NO164189B - Stolpe. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en stolpe for å bære fortrinnsvis langstrakt last over bakken, og som består av to eller flere rørformede deler som hver er dannet med en spiss ende og en endemuffe, hvormed delene sammenføyes til en stolpe av ønsket lengde. - Langstrakt last innebærer i denne forbindelse såvel last som bæres av flere samvirkende stolper, f.eks. en kraftledning, som last som bæres av en stolpe, og som rager ut på den ene side, eller i balanse på begge sider av stolpen -.

Seksjonerte stolper, hvor seksjonene er dannet av rørformede deler, er kjent fra blant annet CH-PS nr. 643026,

CH-PS nr. 656913, europeisk patentsøknad nr. 0067903 og

DE-PS nr. 867907.

Stolper finnes forøvrig i en rekke ulike typer og for mange ulike formål, alt ifra fagvérkstolper for 400 kV kraftledninger til gjerdestolper med 50 mm diameter. Stolpenes forankring i bakken kan være betongfundament eller noen natursteiner nedstampet rundt stolpen i en i bakken gravet grop. Spesial-tilfeller av stolper kan flaggstenger og veiskiltstolper sies å være.

En ny stolpetypes økonomiske betydning varierer, avhengig

av kostnad for og antall av den type av stolpe som den nye er ment å erstatte. Med hensyn til ledningsstolper for kraft-og telekommunikasjonsledninger forekommer det i Sverige mer enn 8 millioner slike av tre. En slik trestolpe som reises etter en eller annen form av impregnering, har etter hittil-værende normer blitt beregnet å ha en levetid på 40 år. Det finnes 50 år gamle kraftledninger hvor ikke en eneste stolpe har vært nødvendig å skifte ut, men 40 år er en normal levetid for en trestolpe. Etter denne tid beregnes stolpens styrke å være så redusert at stolpen må skiftes. Det tør være stadig mer innlysende at denne levetid kommer til å bli kortere i fremtiden, da det virke for stolper som for tiden avvirkes, og det som er blitt benyttet under de seneste tiår, ikke holder samme kvalitet som det stolpevirke som har vært basis for normen.

Foruten at moderne skogbruk har sterkt redusert tilgangen

på stolpevirke på rot, som er egnet til kraftledninger på

mer enn 10 kV, har impregneringen av slikt virke blitt et påtagelig problem. Det hittil anvendte impregneringsmiddel, kreosottjære, er av myndighetene blitt klassifisert som gift. Dette innebærer at det kreves særskilte beskyttelses-drakter for dem som skal arbeide med slike impregnerte stolper. Da impregneringsmetoden dessuten gir fuktige stolper, dvs. kreosottjæren har ikke trukket inn i virket, slik at stolpene er og forblir klebrige på visse overflatepartier,

må de ikke plasseres ut i naturen.

Arsenikk- og kobbersaltimpregnerte stolper er et gjenstående alternativ, men da disse har kortere levetid, er en overgang til slike ikke attraktiv. Om man dertil betrakter de problem med spolerte naturområder ved impregneringsanlegg som arbeider med slike impregneringsvæsker, innses det lett at økende bruk av disse står i motsetning til ønsket utvikling.

Hvor det gjelder kraftledninger for mer enn 70 kV, benyttes fagverkstolper. Foruten at disse blir kostbare å fremstille, er de et stygt innslag i landskapsbildet. I og med det økende behov for elektrisk energi fra stadig større sentraliserte produksjonsenheter til stadig mer konsentrerte brukere,

øker behovet for kraftledninger. På mange hold har dette ført til at flere kraftledninger løper parallelt og ikke bare gir et sterkt forstyrrende synsinntrykk, men stolpene hindrer ofte jordbrukets maskiner. Tilsvarende gjelder for telekommunikasjonsledninger, selv om disse oftest gjennom lavere stolpehøyde og bedre plassering blir mindre iøyne-fallende.

