils parallel zueinander ausgerichtet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schwenkeinrichtung zum, insbesondere stufenlosen, Verschwenken der Trageinrichtung in Bezug zur Basiseinrichtung in einem definierten Winkelbereich bereitgestellt. Dadurch wird eine flexible Anpassung, beispielsweise an steiles Gelände und Bahndämme, ermöglicht. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Winkelbereiche beschränkt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Trageinrichtung bis zu 40 Grad stufenlos einstellbar
Gemäß einer Ausführungsform weist die Tragvorrichtung wenigstens ein, insbesondere längenveränderliches, Fixierelement auf, welches zur Fixierung der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, in einer definierten Schwenkposition in Bezug zur Basiseinrichtung bereitgestellt ist. Wurde die Trageinrichtung über die Schwenkeinrichtung in eine gewünschte Position in Bezug zur Basiseinrichtung geschwenkt, dient das Fixierelement dazu, die Trageinrichtung in dieser Schwenkposition zu halten und zu fixieren. Vorzugsweise können zwei oder mehr solcher Fixierelemente, beispielsweise vier Fixierelemente, bereitgestellt sein. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Fixierelementen beschränkt. Die Fixierelemente können beispielsweise als, insbesondere längenveränderliches Gestänge, als, insbesondere längenveränderliches Kettenelement, oder dergleichen ausgebildet sein. Das wenigstens eine Fixierelement kann mit einem ersten Ende an der Basiseinrichtung, und mit einem zweiten Ende an der Trageinrichtung, insbesondere der Traganordnung, angeordnet sein.
Nachfolgend wird die Fundamenteinrichtung näher erläutert.
Wie eingangs schon erwähnt wurde, ist eine gute Fundamenteinrichtung für die Mastvorrichtung von großer Bedeutung. Dabei existieren häufig Herausforderungen im Umgebungsbereich der aufzustellenden Mastvorrichtung, beispielsweise durch die Ausprägung des Geländes, die Anordnung der Mastvorrichtung im Bereich von Gleisen, oder dergleichen. Ein besonderes Augenmerk muss deshalb auch auf die Fundamenteinrichtung gerichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fundamenteinrichtung als Pfahlgründungseinrichtung ausgebildet. Pfahlgründungseinrichtungen an sich sind im Stand der Technik bereits bekannt. Damit lassen sich die Lasten der Tragvorrichtung sowie der Mastvorrichtung in tiefere, tragfähige Bodenschichten abgetragen. Nicht oder schlecht tragfähige Bodenschichten werden mit Pfählen überbrückt. Bei der Pfahlgründung werden Pfähle in den Baugrund gebohrt oder gerammt, bis eine ausreichend tragfähige Boden- oder Gesteinsschicht erreicht ist. Die Lasten der Tragvorrichtung und der Mastvorrichtung werden dann zum einen durch die Reibung des Pfahls mit dem Baugrund, was als Mantelreibung bezeichnet wird, und zum anderen über den Spitzendruck der Pfähle abgetragen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Fundamenteinrichtung wenigstens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Pfahlelemente auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Fundamenteinrichtung vier solcher Pfahlelemente auf. Gemäß einer Ausführungsform ist/sind das oder die Pfahlelemente an der Basiseinrichtung angeordnet. Bevorzugt sind die Pfahlelemente lösbar an der Basiseinrichtung angeordnet, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. Die Verbindung erfolgt dabei vorzugsweise über die Aufnahmeeinrichtung(en), die der Basiseinrichtung zugeordnet ist/sind. Gemäß einer Ausführungsform ist jedes Pfahlelement über eine diesem zugeordnete Aufnahmeeinrichtung, das heißt über das entsprechende Aufnahmeelement der Aufnahmeeinrichtung, an der Basiseinrichtung befestigt. Weist die Basiseinrichtung eine Rechteckform auf, befinden sich die Aufnahmereinrichtungen beispielsweise in den Eckbereichen der Rechteckstruktur. Die Pfahlelemente ragen von der Basiseinrichtung, beispielsweise von den Ecken der Basiseinrichtung, nach unten in den Untergrund ab. Wenn sich die Ausrichtung der Aufnahmeeinrichtungen in Bezug auf die Basiseinrichtung verändern lässt, lässt sich auch die Ausrichtung der Pfahlelemente in Bezug auf die Basiseinrichtung verändern. Dies wird anhand eines Beispiels weiter unten noch näher erläutert.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Pfahlelemente als so genannte Mikropfahlelemente ausgebildet. Mikropfahlelemente sind als Gründungskörper zum Abtrag von Druck-, Zug- und Wechsellasten für die Tragvorrichtung und die Mastvorrichtung geeignet. Sie übertragen die Lasten in den Untergrund, beispielsweise über Mantelreibung. Bei den Mastvorrichtungen treten oft gleichzeitig Zug- und Druckkräfte, Querkräfte sowie Biege- und Torsionsmomente auf. Die Mikropfahlelemente, insbesondere die Gruppe von zwei oder mehr Mikropfahlelementen, nehmen diese Belastungen auf und leiten sie in den Boden. Mikropfahlelemente haben hohe Tragfähigkeiten und nur geringe Verformungen. Mikropfahlelemente können auch bei beengten Platzverhältnissen verwendet werden.
Der Einsatz von Pfahlelementen, insbesondere von Mikropfahlelementen, als Fundament ermöglicht eine umweltschonende Gründung ohne tiefgreifenden Eingriff in die Natur. Dazu kann das Fundament leicht an unterschiedliches Gelände angepasst werden. Ein Bahndamm beispielsweise wird durch das Fundament nicht beschädigt. Die Mastvorrichtung kann deshalb sehr nah an Eisenbahngleise gebaut werden. Durch die Verwendung von Mikropfahlelementen werden beispielsweise umfangreiche Eingriffe in den Druckbereich von Gleisen ausgeschlossen. Neben dem Effekt, dass das anstehende Bodengefüge kaum gestört wird, kann eine Reduktion der Betriebsbeeinflussung durch das schnellere Bauverfahren von über 75% gegenüber den Einzelfundamenten erreicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform haben die Pfahlelemente, die insbesondere Bohrpfähle sind, einen Außendurchmesser von 40mm und einen Innendurchmesser von 20mm, das heißt eine Wandstärke von 10mm. Das Material der Pfahlelemente ist beispielsweise Stahl, insbesondere Feinkornbaustahl.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Pfahlelement einen Pfahlkopf auf, wobei der Pfahlkopf, insbesondere lösbar, an der Basiseinrichtung, vorzugsweise an einer Aufnahmeeinrichtung der Basiseinrichtung, angeordnet ist. Beispielsweise kann die lösbare Verbindung eine Schraubverbindung sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist das wenigstens eine Pfahlelement Bestandteil einer Verpressankereinrichtung. Die Verpressankereinrichtung ist aus dem Pfahlelement und einem das Pfahlelement umgebenden Verpresskörper gebildet. Der Verpresskörper ist beispielsweise um das Pfahlelement herum ausgebildet und ist durch eine Zementsuspension hergestellt. Vorzugsweise werden die Pfahlelemente in der gesamten Länge mit einer Zementsuspension verpresst. Die Zementsuspension ummantelt die Pfahlelemente. Es bildet sich ein Verpresskörper mit hohem Scherverbund zum Boden aus. Der Verpresskörper verbessert die Lasteinleitung in den Untergrund, denn es bildet sich eine formschlüssige Verzahnung des Pfahlelements mit dem Untergrund. Die Zementsuspension gewährleistet die Kraftübertragung zum anstehenden Boden und einen dauerhaften Korrosionsschutz.
