EP4673392A1 - Turmdrehkran sowie verfahren zum beklettern eines bauwerks mit einem turmdrehkran - Google Patents

Turmdrehkran sowie verfahren zum beklettern eines bauwerks mit einem turmdrehkran

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Publication number
EP4673392A1
EP4673392A1 EP24707747.2A EP24707747A EP4673392A1 EP 4673392 A1 EP4673392 A1 EP 4673392A1 EP 24707747 A EP24707747 A EP 24707747A EP 4673392 A1 EP4673392 A1 EP 4673392A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tower
support frame
crane
tower crane
boom
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.)
Pending
Application number
EP24707747.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Herse
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.)
Liebherr Werk Biberach GmbH
Original Assignee
Liebherr Werk Biberach GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102023112172.3A external-priority patent/DE102023112172A1/de
Application filed by Liebherr Werk Biberach GmbH filed Critical Liebherr Werk Biberach GmbH
Publication of EP4673392A1 publication Critical patent/EP4673392A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail
    • B66C23/28—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail constructed to operate at successively higher levels
    • B66C23/32—Self-hoisting cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/20—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes with supporting couples provided by walls of buildings or like structures
    • B66C23/207—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes with supporting couples provided by walls of buildings or like structures with supporting couples provided by wind turbines

Definitions

  • the present invention relates to tower cranes with a tower that carries a boom that can be rotated about an upright axis of rotation and from which a hoist rope for lifting loads runs, and with a climbing device for climbing a structure and/or climbing along a growing structure, wherein the climbing device comprises a support frame that has fastening means for fastening to the structure and a sliding guide for moving the tower in the longitudinal direction of the tower, and a lifting device for lifting the tower relative to the support frame.
  • the invention further relates to a method for climbing a structure with a tower crane, in which the tower is held completely on the structure without its own ground support and is moved in the longitudinal direction of the tower or for erecting and/or equipping a structure such as a wind turbine tower, and also to an adapter piece for fastening a support frame for fastening a tower crane to a turbine tower.
  • climbing devices are also known that move the tower up the structure and climb the building bit by bit by alternately moving the tower a little and then moving the supporting frame a little.
  • This approach is often used for so-called internal climbing, where the tower is positioned and anchored in an elevator shaft or inside the building tower of a wind turbine, for example.
  • the tower is usually supported on the structure in two separate guide levels via clamping frames with a relatively large distance of 8 meters or more, so that the loads from the crane are distributed over two levels and not concentrated in one point in the structure.
  • a third clamping frame can be anchored higher up and the tower can then be moved upwards accordingly to be anchored to the third and the previously upper clamping frame.
  • the costs of such ever-increasing wind turbines will also increase significantly, with sufficiently large crawler cranes, for example, costing tens of millions to purchase.
  • the logistics costs for the respective system for setting up and dismantling the crane and transporting it to the construction site are also of great importance.
  • the logistics costs can reach several hundred thousand euros due to the huge ballast weights and the powerful components that have to be transported, as well as the difficult transport and complex construction.
  • a fundamental approach is to use a tower crane for the erection and/or assembly of such wind turbine towers or similarly high structures, which is attached to the structure itself. This at least makes it possible to reduce the huge ballast weights of crawler cranes standing on the ground and their difficult Road transport can be avoided, which alone leads to a significant reduction in logistics costs.
  • EP 40 06 265 A1 proposes to provide a series of anchoring points on the tower into which adjustable anchors of the tower's climbing device can be hooked in order to gradually move the climbing device together with the crane's tower up the building tower by changing the anchoring points and moving the fastening anchors.
  • EP 40 95 086 proposes a tower crane, the tower of which is divided into two separate telescopic sections and can be anchored to the building to be constructed by means of three support frames, one support frame being arranged between the two telescopic sections and the other two support frames being arranged at opposite ends of the two telescopic sections, so that one of the three support frames can be detached from the building, while the other two anchor the tower to the building. anchored and one of the two telescopic sections can be telescoped in or out before the detached support frame is anchored to the structure again and another support frame is detached.
  • NL 20 19 462 A1 proposes that when erecting a tower-like structure, a track-like sliding guide should be gradually attached to it, along which a crane with a slide guide can be moved ever higher.
  • the climbing devices known from the state of the art can be improved in various ways.
  • climbing devices that use the structure as a crane base and push the tower up the structure usually require a predetermined structure height in order to be able to adequately support the tower of the crane, so that in the initial phase of the construction of the structure, when the structure does not yet have the specified structure height, another crane often has to be used in order to be able to erect the lowest part of the structure.
  • the assembly of the crane becomes relatively complex if the structure requires a certain minimum construction height in order to be able to erect the crane, since the crane or its upper components such as the boom then have to be assembled at a relatively high height.
  • the climbing speed is currently limited and the crane's operating times are often interrupted when, for example, the climbing traverse has to be moved several times in order to move the tower upwards bit by bit.
  • the present invention is based on the object of creating an improved tower crane and an improved method for climbing or equipping a structure with a tower crane of the type mentioned, which avoid the disadvantages of the prior art and develop the latter in an advantageous manner.
  • an improved climbing device for a tower crane is to be created which enables easy climbing operation at high climbing speeds and without long interruptions in crane operation with little personnel expenditure and which reduces the assembly effort for installing the crane on the structure and enables its use even on very low structures.
  • the aim is to achieve easy assembly of a tower crane on tall, slender structures and a drastic reduction in the logistics costs for erecting very tall structures that carry heavy equipment such as wind turbines on their tops, without compromising the stability and precision required for the assembly process.
  • the tower should climb up the structure using two support frames, each of which can hold the tower and the boom supported on it to the structure all by itself and at the same time move it relative to the structure, so that only one of the two support frames needs to be attached to the structure at a time, or one of the two support frames can be detached from the structure at a time. While one support frame is fully functional and holds the crane to the structure and can move it relative to the structure, it is simultaneously possible to detach the other support frame from the structure or reattach it elsewhere in order to then be able to use it for another displacement section.
  • each support frame is sufficiently stable and designed to transfer all forces and moments on its own, the entire tower crane can also be used in operation with lifting operations of loads by just one
  • the structure can be held by a single supporting frame on the building without the need for additional bracing towards the building and without the need to install any additional bracing.
  • the climbing device comprises two support frames, each of which is designed to hold the tower and the boom mounted thereon on the structure alone and to guide them in a displaceable manner alone and to introduce all forces and moments acting on the tower into the structure so that one of the two support frames can be detached from the structure at a time.
  • the climbing process can be significantly accelerated and carried out more safely and economically due to the lower personnel expenditure.
  • the climbing device and thus the crane can be installed and put into operation on the structure with just one support frame, even when the structure is very low. This simplifies assembly considerably, as assembly can take place at the smallest possible height, which significantly reduces assembly costs and significantly increases safety.
  • the integration of complete holding and climbing or adjusting of the tower in each of the two support frames allows simple handling with few parts, as only two support frames are sufficient to enable the crane to climb and anchor to the structure.
  • a sliding guide can be provided on each support frame, which has two guide planes spaced apart from one another in the longitudinal direction of the tower, in each of which sliding guide means are provided for displaceably guiding the tower.
  • the sliding guide means mentioned absorb transverse forces transverse to the longitudinal direction of the tower and/or prevent transverse movements of the tower transverse to the longitudinal axis of the tower, whereby the tower can be guided in the sliding guide planes transverse to the longitudinal axis of the tower essentially without play, while movements of the tower in the direction of the longitudinal axis of the tower are permitted.
  • the tower is fixed in all directions transverse to the longitudinal axis of the tower by the sliding guide planes, so that the tower remains movable in one direction only, namely the longitudinal direction of the tower.
  • the sliding guide means mentioned can have guide rollers and/or sliding pieces that roll on the longitudinal belts of the tower or the tower wall, which can be arranged on several sides of the tower. If the tower is advantageously designed as a lattice structure that is made up of several longitudinal belts and cross braces that brace the longitudinal belts, the sliding guide means can roll or slide along the longitudinal belts.
  • each longitudinal belt of the tower in each of the two guide levels can be assigned at least one sliding guide means in the form of a roller or a sliding piece, wherein each belt can be encompassed by the at least one sliding guide means in sectors or guided from different sides.
  • the two guide levels can be arranged relatively close to each other, for example at a distance of only 2 m to 5 m, so that on the one hand the loads can be introduced in a very concentrated manner, but on the other hand bending moments can be carried without excessive stress on the tower structure.
  • the two guide levels or the sliding guide means arranged therein are positioned rigidly relative to one another.
  • the support frame can, for example, form a stable steel support structure or can also be made of supports made of fiber-reinforced plastic, which rigidly connect the two guide levels to one another and form a rigid enclosure or a rigid profile in the guide levels, on which the sliding guide means are mounted.
  • the respective supporting frame can absorb all bending moments and transverse forces prevailing on the tower alone, or all bending moments and transverse forces prevailing on the tower are introduced into the respective supporting frame only via the two guide levels mentioned above and then introduced into the structure via the fastening means of the supporting frame.
  • the fastening means of the support frame can be designed in different ways, in particular they can comprise form-fitting fastening anchors that can rigidly anchor the support frame at several points on the structure.
  • the fastening means are advantageously designed to be detachable or are provided with detachable coupling means in order to be able to anchor the support frame to the structure in a simple manner and to release it again if the support frame is to be moved.
  • the coupling means mentioned can advantageously comprise plug-in bolt couplings or connections that hold the respective support frame to the structure, whereby such plug-in bolt connections can preferably be arranged distributed in two levels above one another.
  • plug-in bolt connections can preferably be arranged distributed in two levels above one another.
  • several coupling means or plug-in bolt connections are arranged spaced apart from one another in at least one level or in each of the two levels. In principle, however, it can be sufficient to provide two couplings spaced apart from one another in one level and a further coupling in the second level.
  • the plug connections can have upright extending plug pins, which achieves a stable connection while being easy to assemble, since the distributed plug connections can absorb the bending moments as multiple strokes.
  • the plug connections can have plug hole eyes that can be pushed over one another and are then secured by the plug pins.
  • the lifting function is also integrated into each of the two support frames, so that each support frame can independently move the tower upwards relative to the structure when climbing up and downwards when climbing down.
  • each support frame is provided with linkage means for linking a lifting device of the lifting device in order to be able to transfer all weight and load forces acting on the tower of the crane into the support frame which takes over the holding and shifting function.
  • the linkage means mentioned and the All vertical loads of the crane i.e. the dead weight of all crane components such as the tower, boom, ballast, guying and drive components, as well as any lifting load attached to the hoist rope, can be introduced into the active support frame and intercepted by the support frame and transferred to the structure via its fastening means.
  • the support frame therefore not only carries all transverse forces and bending moments in the manner described above, but also the vertical loads.
  • the lifting device attached to the respective support frame is attached or fastened to the tower with its other end or another section in order to be able to move the tower in the longitudinal direction of the tower relative to the support frame and, if necessary, to fix it in place.
  • Flexible traction devices such as hoist ropes, chains or belts can be considered as lifting devices.
  • dimensionally stable tension rods can also be used, or alternatively or in addition to traction devices, pressure devices such as hydraulic cylinders or spindle drives can be provided in order to be able to push the tower upwards.
  • the lifting mechanism for adjusting the lifting means and thereby for moving the tower upwards or, conversely, lowering the tower downwards relative to the supporting frame can be designed in different ways.
  • a cable winch can be provided in order to pull in or release the lifting rope between the supporting frame and the tower and thus be able to raise or lower the tower.
  • Such a hoist drive can be provided on each of the support frames mentioned.
  • the hoist drive can also be provided on the tower of the crane or at another point on the crane structure, which makes handling the support frame easier, for example when moving it upwards on the structure.
  • mounting the hoist drive on each of the support frames allows a conventional design of the crane tower without additional mounting struts or brackets for the hoist drive.
  • At least one or each of the support frames can be designed to be placed on the tower transversely to the longitudinal direction of the tower and to be removed from the tower in order to enable the support frame to be moved from one tower section to another tower section - for example by skipping over another support frame positioned in between - or to enable it to be placed on the tower again in an already assembled state.
  • the support frame can have a U-shaped structure overall with a sufficiently large opening cross-section to be able to be pushed transversely onto the tower from one side. In the pushed-on position, the U-shaped support frame profile can then be closed by mounting and/or moving a support frame profile, so that the support frame can then enclose the tower on four sides or all sides.
  • the sliding guide means provided on one side in a manner that is removable or can be repositioned, so that when the sliding guide means are removed or moved away, preferably on the side of the support frame facing the structure, the support frame can be pushed transversely onto the tower or removed transversely from it.
  • the support frames may also be sufficient to mount the support frames on the tower's longitudinal frame so that they can only be moved in the tower's longitudinal direction, if when moving a support frame, it is not removed from the tower but only moved lengthways along it.
  • at least one or each of the support frames can form a closed, sleeve-like profile, for example, which can only be moved lengthways along the tower or pushed onto or pulled off the tower.
  • the crane When climbing the crane, it is advantageous to work with only two support frames, which alternately hold and move the crane on the structure and are also released from the structure and moved.
  • the crane is at least temporarily held on the structure by only one support frame and moved relative to it, while the other support frame is inactive or is moved or relocated without being anchored to the structure.
  • the temporarily inactive support frame can be removed from the crane tower and kept ready until the tower has been moved upwards by the other, active support frame or has been moved downwards when climbing down, preferably by utilizing the maximum adjustment path that the active support frame offers for the tower.
  • the previously removed and kept ready support frame - or even a new support frame - can be mounted at a new location on the structure, in particular a little above the active support frame, on another section of the tower and anchored to the structure, whereupon the previously active support frame can then be dismantled.
  • the inactive support frame does not need to be removed from the crane tower, but can remain on the tower and be adjusted together with it relative to the active support frame that holds the tower to the structure.