Forsøk på redusert inngrep i jordbrukslandskapet fører til

at kraftledninger strekkes over utmark og gjennom myrlendte områder. Den siste strekkingen er besværlig og arbeidsom. Visse stolper må forankres med dykdalblignende konstruksjoner med i ekstreme tilfeller helt opptil et tyvetalls støtte-stolper.

Avhengig av trestolpenes begrensede bøyestyrke må disse avstives når en kraftledning endrer retning, selv om retnings-forandringen ikke er stor. Ved siden av kostnader for stag og spennorgan i form av strekkfisker kommer dessuten kostnader for betongfundament eller horisontal forankringsstolpe i jord og for gravearbeid.

De hittil benyttede metoder for å reise trestolper for enkelte formål er at først blir et hull gravet til nødvendig dybde - for 10 kV-ledninger til 1,40 m - deretter blir stolpens rotende plassert i hullet, og stolpen rettes inn vertikalt. Deretter blir gjenfylling foretatt med tilgjengelige fyll-masser, hvorved stolpen loddes opp inntil gjenfyllingen til slutt pakkes. Jordbor og vertikalgravende, traktordrevne aggregater har i en årrekke lettet arbeidet med å grave stolpehull, men setninger i bakken og følgelig skråttstående stolper forekommer fordi pakkingen iblant blir ufullstendig.

Når to og selv når fire trestolper bærer en transformator,

og en stolpe er angrepet og må skiftes, må transformatoren kobles fra og heises ned innen stolpeskiftet kan foretas. Deretter kan transformatoren heises på plass og på ny kobles inn. Selv om operasjonen kan planlegges, innebærer den et strømavbrudd som ikke alle setter pris på. Den fremtidige anvendelse av trestolper må begrenses, ikke bare av den ovenfor omtalte risiko for giftspredning, men også fordi at selv godt impregnerte stolper angripes av hva vi normalt ikke bruker å kalle skadeinsekter. Det har i de senere år vist seg at den svarte hestemauren (Campanotus liquiperda) og den røde skogmauren (Formica rufa) angriper trestolper, og dette i et omfang som konkurrerer med skader fra hakkespetter og sopp. De siste forårsaker relativt overflatemessige skader, mens maurene angriper selve kjerneveden. Forklaringen turde for det første være at stolpenes kjerne ikke tar opp impregneringsmiddel, da kvaen i seg selv er impregnerende og ugjen-nomtrengelig for benyttede impregneringsmidler, for det andre at tilgangen på naturlige leveområder for maurene blir sterkt begrenset av det moderne skogbruk. Dette med sin snauhugging av hele landskap og etterfølgende jordbehandling ødelegger alle beskyttede steder for maurtuer. Dertil kommer

at skogmaurene i en viss utstrekning, på samme måte som hestemauren, for det meste legger sine egg i stubber og tørrfuruer. Da slike etter en totalavvirkning ikke lenger er å finne, må kraftledningsstolper som finnes i området bli maurenes bolig.

De problemer som her er tillagt ledningsstolper, gjelder i varierende grad for alle typer av trestolper, uavhengig av om de etterpå bærer taubaner, såkalte skiheiser, gjerder, vei- eller reklameskilter eller utgjør flaggstenger.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en stolpe som i en for formålet tilpasset dimensjon kan bære den aktu-elle last, enten det dreier seg om et veirekkverk mindre enn 1 m over bakken eller en høyspenningsledning på mer enn 20 m høyde. For å oppnå dénne hensikt har stolpen de trekk som fremgår av de etterfølgende patentkrav. Det viktige i sammenhengen er med hensyn til kostnadene for reisning av stolper, at det ikke er nødvendig med stolpehull. Isteden pæles en første del av stolpen ned i bakken. Ved gjerdestolper på 50 mm diameter kan stolpen være i ett stykke, og nedslag-ningen skjer til omtrent en halv meters dyp. Ved kraftledningsstolper i våtlende er kanskje stolpens første del, som kan være inntil 5 m lang, ikke tilstrekkelig, slik at en ytterligere del må slås ned for å få tilstrekkelig friksjon med den jord som omgir stolpen. Pakking behøver således ikke å foretas.

