NL1035407C2 - Mast. - Google Patents

Description

MAST

De onderhavige uitvinding betreft een mast. Deze omvat een 5 voet in of bij de grond, en een staander op de voet. Dergelijke masten zijn in vele toepassingen bekend, zoals hoogspanningsmasten, windmolenmasten, zuilen van reclamemasten, zendmasten, etc. In het bijzonder omvat een hoogspanningsmast, waarnaar hier ook kan worden gerefereerd als eenvoudigweg een 10 mast. Een reclamemast omvat een reclamepaneel, en een windmolen een rotor in of aan een huis op de mast met aan de rotor aangebrachte wieken, en dergelijke elementen en organen veroorzaken draaimomenten die werken op de mast.

Bij de bekende technieken omvat de staander in een 15 hoogspanningsmast veelal een constructie uit staalprofielen.

Die zijn dan onderling verbonden en vormen een hoge mast voor de hoogspanningsleidingen. Een dergelijke mast vergt veel arbeid en assemblagewerkzaamheden in situ, hetgeen in weer en wind moet plaatsvinden en aldus als nadeel moet worden 20 aangemerkt.

Verder zijn betonnen prefab-masten bekend. Deze worden veelal uit één stuk gemaakt in het bijzonder als deze relatief kort zijn. Als gevolg moeten voor lange masten echter enorme productiefaciliteiten worden aangelegd. In het bijzonder moet 25 een productiehal erg lang zijn, soms wel 50-100 meter. Ook de mallen, waarin een dergelijke bekende mast van een zodanige lengte moet worden vervaardigd, moet zeer lang zijn, en om precies te zijn even lang als de te produceren mast. Met dusdanig lange masten is het zeer moeilijk, hoewel misschien 30 niet onmogelijk, om de structurele integriteit van enige geproduceerde mast te waarborgen. Het doorhangen van in de mast 1035407 2 aan te brengen wapeningselementen, zoals stalen stangen of kabels, al dan niet op voorspanning, of balken is bijkans onvermijdelijk. De dikte van wanden is dan ook zeer moeilijk te beheersen, in het geval dat de staander hol is, hetgeen bijkans 5 een vereiste is om op enig moment onderhoud bovenin de mast te kunnen plegen. Holle masten zijn daarbij te prefereren boven solide of massieve masten, omdat de laatstgenoemde masten uit cement of beton onhanteerbaar zwaar zijn, en dat nadeel laat zich in het bijzonder gelden bij het transport van de massieve 10 masten, maar bovendien ook gedurende het bij het bereiken van een plaats van bestemming rechtop zetten daarvan. Het benodigde krachtmoment is dan enorm. Bovendien is het transport over de weg van de geprefabriceerde masten van wel 50-100 meter problematisch. Een dergelijke mast kan niet of nauwelijks met 15 een normaal of zelfs een aangepast voertuig over de weg worden vervoerd; zelfs een slechts flauwe bocht in een weg leidt er dan toe dat het voertuig of de geprefabriceerde mast niet door de bocht heen kan worden gemanoeuvreerd. Naast een onhanteerbare lengte kan het zijn dat bij grote diameters 20 soortgelijke problemen voorkomen.

Met de onderhavige uitvinding is beoogd de nadelen van de bekende techniek te verhelpen of althans te verminderen, waartoe een mast is verschaft volgens de uitvinding, zoals die is gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies, in het bijzonder 25 de onafhankelijke conclusies.