  • the inactive support frame can, for example, be moved upwards together with the tower and then, when the tower has traveled through the predetermined adjustment path, anchored to the structure, whereupon the previously active support frame can then be dismantled from the structure and/or detached from the tower, so that a further adjustment path is freed up for the tower and the tower can be adjusted relative to the "new", i.e. now active, support frame that supports the crane.
  • a large, massive tower crane can be held and fixed to a tall, slender structure for operation by just one single support frame, whereby the only one support frame can hold the tower root or the tower foot area of the tower of the tower crane firmly to the structure, so that the tower crane can extend upwards with essentially its entire tower length or height from the single support frame in a self-supporting manner or can stand freely without the need for further cross bracing to the structure to be erected.
  • a comparatively much larger structure can be erected with a comparatively smaller tower crane by cleverly selecting the articulation point of the single support frame for operation.
  • the support frame is attached to the structure in a middle third of the target height of the structure, so that during operation to erect the uppermost section of the structure or to equip the uppermost section of the structure with system components such as wind turbines, nacelles, etc., a lower third of the structure remains crane-free, so to speak, and no tower extends along the lower part of the structure and the tower crane only has to bridge the upper half or the upper third of the height of the structure, so to speak, or serve it with its lifting height.
  • the upper third or the upper half of the structure to be bridged by the tower crane i.e. the height difference between the installation location of the support frame and the uppermost end of the structure, can be bridged partly by the tower and partly by the boom.
  • the said boom can advantageously be designed as a luffing boom and can be luffed up around a horizontal luffing axis into a more or less steep inclination position so that the boom extends further upwards from the top of the tower.
  • the tower can have a length or height that bridges approximately 50% to 90% or 60% to 85% of the said height difference, while the remaining 10% to 50% or 15% to 40% are then bridged by the luffed boom.
  • the boom can be rotated about an upright axis of rotation relative to the rigidly mounted tower and can be rocked up and down about the said rocking axis in order to control the working range of the load hook in the desired manner and, for example, to be able to precisely position equipment parts to be mounted, such as rotor blades.
  • the boom of the tower crane can also be designed to be telescopic. The change in length of the boom, which may be luffed up, allows a further refined positioning of the reach of the load hook and thus the positioning of the equipment to be mounted.
  • the tower crane can be mounted in operation with just one support frame on plant towers that are well over 150m high or, for example, 200 to 250m high, whereby the support frame can advantageously be mounted in the range of approximately 40% to 50% of the maximum height of the structure to be erected.
  • the support frame can be mounted at a height of approximately 90m, so that the tower crane can then stand freely upwards over a height of, for example, 110m without any further cross bracing to the tower.
  • the tower crane can also be mounted on the structure with just the aforementioned one support frame, whereby, for example, additional lifting equipment such as auxiliary cranes can be used.
  • the tower of the tower crane can first be mounted with an upper tower section on the support frame and then, with the support frame attached to the structure, pushed upwards relative to the support frame until the tower reaches the support frame with its base section and is above the support frame with essentially its entire tower height. In this intended working position, the tower can then be locked or fixed to the support frame.
  • the aforementioned support frame In wind turbines in particular, it can be particularly advantageous to attach the aforementioned support frame to an adapter piece that connects a lower tower section with an upper tower section.
  • the lower tower section In modern wind turbines, it is common to build the lower tower section as a concrete structure, for example in Form of a reinforced concrete ring or reinforced concrete rings sitting one above the other.
  • the upper part of the tower is then erected from a steel structure on this concrete tower base and is rigidly connected to the concrete tower base by an adapter piece, for example in the form of an adapter ring or an adapter disc.
  • the adapter piece is anchored to the tower base with anchoring means on the one hand and supports the upper part of the tower sitting on it with bearing means on the other.
  • This particularly stable adapter piece is preferably used to attach the tower crane or the single support frame.
  • detachable coupling pieces can be provided on the adapter piece, for example in the form of plug-in bolt eyes, to which the support frame can then be coupled or bolted.
  • the coupling pieces mentioned can remain on the adapter piece, even if the tower crane is dismantled again after the structure has been assembled and the support frame is removed.
  • Fig. 1 - 5 a tower crane with a climbing device comprising two support frames for climbing a structure in different climbing positions, wherein according to an advantageous embodiment of the invention an inactive, unused support frame is removed from the tower and mounted on the tower and the structure when the tower has travelled through the maximum adjustment path relative to the other support frame,
  • Fig. 6 - 9 a tower crane with a climbing device comprising two support frames for climbing a structure in different climbing positions, wherein according to an alternative embodiment of the invention a inactive support frame is moved along with the other, active support frame on the tower when the tower is adjusted,
  • Fig. 10 a schematic side view of a support frame of the climbing device from the previous figures, showing its two spaced guide planes and the sliding guide means arranged therein,
  • Fig. 11 a partial view of a support frame and the tower that can be moved relative to it, showing the lifting means for adjusting the tower relative to the support frame in two different positions of the tower,
  • Fig. 12 a side view of a support frame mounted on the structure, showing the detachable, positive coupling means between the support frame and the structure in the form of a plug-in bolt connection,
  • Fig. 13 a plan view of the support frame mounted on the structure, showing the detachable coupling means in the form of the plug-in bolt connections between the support frame and the structure,
  • Fig. 14 a schematic side view of the support frame mounted on the structure similar to Fig. 12, with an auxiliary crane mounted on the support frame to support the tower crane for erecting and/or equipping the uppermost structure section on the support frame, and
  • Fig. 15 a side view of the tower crane mounted on the turbine tower of a wind turbine in its intended working position, which is held exclusively by a single support frame at the base section of the tower.
  • the tower crane comprises, in a manner known per se, an elongated, slender tower 2, which can be designed as a framework.
  • the tower 2 can comprise a plurality of longitudinal chords 3 which are connected to one another by a plurality of cross struts 4, so that the longitudinal chords 3 and the cross struts 4 together form a lattice-like structure, see Figure 10.
  • the tower 2 carries a boom 5, which can be rotated about an upright axis of rotation 6 by a slewing mechanism, wherein the tower crane 1 is designed in particular as a so-called top-slewing crane, so that the boom 5 can be rotated relative to the tower 2.
  • the boom 5 can extend horizontally, but the boom 5 can also be designed to be luffable or can be luffed up and down by a luffing mechanism in order to be able to be brought into various, more or less steep luffing positions or also into a horizontal boom position.
  • a hoist rope 7 runs from the boom 5 and can be raised and lowered by a hoist, whereby a load attachment device such as a load hook 8 can be hinged to the hoist rope 7 in order to be able to take up lifting loads.
  • the hoist rope 7 can, for example, run from the boom tip, or also run from a trolley which can be moved along the boom 5 by a trolley drive, so that the hollow point of the hoist rope 7 can be adjusted along the boom 5.
  • a climbing device 10 is provided, by means of which the tower 2 is held to the structure 9 and relative thereto in the longitudinal direction of the tower, ie in an upright direction, and by means of which the tower crane 1 can climb up and down the structure 9.
  • the climbing device 10 comprises two support frames 11, 12, each of which can be rocked up and down independently or by means of a rocker mechanism in order to be able to be brought into different, more or less steep rocker positions or also into a horizontal boom position.
  • a hoist rope 7 runs from the boom 5 and can be raised and lowered by a hoist, whereby a load attachment device such as a load hook 8 can be hinged to the hoist rope 7 in order to be able to take up lifting loads.
  • the hoist rope 7 can, for example, run from the boom tip, or also run from a trolley which can be moved along the boom 5 by a trolley drive, so that the hollow point of the hoist rope 7 can be adjusted along the boom 5.
  • the tower crane 1 is mounted on the structure 9 to be erected, so that all forces and moments acting on the tower crane 1, such as the dead weight, the lifting load and resulting bending moments as well as wind loads and the like, are introduced into the structure 9 and carried by it.
  • the tower 2 is not itself supported directly on the ground, but is attached exclusively to the structure 9 to be erected.
  • a climbing device 10 is provided, by means of which the tower 2 can be held on the structure 9 and moved relative thereto in the longitudinal direction of the tower, i.e. in an upright direction, and by means of which the tower crane 1 can climb up and down the structure 9.
  • the climbing device 10 comprises two support frames 11, 12, each of which is designed to be fully functional on its own in order to be able to hold the tower crane 1 on the structure 9 and to adjust it relative to it.
  • the tower crane 1 can therefore be supported at least temporarily by only one of the support frames 11, 12 can be held on the structure 9 and adjusted relative thereto, while the other supporting frame 11, 12 can be temporarily inactive and moved to another position.
  • each of the support frames 11, 12 can have a rigid structure, in particular in the form of a frame or support structure, in order to be able to hold the tower 2 of the tower crane stably on the structure 9.
  • Each of the support frames 11, 12 has fastening means 13 for fastening the support frame 11, 12 to the structure 9, and on the other hand a sliding guide 14 for slidably guiding and holding the tower 2 in different sliding positions or height positions.
  • the fastening means 13 mentioned can be designed, for example, in the form of structural anchors that can be firmly anchored to the structure 9.
  • other form-fitting fastening means such as expansion clamps or wraparound clips can also be provided as fastening means 13, which are adapted to the shape of the structure to be erected and can be clamped or held in place with friction.
  • a wraparound the tower can be provided as the fastening means.
  • a plurality of fastening means 13 are arranged at a distance from one another on each support frame 11, 12 in order to anchor the support frame 11, 12 at a plurality of spaced-apart points, for example in the manner of a three-strike or a multiple-strike to the structure 9, see Fig. 12 and Fig. 13.
  • the said fastening means 13 can in particular be designed in the form of positive-locking, detachable couplings which hold the support frame 11, 12 rigidly to the structure 9.
  • the couplings mentioned can comprise mutually adapted and/or complementary coupling pieces 25, 26 on the one hand on the supporting frame 11, 12 and on the other hand on the structure 9, which can be placed next to each other and/or on top of each other and can be fixed in the intended coupling position.
  • the couplings mentioned can be designed in the form of plug-in pin couplings, which can each have an upright extending plug-in pin, see Fig. 12 and Fig. 13.
  • the coupling pieces 25 and 26 can each be designed in the form of plug-hole eyes, which protrude from the structure 9 in the manner of flanges and/or are formed on the support frame 11.
  • the sliding guide 14 of the respective support frame 11, 12 advantageously comprises two guide planes 15, 16 which are spaced apart from one another, in particular arranged one above the other, in each of which sliding guide means 17 are provided which, on the one hand, prevent transverse movements of the tower 2 relative to the support frame 11, 12 and introduce transverse forces from the tower 2 into the support frame 11, 12, but on the other hand allow a movement of the tower 2 in the longitudinal direction of the tower according to the arrow 18, see Fig. 10, so that the tower 2 can be moved relative to the support frame 11, 12 in the longitudinal direction of the tower.
  • the two guide levels 15, 16 of the respective support frame 11, 12 can be arranged one above the other at a distance from each other of, for example, one meter to seven meters or two meters to five meters or three meters to five meters.
  • a lifting mechanism 20 is provided which is hinged on the one hand to the respectively active support frame 11, 12, i.e. anchored to the structure 9 and holding the tower, and on the other hand to the tower 2.
  • each of the two support frames 11, 12 can be assigned its own lifting mechanism 20.
  • the hoist 20 can have a lifting means 21, for example in the form of a cable pull, a chain pull, a belt pull or even a lifting rod, wherein the said lifting means 21 is hinged on the one hand to the tower 2 and on the other hand to an articulation element on the support frame 11, 12.
  • a flexible pulling means such as a cable pull or a chain pull
  • the lifting means 21 can be wound onto a cable or chain winch.
  • a spindle drive or a rack and pinion drive or even a hydraulic cylinder drive can be provided as the hoist drive 22 for adjusting the lifting means 21.
  • the lifting means 21 can be articulated, for example in the form of a cable pull, on the one hand to the lower end of the tower 2 and on the other hand to the support frame 11, 12, for example running onto a cable winch mounted there as a hoist drive 22 in order to be able to be pulled in and lowered, whereby the tower 2 can be moved upwards relative to the support frame 11, 12 or, conversely, also lowered downwards, see Fig. 11.
  • a hoist winch can be provided on each support frame 11, 12 as a hoist drive 22 in order to be able to lift the tower 2 from each support frame 11, 12.
  • a support frame that is not required can be removed from the tower 2 and mounted on it when the travel path provided by the other support frame has been exhausted.
  • the tower 2 can initially only be mounted on the structure 9 with a first support frame 11, wherein the first support frame 11 is preferably spaced from the lower end of the tower 2 and in particular is mounted or positioned at an upper end section of the tower 2 and is anchored to the structure 9 in this position, see Fig. 1.
  • the tower 2 By operating the lifting mechanism 20, the tower 2 can then be moved upwards relative to the first support frame 11 mentioned, see Fig. 2, wherein the first support frame 11 mentioned holds the tower 2 alone and also moves it alone. If the structure has increased in height or has a construction height that exceeds the first displacement path, see Fig. 3, a second support frame 12 can be mounted transversely to the tower's longitudinal axis on the tower 2 and anchored to the structure 9, see Fig. 3.
  • the assembly of the second support frame 12 also includes the connection of the lifting gear 20, ie the lifting means 21 is hinged on the one hand to the tower 2 and on the other hand to the lifting gear drive 22 on the second support frame 12.
  • the tower 2 can be moved further upwards relative to the second support frame 12 in a further method step, see Fig. 4, wherein during this second travel phase and/or in a crane operation taking place therein, the tower 2 is held exclusively by the second support frame 12 on the structure 9.
  • the first support frame 11, which becomes inactive in the process, can remain on the structure 9, at least initially.
  • the tower 2 can simply be pushed or pulled upwards out of the first support frame 11, see Fig. 4.
  • the aforementioned first support frame 11 can be moved or a new support frame can be used and mounted above the second support frame 12 transversely to the tower's longitudinal axis on the tower 2 and anchored to the structure 9, see Fig. 5, in which case the lifting mechanism 20 is then remounted or the lifting mechanism 20 of the aforementioned first support frame 11 is hinged to the tower 2 in order to enable another upward travel step.