Neddrivningen kan for mindre stolper skje ved hjelp av hydraulisk donkraft. For de aller største stolper kan den i bakken nedstikkende del pæles ved hjelp av en traktorbåret, pneu-matisk eller hydraulisk drevet, hurtigslående rambukk. Prak-tiske forsøk har vist at denne neddrivningsmetode er tilstrekkelig selv i tælejord, og at bakkedelen av stolpen således kan drives ned på noen minutter.

Ved at stolpens deler er rørformet og utført med muffe bg spiss ende, kan de en enkel måté sammenføyes. Da dessuten kjegleformen er gjort slik at skjøten mellom to deler blir selvlåsende, tåler stolpen relativt store påkjenninger, foruten i aksial retning hvor tyngden av den bårede last virker, også i form av slike bøyebelastninger som f.eks. dannes ved et kraftledningskne. Det bidrar til bøyestyrken at stolpedelene utføres i kulegrafittjern. Dette er i seg selv meget korrosjonsfast, og ved å belegge stolpene inn- og utvendig med asfalt til en sjikttykkelse på minst 50 pm, beregnes stolper i henhold til oppfinnelsen å få en levetid på langt over 100 år.

Etter som det er den i bakken nedstikkende del av en stolpe som er mest korrosjonsutsatt, kan det i visse tilfeller være tilstrekkelig at denne del er utført i kulegrafittjern. Ved visse spesielle tilpasninger kan miljøhensyn gjøre at man ønsker en spesiell utforming av stolpedelen over bakken. Et tenkelig tilfelle er det når en bygate skal forsynes med nye lysstolper som må være tilpasset bebyggelsens karakter.

I den forbindelse kan den nye stolpens fordel komme til sin rett når en pælbar bakkedel benyttes. Deretter forsynes bakkedelen ved jordoverflaten med en overgangsdel hvortil den spesielle stolpe monteres. Ved nylaging av slike stolper dannes de med en spiss ende som selvlåsende passer inn i bakkedelens, ved jordoverflatens beliggende muffe. På denne måte kan oppfinnelsen utnyttes selv for støpte stolper i meget spesielle miljøer.

Man kan velge å utnytte bakkedelen av stolpen i henhold til oppfinnelsen som fundament for andre typer stolper. Således kan den del av stolpen som er over bakken utgjøres av et oppad kontinuerlig, eller trappetrinnformet, avsmalnende galvanisert stålrør. Selv trestolper kan i visse tilfeller komme på tale, og noen begrensning til stolper med rundt tverrsnitt foreligger ikke, bare tilslutningsenden har en form som motsvarer bakkedelens muffe.

Ved høye stolper som består av flere deler og særskilt når

en slik sammensatt stolpe skal reises ved hjelp av en traktorgraver, kan det være fordelaktig å sikkerhetsforankre delene til hverandre innen stolpen reises. Det kan skje ved at et svakt konisk hull bores gjennom en muffe og inn i den i

muffen forekommende spisse ende av en tilsluttet rørdel. I hullet slås det deretter inn en låsstift..

Hvis det er tale om kraftledningsstolper, er det fordelaktig

å utstyre bakkedelen av stolpen med en pælsko før neddrivningen. Avhengig av den forekommende bakkes beskaffenhet kan det komme på tale med ulik størrelse på pælskoen. Dennes funksjon er at den skaffer et hull i bakken, og med større diameter enn stolpens bakkedel. Dette muliggjør innlodding av den sammensatte stolpe og gjenfylling med grovkornet materiale nærmest stolpens bakkedel. Herved minskes korro-sjonsrisikoen ytterligere.

Bakkedelen kan dessuten utstyres med fortrinnsvis langsgående slisser, og når den er blitt drevet til tilstrekkelig dybde, pumpes det betong ned i denne. Derved trenger betongen ut gjennom slissene, og om en tilstrekkelig stor pælsko benyttes, fylles betongen rundt bakkedelen, hvorved det dannes et fundament.