Door een mast volgens de uitvinding op te delen in delen, in het bijzonder een voet en een staander en/of een staander die is verdeeld in segmenten, kunnen de lengte en het gewicht per deel beheersbaar en transporteerbaar worden gehouden. Als 30 de delen en de aldus in situ uit de delen te assembleren mast ook nog eens hol 2ijn, hetgeen een geprefereerde 3 uitvoeringsvorm is van de hoogspanningsmast volgens de uitvinding, dan kan het te transporteren en assembleren gewicht per deel ook nog eens laag worden gehouden. De draaiweerstand dient om te voorkomen dat de delen om de lengte-as van de mast 5 kunnen draaien, waarmee desastreuze gevolgen kunnen worden vermeden. Zulk zou in een hoogspanningsmast kunnen optreden, wanneer de hoogspanningskabels om de mast enerzijds worden gevierd en anderzijds strak worden getrokken, zodat een deel zou kunnen gaan draaien om de lengte van de mast, bijvoorbeeld 10 als gevolg van door windinwerking gegenereerde krachten.

De uitvinding kent diverse geprefereerde uitvoeringsvormen, die in de afhankelijke conclusies zijn gedefinieerd en/of blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele dergelijke uitvoeringsvormen. De voordelen en de 15 inventieve eigenschappen van de uitvinding in al haar aspecten, met inbegrip van de in de afhankelijke conclusies gedefinieerde maatregelen, zijn geenszins beperkt tot de hierboven en/of hieronder genoemde overwegingen.

Zo is het mogelijk, dat één van de segmenten een top van 20 de staander definieert. Met het gewicht daarvan kan een stabiliserende kracht van bovenaf op het totaal van het de mast vormende samenstel worden verkregen.

Daarbij of daarnaast is het gunstig, dat de draaiweerstand een pen-gat verbinding omvat, waarbij de pen en het gat ten 25 minste deels overeenkomende vormen hebben. Aldus kunnen de delen van de mast gemakkelijk in situ in elkaar worden gezet.

Daarbij kan het gunstig zijn, dat het gat van de pen-gat-verbinding onder de pen is gelegen. In het bijzonder als een vulmiddel in het gat wordt aangebracht, bijvoorbeeld cement of 30 beton of mortel of enig ander vulmiddel, kan dan worden verzekerd dat het vulmiddel in het gat blijft, als de pen van 4 de verbinding in het gat wordt gestoken, zeker als dat gat een afgesloten ruimte definieert.

Dan is het verder tevens mogelijk, dat de pen-gat-verbinding in dwarsdoorsnede op de lengterichting van de mast 5 een van rond afwijkende vorm heeft. Aldus kan een goede borging tegen verdraaiing worden verwezenlijkt. Een dergelijke van rond afwijkende vorm kan er ten minste één zijn uit de groep, die omvat: ovaal, driehoekig, rechthoekig, vierkant, vijfhoekig, zeshoekig, etcetera. Ook combinaties van dergelijke vormen zijn 10 mogelijk binnen het kader van de uitvinding.

In een verdere uitvoeringsvorm met een pen-gat-verbinding kan het gunstig zijn als de pen nabij het vrije uiteinde daarvan een taps of convergerend deel omvat. In het bijzonder het assembleren van de delen is daarmee te vereenvoudigen, 15 wanneer een kraan of iets dergelijks wordt gebruikt om een deel op een ander deel te plaatsen.

Als aanvulling of als alternatief kan het gunstig zijn als fixeermiddel in, aan of bij de draaiweerstand is aangebracht. Evenals bij het vulmiddel, dat hierboven al is genoemd, kan het 20 fixeermiddel bestaan uit beton of cement. Aldus kan een goede hechting tussen de delen worden verwezenlijkt, en speling worden opgevuld en kan verder worden voorkomen dat dergelijke speling tot potentiële problemen kan leiden.

In een verder uitvoeringsvorm is op gunstige wijze de 25 eigenschap verschaft, dat het fixeermiddel in hoofdzaak vloeibaar en uithardbaar is en het gat van de pen-gat-verbinding naar onderen is afgesloten voor insluiting tegen wegvloeien van het fixeermiddel.