Gemäß einer Ausführungsform ist das wenigstens eine Pfahlelement aus wenigstens einem Pfahlelementmodul gebildet. Die Länge der Pfähle kann je nach Bedarf variiert werden, indem einzelne Pfahlelementmodule gekoppelt werden. beispielsweise über geeignete Kopplungselemente, beispielsweise Kopplungsmuffen. Gemäß einer Ausführungsform besteht ein Pfahlelement aus zwei oder mehr Pfahlelementmodulen, die über geeignete Kopplungselemente miteinander verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausrichtung der Fundamenteinrichtung, insbesondere die Ausrichtung der Pfahlelemente, in Bezug auf die Basiseinrichtung veränderlich. Damit kann in Bezug auf die Basiseinrichtung eine Schrägstellung der Fundamenteinrichtung, insbesondere der Pfahlelemente, erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform ist/sind die Fundamenteinrichtung, insbesondere die Pfahlelemente, etwa über deren Pfahlköpfe, fest an der Aufnahmeeinrichtung der Basiseinrichtung angeordnet. Um eine veränderliche Ausrichtung der Fundamenteinrichtung zu erreichen, wird dann die Ausrichtung der Aufnahmeeinrichtung in Bezug auf die Basiseinrichtung verändert, beispielsweise durch Drehen des Aufnahmeelements und/oder des Aufnahmekörpers.
Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens ein Pfahlelement in Bezug auf die Richtung der Lotgeraden, die von der Basiseinrichtung ausgeht, eine, insbesondere veränderliche, Schrägstellung auf. Die Lotgerade steht senkrecht auf der durch die Basiseinrichtung gegebenen Fläche. Beispielsweise entspricht die Lotgerade der Richtung der Normalkraft, die von der Basiseinrichtung ausgeht. Durch eine solche Schrägstellung der Pfahlelemente kann die Ableitung der Lasten von der Tragvorrichtung und der Mastkonstruktion in den Untergrund weiter verbessert werden.
Überraschender Weise wurde herausgefunden, dass mit einer Schrägstellung der Pfahlelemente in einem Bereich von größer 0 bis 10%, vorzugsweise von 3 bis 7 %, vorzugsweise bei 5%, oder dass, wenn das Pfahlelement in Bezug zur Richtung der Lotgeraden in einem Winkel von größer 0 bis 15 Grad ausgerichtet ist, besonders gute Resultate erzielt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der der Basiseinrichtung zugewandte obere Endbereich des wenigstens einen Pfahlelements von einem Rohrelement umgeben. Das Rohrelement dient dabei insbesondere zur Stabilisierung des Bohrlochs.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Fundamenteinrichtung wenigsten ein Schubdornelement auf, welches, vorzugsweise senkrecht, von der Basiseinrichtung nach unten, das heißt in den Untergrund, abragt. Das Schubdornelement, welches auch als Querkraftdornelement bezeichnet wird, kann in besonders guter Weise Querkräfte aufnehmen und ableiten Das Schubdornelement kann als Rammrohr oder Rammprofilelement ausgebildet sein. Es wird, insbesondere lösbar, mit der Basiseinrichtung verbunden, beispielsweise verschraubt. Wird ein solches Schubdornelement eingesetzt, kann gegebenenfalls auf eine wie vorstehend beschriebene Schrägstellung der Pfahlelemente verzichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fundamenteinrichtung, insbesondere das wenigstens eine Pfahlelement, mit der Basiseinrichtung, insbesondere einer dem Pfahlelement zugeordneten Aufnahmeeinrichtung, lösbar verbunden, insbesondere verschraubt. Die direkte Verschraubung der Fundamenteinrichtung mit der Basiseinrichtung fördert nicht nur die Effizienz im Bauprozess, sondern trägt auch zur Stabilität des Mastvorrichtung bei.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Mastvorrichtung bereitgestellt, welche die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 13 aufweist.
Die Mastvorrichtung verfügt über einen Mastkörper, der über einen Mastfuß, insbesondere lösbar, an einer Tragvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung angeordnet, oder an einer solchen Tragvorrichtung ausgebildet, ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich des Aufbaus und der Funktionsweise an dieser Stelle deshalb auch vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Aspekt der Erfindung Bezug genommen und verwiesen.
Bei der Mastvorrichtung handelt es sich gemäß einer Ausführungsform um einen wie weiter oben beschriebenen Sendemast oder Funkmast, insbesondere Mobilfunkmast.
Der Mastkörper besteht beispielsweise aus zwei oder mehr Mastmodulen, die, insbesondere lösbar, miteinander verbunden sind. Damit kann der Mastkörper bequem und einfach auf die gewünschte Höhe gebracht werden.
Der Mastkörper weist, insbesondere in einem oberen Endbereich, bevorzugt eine oder mehrere Aufnahmeeinrichtungen für weitere Komponenten auf. Oder aber, es sind derartige Aufnahmeeinrichtungen an dem Mastkörper ausgebildet. Über die Aufnahmeeinrichtungen können die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Mastvorrichtung erforderlichen Komponenten an dem Mastkörper angeordnet werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Komponenten zur Konnektivität, Komponenten der Sendetechnik, Komponenten der Mobilfunktechnik, und dergleichen.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage einer Mastvorrichtung bereitgestellt, welches die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 14 aufweist. Die Montage der Mastvorrichtung erfolgt unter Verwendung einer Tragvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der Funktionsweise an dieser Stelle deshalb auch vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Aspekt der Erfindung Bezug genommen und verwiesen. Das Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