  • the tower crane 1 is first mounted with the lower of the two support frames 11 on the structure 9, whereby both support frames 11, 12 on the tower 2 are mounted and are positioned at least some distance from the lower end of the tower 2, in particular are arranged at an upper end section of the tower 2.
  • the upper, i.e. the second, support frame 12 is inactive and not attached to the structure 9, see Fig. 6.
  • the tower 2 can then be moved upwards, held by the first support frame 11, see Fig. 7, whereby the tower 2 is temporarily only held by the said first support frame 11.
  • the second support frame 12 is carried along on the tower 2 without a holding function and is moved upwards with it.
  • the previously inactive second support frame 12 can be anchored to the structure 9, see Fig. 8, when the travel path for the tower 2 previously provided by the first support frame 11 has been exhausted.
  • the lifting mechanism 20 on the second support frame 12 is connected to the tower 2 in order to be able to push the tower 2 further upwards, see Fig. 9.
  • the tower 2 can simply be pushed upwards out of the lower, now inactive first support frame 11, see Fig. 9.
  • first support frame 11 it is also possible to take the inactive first support frame 11 with it during the movement step shown in Fig. 9, which is carried out by the second support frame 12.
  • This can shorten the adjustment path compared to the second support frame 12, but on the other hand it can enable a further travel distance if the first support frame 11 is anchored again to the structure 9 in order to hold the tower 2, whereupon the second support frame 12 can be detached from the structure 9 and adjusted upwards on the tower 2, whereby the constellation shown in Figures 7 and 8 is achieved again.
  • a separate locking device 23 can also be provided, which locks the tower 2 in a predetermined displacement position relative to the support frame 11, 12, for example by braking it with friction or preferably locking it with positive locking.
  • a locking device 23 can comprise a lug which comprises a pivotable or displaceable bolt which can preferably fall or move into a locking position automatically and/or spring-loaded, see Figure 10. Such a separate locking device 23 can relieve the load on the lifting gear 20 during crane operation.
  • a comparatively much larger structure 9 can be erected by a clever choice of the articulation point of the single support frame for the working operation with a comparatively smaller tower crane 1.
  • the support frame is attached to the structure 9 in a middle third of the desired height of the structure, so that in the working operation for the erection of the uppermost section of the structure or for equipping the uppermost section of the structure with plant components such as wind turbines, nacelles, etc.
  • a lower Third of the structure 9 remains crane-free, so to speak, and no tower 2 extends along the lower part of the structure and the tower crane 1 only has to bridge the upper half or the upper third of the structure height, so to speak, or serve it with its lifting height.
  • the upper third or the upper half of the structure 9 to be bridged by the tower crane 1, i.e. the height difference between the installation location of the support frame 11, 12 and the uppermost end of the structure 9, can be bridged partly by the tower 2 and partly by the boom 5.
  • the said boom 5 can advantageously be designed as a luffing boom 5 and can be luffed about a horizontal luffing axis into a more or less steep inclination position, so that the boom 5 extends further upwards from the top of the tower 2.
  • the tower 2 can have a length or height that bridges approximately 50% to 90% or 60% to 85% of the said height difference, while the remaining 10% to 50% or 15% to 40% are then bridged by the luffed boom 5.
  • the boom 5 can be rotated about an upright axis of rotation 6 relative to the rigidly mounted tower 2 and can be rocked up and down about the aforementioned rocking axis in order to control the working range of the load hook in the desired manner and, for example, to be able to precisely position equipment parts to be mounted, such as rotor blades.
  • the boom 5 of the tower crane 1 can also be designed to be telescopic.
  • the change in length of the boom 5, which may be luffed up, allows a further refined positioning of the outreach of the load hook and thus the positioning of the equipment part to be mounted.
  • the tower crane 1 can be mounted in operation with only one support frame 11, 12 on plant towers that have heights of significantly more than 150 m or, for example, 200 to 250 m, wherein the support frame 11, 12 can advantageously be mounted approximately in the range of 40% to 50% of the maximum height of the structure 9 to be erected.
  • the support frame 11, 12 can be mounted at a height of approximately 90 m, so that the tower crane 1 can then stand freely upwards over a height of, for example, 110 m without any further cross bracing to the tower 2.
  • the tower crane 1 can also be mounted on the structure 9 with only the aforementioned one support frame 11, 12, wherein, for example, additional lifting equipment such as auxiliary cranes can be used.
  • the tower 2 of the tower crane 1 can first be mounted with an upper tower section on the support frame 11, 12 and then, with the support frame 11, 12 attached to the structure 9, pushed upwards relative to the support frame until the tower 2 reaches the support frame 11, 12 with its base section and stands above the support frame 11, 12 with essentially its entire tower height. In this intended working position, the tower 2 can then be locked or fixed to the support frame 11, 12.
  • this particularly stable adapter piece 24 is used for fastening the tower crane 1 or the only one support frame 11, 12.
  • detachable coupling pieces can be provided on the adapter piece 24, for example in the form of plug-in bolt eyes, to which the support frame 11, 12 can then be coupled or bolted.
  • the coupling pieces mentioned can remain on the adapter piece, even if the tower crane 1 is dismantled again after the structure 9 has been assembled and the support frame 11, 12 is removed.

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Abstract

Turmdrehkran mit einem Turm (2), der einen um eine aufrechte Drehachse verdrehbaren Ausleger (5) trägt, von dem ein Hubseil zum Heben (7) einer Last abläuft, sowie mit einer Klettereinrichtung (10) zum Erklettern eines Bauwerks (9) und/oder Mitklettern an einem werdenden Bauwerk, wobei die Klettereinrichtung einen Tragrahmen (11, 12), der Befestigungsmittel (13) zum Befestigen am Bauwerk sowie eine Schiebeführung zum Verschieben des Turms in Turmlängsrichtung aufweist, sowie ein Hubwerk (20) zum Anheben des Turms relativ zum Tragrahmen umfasst, wobei die Klettereinrichtung zwei Tragrahmen umfasst, die jeweils dazu ausgebildet sind, den Turm und den darauf montierten Ausleger alleine am Bauwerk zu halten und alleine verschieblich zu führen und dabei alle am Turm wirkenden Kräfte und Momente in das Bauwerk einzuleiten, sodass jeweils einer der zwei Tragrahmen vom Bauwerk lösbar ist.

Description

Turmdrehkran sowie Verfahren zum Beklettern eines Bauwerks mit einem Turmdrehkran
Die vorliegende Erfindung betrifft Turmdrehkrane mit einem Turm, der einen um eine aufrechte Drehachse verdrehbaren Ausleger trägt, von dem ein Hubseil zum Heben von Lasten abläuft, sowie mit einer Klettereinrichtung zum Erklettern eines Bauwerks und/oder Mitklettern an einem wachsenden Bauwerk, wobei die Klettereinrichtung einen Tragrahmen, der Befestigungsmittel zum Befestigen am Bauwerk sowie eine Schiebeführung zum Verschieben des Turms in Turmlängsrichtung aufweist, sowie eine Hubvorrichtung zum Anheben des Turms relativ zum Tragrahmen umfasst. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Verfahren zum Beklettern eines Bauwerks mit einem Turmdrehkran, bei dem der Turm ohne eigene Bodenabstützung vollständig am Bauwerk gehalten und in Turmlängsrichtung verschoben wird bzw. zum Errichten und/oder Bestücken eines Bauwerks wie Windanlagenturm, sowie ferner ein Adapterstück zum Befestigen eines Tragrahmens für das Befestigen eines Turmdrehkrans an einem Anlagenturm.
Beim Errichten hoher Bauwerke werden regelmäßig Turmdrehkrane eingesetzt, die mit dem Bauwerk sozusagen mitwachsen und sich dabei am Bauwerk abstützen. Dabei werden verschiedene Ansätze verfolgt und entsprechend verschieden ausgebildete Klettereinrichtungen eingesetzt. Einerseits werden Klettereinrichtungen verwendet, mittels derer nach und nach zusätzliche Turmstücke in den Turm „eingeklettert“ werden können, sodass der Turm in seiner Höhe Stück für Stück in die Höhe wachsen kann bzw. umgekehrt nach Fertigstellung des Gebäudes wieder Stück für Stück verkürzt werden und abgebaut werden kann. Solche Klettereinrichtungen sind beispielsweise in den Schriften DE 20 2005 009 236 U1 oder DE 20 2014 003 465 U1 bekannt. Bei diesem Ansatz kann sich der Turm selbst am Boden abstützen, wobei der Turm am Bauwerk lediglich verankert wird, um nicht umzustürzen bzw. zu knicken.
Andererseits sind auch Klettereinrichtungen bekannt, die den Turm am Bauwerk nach oben verschieben und selbst Stück für Stück das nach oben wachsende Gebäude erklettern, indem wechselweise der Turm ein Stück weit verschoben und dann der Tragrahmen ein Stück weit versetzt wird. Dieser Ansatz wird oft beim sogenannten Innenklettern verwendet, bei dem der Turm beispielsweise in einem Aufzugschacht oder auch im Inneren eines Gebäudeturms einer Windkraftanlage positioniert und verankert wird. Dabei wird üblicherweise der Turm in zwei separaten Führungsebenen über Einspannrahmen mit relativ großem Abstand von 8 Metern oder mehr am Bauwerk abgestützt, sodass die Belastungen aus dem Kran auf zwei Ebenen aufgeteilt und nicht konzentriert in einem Punkt in das Bauwerk eingeleitet werden. Ist das Bauwerk ausreichend weit nach oben gewachsen, kann ein dritter Einspannrahmen weiter oben verankert und der Turm dann entsprechend nach oben verschoben werden, um an dem dritten sowie dem vormals oberen Einspannrahmen verankert zu werden. Ein solcher Ansatz, bei dem der Turm nicht mehr selbst direkt am Boden abgestützt ist, sondern vom Bauwerk getragen wird, besitzt den Vorteil, dass der Turm des Krans nicht die Höhe des Bauwerks braucht, sondern mit einem relativ kurzen Turm ein sehr viel höheres Bauwerk errichtet bzw. bearbeitet werden kann.
Bei sehr hohen Bauwerken wie beispielsweise den Anlagentürmen von Windkraftanlagen, die anders als Wolkenkratzer bzw. Wohntürme keinen komplexen Innenausbau mit Wohnungsaufteilungen etc. benötigen, werden heute gerne auch mobile Raupenkrane eingesetzt, um an der Spitze des Anlagenturms die eigentliche Windkraftanlage in Form der Gondel und die daran gelagerten Rotorblätter zu montieren. Dabei handelt es sich um einen zwar komplexen, aber zeitlich begrenzten Einzeljob, dessen Erledigung insofern in das Einsatzprofil eines Mobilkrans passt. Bei den immer höher werdenden Nabenhöhen moderner Windkraftanlagen geraten allerdings auch große Mobilkrane mit Raupenfahrwerken und Derrickauslegern an ihre Grenzen hinsichtlich Hubhöhe und Hublast bzw. werden entsprechende, noch größer ausgebildete Mobil-Raupenkrane exorbitant teuer.
Derzeitige Windanlagen haben standardmäßig Nabenhöhen von etwa 150m, wobei sich allerdings in der näheren Zukunft die Nabenhöhen noch weiter erhöhen werden und wohl 200m und dann auch 230 bis 250m erreichen werden, wobei Anlagenleistungen von bis zu 10kW erzielt werden sollen, was dann die auf die Anlagenturmspitze zu hebenden Ausrüstungsteile der eigentlichen Windkraftanlage, nämlich Gondel, Rotor, Generator etc. nochmals schwerer machen wird.
Neben den technischen Anforderungen an die Krane werden bei solchen immer höher werdenden Windanlagen aber auch stark ansteigen, wobei beispielsweise ausreichend große Raupenkrane schon in der Anschaffung einen zweistelligen Millionenbetrag kosten können. Neben diesem Anschaffungspreis sind aber vor allen Dingen auch die für die jeweilige Anlage anfallenden Logistikkosten für den Auf- und Abbau des Krans und dessen Transport an die Baustelle von großer Bedeutung. Bei den genannten Raupenkranen können die Logistikkosten aufgrund der riesigen Ballastgewichte und den mächtigen zu transportierenden Bauteilen aufgrund des schwierigen Transports und des aufwändigen Aufbaus mehrere 100.000 EUR erreichen.
Um diese exorbitanten Logistikkosten signifikant zu reduzieren, wird ein grundlegender Ansatz darin gesehen, für die Errichtung und/oder Bestückung solcher Windanlagentürme bzw. vergleichbar hoher Bauwerke mit einem Turmdrehkran zu arbeiten, der am Bauwerk selbst befestigt wird. Hierdurch können zumindest die riesigen Ballastgewichte von auf dem Boden stehenden Raupenkranen und deren schwieriger Straßentransport vermieden werden, was alleine schon zu einer signifikanten Reduzierung der Logistikkosten führt.
Um diesen Vorteil jedoch nicht wieder durch eine aufwändige Montage des Turmdrehkrans am zu errichtenden Bauwerk zu verschenken bzw. teilweise zu verlieren, ist es nötig, den Turmdrehkran und dessen Befestigung am Turm so auszubilden, dass eine einfache Montage bei dennoch ausreichender Stabilität erzielt wird, um die schweren Ausrüstungs- bzw. Anlagenteile am obersten Anlagenturm-Abschnitt montieren zu können, ohne hierfür lange und schwierige Montageprozesse zu benötigen.
In der Schrift EP 27 15 113 B1 wird beispielsweise für das Errichten einer Windkraftanlage vorgeschlagen, zwei unterschiedlich traglaststarke Krane zu verwenden, von denen ein leichterer für das Errichten des Windanlagenturms verwendet und dabei mit einem Tragrahmen am wachsenden Turm verankert wird, wobei der Tragrahmen mit einer Klettereinrichtung am Turm verschoben und mittels jeweils neuen Befesti- gungsankern verankert wird. Ein stärkerer bzw. schwererer Turmdrehkran wird dann am errichteten Windanlagenturm nach oben gezogen und dort verankert, um schwere Bauwerkskomponenten wie die Gondel der Windkraftanlage nach oben heben zu können.