In nog een verdere uitvoeringsvorm vertoont de mast 30 volgens de uitvinding op gunstige wijze de eigenschap, dat een kabeldrager is aangebracht aan een sectie met ten minste aan de 5 onderzijde daarvan een pen of een gat van een pen-gat-verbinding. Aldus is een optimaal modulaire configuratie van de mast te verwezenlijken, in het bijzonder in een niet-limitatieve uitvoeringsvorm als hoogspanningsmast. Daarbij kan 5 het gunstig zijn, als de sectie relatief kort is ten opzichte van de staander en/of ten opzichte van een segment daarvan. De (segmenten van de) staander bepalen dan in hoofdzaak de hoogte van de mast, en de lengte van de secties is dan in hoofdzaak bepalend voor de onderlinge afstand tussen dragers en de 10 daaraan aangebrachte (hoogspannings)kabels.

Hieronder volgt een beschrijving van enkele in de bijbehorende tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, die slechts bij wijze van voorbeeld zijn verschaft, en waarin gelijke of gelijksoortige onderdelen componenten en elementen 15 zijn aangeduid met dezelfde referentienummers, en waarin:

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht toont van een aantal hoogspanningsmasten volgens de onderhavige uitvinding;

Fig. 2 een schematisch perspectivisch aanzicht toont van een enkele hoogspanningsmast volgens de onderhavige uitvinding; 20 Fig. 3 een voet toont in samenhang met een gedeelte van een staander van een hoogspanningsmast volgens de onderhavige uitvinding;

Fig.4 een aanzicht in doorsnede toont volgens de pijl IV in fig. 2; 25 Fig. 5 een perspectivisch aanzicht toont van de wijze van samenstelling van andere delen van een hoogspanningsmast volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Fig. 6 een doorsnede aanzicht toont langs de pijl VI in fig. 2;

30 Fig. 7 een aanzicht in doorsnede toont langs de pijl VII

in fig. 2; en 6 fig. 8 nog een andere alternatieve uitvoeringsvorm toont van een mast volgens de onderhavige uitvinding met daarin modules voor het verschaffen van dragers.

In fig. 1 is een aantal hoogspanningsmasten 1 getoond. De 5 hoogspanningsmasten zijn in paren opgesteld en verbonden met behulp van hoogspanningskabels 2.

Opgemerkt wordt, dat paren tegenover elkaar opgestelde hoogspanningsmasten 1 tevens kunnen worden vervangen door een enkele hoogspanningsmast met in twee tegenover elkaar gelegen 10 richtingen uitstekende kabeldragers 3 voor het daaraan koppelen of daarmee verbinden van de hoogspanningskabels. De dragers 3 zijn in fig. 1 schematisch weergegeven als uitstulpingen aan de hoogspanningsmasten. Daaraan wordt hieronder nadere aandacht besteed. In fig. 2 is een mogelijke uitvoeringsvorm van een 15 mast als hoogspanningsmast volgens de onderhavige uitvinding getoond, doch zonder dergelijke dragers. De hoogspanningsmast 1 in fig. 2 omvat een voet 4, waarop een eerste segment 5 van een staander is aangebracht, en op het segment 5 is een tweede segment 6 geplaatst. De segmenten 5 en 6 vormen tezamen de 20 staander van de hoogspanningsmast 1. Bovenin de hoogspanningsmast 1 is nog een top element 7 aangebracht, dat op het tweede segment 6 is geplaatst. Het top element 7 kan een huis voor een rotor met wieken zijn, en zo blijkt hoezeer de uitvinding ook in andere toepassingen nuttig en bruikbaar kan 25 zijn, te weten als windmolen.

In fig. 3 is de wijze getoond, waarop het eerste segment 5 kan worden gepositioneerd op de voet 4. De voet 4 omvat hiertoe een kolom 8, welke in bovenaanzicht veelhoekig is. In het bijzonder omvat de kolom 8 een tienhoekige vorm in 30 bovenaanzicht. Aan de binnenzijde van het op zichzelf holle eerste segment 5 van de staander is een zelfde vorm verschaft.

7

Als de staander en in het bijzonder het eerste segment 5 daarvan op of over de kolom 8 wordt geplaatst, is het de bedoeling dat deze vormen in elkaar grijpen, zodat een draaiweerstand is verschaft.