Kulegrafittjern er velegnet for sentrifugalstøping av stolpedelene. Det er i den forbindelse enkelt å gi de deler som er ment å plasseres over bakken, en mot den spisse ende avsmalnende form. Da bakkedelen av stolpen vanligvis pæles med sin spisse ende ned, forsynes dens muffe med et i begge ender tilspisset overgangselement. Herved kan den del av stolpen som er over bakken, om den består av en eller flere deler, vendes med muffene nedover. Likedan kan overgangselement i form av meget korte stolpedeler benyttes mellom to deler over bakken, idet elementene er ment for dimensjons-forandring. På denne måte kan meget høye stolper gis avtagende diameter for hver ny seksjon over bakken - vanligvis hver femte meter.

Etter som stolpen er rørformet, vil dens øvre ende være.

åpen. Det kan derfor være formålstjenlig å forsyne den øvre ende med en dekkhette, fortrinnsvis med en fingerbøl-lignende form. Denne lages for elektriske ledningsstolper i samme

materiale som stolpen, da materiale med forskjellig elektro-potensial kan korrodere av seg selv i magnetfelt som forekommer omkring elektriske ledninger, spesielt ved regnvær i forurensningsbelastet atmosfære.

Om to eller flere stolper skal samvirke par- eller trippelvis, såsom ved høyspenningsledninger og ved større skiheiser, er det nødvendig med forbindelseselementer mellom stolpenes toppender. Slike forbindelseselementer kan i og for seg bestå av vinkelstål som med vanlige festemidler såsom skrue og mutter festes til stolpene. Det er også fullt mulig å sveise fast forbindelseselementene eller festeorganene for disse ved stolpene av kulegrafittjern. En annen løsning er dog at et muffeløst stolperør med større diameter enn stolpenes toppender, og som forsynes med to ensidige uttatte hull på den angjeldende stolpeavstand, legges over stolpe-toppene. Det er selvfølgelig mulig å benytte festeorganer for å sikre forbindelsesrøret med stolpene, men det går også an å gi de uttatte hull samme kjegleform som toppendene, slik at delene blir selvlåsende. Om stolpene heller mot hverandre, må naturligvis hullene være dannet med mindre enn rett vinkel mot forbindelsesrørets lengdeakse.

Normalt overflatebehandles stolpene med asfaltemulsjon, men det går naturligvis an å male dem i hvilken som helst ønsket farge.

Noen utførelsesformer av oppfinnelsen skal beskrives i det følgende med henvisning til den vedføyde tegning.

Fig. 1 viser et stolpepar for en høyspenningsledning.

Fig. 2 viser en lysstolpe.

Fig. 3 viser en stolpe for en kraftledning.

Et for en stolpe for neddrivning i bakken bestemt rørformet fundament 1 av kulegrafittjern er forsynt med en pælsko 2. Fundamentet 1 er dannet med en spiss ende 3, på hvilken pælskoen 2 kan festes med innvendig i fundamentet 1 oppragende ben (ikke vist), eller en muffe som omslutter den spisse ende. Ved den til fundamentets 1 spisse ende 3 motstående ende er det dannet en muffe 4. I denne er det ført inn en overgangsdel 5. Overgangsdelen 5 er i begge sine ender dannet med en til kjegleformen av muffen 4 tilsvarende spiss ende. På over-gangsdelens 5 fra fundamentet 1 bortvendte spisse ende er det trædd inn muffen 7 til et første stolpeelement 6.

Muffen 7 på første stolpeelement 6 har en innvendig kjegleform som helt stemmer overens med kjegleformen på overgangselementets 5 øvre spisse ende. Denne kjegleform er valgt med et avsmalnende på minst 1:14 og høyst 1:20, dels på maksimalt tyve lengdeenheter i aksial retning minker diameteren en lengdeenhet.