Die EP 40 06 265 A1 schlägt zum Beklettern eines Turms mit einem Kran vor, am Turm eine Reihe von Verankerungspunkten vorzusehen, in die verstellbare Anker der Klettereinrichtung des Turms eingehängt werden können, um durch Wechseln der Verankerungspunkte und Bewegen der Befestigungsanker nach und nach die Klettereinrichtung zusammen mit dem Turm des Krans am Bauwerksturm nach oben zu fahren.
Die EP 40 95 086 schlägt einen Turmdrehkran vor, dessen Turm in zwei separate Teleskopabschnitte unterteilt ist und mit drei Tragrahmen am zu errichtenden Gebäude verankerbar ist, wobei ein Tragrahmen zwischen den beiden Teleskopabschnitten und die beiden anderen Tragrahmen an gegenüberliegenden Enden der beiden Teleskopabschnitte angeordnet sind, sodass einer der drei Tragrahmen vom Bauwerk gelöst werden kann, während die beiden anderen den Turm am Bauwerk verankern und jeweils einer der beiden Teleskopabschnitte ein- oder austeleskopiert werden kann, bevor der gelöste Tragrahmen wieder am Bauwerk verankert und ein anderer Tragrahmen gelöst wird.
Die NL 20 19 462 A1 schlägt vor, beim Errichten eines turmartigen Bauwerks daran nach und nach eine gleisartige Schiebeführung anzubringen, entlang derer ein Kran mit einer Schlittenführung immer weiter nach oben verfahren werden kann.
Weitere Klettereinrichtungen zum Beklettern von Bauwerken mit einem Kran zeigen die Schriften WO 2020/234435 A1 und EP 33 56 280 A1 .
Die aus dem Stand der Technik bekannten Klettereinrichtungen sind in verschiedener Hinsicht verbesserungsfähig. Beispielsweise benötigen Klettereinrichtungen, die das Bauwerk sozusagen als Kranbasis verwenden und den Turm am Bauwerk nach oben schieben, üblicherweise eine vorbestimmte Bauwerkshöhe, um den Turm des Krans ausreichend abstützen zu können, sodass in der Anfangsphase der Errichtung des Bauwerks, in der das Bauwerk die genannte Bauwerkshöhe noch nicht hat, oft ein anderer Kran eingesetzt werden muss, um den untersten Teil des Bauwerks errichten zu können. Gleichzeitig wird die Montage des Krans relativ aufwändig, wenn das Bauwerk eine bestimmte Mindestbauhöhe braucht, um den Kran errichten zu können, da dann der Kran bzw. dessen obere Komponenten wie der Ausleger in relativ großer Höhe zu montieren sind.
Zum anderen sind bei solchen Klettereinrichtungen, die den Turm des Krans am Bauwerk nach oben schieben können, oft relativ viele Komponenten notwendig und das Versetzen der Tragrahmen relativ aufwendig, sodass das Klettern des Krans logistisch komplex wird und alle benötigten Komponenten bereitgehalten werden müssen.
Ferner ist die Klettergeschwindigkeit bislang begrenzt bzw. die Einsatzzeiten des Krans oft unterbrochen, wenn beispielsweise die Klettertraverse mehrfach versetzt werden muss, um den Turm Stück für Stück nach oben zu verschieben. Der vorliegenden Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Turmdrehkran sowie ein verbessertes Verfahren zum Beklettern bzw. Ausrüsten eines Bauwerks mit einem Turmdrehkran der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Vorzugsweise soll eine verbesserte Klettereinrichtung für einen Turmdrehkran geschaffen werden, die bei hohen Klettergeschwindigkeiten und ohne längere Kranbetriebszeit-Unterbrechungen mit geringem Personalaufwand einen einfachen Kletterbetrieb ermöglicht und den Montageaufwand zur Montage des Krans am Bauwerk reduziert und dessen Einsatz auch bei noch sehr niedrigen Bauwerken ermöglicht. Insbesondere soll eine einfache Montage eines Turmdrehkrans an hohen schlanken Bauwerken und eine drastische Reduzierung der Logistikkosten für die Errichtung sehr hoher Bauwerke erreicht werden, die schwere Ausrüstungsgegenstände wie Windkraftanlagen auf ihrer Spitze tragen, ohne die hierfür erforderliche Stabilität und die Präzision für den Montagevorgang zu beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch einen Turmdrehkran gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 14 und 19 sowie ein Adapterstück gemäß Anspruch 27 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es wird also vorgeschlagen, den Turm mittels zweier Tragrahmen am Bauwerk nach oben klettern zu lassen, von denen jeder den Turm und den darauf abgestützten Ausleger ganz alleine am Bauwerk halten und dabei gleichzeitig gegenüber dem Bauwerk verschieben kann, sodass wechselweise immer nur einer der beiden Tragrahmen am Bauwerk befestigt zu sein braucht bzw. jeweils einer der zwei Tragrahmen vom Bauwerk gelöst werden kann. Während der eine Tragrahmen voll funktionsfähig den Kran am Bauwerk hält und gegenüber dem Bauwerk verschieben kann, ist es gleichzeitig möglich, den anderen Tragrahmen vom Bauwerk zu lösen bzw. an anderer Stelle wieder zu befestigen, um dann für einen weiteren Verschiebeabschnitt nutzen zu können. Da jeder Tragrahmen selbst ausreichend stabil ausgebildet und darauf ausgelegt ist, alle Kräfte und Momente alleine abzutragen, kann der gesamte Turmdrehkran auch im Arbeitsbetrieb mit Hubvorgängen von Lasten durch nur einen einzigen Tragrahmen am Bauwerk gehalten sein, ohne dass zusätzliche Abstrebungen zum Bauwerk hin notwendig sind und montiert werden müssten.
Erfindungsgemäß umfasst die Klettereinrichtung zwei Tragrahmen, die jeweils dazu ausgebildet sind, den Turm und den darauf montierten Ausleger alleine am Bauwerk zu halten und alleine verschieblich zu führen und dabei alle am Turm wirkenden Kräfte und Momente in das Bauwerk einzuleiten, sodass jeweils einer der zwei Tragrahmen vom Bauwerk lösbar ist.
Durch die konzentrierte Einleitung aller Schnittkräfte in Kombination mit der Kletterfunktion des Krans kann der Kletterprozess deutlich beschleunigt und aufgrund des geringeren Personalaufwands sicherer und wirtschaftlicher durchgeführt werden. Insbesondere kann durch die eigenständig autarke Funktionstüchtigkeit jedes der Tragrahmen die Klettereinrichtung und damit der Kran auch schon bei sehr niedrigen Bauhöhen des Bauwerks mit nur einem Tragrahmen am Bauwerk montiert und in Betrieb gesetzt werden. Hierdurch vereinfacht sich die Montage beträchtlich, da die Montage auf minimalster Höhe erfolgen kann, was die Montagekosten deutlich reduziert und die Sicherheit deutlich erhöht. Gleichzeitig erlaubt die Integration von vollständigem Halten und Klettern bzw. Verstellen des Turms in jeden der zwei Tragrahmen ein einfaches Handling mit wenigen Teilen, da nur zwei Tragrahmen ausreichen, um das Klettern und Verankern des Krans am Bauwerk zu ermöglichen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an jedem Tragrahmen eine Schiebeführung vorgesehen sein, die zwei in Turmlängsrichtung voneinander beabstan- dete Führungsebenen aufweist, in denen jeweils Schiebeführungsmittel zum verschiebbaren Führen des Turms vorgesehen sind. Die genannten Schiebeführungsmittel fangen Querkräfte quer zur Turmlängsrichtung ab und/oder verhindern Querbewegungen des Turms quer zur Turmlängsachse, wobei der Turm in den Schiebeführungsebenen quer zur Turmlängsachse im Wesentlichen spielfrei geführt sein kann, während Bewegungen des Turms in Richtung der Turmlängsachse freigegeben sind. Insbesondere wird der Turm in allen Richtungen quer zur Turmlängsachse von den Schiebeführungsebenen fixiert, sodass der Turm alleine in einer Richtung beweglich bleibt, nämlich der Turmlängsrichtung. Die genannten Schiebeführungsmittel können auf den Längsgurten des Turms bzw. der Turmwandung abwälzende Führungsrollen und/oder Gleitstücke aufweisen, die auf mehreren Seiten des Turms angeordnet sein können. Ist der Turm vorteilhafterweise als Fachwerkstruktur ausgebildet, die aus mehreren Längsgurten und die Längsgurte verstrebenden Querstreben aufgebaut ist, können die Schiebeführungsmittel auf den Längsgurten abrollen bzw. entlanggleiten.
Vorteilhafterweise kann dabei jedem Längsgurt des Turms in jeder der beiden Führungsebenen jeweils zumindest ein Gleitführungsmittel in Form einer Rolle oder eines Gleitstücks zugeordnet sein, wobei jeder Gurt von dem zumindest einem Gleitführungsmittel sektorenweise umgriffen bzw. von verschiedenen Seiten her geführt sein kann.
Die beiden Führungsebenen können im Vergleich zur Stand der Technik Lösung relativ nahe aneinander angeordnet sein, beispielsweise im Abstand von nur 2 m bis 5 m, sodass einerseits die Lasten sehr konzentriert eingeleitet, andererseits aber Biegemomente ohne Überbeanspruchungen der Turmkonstruktion abgetragen werden können.
Die beiden Führungsebenen bzw. die darin angeordneten Schiebeführungsmittel sind relativ zueinander starr positioniert. Der Tragrahmen kann beispielsweise eine stabile Stahlträgerkonstruktion bilden oder auch aus Trägem aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet sein, die die beiden Führungsebenen starr miteinander verbinden und in den Führungsebenen eine starre Umfassung bzw. ein starres Profil bilden, an der bzw. an dem die Schiebeführungsmittel montiert sind.
Über die genannten beiden Führungsebenen des Tragrahmens kann der jeweilige Tragrahmen alleine alle am Turm herrschenden Biegemomente und Querkräfte abfangen bzw. werden alle am Turm herrschenden Biegemomente und Querkräfte nur über die beiden genannten Führungsebenen in den jeweiligen Tragrahmen eingeleitet und sodann über die Befestigungsmittel des Tragrahmens in das Bauwerk eingeleitet. Die Befestigungsmittel der Tragrahmen können verschieden ausgebildet sein, insbesondere formschlüssige Befestigungsanker umfassen, die den Tragrahmen an mehreren Punkten am Bauwerk starr verankern können. Vorteilhafterweise sind die Befestigungsmittel lösbar ausgebildet bzw. mit lösbaren Kupplungsmitteln versehen, um den Tragrahmen in einfacher Weise am Bauwerk verankern und wieder lösen zu können, wenn der Tragrahmen versetzt werden soll.
Vorteilhafterweise können die genannten Kupplungsmittel Steckbolzenkupplungen bzw. -Verbindungen umfassen, die den jeweiligen Tragrahmen am Bauwerk halten, wobei vorzugsweise solche Steckbolzenverbindungen in zwei übereinanderliegenden Ebenen verteilt angeordnet sein können. Vorzugsweise sind dabei in zumindest einer Ebene oder auch in jeder der beiden Ebenen mehrere Kupplungsmittel bzw. Steckbolzenverbindungen voneinander beabstandet verteilt angeordnet. Grundsätzlich kann es aber ausreichend sein, in einer Ebene zwei voneinander beabstandete Kupplungen und in der zweiten Ebene eine weitere Kupplung vorzusehen.
Vorzugsweise können die Steckverbindungen sich aufrecht erstreckende Steckbolzen aufweisen, wodurch bei einfacher Montage eine gleichzeitig stabile Verbindung erzielt wird, da die verteilt angeordneten Steckverbindungen als Mehrschlag die Biegemomente abtragen können. Vorzugsweise können die Steckverbindungen Stecklochaugen aufweisen, die übereinander schiebbar sind und dann durch die Steckbolzen gesichert werden.
Vorteilhafterweise wird in Weiterbildung der Erfindung auch die Hubfunktion in jeden der beiden Tragrahmen integriert, sodass jeder Tragrahmen eigenständig den Turm gegenüber dem Bauwerk beim Aufklettern nach oben verschieben und beim Abklettern nach unten verschieben kann.
Vorteilhafterweise sind an jedem Tragrahmen Anlenkmittel zum Anlenken eines Hubmittels der Hubvorrichtung vorgesehen, um sämtliche am Turm des Krans wirkende Gewichts- und Lastkräfte in den die Halte- und Verschiebefunktion übernehmenden Tragrahmen einleiten zu können. Über die genannten Anlenkmittel und die daran befestigten Hubmittel der Hubvorrichtung können alle vertikalen Lasten des Krans, also das Eigengewicht aller Krankomponenten wie Turm, Ausleger, Ballast, Abspannung und Antriebskomponenten sowie zusätzlich auch eine ggf. am Hubseil angelenkte Hublast in den aktiven Tragrahmen eingeleitet und vom Tragrahmen abgefangen und über dessen Befestigungsmittel in das Bauwerk abgetragen werden. Damit trägt der Tragrahmen nicht nur in der vorgenannten Weise alle Querkräfte und Biegemomente, sondern auch die vertikalen Lasten ab.
Das am jeweiligen Tragrahmen angeschlagene Hubmittel wird mit seinem anderen Ende bzw. einem anderen Abschnitt am Turm angeschlagen bzw. befestigt, um den Turm in Turmlängsrichtung relativ zum Tragrahmen verfahren und ggf. auch fixieren zu können. Als Hubmittel kommen beispielsweise biegeschlaffe Zugmittel wie Hubseile, Ketten oder Riemen in Betracht. Alternativ können aber auch formstabile Zugstangen, oder alternativ oder zusätzlich zu Zugmitteln auch Druckmittel wie Hydraulikzylinder oder Spindelantriebe vorgesehen werden, um den Turm nach oben drücken zu können.