5 In fig. 3 is verderop nog een tweede voet 4 met een kolom 8 weergegeven.

In fig. 4 is een dwarsdoorsnede getoond in de richting van pijl IV in fig. 2. Daarin blijkt duidelijk de wijze, waarop het wapeningsstaal 9 is aangebracht door de kolom 8 heen. Verder 10 zijn ankers 10, of wel als heipalen gevormde fundering, aangebracht aan de onderzijde van de voet 4 om de voet 4 goed te verankeren en te funderen in de grond of bodem 11. De ankers 10 zijn slechts schematisch weergegeven als buisvormige elementen, waarbij moet worden opgemerkt dat willekeurige 15 vormen van ankers of van een fundering aan de onderzijde, zijkanten of bovenzijde van de voet 4 kunnen worden verwezenlijkt, zonder van de letter of geest van de uitvinding af te wijken.

Ter illustratie van de enorme omvang van de 20 (hoogspannings)mast, waarop de onderhavige uitvinding betrekking heeft, is ook een ingang 12 weergegeven, waarlangs onderhoudsmedewerkers zichzelf toegang kunnen verschaffen tot het binnenste van het onderste segment 5 om langs een ladder (niet weergegeven) naar de top van de hoogspanningsmast, of 25 windmolen te kunnen klimmen. Een dergelijke trap kan even zeer aan de buitenzijde van de mast zijn of worden aangebracht.

In fig. 5 is de wijze getoond, waarop het onderste segment 5 en het bovenste segment 6 met elkaar worden verbonden. Aldus kan de staander van de hoogspanningsmast worden samengesteld.

30 In de top 13 van het onderste segment 5 is een vijfhoekige, bovenwaarts taps toelopende pen 13 aangebracht met 8 ribbelingen 14, of welvingen of shear locks, aan het buitenoppervlak daarvan. De pen 13 is in aanzicht in doorsnede dwars op de lengterichting van het onderste segment 5 vijfhoekig en een gat aan de onderzijde van het bovenste 5 segment 6 is overeenkomstig vormgegeven, hoewel dat niet in fig. 5 is getoond. Het vijfhoekige gat onderin het bovenste segment 6 en de vijfhoekige pen 13 aan de bovenzijde van het onderste segment 5 passen derhalve in elkaar om een draaiweerstand te vormen.

10 In fig. 6 is verder getoond, dat de pen 13 aan de bovenzijde van het onderste segment is gevuld met wapeningsstaal 15 in verschillende oriëntaties. Opgemerkt wordt, dat wapeningsstaal op diverse plaatsen, en derhalve ook in de wanden van he onderste segment 6 en het bovenste segment 15 5 is aangebracht, althans bij voorkeur. Verder is al opgemerkt, dat de pen 13 aan het buitenoppervlak daarvan is voorzien van ribbelingen 14, die ook wel zijn aan te merken als kring- of ringvormige uitsparingen. Dergelijke uitsparingen zijn ook aangebracht in het gat aan de onderzijde van het bovenste 20 segment 6, zoals in fig. 6 is getoond. Daarbij is het mogelijk om, nadat het bovenste segment 6 in de richting van pijl A is neergelaten op het onderste segment 5, cement, beton of mortel te storten op de pen 13 aan de bovenzijde van het onderste segment 5, bijvoorbeeld van bovenaf. In een mogelijke 25 alternatieve uitvoeringsvorm is het cement, beton of mortel 16 op voorhand aangebracht in een gat, dat dan bijvoorbeeld neerwaarts is georiënteerd aan de bovenzijde van het onderste segment 5. Als dan het bovenste segment 6 met aan de onderzijde daarvan een pen wordt neergelaten op het onderste segment 5, 30 zal de pen nesten in het gat aan de bovenzijde van het onderste segment 5 om het cement, mortel of beton 16 te verdringen in 9 het gat om aldus een goede verbinding te verkrijgen. Het gat aan de onderzijde van de pen-gat-verbinding kan als voordeel hebben, dat een goede aanhechting en met grote mate van zekerheid een goede hoeveelheid cement, beton of mortel in de 5 pen-gat-verbinding kan worden verschaft.