Avhengig av ønsket høyde på ferdig stolpe kan et annet, og eventuelt flere stolpeelement 8, 9 suksessivt plasseres over det første stolpeelement 6. I det tilfelle belastningen på stolpen tillater det, har de stadig høyere plasserte stolpeelementer 8, 9 i forhold til det underliggende stolpeelement 6 minkende diameter. For å realisere dette og mulig-gjøre en stabil sammenføyning mellom stolpeelementene 6, 8, 9 benyttes reduksjonsdeler 10, 11. Disse er dannet som meget korte stolpeelementer hvor muffen med hensyn til kjegleform og dimensjon stemmer overens med muffen 7 på det første stolpeelement 6, på hvis spisse ende reduksjonsdelen 10 plasseres. Forskjellen, foruten lengden, mellom en reduksjons-del og et stolpeelement er at reduksjonsdelens spisse ende har en diameter som tilsvarer den innvendige diameter i muffen på det stolpeelement som skal plasseres over reduksjonsdelen.

Om stolper for en høyspenningsledning for en meget høy spen-ning skal reises, kan det bli aktuelt å drive ned i bakken to eller flere fundament 1, 1'. Ved at disse er dannet som stolpeelementer med til hverandre svarende muffer 4 og spisse ender 3 med selvlåsning, som er lette å slå rett ned, kan det fås en stabil fundamentering med påkrevd dybde og bæreevne, selv i jord som ellers ikke skulle komme på tale for ledningsstrekk. Ved denne type stolper kan stolpeelement lengre enn 5 meter komme til anvendelse. Med tanke på den diameter som er nødvendig for de nærmest bakken plasserte stolpeelementer, kan elementlengder på inntil 10 meter komme på tale. Selv om kortere elementer benyttes, benyttes reduksjonsdeler på omtrent 10 m avstand fra hverandre.

Til høyspenningsstolper for 130 kV-ledninger og større benyttes portalform. Det innebærer at to vertikale eller mot hverandre hellende stolper som ved eller nær sine toppender er forbundet med en horisontal overligger 12, som kan bestå av et eller flere sammenføyde stolpeelementer. De stolpeelementer som utgjør overliggeren 12, må ha større diameter enn hva de øverste stolpeelementer 9 har. Ved i linjeanleggs-utstyret å medføre en konisk hullfres med samme spissvinkel som stolpeelementets 9 spisse ender har, kan nødvendig uttag-ning av hull gjennom manteloverflaten til overliggeren 12 utføres for at overliggeren 12 skal kunne træs ned over de nevnte spisse ender og med vibrasjonsgivere forankres ved øverste stolpeelement 9. Hensiktsmessige festeorganer for de isolatorer som høyspenningsledningen skal opphenges i, skrus fast i overliggeren 12.

Om en stolpe på grunn av sin høyde eller ellers behøver å barduneres, kan dette enkelt utføres ved hjelp av et bardun-anker 13. Dette kan bestå av et fundament 1 med eller uten pålsko 2 eller av et stolpeelement med ønsket diameter, som slås ned i spiss vinkel mot jordoverflaten. Deretter støpes en bardunøyebolt 14 fast i betong, hvoretter til slutt et bardun 15 som er festet på passende høyde på stolpen, festes ved bardunøyebolten 14 og spennes på vanlig måte. Alternativt legges en løkke av bardunvaieren rundt stolpeelementet neden-for muffen, hvorved behovet for betong elimineres.

Når oppfinnelsen skal anvendes til lysstolper, skjer fundamenteringen på den ovenfor omtalte måte. Etter at overgangselementet 5 er satt i muffen 4, settes en lysstolpe 16 med sin muffe 17 på overgangselementets 5 øvre spisse ende. Belysningsstolpen 16 er hensiktsmessig jevnt avsmalnende oppover, og kan inntil 5 m høyde utføres i ett stykke. På dens frie spisse ende monteres en- eller tosidige armer 18,

i hvis ytterender selve lampearmaturen 19 tilsluttes. Den elektriske ledningsstrekking skjer uten vanskelighet inne i stolpen i samband med at denne reises.