a) Zunächst wird die Basiseinrichtung, die zur Abstützung der Tragvorrichtung auf einem Untergrund bereitgestellt ist, auf dem Untergrund platziert.
b) Die Basiseinrichtung wird über die Fundamenteinrichtung im Untergrund verankert. Dies geschieht gemäß einer Ausführungsform über die Pfahlelemente, die gemäß einer Ausführungsform in Bezug auf die Basiseinrichtung eine Schrägstellung aufweisen beziehungsweise erfahren.
c) Die Trageinrichtung für den Mastkörper wird in eine Tragposition, mittels Betätigung der Schwenkeinrichtung, gebracht. Gemäß einer Ausführungsform wird die Trageinrichtung über die Schwenkeinrichtung relativ zur Basiseinrichtung verschwenkt, bis die Trageinrichtung eine für das Tragen des Mastkörpers optimale Ausrichtung hat, beispielsweise eine horizontale Ausrichtung. Diese Ausrichtung wird als Tragposition bezeichnet. Sobald die Trageinrichtung die Tragposition eingenommen hat, wird diese, vorzugsweise in der Tragposition, fixiert, was beispielsweise über die Fixierelemente erfolgt.
d) Anschließend wird der Mastkörper an der in der Tragposition befindlichen Trageinrichtung angeordnet. Wenn der Mastkörper aus einzelnen Mastmodulen besteht, können diese Module nach und nach, etwa über eine geeignete Lasthebeeinrichtung, auf der Trageinrichtung aufgebaut werden.