Das Hubwerk zum Verstellen der Hubmittel und dadurch zum nach oben Verschieben des Turms bzw. umgekehrt Ablassen des Turms nach unten relativ zum Tragrahmen, kann verschieden ausgebildet sein, wobei beispielsweise bei Verwendung eines Hubseils eine Seilwinde vorgesehen sein kann, um das Hubseil zwischen Tragrahmen und Turm einholen bzw. nachlassen und dadurch den Turm anheben bzw. absenken zu können.
Ein solcher Hubwerksantrieb kann an jedem der genannten Tragrahmen vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Hubwerksantrieb aber auch am Turm des Krans bzw. auch an anderer Stelle der Kranstruktur vorgesehen sein, wodurch sich das Handling des Tragrahmens beispielsweise beim Versetzen am Bauwerk nach oben erleichtert. Andererseits erlaubt eine Montage des Hubwerksantriebs an jedem der Tragrahmen eine an sich herkömmliche Ausbildung des Kranturms ohne zusätzliche Montagestreben oder -konsolen für den Hubwerksantrieb. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest einer oder jeder der Tragrahmen dazu ausgebildet sein, quer zur Turmlängsrichtung auf den Turm aufgesetzt und vom Turm abgenommen zu werden, um ein Versetzen des Tragrahmens von einem Turmabschnitt zu einem anderen Turmabschnitt - beispielsweise unter Überspringen eines anderen, dazwischen positionierten Tragrahmens - oder auch ein neu Aufsetzen auf den Turm im bereits montierten Zustand zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Tragrahmen eine insgesamt betrachtet U-förmige Struktur mit einem ausreichend großen Öffnungsquerschnitt besitzen, um von einer Seite her quer auf den Turm aufgeschoben werden zu können. In der aufgeschobenen Stellung kann dann beispielsweise das U-förmige Tragrahmenprofil durch Anmontieren und/oder Bewegen eines Tragrahmenprofils geschlossen werden, sodass der Tragrahmen dann den Turm vierseitig bzw. allseitig umschließen kann. Gegebenenfalls kann es auch ausreichend sein, die auf einer Seite vorgesehenen Schiebeführungsmittel demontierbar bzw. positionsveränderbar zu lagern, sodass bei demontierten bzw. wegbewegten Schiebeführungsmittel, vorzugsweise auf der dem Bauwerk zugewandten Seite des Tragrahmens, der Tragrahmen auf den Turm quer aufgeschoben werden kann bzw. davon quer abgenommen werden kann.
Je nach Strategie beim Versetzen der Tragrahmen beim Beklettern des Bauwerks kann es aber auch ausreichend sein, die Tragrahmen nur in Turmlängsrichtung verschieblich am Turmlängsrahmen zu lagern, wenn beim Versetzen eines Tragrahmens dieser nicht vom Turm abgenommen, sondern nur daran längsverschoben wird. In diesem Fall kann zumindest einer oder jeder der Tragrahmen ein beispielsweise geschlossenes, manschettenartiges Profil bilden, das nur in Längsrichtung am Turm verschoben bzw. auf den Turm aufgeschoben oder abgezogen werden kann.
Vorteilhafterweise wird beim Klettern des Krans mit nur zwei Tragrahmen gearbeitet, die wechselweise den Kran am Bauwerk halten und verschieben sowie andererseits vom Bauwerk gelöst und umgesetzt werden. Dabei wird der Kran zumindest temporär nur von einem Tragrahmen alleine am Bauwerk gehalten und relativ dazu verschoben, während der andere Tragrahmen inaktiv ist bzw. ohne am Bauwerk verankert zu sein verschoben bzw. versetzt wird. Dabei kann nach einer Prozessvariante der temporär inaktive Tragrahmen vom Turm des Krans abgenommen und bereitgehalten werden, bis der Turm vom anderen, aktiven Tragrahmen nach oben verschoben worden ist bzw. beim Abklettern nach unten verschoben worden ist, vorzugsweise unter Ausnutzung des maximalen Verstellwegs, den der aktive Tragrahmen für den Turm bietet. Hat der Turm gegenüber dem aktiven Tragrahmen seinen vorbestimmten Verstellweg durch Fahren, kann der zuvor abgenommene und bereitgehaltene Tragrahmen - oder auch ein neuer Tragrahmen - an einer neuen Stelle am Bauwerk, insbesondere ein Stück oberhalb des aktiven Tragrahmens, an einem anderen Abschnitt des Turms montiert und am Bauwerk verankert werden, woraufhin dann der zuvor aktive Tragrahmen demontiert werden kann.
In alternativer Verfahrensführung braucht der inaktive Tragrahmen jedoch nicht vom Turm des Krans entfernt werden, sondern kann am Turm verbleiben und mit diesem zusammen gegenüber dem aktiven Tragrahmen, der den Turm am Bauwerk hält, verstellt werden. Der inaktive Tragrahmen kann beispielsweise zusammen mit dem Turm nach oben verfahren werden und dann, wenn der Turm den vorbestimmten Verstellweg durchfahren hat, am Bauwerk verankert werden, woraufhin dann der zuvor aktive Tragrahmen vom Bauwerk demontiert und/oder vom Turm gelöst werden kann, sodass für den Turm ein weiterer Verstellweg freigegeben ist und der Turm gegenüber dem „neuen“, das heißt jetzt aktiven und den Kran tragenden Tragrahmen verstellt werden kann.
Überraschenderweise kann durch eine ausreichend stabile Ausbildung eines Tragrahmens auch ein großer, massiver Turmdrehkran durch nur einen einzigen Tragrahmen für den Arbeitsbetrieb an einem hohen schlanken Bauwerk gehalten und fixiert werden, wobei der nur eine Tragrahmen die Turmwurzel bzw. den Turmfußbereich des Turms des Turmdrehkrans fest am Bauwerk halten kann, sodass sich der Turmdrehkran mit im Wesentlichen seiner gesamten Turm länge bzw. -höhe von dem einzigen Tragrahmen aus nach oben freitragend erstrecken kann bzw. freistehen kann, ohne dass weitere Querverstrebungen zum zu errichtenden Bauwerk hin nötig wären. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann durch geschickte Wahl des Anlenkpunkts des einzigen Tragrahmens für den Arbeitsbetrieb mit einem vergleichsweise kleineren Turmdrehkran ein vergleichsweise deutlich größeres Bauwerk errichtet werden. Erfindungsgemäß wird der Tragrahmen in einem mittleren Drittel der Sollhöhe des Bauwerks am Bauwerk befestigt, sodass im Arbeitsbetrieb zur Errichtung des obersten Bauwerkabschnitts bzw. zum Bestücken des obersten Bauwerkabschnitts mit Anlagenteilen wie Windanlagen, Gondel etc. ein unteres Drittel des Bauwerks sozusagen kranfrei bleibt und sich kein Turm entlang des unteren Bauwerkteils erstreckt und der Turmdrehkran nur die obere Hälfte bzw. das obere Drittel der Bauwerkshöhe sozusagen überbrücken bzw. mit seiner Hubhöhe bedienen muss.
Vorzugsweise kann das vom Turmdrehkran zu überbrückende obere Drittel bzw. die obere Hälfte des Bauwerks, das heißt der Höhenunterschied zwischen dem Montageort des Tragrahmens und dem obersten Ende des Bauwerks, teilweise vom Turm und teilweise vom Ausleger überbrückt werden. Hierzu kann der genannte Ausleger vorteilhafterweise als Wippausleger ausgebildet sein und um eine liegende Wippachse in eine mehr oder minder steile Neigungsstellung aufgewippt werden, sodass sich der Ausleger vom Kopf des Turms weiter nach oben erstreckt.
Vorzugsweise kann beispielsweise der Turm eine Länge haben bzw. Höhe aufweisen, die etwa 50% bis 90% oder 60% bis 85% des genannten Höhenunterschieds überbrückt, während dann die restlichen 10% bis 50% oder 15% bis 40% vom aufgewippten Ausleger überbrückt werden.
Vorzugsweise kann der Ausleger während des Errichtens und/oder Bestückens des obersten Bauwerkteils um eine aufrechte Drehachse relativ zum starr montierten Turm verdreht werden und um die genannte Wippachse auf- und niedergewippt werden, um den Arbeitsbereich des Lasthakens in der gewünschten Weise steuern und beispielsweise anzumontierende Ausrüstungsteile wie Rotorblätter exakt positionieren zu können. In Weiterbildung der Erfindung kann der Ausleger des Turmdrehkrans auch telesko- pierbar ausgebildet sein. Die Längenveränderung des ggf. aufgewippten Auslegers erlaubt eine weiter verfeinerte Positionierung der Ausladung des Lasthakens und damit der Positionierung des zu montierenden Ausrüstungsteils.
Überraschenderweise können trotz Befestigung des Turmdrehkrans durch nur einen Tragrahmen, der den Fußabschnitt des Turms starr am Mittelabschnitt des Bauwerks festhält, sehr hohe Bauhöhen realisiert bzw. Ausrüstungsteile in sehr hohen Positionen montiert werden, beispielsweise die Teile von Windanlagen in Rotorhöhen von 200m oder mehr.
Beispielsweise kann der Turmdrehkran im Arbeitsbetrieb mit dem nur einen Tragrahmen an Anlagentürmen montiert werden, die Höhen von deutlich über 150m oder beispielsweise 200 bis 250m aufweisen, wobei vorteilhafterweise der Tragrahmen etwa im Bereich von 40% bis 50% der maximalen Höhe des zu errichtenden Bauwerks montiert sein kann. Bei einem Anlagenturm von beispielsweise 200m kann der Tragrahmen etwa in einer Höhe von 90m montiert sein, sodass dann der Turmdrehkran ohne weitere Querverstrebung zum Turm über eine Höhe von beispielsweise 110m nach oben frei stehen kann. Alternativ zu der zuvor geschilderten Bekletterung des Turms kann der Turmdrehkran ggf. auch mit nur dem genannten einen Tragrahmen am Bauwerk montiert werden, wobei beispielsweise zusätzliche Hubgerätschaften wie Hilfskrane eingesetzt werden können. Insbesondere kann der Turm des Turmdrehkrans zunächst mit einem oberen Turmabschnitt an dem Tragrahmen montiert werden und dann bei am Bauwerk befestigten Tragrahmen relativ zum Tragrahmen nach oben geschoben werden, bis der Turm mit seinem Fußabschnitt den Tragrahmen erreicht und über dem Tragrahmen im Wesentlichen mit seiner gesamten Turmhöhe steht. In dieser bestimmungsgemäßen Arbeitsposition kann der Turm dann am Tragrahmen verriegelt bzw. fixiert werden.
Insbesondere bei Windkraftanlagen kann es besonders vorteilhaft sein, den genannten einen Tragrahmen an einem Adapterstück zu befestigen, das einen unteren Turmteil mit einem oberen Turmteil verbindet. Bei modernen Windanlagen ist es bekannt, den unteren Turmteil als Betonkonstruktion zu errichten, beispielsweise in Form eines armierten Betonrings oder übereinandersitzenden, armierten Betonringen. Auf diesem Turmunterteil aus Beton wird dann der Turmoberteil aus einer Stahlkonstruktion errichtet und mit dem aus Beton bestehenden Turmunterteil durch ein Adapterstück, beispielsweise in Form eines Adapterrings oder einer Adapterscheibe starr verbunden. Das Adapterstück ist einerseits mit Verankerungsmitteln am Turmunterteil verankert und trägt andererseits mit Lagermitteln den darauf sitzenden Turmoberteil.
Vorzugsweise wird dieses besonders stabile Adapterstück zur Befestigung des Turmdrehkrans bzw. des nur einen Tragrahmens genutzt.
Vorteilhafterweise können an dem Adapterstück lösbare Kupplungsstücke vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Steckbolzenaugen, an dem dann der Tragrahmen angekuppelt bzw. festgebolzt werden kann. Die genannten Kupplungsstücke können am Adapterstück verbleiben, auch wenn der Turmdrehkran nach erfolgter Montage des Bauwerks wieder abgebaut wird und der Tragrahmen abgenommen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 - 5: einen Turmdrehkran mit einer Klettereinrichtung umfassend zwei Tragrahmen zum Beklettern eines Bauwerks in verschiedenen Kletterstellungen, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ein inaktiver, nicht benötigter Tragrahmen vom Turm abgenommen und an den Turm sowie das Bauwerk anmontiert wird, wenn der Turm gegenüber dem anderen Tragrahmen den maximalen Verstellweg durchfahren hat,
Fig. 6 - 9: einen Turmdrehkran mit einer Klettereinrichtung umfassend zwei Tragrahmen zum Beklettern eines Bauwerks in verschiedenen Kletterstellungen, wobei gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung ein inaktiver Tragrahmen beim Verstellen des Turms gegenüber dem anderen, aktiven Tragrahmen am Turm mitgenommen wird,
Fig. 10: eine schematische Seitenansicht eines Tragrahmens der Klettereinrichtung aus den vorhergehenden Figuren, die dessen zwei beabstan- dete Führungsebenen und die darin angeordneten Schiebeführungsmittel zeigt,
Fig. 11 : eine ausschnittsweise Darstellung eines Tragrahmens und des dazu verschiebbaren Turms, die das Hubmittel zum Verstellen des Turms relativ zum Tragrahmen in zwei verschiedenen Stellungen des Turms zeigt,
Fig. 12: eine Seitenansicht eines am Bauwerk montierten Tragrahmens, die die lösbaren, formschlüssigen Kupplungsmittel zwischen Tragrahmen und Bauwerk in Form einer Steckbolzenverbindung zeigt,
Fig. 13: eine Draufsicht auf den am Bauwerk montierten Tragrahmen, die die lösbaren Kupplungsmittel in Form der Steckbolzenverbindungen zwischen Tragrahmen und Bauwerk zeigt,
Fig. 14: eine schematische Seitenansicht des am Bauwerk montierten Tragrahmens ähnlich Fig. 12, wobei auf dem Tragrahmen ein Hilfskran montiert ist, um den Turmdrehkran zum Errichten und/oder Bestücken des obersten Bauwerkabschnitts am Tragrahmen zeigt, und
Fig. 15: eine Seitenansicht des am Anlagenturm einer Windkraftanlage in bestimmungsgemäßer Arbeitsposition montierten Turmdrehkrans, der ausschließlich durch einen einzigen Tragrahmen am Fußabschnitt des Turms gehalten ist.