Ved høyere belysningsstolper tilpasses samme teknikk som f.eks. ved stolper for 20 kV kraftledninger. Fundamenteringen skjer på vanlig måte, hvoretter et stolpeelement 20 settes på overgangselementet 5. Stolpeelementet 20 skiller seg fra det tidligere nevnte stolpeelement ved at dets spisse ende 21 trappetrinnmessig minker i diameter akkurat der hvor dens kjegle begynner å konvergere. Et derover satt stolpeelement 22 har en ytre muffediameter som er lik ytterdia-meteren på stolpeelementet 20. Fra muffen avsmalner stolpeelementet 22 til en diameter som deretter dens gjenværende lengde har. På stolpeelementets 22 spisse ende festes et T-stykke 23 som i sin vertikale del er utført slik som muffen på et av de ovenfor beskrevne stolpeelementer. T-stykkets 23 horisontale del har en glatt gjennomgående åpning med jevn diameter. Herigjennom føres et glatt kulegrafittjernrør som danner et tverrstykke 24 som forankres i T-stykket 23 ved hjelp av en fortrinnsvis konisk låsstift som slås inn i et hull boret gjennom T-stykket 23 inn i tverrstykket 24.

På tverrstykket 24 festes lysarmaturer eller isolatorer 25 for kraftledninger alt etter behov.

I de fleste tilfeller er det formålstjenlig å sette sammen stolpene av det nødvendige antall deler på bakken. I den forbindelse settes første stolpeelementets 6 muffe 7 mot et fast anlegg, hvoretter reduksjonsdelen 10 settes på stolpeelementets 6 spisse ende. Etter at andre stolpeelementets 8 muffe er trædd på reduksjonsdelen 10, forbindes et ringformet vibrasjonsorgan rundt stolpeelementets 8 muffe, og delene hamres sammen. Som en sikkerhetsforanstaltning kan deretter en konisk låsstift eller lignende slås inn i et hull boret gjennom hver muffe inn i den deri værende spisse ende av det tilsluttende stolpeelement. På denne måte settes sammen og sikres det nødvendige antall stolpeelementer innen stolpen reises .

Selv om bakken omkring en stolpe komprimeres merkbart i forbindelse med neddrivningen av fundamentet 1, noe som i seg selv bidrar til at stolpen står svært støtt, så går det an å dra opp stolpen med en noenlunde kraftig traktorgraver. Dette er praktisk både når en enkelt stolpe skal flyttes og når en hel kraftledning skal strekkes om. Med tanke på stolpenes meget lange levetid byr de på et økonomisk fordelaktig alternativ, spesielt med hensyn på deres gjenbrukbarhet.

Claims (11)

1. Stolpe for å bære fortrinnsvis langstrakt last over bakken, og som består av to eller flere rørformede deler (1,6,8,9,16,20,22) som hver er dannet med en spiss ende og en endemuffe (7,17) hvormed delene sammenføyes til en stolpe av ønsket lengde, karakterisert ved at minst en del (1) er pælbar og innrettet til å neddrives i bakken, samt at kjegleformen til spisse ender og muffer velges slik at en forbindelse mellom dem blir selvlåsende.

2. Stolpe i henhold til krav 1, karakterisert ved at dens deler består av kulegrafittjern.

3. Stolpe i henhold til krav 1, karakterisert ved at bare den for neddrivning i bakken innrettede del (1) består av kulegrafittjern.

4. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den er forsynt med en låsstift som strekker seg i vinkel mot stolpens lengdeakse gjennom en muffe og inn i den tilsluttede dels spisse ende.

5. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den for neddrivning i bakken innrettede del (1) er forsynt med en pælsko (2).

6. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at dens øverste rørformede del er forsynt med et hattformet element som dekker dens åpning.

7. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den konvergerer oppover .

8. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den ved hjelp av et horisontalt element (12) forbundet til dens øvre ende er forbundet med en eller flere ytterligere stolper.

9. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den for neddrivning i bakken innrettede del (1) er utformet med slisser hvori-gjennom betong kan presses ut for stolpenes forankring i den omgivende bakke.

10. Stolpe i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den inn- og utvendig er belagt med asfalt.

11. Stolpe i henhold til krav 3, karakterisert ved at den eller de over bakkenivået værende deler består av galvanisert stål.