Opgemerkt wordt dat in een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm cement, beton en/of in of bij de draaiweerstand te injecteren is. Dan is het van minder, zo niet geen belang of de pen boven of onder het gat is aangebracht.

10 Fig. 7 toont dan verder nog een doorsnede in een richting dwars op de lengterichting van de mast 1 in fig. 2, welke doorsnede is aangeduid met de pijl VII. Het bovenste van de segmenten 6 omvat aan de bovenzijde daarvan een gat 17, zoals hierboven is beschreven. In het gat is cement, beton of mortel 15 18 gestort, vlak voordat de top 7 op het bovenste van de segmenten 6 werd geplaatst. Aan de onderzijde van de top 7 steekt wapeningsstaal uit, dat zich uitstrekt in het cement, beton of mortel 18 in het gat 17. Aldus kan een draaiweerstand worden verschaft om te voorkomen, dat de top 7 kan draaien ten 20 opzichte van het bovenste van de segmenten 6.

Bij de hierboven beschreven uitvoeringsvormen is nog geen aandacht besteed aan de wijze, waarop eventueel dragers voor het aanbrengen van hoogspanningskabels kunnen worden verwezenlijkt. Dergelijke dragers zijn weergegeven in fig. 8, 25 en wel als geïntegreerde componenten van kortere modules 20, die met pen-gat-verbindingen zijn te plaatsen op het bovenste van de segmenten 6. Aan de relatief korte modules 20 zijn namelijk armen 21 aangebracht, met aan de vrije uiteinden daarvan montagemiddelen, zoals doorgangen 22, voor het 30 aanbrengen van de hoogspanningskabels. Ook hier blijkt duidelijk, net als in fig. 6, dat er sprake is van taps 10 toelopende pennen, die convergeren in een richting weg van het deel, waaraan deze zijn aangebracht. Bijvoorbeeld wordt verwezen naar de pen 23 aan de onderste van de modules 20, die te steken is in een gat 24 aan de bovenzijde van het bovenste 5 van de segmenten 6. Het bovenste van de segmenten 6 vertoont op zichzelf ook een taps toelopende vorm, zodat het geheel van de staander, welke bestaat uit de onderste van de segmenten 5 en het bovenste segment 6 , een ranke, elegante vorm krijgt. Ook uit fig. 1 blijkt, dat met betonnen hoogspanningsmasten een 10 elegant uiterlijk kan worden verwezenlijkt. Een kortere module kan ook een reclamepaneel of windmolen huis omvatten of althans daar vast mee verbonden zijn.

Na kennisneming van het voorgaande zullen zich vele alternatieve en aanvullende uitvoeringsvormen aan de vakman 15 opdringen, die allen zijn gelegen binnen het bereik van de onderhavige uitvinding, zoals die is gedefinieerd in de bijbehorende conclusies. Slechts dan, wanneer een uitvoeringsvorm naar letter of geest afwijkt van de specifieke definities van de beschermingsomvang, in het bijzonder de 20 onafhankelijke conclusies, is niet langer sprake van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.

Zo is het mogelijk, dat er diverse andere dragers worden verwezenlijkt dan de armen 21 aan de modules 20, zoals in fig.