Wie die Figuren zeigen, umfasst der T urmdrehkran in per se an sich bekannter Weise einen langgestreckten, schlanken Turm 2, der als Stabwerk ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann der Turm 2 mehrere Längsgurte 3 umfassen, die von einer Vielzahl von Querstreben 4 miteinander verbunden sind, so dass die Längsgurte 3 und die Querstreben 4 zusammen eine fachwerkartige Gitterstruktur bilden, vgl. Figur 10.
Der Turm 2 trägt einen Ausleger 5, der um eine aufrechte Drehachse 6 durch ein Drehwerk verdrehbar ist, wobei der Turmdrehkran 1 insbesondere als sogenannter Obendreher ausgebildet ist, so dass sich der Ausleger 5 relativ zum Turm 2 drehen lässt.
Der Ausleger 5 kann sich liegend erstrecken, wobei der Ausleger 5 aber auch wippbar ausgebildet bzw. durch ein Wippwerk auf- und niedergewippt werden kann, um in verschiedene, mehr oder minder steile Wippstellungen oder auch in eine liegende Auslegerstellung verbracht werden zu können.
Vom Ausleger 5 läuft ein Hubseil 7 ab, das durch ein Hubwerk eingeholt und abgelassen werden kann, wobei am Hubseil 7 ein Lastanschlagmittel wie beispielsweise ein Lasthaken 8 angelenkt sein kann, um Hublasten aufnehmen zu können.
Das Hubseil 7 kann dabei beispielsweise von der Auslegerspitze ablaufen, oder auch von einer Laufkatze ablaufen, die entlang des Auslegers 5 durch einen Katzfahran- trieb verfahren werden kann, so dass der hohle Punkt des Hubseils 7 entlang des Auslegers 5 verstellt werden kann.
Wie die Figuren zeigen, wird der Turmdrehkran 1 am zu errichtenden Bauwerk 9 montiert, so dass alle am Turmdrehkran 1 wirkenden Kräfte und Momente wie das Eigengewicht, die Hublast und daraus resultierende Biegemomente sowie Windlasten und dergleichen in das Bauwerk 9 eingeleitet und von diesem abgetragen werden. Insbesondere ist der Turm 2 nicht selbst direkt am Boden abgestützt, sondern ausschließlich am zu errichtenden Bauwerk 9 befestigt.
Zum Montieren und Befestigen des Turmdrehkrans 1 am Bauwerk 9 ist eine Klettereinrichtung 10 vorgesehen, mittels derer der Turm 2 am Bauwerk 9 gehalten und relativ dazu in Turmlängsrichtung, d.h. in aufrechter Richtung verfahren werden kann, und mittels derer der Turmdrehkran 1 am Bauwerk 9 auf- und abklettern kann.
Die genannte Klettereinrichtung 10 umfasst dabei zwei Tragrahmen 11 , 12, von denen jeder eigenständig bzw. durch ein Wippwerk auf- und niedergewippt werden kann, um in verschiedene, mehr oder minder steile Wippstellungen oder auch in eine liegende Auslegerstellung verbracht werden zu können.
Vom Ausleger 5 läuft ein Hubseil 7 ab, das durch ein Hubwerk eingeholt und abgelassen werden kann, wobei am Hubseil 7 ein Lastanschlagmittel wie beispielsweise ein Lasthaken 8 angelenkt sein kann, um Hublasten aufnehmen zu können.
Das Hubseil 7 kann dabei beispielsweise von der Auslegerspitze ablaufen, oder auch von einer Laufkatze ablaufen, die entlang des Auslegers 5 durch einen Katzfahran- trieb verfahren werden kann, so dass der hohle Punkt des Hubseils 7 entlang des Auslegers 5 verstellt werden kann.
Wie die Figuren zeigen, wird der Turmdrehkran 1 am zu errichtenden Bauwerk 9 montiert, so dass alle am Turmdrehkran 1 wirkenden Kräfte und Momente wie das Eigengewicht, die Hublast und daraus resultierende Biegemomente sowie Windlasten und dergleichen in das Bauwerk 9 eingeleitet und von diesem abgetragen werden. Insbesondere ist der Turm 2 nicht selbst direkt am Boden abgestützt, sondern ausschließlich am zu errichtenden Bauwerk 9 befestigt.
Zum Montieren und Befestigen des Turmdrehkrans 1 am Bauwerk 9 ist eine Klettereinrichtung 10 vorgesehen, mittels derer der Turm 2 am Bauwerk 9 gehalten und relativ dazu in Turmlängsrichtung, d.h. in aufrechter Richtung verfahren werden kann, und mittels derer der Turmdrehkran 1 am Bauwerk 9 auf- und abklettern kann.
Die genannte Klettereinrichtung 10 umfasst dabei zwei Tragrahmen 11 , 12, von denen jeder eigenständig voll funktionsfähig ausgebildet ist, um den Turmdrehkran 1 alleine am Bauwerk 9 halten und relativ dazu verstellen zu können. Der Turmdrehkran 1 kann dementsprechend zumindest temporär von nur einem der Tragrahmen 11 , 12 am Bauwerk 9 gehalten und relativ dazu verstellt werden, während der andere Tragrahmen 11 , 12 temporär inaktiv sein und zu einer anderen Position versetzt werden kann.
Wie Fig. 10 zeigt, kann jeder der Tragrahmen 11 , 12 jeweils eine starre Struktur insbesondere in Form einer Rahmen- bzw. Trägerstruktur aufweisen, um den Turm 2 des Turmdrehkrans stabil am Bauwerk 9 halten zu können.
Jeder der Tragrahmen 11 , 12 besitzt dabei Befestigungsmittel 13 zum Befestigen des Tragrahmens 11 , 12 am Bauwerk 9, und andererseits eine Schiebeführung 14 zum verschieblichen Führen und Halten des Turms 2 in verschiedenen Schiebestellungen bzw. Höhenstellungen.
Wie Fig. 10 zeigt, können die genannten Befestigungsmittel 13 beispielsweise in Form von Bauwerksankern ausgebildet sein, die am Bauwerk 9 fest verankert werden können. Alternativ oder zusätzlich können als Befestigungsmittel 13 aber auch andere formschlüssig haltende Befestigungsmittel wie beispielsweise Spreizklemmen oder Umschlingungsspangen vorgesehen sein, die an das zu errichtende Bauwerk formangepasst sein und daran festgeklemmt oder reibschlüssig gehalten werden können. Beispielsweise kann bei Richtung eines schlanken Turms einer Windkraftanlage als Befestigungsmittel eine den Turm umspannende Umschlingung vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind an jedem Tragrahmen 11 , 12 mehrere Befestigungsmittel 13 voneinander beabstandet angeordnet, um den Tragrahmen 11 , 12 an mehreren voneinander beabstandeten Punkten, beispielsweise nach Art eines Dreischlags oder eines Mehrschlags am Bauwerk 9 zu verankern, vgl. Fig. 12 und Fig. 13. Die genannten Befestigungsmittel 13 können dabei insbesondere in Form von formschlüssigen, lösbaren Kupplungen ausgebildet sein, die den T ragrahmen 11 , 12 starr am Bauwerk 9 halten.
Wie die Figuren 12 und 13 zeigen, können die genannten Kupplungen aneinander angepasste und/oder zueinander komplementäre Kupplungsstücke 25, 26 einerseits am Tragrahmen 11 , 12 und andererseits am Bauwerk 9 aufweisen, die aneinander und/oder übereinander setzbar und in bestimmungsgemäßer Kupplungsstellung fixierbar sind.
Insbesondere können die genannten Kupplungen in Form von Steckbolzenkupplungen ausgebildet sein, die jeweils einen sich aufrecht erstreckenden Steckbolzen aufweisen können, vgl. Fig. 12 und Fig. 13. Die Kupplungsstücke 25 und 26 können dabei jeweils in Form von Stecklochaugen ausgebildet sein, die nach Art von Flanschen vom Bauwerk 9 vorstehen und/oder am Tragrahmen 11 ausgebildet sind.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Tragrahmen 11 am Adapterstück 24, insbesondere ausschließlich an dem genannten Adapterstück 24 befestigt wird, mittels dessen Turmunterteil 9U und Turmoberteil 90 aufeinandergesetzt und aneinander befestigt werden, vgl. Fig. 15. Das genannte Adapterstück 24 kann dabei insbesondere das aus Beton gefertigte Turmunterteil 9U mit dem als Stahlkonstruktion ausgebildeten Turmoberteil verbinden.
Die genannten Kupplungsstücke 26 können dabei am Außenumfang des Adapterstücks 24 vorgesehen sein, beispielsweise davon vorspringen. Hiervon unabhängig können die Kupplungsstücke 26 am Adapterstück 24 verbleiben, auch wenn der Turmdrehkran wieder abmontiert wird.
Die Schiebeführung 14 des jeweiligen Tragrahmens 11 , 12 umfasst vorteilhafterweise zwei voneinander beabstandete, insbesondere übereinander angeordnete Führungsebenen 15, 16 in denen jeweils Schiebeführungsmittel 17 vorgesehen sind, die einerseits Querbewegungen des Turms 2 relativ zum Tragrahmen 11 , 12 verhindern und Querkräfte vom Turm 2 in den Tragrahmen 11 , 12 einleiten, andererseits aber eine Bewegung des Turms 2 in Turmlängsrichtung entsprechend dem Pfeil 18, vgl. Fig. 10, zulassen, so dass der Turm 2 relativ zum Tragrahmen 1 1 , 12 in Turmlängsrichtung verfahren werden kann.
Die genannten Schiebeführungsmittel 17 können beispielsweise Führungsrollen umfassen, die auf den Längsgurten 3 des Turms 2 abwälzen können. Alternativ oder zusätzlich können als Schiebeführungsmittel 17 auch Gleitführungsklötze vorgesehen sein, auf denen die genannten Längsgurte 3 abgleiten oder entlang rutschen können. Die genannten Schiebeführungsmittel 17 können an die Längsgurte 3 formangepasst sein, beispielsweise eine hohlzylindrische Hüllkontur als Führungsbett für die Längsgurte 3 bilden.
Die Schiebeführungsmittel 17 in jeder Führungsebene 15, 16 greifen dabei an verschiedenen Seiten des Turms 2 an, um Bewegungen des Turms 2 in allen Richtungen quer zur Turmlängsachse zu verhindern.
Die beiden Führungsebenen 15, 16 des jeweiligen Tragrahmens 11 , 12 können übereinander angeordnet einen Abstand voneinander von beispielsweise einem Meter bis sieben Metern oder zwei Meter bis fünf Meter oder drei Meter bis fünf Meter aufweisen.
Um den Turm 2 steif zu führen bzw. zu halten, kann der Tragrahmen 11 , 12 eine Konturierung besitzen, die den Turm 2 zumindest auf drei Seiten umschließt, insbesondere auf der dem Bauwerk 9 abgewandten Seite sowie die beiden daran angrenzenden Seitenflächen. Vorzugsweise kann der Tragrahmen 11 , 12 aber auch eine den Turm 2 vierseitig umgreifende, insbesondere geschlossene Ringkontur bzw. Hülsenkonturierung besitzen. Dabei besitzt der Tragrahmen 11 , 12 in jedem Fall eine strangartig konturierte, nach oben und unten hin offene Turmaufnahmeöffnung 19, durch die der Turm 2 hindurch laufen kann.
Um den Turm 2 in Turmlängsrichtung relativ zum Tragrahmen 11 , 12 verstellen zu können, ist ein Hubwerk 20 vorgesehen, das einerseits am jeweils aktiven, d.h. am Bauwerk 9 verankerten und dem Turm haltenden Tragrahmen 11 , 12 und andererseits am Turm 2 angelenkt ist.
Vorzugsweise kann dabei jedem der beiden T ragrahmen 11 , 12 ein eigenes Hubwerk 20 zugeordnet sein. Unabhängig hiervon kann das Hubwerk 20 ein Hubmittel 21 beispielsweise in Form eines Seilzugs, eines Kettenzugs, eines Riemenzugs oder auch einer Hubstange aufweisen, wobei das genannte Hubmittel 21 einerseits am Turm 2 und andererseits an einem Anlenkelement am Tragrahmen 11 , 12 angelenkt ist. Ist ein biegsames Zugmittel wie beispielsweise ein Seilzug oder ein Kettenzug vorgesehen, kann das Hubmittel 21 auf eine Seil- oder Kettenwinde aufgewickelt werden. Ist eine starre Hubstange vorgesehen, kann als Hubwerksantrieb 22 zum Verstellen des Hubmittels 21 beispielsweise ein Spindelantrieb oder ein Zahnstangenantrieb oder auch ein Hydraulikzylinderantrieb vorgesehen sein.
Wie Fig. 11 zeigt, kann das Hubmittel 21 beispielsweise in Form eines Seilzugs einerseits am unteren Ende des Turms 2 angelenkt sein und andererseits am Tragrahmen 11 , 12 angelenkt sein, beispielsweise auf eine dort als Hubwerksantrieb 22 montierte Seilwinde auflaufen, um eingeholt und abgelassen werden zu können, wodurch der Turm 2 relativ zum Tragrahmen 11 , 12 nach oben verschoben bzw. umgekehrt auch nach unten abgelassen werden kann, vgl. Fig. 11.
Vorteilhafterweise kann an jedem Tragrahmen 11 , 12 eine Hubwerkswinde als Hubwerksantrieb 22 vorgesehen sein, um den Turm 2 von jedem Tragrahmen 11 , 12 aus anheben zu können.