Es ist auch denkbar, dass der Mastkörper zunächst an der Trageinrichtung angeordnet wird und dass die Trageinrichtung nebst Mastkörper anschließend, mittels der Schwenkeinrichtung, in die Tragposition verbracht wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die beiden letzten Verfahrensschritte c) und d) deshalb auch in einer umgekehrten Reihenfolge ablaufen. Das heißt der Mastkörper wird zunächst an der Tragvorrichtung angeordnet. Anschließend daran wird die Trageinrichtung in die Tagposition gebracht.
Ebenso kann natürlich der Fall auftreten, dass im späteren Betrieb der Mastvorrichtung die Tragposition durch Betätigung der Schwenkeinrichtung noch verändert wird, beispielsweise zu Justagezwecken.
Grundsätzlich ist der Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte nicht zwingend vorgegeben. Es kann auch zunächst der Mastkörper an der Trageinrichtung befestigt werden (Schritt d) und danach die Basiseinrichtung auf dem Untergrund bereitgestellt (Schritt a) und über die Fundamenteinrichtung verankert werden (Schritt b). Danach wird dann die Trageinrichtung in eine Tragposition ausgerichtet (Schritt c).
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Tragvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zur Aufnahme eines Mastkörpers eines Sendemasts, beispielswiese eines Funkmasts oder Mobilfunkmasts, verwendet. Oder es wird eine Mastvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung als Sendemast, beispielswiese als Funkmast oder Mobilfunkmast, verwendet.
Die erfindungsgemäßen Verwendungen, ebenso wie das erfindungsgemäße Montageverfahren erfolgen gemäß einer Ausführungsform im Bereich von Gleisen und Gleisbetten.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figuren 1 bis 3: verschiedene Ansichten einer Mastvorrichtung, bestehend aus Mastkörper und Tragvorrichtung;
Figuren 4 bis 7: verschiedene Detailansichten der Tragvorrichtung ohne Fundamenteinrichtung; und
Figuren 8 und 9: verschiedene Detailansichten der Fundamenteinrichtung der Tragvorrichtung.