8 is getoond of zelfs reclamepanelen en/of 25 windmolenrotorhuizen, etcetera. De armen kunnen ook afzonderlijk zijn vormgegeven, zonder deel uit te maken van één van de modules 20. In fig. 8 loopt het onderste segment 5 al dan niet taps toe, maar dat is in fig. 5 en fig. 6 zeker wel weer het geval, zodat alle mogelijke vormgevingen zijn 30 geopenbaard en gedekt in of door de conclusies. Tevens wordt opgemerkt, dat diverse pen-gat-verbindingen zijn gebaseerd op 11 vormen, die afhankelijk van de richting van samenstellen, convergeren en/of divergeren in vorm. Daarbij kunnen allerlei vormen in dwarsdoorsnede worden toegepast, zoals driehoekig, stervormig, in de vorm van een lip 25, zoals in fig. 8 is 5 getoond, ovaal, etc. De taps toelopende vormen van de pen-gat-verbindingen kunnen dienen voor het uitlijnen van de diverse delen van een hoogspanningsmast ten opzichte van elkaar. Dit heeft een gunstige invloed op de wijze en het gemak, waarmee masten kunnen worden samengesteld. De pen-gat-verbindingen met 10 niet-ronde omtrekvormen verzekeren, dat er een uitvoeringsvorm is verschaft van een draaiweerstand. Verdere fixatie is mogelijk met vulmiddel of fixeermiddel, in het bijzonder cement, beton of een ander uithardbaar materiaal.

1035407

Claims (18)

1. Mast, omvattende een voet in of bij de grond; een staander op de voet, waarbij de staander en de voet zijn 5 verbonden onder tussenkomst van een draaiweerstand.

2. Mast, omvattende een uit ten minste twee segmenten gevormde staander op de grond, waarbij de segmenten van de staander onderling zijn verbonden onder tussenkomst van een draaiweerstand.

3. Mast volgens conclusie 2, waarbij één van de segmenten een top van de staander definieert.

4. Mast volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij de draaiweerstand een pen-gat verbinding omvat, waarbij de pen en het gat ten minste deels 15 overeenkomende vormen hebben.

5. Mast volgens conclusie 4, waarbij het gat van de pen-gat-verbinding onder de pen is gelegen.

6. Mast volgens conclusie 4, waarbij het gat van de pen-gat-verbinding boven de pen is gelegen.

7. Mast volgens conclusie 4, 5 of 6, waarbij de pen-gat- verbinding in dwarsdoorsnede op de lengterichting van de mast een effectief van rond afwijkende vorm heeft.

8. Mast volgens conclusie 7, waarbij de vorm er ten minste één is uit de groep, die omvat; ovaal, driehoekig, rechthoekig, 25 vierkant, vijfhoekig, zeshoekig, etcetera.

9. Mast volgens ten minste één van de voorgaande conclusies 4-8, waarbij de pen nabij het vrije uiteinde daarvan een taps of convergerend deel omvat.

10. Mast volgens ten minste één van de voorgaande 30 conclusies, omvattende fixeermiddel in, aan of bij de draaiweerstand. 1035407

11. Mast volgens ten minste conclusie 1, 2 of 3, waarbij ten minste één van de voet, de staander, de segmenten van de staander en de top uit cement of beton is gevormd.

12. Mast volgens conclusies 10 en 11, waarbij het 5 fixeermiddel cement of beton omvat.

13. Mast volgens ten minste conclusies 4 en 12, waarbij de pen-gat verbinding is gevuld met cement of beton.

14. Mast volgens conclusie 12 of 13, waarbij het cement of beton is geïnjecteerd.

15. Mast volgens ten minste conclusies 5 en 10, waarbij het fixeermiddel in hoofdzaak vloeibaar en uithardbaar is en het gat van de pen-gat-verbinding naar onderen is afgesloten voor insluiting tegen wegvloeien van het fixeermiddel.

16. Mast volgens ten minste één van de voorgaande 15 conclusies, waarbij een kabeldrager is aangebracht aan een sectie met ten minste aan de onderzijde daarvan een pen of een gat van een pen-gat-verbinding.

17. Mast volgens conclusie 16, waarbij de sectie relatief kort is ten opzichte van de staander en/of ten opzichte van een 20 segment daarvan.

18. Mast volgens tenminste één van de voorgaande conclusies waarbij ten minste één van een reclamepaneel, een huis voor een rotor van een windmolen met wieken, en een kabeldrager is aangebracht aan de mast, op enige hoogte boven 25 de grond. 1035407