Wie die Figuren 1 -5 zeigen, kann dabei nach einer ersten Verfahrensvariante ein jeweils nicht benötigter Tragrahmen vom Turm 2 abgenommen und daran anmontiert werden, wenn der vom anderen Tragrahmen bereitgestellte Verfahrweg ausgeschöpft ist. Insbesondere kann der Turm 2 zunächst nur mit einem ersten Tragrahmen 11 am Bauwerk 9 montiert werden, wobei der erste Tragrahmen 11 vorzugsweise vom unteren Ende des Turms 2 beabstandet und insbesondere an einem oberen Endabschnitt des Turms 2 montiert wird bzw. positioniert wird und in dieser Stellung am Bauwerk 9 verankert wird, vgl. Fig. 1 .
Durch Betätigen des Hubwerks 20 kann dann der Turm 2 relativ zum genannten ersten Tragrahmen 11 nach oben verfahren werden, vgl. Fig. 2, wobei der genannte erste Tragrahmen 11 hierbei den Turm 2 alleine hält und auch alleine verschiebt. Hat das Bauwerk an Höhe zugelegt bzw. eine Bauhöhe über den ersten Verschiebeweg hinaus, vgl. Fig. 3, kann ein zweiter Tragrahmen 12 quer zur Turmlängsachse auf den Turm 2 montiert und am Bauwerk 9 verankert werden, vgl. Fig. 3. Die Montage des zweiten Tragrahmens 12 umfasst dabei auch das Anschließen des Hubwerks 20, d.h. das Hubmittel 21 wird einerseits am Turm 2 und andererseits am Hubwerksantrieb 22 am zweiten Tragrahmen 12 angelenkt.
Hierdurch kann der Turm 2 in einem weiteren Verfahrensschritt relativ zum zweiten Tragrahmen 12 weiter nach oben verfahren werden, vgl. Fig. 4, wobei bei dieser zweiten Verfahrphase und/oder in einem dabei erfolgenden Kranbetrieb der Turm 2 ausschließlich vom zweiten Tragrahmen 12 am Bauwerk 9 gehalten wird.
Der dabei inaktiv werdende erste Tragrahmen 11 kann zumindest zunächst am Bauwerk 9 verbleiben. Beispielsweise kann der Turm 2 einfach nach oben aus dem ersten Tragrahmen 11 hinausgeschoben werden bzw. gezogen werden, vgl. Fig. 4.
Ist der Verfahrweg des zweiten Tragrahmens 12 ausgeschöpft, kann der vorgenannte erste Tragrahmen 11 versetzt oder auch ein neuer Tragrahmen verwendet und oberhalb des zweiten Tragrahmens 12 quer zur Turm längsachse an dem Turm 2 anmontiert und am Bauwerk 9 verankert werden, vgl. Fig. 5, wobei dann wiederum das Hubwerk 20 ummontiert bzw. das Hubwerk 20 des genannten ersten Tragrahmens 1 1 an den Turm 2 angelenkt wird, um einen nochmaligen Verfahrschritt nach oben zu ermöglichen.
Wie die Figuren 6-9 zeigen, kann nach einer alternativen Verfahrensvariante das An- und Abmontieren des gerade inaktiven Tragrahmens 11 , 12 jedoch auch vermieden werden bzw. kann der jeweils inaktive Tragrahmen 11 , 12 auch mit dem zu verschiebenden Turm 2 mitgenommen werden.
Wie Fig. 6 zeigt, wird der T urmdrehkran 1 zunächst mit dem unteren der beiden T rag- rahmen 11 am Bauwerk 9 montiert, wobei hierfür beide Tragrahmen 11 , 12 am Turm 2 montiert sind und zumindest ein Stück weit vom unteren Ende des Turms 2 beab- standet positioniert sind, insbesondere an einem oberen Endabschnitt des Turms 2 angeordnet sind.
Der obere, d.h. der zweite Tragrahmen 12 ist dabei inaktiv und nicht am Bauwerk 9 befestigt, vgl. Fig. 6.
Der Turm 2 kann dann vom ersten Tragrahmen 11 gehalten nach oben verfahren werden, vgl. Fig. 7, wobei der Turm 2 hierbei temporär nur von dem genannten ersten Tragrahmen 11 gehalten wird. Der zweite Tragrahmen 12 wird dabei ohne Haltefunktion am Turm 2 mitgeführt und mit diesem nach oben gefahren.
Hat das Bauwerk 9 die entsprechende Bauwerkshöhe erreicht bzw. schon vorher gehabt, kann der vormals inaktive zweite Tragrahmen 12 am Bauwerk 9 verankert werden, vgl. Fig. 8, wenn der vom ersten Tragrahmen 1 1 zuvor bereitgestellte Verfahrweg für den Turm 2 ausgeschöpft ist.
Um den Turm 2 noch weiter nach oben verfahren zu können, wird das Hubwerk 20 am zweiten Tragrahmen 12 mit dem Turm 2 verbunden, um den Turm 2 weiter nach oben schieben zu können, vgl. Fig. 9. Dabei kann der Turm 2 einfach aus dem unteren, jetzt inaktiv werdenden ersten Tragrahmen 11 nach oben herausgeschoben werden, vgl. Fig. 9.
Alternativ ist es aber auch möglich, bei dem in Fig. 9 dargestellten Verfahrschritt, der vom zweiten Tragrahmen 12 bewerkstelligt wird, dem dabei inaktiven, ersten Tragrahmen 11 mitzunehmen. Dies kann zwar eine Verkürzung des Verstellwegs gegenüber dem zweiten Tragrahmen 12 bewirken, andererseits aber eine nochmalige weitere Verfahrstrecke ermöglichen, wenn der genannte erste Tragrahmen 11 wieder am Bauwerk 9 verankert wird, um den Turm 2 zu halten, woraufhin dann der zweite Tragrahmen 12 wiederum vom Bauwerk 9 gelöst und am Turm 2 nach oben verstellt werden kann, wodurch dann wieder die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Konstellation erreicht wird. Hierdurch kann mit nur zwei Tragrahmen 11 , 12, von denen temporär nur immer einer den Turm 2 alleine hält, ein nahezu unendliches Klettern am Bauwerk 9 ermöglicht werden.
Ist der Turm 2 in die gewünschte Arbeitsstellung verfahren, kann die Verschiebbarkeit des Turms 2 am Tragrahmen 11 oder 12 blockiert werden, beispielsweise indem das genannte Hubwerk 20 festgestellt bzw. eingebremst oder blockiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch eine separate Verriegelungsvorrichtung 23 vorgesehen sein, die den Turm 2 in einer vorbestimmten Verschiebestellung relativ zum Tragrahmen 11 , 12 verriegelt, beispielsweise reibschlüssig einbremst oder vorzugsweise formschlüssig verriegelt. Beispielsweise kann eine solche Verriegelungsvorrichtung 23 eine Knagge umfassen, die einen schwenkbaren oder verschiebbaren Riegel umfasst, der vorzugsweise selbsttätig und/oder federvorgespannt in eine verriegelnde Stellung fallen bzw. fahren kann, vgl. Figur 10. Durch eine solche separate Verriegelungsvorrichtung 23 kann das Hubwerk 20 im Kranbetrieb entlastet werden.
Überraschenderweise kann durch eine ausreichend stabile Ausbildung eines Tragrahmens 11 , 12 auch ein großer, massiver Turmdrehkran 1 durch nur einen einzigen Tragrahmen 11 , 12 für den Arbeitsbetrieb an einem hohen schlanken Bauwerk 9 gehalten und fixiert werden, wobei der nur eine Tragrahmen 11 , 12 die Turmwurzel bzw. den Turmfußbereich des Turms 2 des Turmdrehkrans fest am Bauwerk 9 halten kann, sodass sich der Turmdrehkran 1 mit im Wesentlichen seiner gesamten Turmlänge bzw. -höhe von dem einzigen Tragrahmen 11 , 12 aus nach oben freitragend erstrecken kann bzw. freistehen kann, ohne dass weitere Querverstrebungen zum zu errichtenden Bauwerk 9 hin nötig wären.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann durch geschickte Wahl des Anlenkpunkts des einzigen Tragrahmens für den Arbeitsbetrieb mit einem vergleichsweise kleineren Turmdrehkran 1 ein vergleichsweise deutlich größeres Bauwerk 9 errichtet werden. Erfindungsgemäß wird der Tragrahmen in einem mittleren Drittel der Sollhöhe des Bauwerks am Bauwerk 9 befestigt, sodass im Arbeitsbetrieb zur Errichtung des obersten Bauwerkabschnitts bzw. zum Bestücken des obersten Bauwerkabschnitts mit Anlagenteilen wie Windanlagen, Gondel etc. ein unteres Drittel des Bauwerks 9 sozusagen kranfrei bleibt und sich kein Turm 2 entlang des unteren Bauwerkteils erstreckt und der Turmdrehkran 1 nur die obere Hälfte bzw. das obere Drittel der Bauwerkshöhe sozusagen überbrücken bzw. mit seiner Hubhöhe bedienen muss.
Vorzugsweise kann das vom Turmdrehkran 1 zu überbrückende obere Drittel bzw. die obere Hälfte des Bauwerks 9, das heißt der Höhenunterschied zwischen dem Montageort des Tragrahmens 11 , 12 und dem obersten Ende des Bauwerks 9, teilweise vom Turm 2 und teilweise vom Ausleger 5 überbrückt werden. Hierzu kann der genannte Ausleger 5 vorteilhafterweise als Wippausleger 5 ausgebildet sein und um eine liegende Wippachse in eine mehr oder minder steile Neigungsstellung aufgewippt werden, sodass sich der Ausleger 5 vom Kopf des Turms 2 weiter nach oben erstreckt.
Vorzugsweise kann beispielsweise der Turm 2 eine Länge haben bzw. Höhe aufweisen, die etwa 50% bis 90% oder 60% bis 85% des genannten Höhenunterschieds überbrückt, während dann die restlichen 10% bis 50% oder 15% bis 40% vom aufgewippten Ausleger 5 überbrückt werden.
Vorzugsweise kann der Ausleger 5 während des Errichtens und/oder Bestückens des obersten Bauwerkteils um eine aufrechte Drehachse 6 relativ zum starr montierten Turm 2 verdreht werden und um die genannte Wippachse auf- und niedergewippt werden, um den Arbeitsbereich des Lasthakens in der gewünschten Weise steuern und beispielsweise anzumontierende Ausrüstungsteile wie Rotorblätter exakt positionieren zu können.
In Weiterbildung der Erfindung kann der Ausleger 5 des Turmdrehkrans 1 auch te- leskopierbar ausgebildet sein. Die Längenveränderung des ggf. aufgewippten Auslegers 5 erlaubt eine weiter verfeinerte Positionierung der Ausladung des Lasthakens und damit der Positionierung des zu montierenden Ausrüstungsteils.
Überraschenderweise können trotz Befestigung des Turmdrehkrans 1 durch nur einen Tragrahmen 11 , 12, der den Fußabschnitt des Turms 2 starr am Mittelabschnitt des Bauwerks 9 festhält, sehr hohe Bauhöhen realisiert bzw. Ausrüstungsteile in sehr hohen Positionen montiert werden, beispielsweise die Teile von Windanlagen in Rotorhöhen von 200m oder mehr.
Beispielsweise kann der Turmdrehkran 1 im Arbeitsbetrieb mit dem nur einen Tragrahmen 11 , 12 an Anlagentürmen montiert werden, die Höhen von deutlich über 150m oder beispielsweise 200 bis 250m aufweisen, wobei vorteilhafterweise der Tragrahmen 11 , 12 etwa im Bereich von 40% bis 50% der maximalen Höhe des zu errichtenden Bauwerks 9 montiert sein kann. Bei einem Anlagenturm von beispielsweise 200m kann der Tragrahmen 11 , 12 etwa in einer Höhe von 90m montiert sein, sodass dann der Turmdrehkran 1 ohne weitere Querverstrebung zum Turm 2 über eine Höhe von beispielsweise 110m nach oben frei stehen kann. Alternativ zu der zuvor geschilderten Bekletterung des Turms 2 kann der Turmdrehkran 1 ggf. auch mit nur dem genannten einen Tragrahmen 11 , 12 am Bauwerk 9 montiert werden, wobei beispielsweise zusätzliche Hubgerätschaften wie Hilfskrane eingesetzt werden können. Insbesondere kann der Turm 2 des Turmdrehkrans 1 zunächst mit einem oberen Turmabschnitt an dem Tragrahmen 11 , 12 montiert werden und dann bei am Bauwerk 9 befestigten Tragrahmen 11 , 12 relativ zum Tragrahmen nach oben geschoben werden, bis der Turm 2 mit seinem Fußabschnitt den Tragrahmen 11 , 12 erreicht und über dem Tragrahmen 11 , 12 im Wesentlichen mit seiner gesamten Turmhöhe steht. In dieser bestimmungsgemäßen Arbeitsposition kann der Turm 2 dann am Tragrahmen 11 , 12 verriegelt bzw. fixiert werden.
Insbesondere bei Windkraftanlagen kann es besonders vorteilhaft sein, den genannten einen Tragrahmen 11 , 12 an einem Adapterstück 24 zu befestigen, das einen unteren Turmteil 9U mit einem oberen Turmteil 90 verbindet. Bei modernen Windanlagen ist es bekannt, den unteren Turmteil als Betonkonstruktion zu errichten, beispielsweise in Form eines armierten Betonrings oder übereinandersitzenden, armierten Betonringen. Auf diesem Turmunterteil 9U aus Beton wird dann der Turmoberteil 90 aus einer Stahlkonstruktion errichtet und mit dem aus Beton bestehenden Turmunterteil 9U durch ein Adapterstück 24, beispielsweise in Form eines Adapterrings oder einer Adapterscheibe starr verbunden. Das Adapterstück 24 ist einerseits mit Verankerungsmitteln am Turmunterteil 9U verankert und trägt andererseits mit Lagermitteln den darauf sitzenden Turmoberteil 90.
Vorzugsweise wird dieses besonders stabile Adapterstück 24 zur Befestigung des Turmdrehkrans 1 bzw. des nur einen Tragrahmens 11 , 12 genutzt.