In den Figuren ist sowohl eine Mastvorrichtung als auch eine Tragvorrichtung dargestellt, wobei die Tragvorrichtung zur Aufnahme eines Mastkörpers dient. Bei der Mastvorrichtung handelt es sich um einen Sendemast oder Funkmast, insbesondere Mobilfunkmast, der im Bereich von Gleisen eingesetzt wird.
Anhand der Figuren 1 bis 3 wird zunächst der grundsätzliche Aufbau der Mastvorrichtung dargestellt und beschrieben, während anhand der Figuren 4 bis 9 im Detail der Aufbau der Tragvorrichtung dargestellt und beschrieben wird.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten der Mastvorrichtung 10, welche als Sendemast 10a ausgebildet ist.
Die Mastvorrichtung 10 besteht zunächst aus dem Mastkörper 11, welcher aus einer Anzahl von Mastmodulen 12 zusammengesetzt ist. Die Mastmodule 12 sind lösbar miteinander verbunden. Am oberen Endbereich 14 des Mastkörpers 11 sind eine Reihe von Komponenten 15 angeordnet, die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Mastvorrichtung 10 erforderlich sind, beispielsweise Komponenten zur Konnektivität, Komponenten der Sendetechnik, Komponenten der Mobilfunktechnik, und dergleichen. Über den Mastfuß 13 ist der Mastkörper 11 an der Trageinrichtung 40 der Tragvorrichtung 20 angeordnet. Die Tragvorrichtung 20 stellt die Unterkonstruktion der Mastvorrichtung 10 dar.
Die Tragvorrichtung 20 verfügt über eine Basiseinrichtung 30, über welche die Tragvorrichtung 20 auf dem Untergrund 18 neben einem Gleisbett 19 positioniert wird. Die Basiseinrichtung 30 bildet die Grundlage, auf der sich die weiteren Komponenten der Tragvorrichtung 20 abstützen.
Eine zweite Komponente der Tragvorrichtung 20 wird durch die Trageinrichtung 40 gebildet. Die Trageinrichtung 20 dient neben der Aufnahme des Mastkörpers 11 auch zur Aufnahme weiterer Komponenten der Mastvorrichtung 10, beispielsweise von Technikkomponenten 16, Technikschränken 17, und dergleichen.
Zwischen der Basiseinrichtung 30 und der Trageinrichtung 40 befindet sich eine Schwenkeinrichtung 50, mittels derer die Trageinrichtung 40 schwenkbeweglich mit der Basiseinrichtung 30 verbunden ist. Aufgrund der Schwenkeinrichtung 50 wird es möglich, dass die Tragvorrichtung 20 auch in unebenem Gelände zum Einsatz kommen kann, wobei der Mastkörper 11 stets seine optimale Ausrichtung beibehalten kann. Beispielsweise wird die Basiseinrichtung 30 auf einem unebenen Untergrund 18 platziert. Durch Betätigung der Schwenkeinrichtung 50 wird die Trageinrichtung 40 in die für den Mastkörper 11 erforderliche Position verschwenkt, beispielsweise in eine horizontale beziehungsweise waagerechte Position.
Des Weiteren weist die Tragvorrichtung 20 eine Fundamenteinrichtung 60 auf, mit welcher die Tragvorrichtung 20 im Untergrund verankert wird. Die Fundamenteinrichtung ist, insbesondere lösbar, an der Basiseinrichtung 30 angeordnet.
Anhand der Figuren 4 bis 9 werden nun die einzelnen Komponenten der Tragvorrichtung 20 im Detail beschrieben.
Anhand der Figuren 4 bis 7 werden zunächst die Basiseinrichtung 30, die Trageinrichtung 40 und die Schwenkeinrichtung 50 der Tragvorrichtung 20 genauer erläutert. Die Figuren 4 bis 7 zeigen dazu verschiedene Ansichten der Tragvorrichtung 20. Zu sehen ist in den Figuren, dass der Untergrund 18 im Vergleich zum Gleisbett 19 ein Gefälle hat, welches über die Tragvorrichtung 20 ausgeglichen werden muss, damit die Trageinrichtung 40 waagerecht ausgerichtet ist.
Abgestützt auf dem Untergrund 18 wird die Tragvorrichtung 20 über die Basiseinrichtung 30. Die Basiseinrichtung 30 ist als eine Basis-Rahmenstruktur 31 ausgebildet, die eine Anzahl von Rahmenelementen 31a,31b aufweist, die aneinander angrenzen. Die Rahmenelemente 31a,31b sind bei dieser Ausführungsform unterschiedlich ausgebildet, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Die Rahmenelemente 31a sind als eine erste Sorte von Profilelementen ausgebildet, während die Rahmenelemente 31b als eine andere Sorte von Rundprofilelementen ausgebildet sind. Die Rahmenelemente 31a,31b sind zu der Basis-Rahmenstruktur 31 zusammengesetzt, welche insgesamt eine Rechteckform aufweist. In den Rahmeneckbereichen 32 befinden sich insgesamt vier Aufnahmeeinrichtungen 33, welche zur Aufnahme für die Fundamenteinrichtung 60 ausgebildet sind. Jede Aufnahmeeinrichtung 33 weist eine kreisförmige Aufnahmeplatte 33a auf, an der jeweils ein Aufnahmeelement 33b bereitgestellt ist. Dies wird im Zusammenhang mit der Fundamenteinrichtung 60 anhand der Figuren 8 und 9 weiter unten näher erläutert. Die Ausrichtung des Aufnahmeelements 33b in Bezug auf die Basiseinrichtung 30 ist veränderlich. Das wird realisiert, indem die Aufnahmeplatte 33a in gewünschter Weise gedreht wird. In der gewünschten Ausrichtung wird die Aufnahmeplatte 33a dann fixiert, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung.
Die Trageinrichtung 40 der Tragvorrichtung 20 weist eine Traganordnung 41 auf, die beispielsweise eine Gitterstruktur sein kann. Auf der der Traganordnung 41 ist, insbesondere lösbar, eine Plattform 42 angeordnet, wobei die Plattform 42 eine erste Aufnahme 43 für den Mastfuß des Mastkörpers, und eine zweite Aufnahme 44 für weitere Komponenten aufweist. Bei den weiteren Komponenten handelt es sich um solche Komponenten, die für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Mastvorrichtung 10, für die die Tragvorrichtung 20 als Unterkonstruktion dient, benötigt werden. Bei den Komponenten kann es sich beispielsweise um Technikkomponenten 16, Technikschränke 17 und ähnliches handeln. Zum Schutz des Bedienpersonals weist die Trageinrichtung 40 ein Geländer 45 auf. Erreicht werden kann die Trageinrichtung 40 vom Boden aus über eine Leiter 46.