Vorteilhafterweise können an dem Adapterstück 24 lösbare Kupplungsstücke vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Steckbolzenaugen, an dem dann der Tragrahmen 11 , 12 angekuppelt bzw. festgebolzt werden kann. Die genannten Kupplungsstücke können am Adapterstück verbleiben, auch wenn der Turmdrehkran 1 nach erfolgter Montage des Bauwerks 9 wieder abgebaut wird und der Tragrahmen 11 , 12 abgenommen wird.

Claims

Ansprüche
1 . Turmdrehkran mit einem Turm (2), der einen um eine aufrechte Drehachse (6) verdrehbaren Ausleger (5) trägt, von dem ein Hubseil (7) zum Heben einer Last abläuft, sowie mit einer Klettereinrichtung (10) zum Erklettern eines Bauwerks und/oder Mitklettern an einem werdenden Bauwerk (9), wobei die Klettereinrichtung (10) einen Tragrahmen (11 , 12), der Befestigungsmittel (13) zum Befestigen am Bauwerk (9) sowie eine Schiebeführung zum Verschieben des Turms (2) in Turmlängsrichtung aufweist, sowie ein Hubwerk (20) zum Anheben des Turms relativ zum Tragrahmen (11 , 12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Klettereinrichtung (10) zwei Tragrahmen (11 , 12) umfasst, die jeweils dazu ausgebildet sind, den Turm (2) und den darauf montierten Ausleger (5) alleine am Bauwerk (9) zu halten und alleine verschieblich zu führen und dabei alle am Turm (2) wirkenden Kräfte und Momente in das Bauwerk (9) einzuleiten, sodass jeweils einer der zwei Tragrahmen (11 , 12) vom Bauwerk (9) lösbar ist.
2. Turmdrehkran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei an zumindest einem oder jedem der Tragrahmen (11 , 12) eine Schiebeführung (14) vorgesehen ist, die zwei in Turmlängsrichtung beabstandete Führungsebenen (15, 16) aufweist, in denen jeweils Schiebeführungsmittel zum verschieblichen Führen des Turms (2) vorgesehen sind.
3. Turmdrehkran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei über die genannten zwei Führungsebenen (15, 16) alle am Turm (2) wirkenden Biegemomente und Querkräfte, die quer zur Turm längsrichtung wirken, in den Tragrahmen (11 , 12) einleitbar und über die Befestigungsmittel (13) des Tragrahmens (11 , 12) in das Bauwerk (9) einleitbar sind.
4. Turmdrehkran nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schiebeführungsmittel (17) in jeder der beiden Führungsebenen (15, 16) den Turm (2) spielfrei führen und/oder Querbewegungen des Turms (2) in allen Richtungen, die sich quer zur Turm längsrichtung erstrecken, gegenüber dem Tragrahmen (11 , 12) verhindern, sodass der Turm (2) relativ zum Tragrahmen (11 , 12) ausschließlich in Richtung der Turmlängsrichtung verfahrbar ist.
5. Turmdrehkran nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die beiden Führungsebenen (15, 16) des jeweiligen Tragrahmens (11 , 12) übereinander angeordnet und voneinander in einem Abstand von 1 m bis 7 m oder 2 m bis 5 m beab- standet sind.
6. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Tragrahmen (11 , 12) ein Anlenkelement zum Anlenken des Hubwerks und zum Abtragen aller am Turm (2) wirkenden vertikalen Lasten und/oder aller in Turmlängsrichtung wirkenden Lasten einschließlich Gewichtskräften und Lastkräften aufweist, sodass jeder Tragrahmen (11 , 12) in seinem aktiven Zustand alle am Turm herrschenden Querkräfte, Längskräfte und Biegemomente aufnimmt und in das Bauwerk (9) einleitet.
7. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem Tragrahmen (11 , 12) ein eigenes Hubwerk (20) mit einem Hubwerksantrieb (22) montiert ist, um ein am Turm (2) angelenktes Hubmittel (21 ) einzuholen und nachzulassen und hierdurch den Turm (2) relativ zum Tragrahmen (11 , 12) anzuheben oder abzusenken.
8. Turmdrehkran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Hubmittel (21 ) einen am Turm (2) angelenkten Seilzug oder Kettenzug oder Riemenzug aufweist.
9. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Tragrahmen (11 , 12) dazu ausgebildet ist, ein Herausziehen des Turms (2) aus dem Tragrahmen in Turmlängsrichtung zuzulassen.
10. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Tragrahmen (11 , 12) dazu ausgebildet ist, quer zur Turmlängsrichtung auf den Turm (2) aufgesetzt und anmontiert und abgezogen und abmontiert zu werden, wobei der genannte zumindest eine Tragrahmen (11 , 12) vorzugsweise eine U-förmige, insbesondere zum Bauwerk (9) hin offene Montagekonturierung besitzt.
11. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wobei im Arbeitsbetrieb des Turmdrehkrans (1 ) beim Heben von Lasten der Turm (2) nur von einem Tragrahmen (11 , 12) gehalten und am Bauwerk (9) befestigt ist, wobei der Turm (2) von dem genannten nur einen Tragrahmen (11 , 12) an einem Turmfußbereich gehalten ist und sich vom Halterahmen (11 , 12) aus nach oben freistehend ohne Querverstrebung zum Bauwerk (9) erstreckt und den verdrehbaren Ausleger (5) trägt, sodass sämtliche Lasten und Biegemomente über den Turmfußbereich in den nur einen Tragrahmen (11 , 12) eingeleitet werden.
12. T urmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ausleger (5) als Wippausleger ausgebildet ist und relativ zum Turm (2) um eine liegende Wippachse in eine zur Vertikalen spitzwinklige Neigungsstellung aufwippbar ist, wobei der Turmdrehkran (1 ) derart an das zu errichtende Bauwerk (9) angepasst ist, dass die Höhendifferenz zwischen dem am Bauwerk (9) montierten Tragrahmen (11 ), der den Turmdrehkran (1 ) beim Errichten und/oder Bestü- cken des obersten Bauwerkteils des Bauwerks (9) hält, bis zum obersten Bauwerksteil teilweise vom Turm (2) und teilweise vom aufgewippten Ausleger (5) überbrückt wird, wobei vorzugsweise 60% bis 90% des genannten Höhenunterschieds der Höhe des Turms (2) entsprechen und 10% bis 40% des genannten Höhenunterschieds vom aufgewippten Ausleger (5) überbrückt werden.
13. Turmdrehkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsmittel (13) zum Befestigen des Tragrahmens (11 , 12) am Bauwerk (9) mehrere, in zwei übereinanderliegenden Ebenen angeordnete Steckbolzenverbindungen mit jeweils einem sich aufrecht erstreckenden Steckbolzen aufweisen, wobei in zumindest einer der Ebenen zumindest zwei Steckbolzenverbindungen voneinander beabstandet angeordnet sind.
14. Verfahren zum Beklettern eines Bauwerks (9) mit einem Turmdrehkran (1 ) mittels einer Klettereinrichtung (10), die zwei Tragrahmen (11 , 12) aufweist, die am Bauwerk (9) befestigbar sind und den Turm (2) des Turmdrehkrans (1 ) verschieblich führen, dadurch gekennzeichnet, dass der Turmdrehkran (1 ) zumindest temporär von nur einem der Tragrahmen (11 , 12) am Bauwerk (9) gehalten und dabei gegenüber dem Bauwerk (9) verschoben wird.
15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zwei Tragrahmen (11 , 12) im Wechsel miteinander den Turm (2) des Turmdrehkrans (1 ) alleine am Bauwerk (9) halten und relativ dazu verschieben, während ein jeweils inaktiver, vom Bauwerk (9) gelöster Tragrahmen (11 , 12) relativ zum Bauwerk versetzt wird.
16. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei ein inaktiver, den Turm (2) nicht haltender Tragrahmen (11 , 12) nach Ausschöpfen des vom anderen, aktiven Tragrahmens (11 , 12) bereitgestellten Verfahrwegs des Turms (2) quer zur T urm längsrichtung auf den Turm (2) aufgesetzt und am Bauwerk (9) befestigt wird, woraufhin dann der Turm (2) von dem neu am Bauwerk (9) befestigten Tragrahmen (11 , 12) gehalten und der andere Tragrahmen (11 , 12) vom Bauwerk (9) abmontiert und/oder vom Turm (2) abmontiert wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweils inaktive, dem Turm (2) nicht haltende Tragrahmen (11 , 12) beim Verstellen des Turms (2) am Turm montiert bleibt und vom Turm (2) mitgenommen wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Turm (2) im Arbeitsbetrieb des Turmdrehkrans (1 ) beim Heben von Lasten nur von einem der T ragrahmen (11 , 12) gehalten wird.
19. Verfahren zum Errichten und/oder Bestücken eines Bauwerks (9), insbesondere in Form eines Anlagenturms wie Windanlagenturms, mittels eines Turmdrehkrans (1 ), der einen Turm (2), einen um eine aufrechte Drehachse (6) verdrehbaren, vom Turm (2) getragenen Ausleger (5) sowie ein vom Ausleger (5) ablaufendes Hubseil (7) zum Heben einer Last aufweist, wobei der Turmdreh- kran mittels eines Tragrahmens (11 , 12) am Bauwerk (9) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (11 ) an einem mittleren Drittel der Sollhöhe des Bauwerks (9) befestigt wird und der Turmdrehkran (1 ) während des Errichtens eines obersten Bauwerkabschnitts und/oder während des Bestückens eines obersten Bauwerkabschnitts mit Ausrüstungsteilen, insbesondere Windkraftanlagenteilen, ausschließlich von dem genannten einen, im mittleren Drittel der Höhe des Bauwerks angebrachten Tragrahmen (11 ) gehalten wird, wobei der Turm (2) an einem Turmfußabschnitt an dem Tragrahmen (11 ) biegefest und oberhalb des Tragrahmens (11 ) über seine gesamte Länge abspan- nungs- und verbindungsfrei zum Bauwerk (9) gehalten ist.
20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Tragrahmen (11 ) an einem Adapterstück (24) befestigt wird, das auf einem unteren Bauwerksteil (9U) verankert wird und auf dem ein oberer Bauwerksteil (90) errichtet wird, welcher obere Bauwerksteil (90) von dem genannten Adapterstück (24) getragen wird.
21 . Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der untere Bauwerksteil (9U) als Betonkonstruktion ausgebildet wird und der obere Bauwerksteil (90) als Stahlbaukonstruktion ausgebildet wird, wobei von dem genannten Adapterstück (24) die Stahlkonstruktion des oberen Bauwerkteils an der Betonkonstruktion des unteren Bauwerkteils (9U) verankert wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tragrahmen (11 ) an dem Bauwerk (9) starr, aber lösbar angekuppelt wird, wobei an dem Tragrahmen (11 ) vorgesehene Kupplungshälften (25) mit daran angepassten Kupplungshälften (26), formschlüssig und/oder kraftschlüssig in Eingriff gebracht werden.
23. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei auch nach Demontage des Turmdrehkrans (1 ) und des Tragrahmens (11 ) fest am Bauwerk (9) verbleibende Kupplungshälften (26) verwendet werden.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Errichten des obersten Bauwerkabschnitts und/oder zum Bestücken des obersten Bauwerkabschnitts mit einem Ausrüstungsteil der Ausleger (5) des Turmdrehkrans
(I ) relativ zum Turm (2) um eine liegende Wippachse in eine zur Vertikalen spitzwinklige Neigungsstellung aufgewippt wird, sodass die Höhendifferenz von dem Tragrahmen (11 ) im mittleren Drittel des Bauwerks (9) bis zum obersten Bauwerksabschnitt teilweise vom Turm (2) und teilweise vom aufgerichteten Ausleger (5) überbrückt wird, wobei vorzugsweise 50% bis 90% oder 60% bis 85% oder 70% bis 80% des genannten Höhenunterschieds vom Tragrahmen
(I I ) zur Bauwerksspitze vom Turm (2) und 10% bis 50% oder 15% bis 40% oder 20% bis 30% des genannten Höhenunterschieds vom aufgerichteten Ausleger (5) überbrückt werden.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Arbeitbetriebs des Turmdrehkrans (1 ) zum Errichten und/oder Bestücken des obersten Bauwerkabschnitts (9) der Ausleger (5) relativ zum Turm (2) um die aufrechte Drehachse (6) verdreht und um eine liegende Wippachse aufgewippt wird, während der Turm (2) vom Tragrahmen (11 ) starr gehalten wird.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Montieren des Turmdrehkrans (1 ) am Bauwerk (9) zunächst der Turm (2) mit einem oberen Endabschnitt an dem am Bauwerk (9) befestigten Tragrahmen (11 ) montiert wird und sodann derTurm (2) unter Schiebeführung am Tragrahmen (11 ) relativ zum Tragrahmen (11 ) nach oben geschoben wird, wobei schließlich der Turm (2) mit einem unteren Turmendabschnitt an dem Tragrahmen (11 ) fixiert wird.
27. Adapterstück (24) zum Befestigen eines Tragrahmens (11 ) für das Befestigen eines Turmdrehkrans (1 ) an einem Anlagenturm (9), wobei das Adapterstück (24) einen Übergang eines Anlagenturm-Unterteils zu einem Anlagenturm- Oberteil bildet und einerseits Verankerungsmittel zum Verankern des Adapterstücks (24) an einem obersten Endabschnitt des Anlagentur-Unterteils und andererseits Lagermittel zum Lagern und Halten des Anlagenturm-Oberteils aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück an seiner Aussenumfangsseite formschlüssige Kupplungsstücke (26) zum formschlüssigen, lösbaren Ankuppeln des Tragrahmens (11 ) für den Turmdrehkran aufweist.
28. Adapterstück nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verankerungsmittel Betonanker sind, die Lagermittel Stahlbau-Befetigungsmittel sind und die Kupplungsstücke randseitig vorstehende Steckbolzenaugen umfassen.
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