Die Trageinrichtung 40 ist mit der Basiseinrichtung 30 über eine Schwenkeinrichtung 50 verbunden. Die Schwenkeinrichtung 50 weist ein Schwenkelement 51 in Form einer Schwenkplatte auf. Wie insbesondere aus Figur 6 ersichtlich ist, weist das Schwenkelement 51 eine erste Erstreckungsrichtung 51c auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel die Erstreckungsrichtung in Längsrichtung ist. Weiterhin weist das Schwenkelement 51 eine zweite Erstreckungsrichtung 51d auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel die Erstreckungsrichtung in Breitenrichtung ist. Die Erstreckung in der ersten Erstreckungsrichtung 51c ist im gezeigten Ausführungsbeispiel größer als die Erstreckung in der zweiten Erstreckungsrichtung 51d. Das Schwenkelement 51 ist in der ersten Erstreckungsrichtung 51c an seinem ersten Ende 51a über zwei Gelenkeinrichtungen 52 schwenkbeweglich an der Basiseinrichtung 30 angeordnet. An seinem anderen zweiten Ende 51b ist das Schwenkelement 51 fest, das heißt starr mit der Traganordnung 41 verbunden. Die Schwenkeinrichtung 50 ist zum, insbesondere stufenlosen, Verschwenken der Trageinrichtung 40 in Bezug zur Basiseinrichtung 30 in einem definierten Winkelbereich von beispielsweise bis zu 40 Grad bereitgestellt. Dadurch wird eine flexible Anpassung, beispielsweise an steiles Gelände und Bahndämme, ermöglicht.
Bei einem unebenen Untergrund 18, oder bei Gefälle, ist es erforderlich, dass der Mastkörper 11 stetes seine optimale Ausrichtung hat, insbesondere senkrecht steht. Dazu muss erreicht werden, dass die Trageinrichtung 40, insbesondere die Plattform 42, möglichst waagerecht ausgerichtet ist. Dies wird erreicht, indem die Trageinrichtung 40 über eine Verschwenkung des Schwenkelements 51 um die Gelenkeinrichtungen 52 in die waagerechte Position verschwenkt wird.
Damit die Trageinrichtung 40 in dieser Position gehalten werden kann, weist die Tragvorrichtung 20 vier längenveränderliche Fixierelemente 53 auf, welche zur Fixierung der Trageinrichtung 40 in einer definierten Schwenkposition in Bezug zur Basiseinrichtung 30 bereitgestellt sind. Die Fixierelemente 53 sind jeweils mit einem ersten Ende 53a an der Basiseinrichtung 30, und mit einem zweiten Ende 53b an der Trageinrichtung 40 angeordnet.
Anhand der Figuren 8 und 9 wird nun die Fundamenteinrichtung 60 der Tragvorrichtung 20 im Detail beschrieben. Die übrigen Bauteile der Trageinrichtung 20, nämlich die Trageinrichtung 40, die Schwenkeinrichtung 50 mit dem Schwenkelement 51, der Gelenkeinrichtung 52 und den Fixierelementen 53, sowie die Basiseinrichtung 30 sind in diesen Figuren nur schematisch dargestellt. Diesbezüglich wird auf die Ausführungen zu den Figuren 4 bis 7 verwiesen. Diese genannten Komponenten befinden sich oberhalb des Untergrunds 18 neben dem Gleisbett 19. Die Fundamenteinrichtung 60 erstreckt sich unterhalb des Untergrunds 18 in das Erdreich 18a hinein.
Die Fundamenteinrichtung 60 ist als Pfahlgründungseinrichtung 60a ausgebildet. Diese besteht im gezeigten Beispiel aus vier Pfahlelementen 61, die jeweils als Mikropfahlelemente ausgebildet sind. Mikropfahlelemente sind als Gründungskörper zum Abtrag von Druck-, Zug- und Wechsellasten für die Tragvorrichtung 20 und die Mastvorrichtung 10 geeignet. Sie übertragen die Lasten in das Erdreich 18a, beispielsweise über Mantelreibung.
Die Pfahlelemente 61 sind lösbar, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, an der Basiseinrichtung 30 angeordnet. Die Verbindung erfolgt dabei über die Aufnahmeeinrichtungen 33 der Basiseinrichtung 30. Jeds Pfahlelement 61 weist einen Pfahlkopf 62 auf. Jeder Pfahlkopf 62 ist jeweils mit einem Aufnahmeelement 33b einer Aufnahmeeinrichtung 33 verbunden. Weist die Basiseinrichtung 30, wie dargestellt, eine Rechteckform auf, befinden sich die Aufnahmereinrichtungen 33 in den Eckbereichen der Rechteckstruktur. Die Pfahlelemente 61 ragen dann von den Ecken der Basiseinrichtung 30 nach unten in das Erdreich 18a ab. Wenn sich die Ausrichtung der Aufnahmeeinrichtungen 33 in Bezug auf die Basiseinrichtung 30 verändern lässt, lässt sich auch die Ausrichtung der Pfahlelemente 61 in Bezug auf die Basiseinrichtung 30 verändern.
Die Pfahlelemente 61 sind jeweils Bestandteil einer Verpressankereinrichtung. Die Verpressankereinrichtung ist aus dem Pfahlelement 61 und einem das Pfahlelement 61 umgebenden Verpresskörper 67 gebildet. Der Verpresskörper 67 ist um das Pfahlelement 61 herum ausgebildet und ist durch eine Zementsuspension hergestellt. Es bildet sich ein Verpresskörper 67 mit hohem Scherverbund zum Boden aus.
In dem dargestellten Beispiel sind die Pfahlelemente 61 jeweils aus zwei Pfahlelementmodulen 61a, 61b gebildet, die über geeignete Kopplungselemente 61c miteinander gekoppelt sind.
Die Pfahlelemente 61 weisen in Bezug auf die Richtung der Lotgeraden 65, die von der Basiseinrichtung 30 ausgeht, eine Schrägstellung auf. Durch eine solche Schrägstellung der Pfahlelemente 61 kann die Ableitung der Lasten von der Tragvorrichtung 20 und der Mastvorrichtung 10 in das Erdreich 18a weiter verbessert werden.
Der der Basiseinrichtung 30 zugewandte obere Endbereich 66 der Pfahlelemente 61 ist von einem Rohrelement 63 umgeben, das zur Stabilisierung des Bohrlochs dient.
Weiterhin weist die Fundamenteinrichtung 60 wenigsten ein Schubdornelement 64 auf, welches senkrecht von der Basiseinrichtung 30 nach unten in das Erdreich 18a abragt. Das Schubdornelement 64 kann in besonders guter Weise Querkräfte aufnehmen und ableiten

Bezugszeichenliste

10: Mastvorrichtung
10a: Sendemast
11: Mastkörper
12: Mastmodul
13: Mastfuß
14: Oberer Endbereich des Mastkörpers
15: Komponente (Sendekomponenten)
16: Komponente (Technikkomponente)
17: Komponente (Technikschrank)
18: Untergrund
18a: Erdreich
19: Gleisbett

20: Tragvorrichtung

30: Basiseinrichtung
31: Basis-Rahmenstruktur
31a: Rahmenelement
31b: Rahmenelement
32: Rahmeneckbereich
33: Aufnahmeeinrichtung
33a: Aufnahmekörper (Aufnahmeplatte)
33b: Aufnahmeelement

40: Trageinrichtung
41: Traganordnung
42: Plattform
43: Erste Aufnahme für den Mastkörper
44: Zweite Aufnahme für Komponenten
45: Geländer
46: Leiter
50: Schwenkeinrichtung
51: Schwenkelement
51a: Erstes Ende des Schwenkelements
51b: Zweites Ende des Schwenkelements
51c: Erste Erstreckungsrichtung
51d: Zweite Erstreckungsrichtung
52: Gelenkeinrichtung
53: Fixierelement
53a: Erstes Ende des Fixierelements
53b: Zweites Ende des Fixierelements

60: Fundamenteinrichtung
60a: Pfahlgründungseinrichtung
61: Pfahlelement
61a: Pfahlelementmodul
61b: Pfahlelementmodul
61c: Kopplungselement
62: Pfahlkopf
63: Rohrelement
64: Schubdornelement
65: Richtung der Lotgeraden der Basiseinrichtung
66: Oberer Endbereich des Pfahlelements
67: Verpresskörper

Claims

Tragvorrichtung (20), welche zur Aufnahme eines Mastkörpers (11) bereitgestellt ist, mit einer Basiseinrichtung (30), die den tragenden Unterbau der Tragvorrichtung (20) bildet und die zur Abstützung der Tragvorrichtung (20) auf einem Untergrund (18) bereitgestellt ist, einer Trageinrichtung (40) für den Mastkörper (11), die eine Traganordnung (41) aufweist, welche eine erste Aufnahme (43) für den Mastkörper (11) bereitstellt,
einer Schwenkeinrichtung (50), mittels derer die Trageinrichtung (40) schwenkbeweglich mit der Basiseinrichtung (30) verbunden ist, die Schwenkeinrichtung (50) aufweisend ein Schwenkelement (51), das sich in einer ersten Erstreckungsrichtung (51c) erstreckt, und das in der ersten Erstreckungsrichtung (51c) mit einem ersten Ende (51a) an der Basiseinrichtung (30) und mit einem zweiten Ende (51b) an der Trageinrichtung (40) angeordnet ist, und

einer Fundamenteinrichtung (60), welche an der Basiseinrichtung (30), insbesondere lösbar, angeordnet oder ausgebildet ist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinrichtung (30) als Basis-Rahmenstruktur (31) ausgebildet ist, die aus einer Anzahl von Rahmenelementen (31a, 31b) gebildet ist, die aneinander angrenzen.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Basiseinrichtung (30) wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung (33) angeordnet oder ausgebildet ist, welche wenigstens ein Aufnahmeelement (33b) aufweist, das zur Aufnahme für die Fundamenteinrichtung (60) ausgebildet ist, oder dass die Aufnahmeeinrichtung (33) wenigstens einen Aufnahmekörper (33a) aufweist, an dem ein Aufnahmeelement (33b) angeordnet oder ausgebildet ist, das zur Aufnahme für die Fundamenteinrichtung (60) ausgebildet ist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung des Aufnahmeelements (33b) in Bezug auf die Basiseinrichtung (30) veränderlich ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Traganordnung (41) der Trageinrichtung (40) die erste Aufnahme (43) für den Mastkörper (11) und wenigstens eine zweite Aufnahme (44) für weitere Komponenten (16,17) aufweist, oder dass an der Traganordnung (41) der Trageinrichtung (40), insbesondere lösbar, eine Plattform (42) bereitgestellt ist, und dass die Plattform (42) die erste Aufnahme (43) für den Mastkörper (11), und optional wenigstens eine zweite Aufnahme (44) für weitere Komponenten (16,17) aufweist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement (51) der Schwenkeinrichtung (50) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Profilelement, Plattenelement, Schenkelelement, Schaftelement, Hebelelement.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (50) zum, insbesondere stufenlosen, Verschwenken der Trageinrichtung (40) in Bezug zur Basiseinrichtung (30) in einem definierten Winkelbereich, optional in einem Winkelbereich bis zu 40 Grad, bereitgestellt ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (20) wenigstens ein, insbesondere längenveränderliches, Fixierelement (53) aufweist, welches zur Fixierung der Trageinrichtung (40) in einer definierten Schwenkposition in Bezug zur Basiseinrichtung (30) bereitgestellt ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fundamenteinrichtung (60) als Pfahlgründungseinrichtung (60a) ausgebildet ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fundamenteinrichtung (60) wenigstens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Pfahlelemente (61) aufweist, und dass das wenigstens eine Pfahlelement (61), insbesondere lösbar, an der Basiseinrichtung (30), vorzugsweise an einer Aufnahmeeinrichtung (33) der Basiseinrichtung (30), angeordnet ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Pfahlelement (61) in Bezug auf die Richtung der Lotgeraden (65), die von der Basiseinrichtung (30) ausgeht, eine Schrägstellung, vorzugsweise von bis zu 15 Grad, aufweist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fundamenteinrichtung (60) wenigsten ein Schubdornelement (64) aufweist, welches, vorzugsweise senkrecht, von der Basiseinrichtung (30) nach unten abragt.
Mastvorrichtung (10), die insbesondere zur Bereitstellung eines Sendemasts (10a) ausgebildet ist, mit einem Mastkörper (11), der über einen Mastfuß (13), insbesondere lösbar, an einer Tragvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet, oder an einer solchen Tragvorrichtung (20) ausgebildet, ist.
Verfahren zum Montage einer Mastvorrichtung (10) unter Verwendung einer Tragvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Platzieren der Basiseinrichtung (30), die zur Abstützung der Tragvorrichtung (20) auf einem Untergrund (18) bereitgestellt ist, auf dem Untergrund (18);

b) Verankern der Basiseinrichtung (30) über die Fundamenteinrichtung (60) im Untergrund (18);

c) Ausrichten der Trageinrichtung (40) für den Mastkörper (11) in eine Tragposition mittels Betätigung der Schwenkeinrichtung (50),

d) in der Tragposition, Anordnen eines Mastkörpers (11) an der Trageinrichtung (40).
Verwendung einer Tragvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Aufnahme des Mastkörpers (11) eines Sendemasts (10a), oder Verwendung einer Mastvorrichtung (10) gemäß Anspruch 13 als Sendemast (10a).