CH505970A

CH505970A - Verfahren zur Herstellung von Masten, Form zur Durchführung des Verfahrens sowie nach dem Verfahren hergestellter Mast

Info

Publication number: CH505970A
Application number: CH1317169A
Authority: CH
Inventors: Archer Bill; Lewis Iii Low John
Original assignee: Arlo Inc
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1971-04-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Masten, Form zur Durchführung des Verfahrens sowie nach dem Verfahren hergestellter Mast
Zur Herstellung eines Mastes ist es bisher bekannt, metallische Formen zu verwenden, die man vertikal aneinanderreiht und anschliessend mit Beton ausgiesst.

Dabei werden diese Formen mit einer starren Basis verschraubt und die einzelnen Formteile gegeneinander festgelegt. Dieses Verfahren zur Herstellung von Masten ist umständlich und zeitraubend, wodurch solche Masten verhältnismässig teuer sind.

Zweck der Erfindung ist es, obige Nachteile zu beseitigen und ein besonders einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Masten anzugeben.

Gegenstand der Erfindung ist demnach: a) ein Verfahren zur Herstellung von Masten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zunächst eine Form aus mehreren ineinander angeordneten, teleskopartig ausziehbaren Teilstücken an einer Basis verankert, dass man dann Beton in die Form einpresst bis die Form teleskopartig ausgefahren ist, und dass man schliesslich den Druck des frischen Betons in der Form so lange aufrechterhält, um die einzelnen Form-Teilstücke gegeneinander zu verankern, bis der Beton zur Tragfähigkeit abgebunden hat;

weiter b) eine Form zur Durchführung dieses Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mehrere ineinander angeordnete, teleskopartig ausziehbare zylindrische Teilstücke aufweist, deren jeweils mit der Innenseite eines Teilstücks grösseren Durchmessers zusammenwirkenden Teile am Teilstück kleineren Durchmessers radial nach aussen gerichtete Ansätze und deren jeweils mit der Aussenseite eines Teilstücks kleineren Durchmessers zusammenwirkenden Teile am Teilstück grösseren Durchmessers radial nach innen gerichtete Ansätze aufweisen;

sowie c) ein nach dem Verfahren hergestellter Mast, der gekennzeichnet ist durch eine starre Basis, durch eine äussere Hülle aus teleskopartig ineinandergreifenden Teilstücken, wobei die Teilstücke nach aussen flüssigkeitsdicht miteinander gekoppelt sind und das im Querschnitt grösste Teilstück an der Basis befestigt ist, und wobei die Hülle mit einer Öffnung für die Einbringung des Betons versehen ist, sowie durch eine Füllung der Hülle aus erhärtetem Beton.

Mit dem vorliegenden Verfahren und der entsprechenden Form lassen sich auf einfachste Weise Masten, beispielsweise Telefonmasten oder Strassenlampenmasten, herstellen. Eine solche Form, die beispielsweise in zusammengeschobener Form angeliefert und dann an einer vorzugsweise starren Basis verankert wird, lässt sich auf einfachste Weise dadurch ausfahren, dass man Beton in die Form einpresst, wodurch die einzelnen Teilstücke der Form teleskopartig ausgefahren werden, bis vorzugsweise vorgesehene radial nach innen gerichtete Ansätze von Teilstücken grösserer Querschnittsabmessung an radial nach aussen gerichteten Ansätzen von Teilstücken kleinerer Querschnittsabmessung anstehen. Der eingepumpte Beton dient beispielsweise dazu, zunächst das Formteilstück mit dem kleinsten Durchmesser anzuheben.

Der frische Beton wird zweckmässigerweise fortlaufend am Boden des Mastes eingepresst, bis die Form bzw. der Mast vollständig ausgefahren ist. Greifen die einzelnen Teilstücke in der oben angegebenen bevorzugten Weise ineinander, so können sie durch den angelegten Druck auch flüssigkeitsdicht aneinander anliegen. Mit dem vorliegenden Verfahren und der vorliegenden Form kann auf Formen anderer Art vollständig verzichtet werden.

Die einzelnen Teilstücke der Form können dabei als Verstärkungseinrichtungen, ähnlich Zuggliedern, wirken.

Andererseits ist es auch möglich, vom äussersten Ende der Form bis zur Basis ein Zugelement, wie beispielsweise einen Draht, vorzusehen. der dann zur Verstärkung dienen kann.

Bei der Herstellung von Masten geht man vorzugsweise so vor, dass man den Teil der Form mit der grössten Querschnittsabmessung an der Basis verankert.

Zweckmässigerweise verwendet man Formen, deren zur Bildung der Mastspitze dienendes Teilstück an seinem freien Ende bis auf mindestens eine Luftauslassöffnung geschlossen ist, die beim Einpumpen des Betons das Austreten von Luft ermöglicht, hingegen das Durchtreten von Beton verhindert. Der Druck von aussen wird vorzugsweise so lange aufrechterhalten, bis der Beton so weit abgebunden hat, dass er sich selbst trägt.

Das Verfahren zur Herstellung von Masten kann nicht nur an Land verwendet werden, sondern auch unter Wasser. In letzterem Fall wird die Form an einer starren Basis am Grunde des Gewässers verankert und wird dann ganz normal durch Einpressen von Beton ausgefahren. Dabei kann der Beton von einem Behälter über eine Leitung in das an der Basis befestigte Teilstück der Form eingepresst werden. Dieses Verfahren zur Herstellung von Masten kann mit Vorteil bei Unterwasserbohr- und -abbauarbeiten zum Einsatz kommen.

Bei der Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Masten ergibt sich der grosse Vorteil, dass die Masten jeweils am Ort ihrer endgültigen Verwendung auf einfachste Weise hergestellt werden können. Damit ist es beispielsweise nicht mehr notwendig, lange vorgefertigte Masten mit grossem Aufwand durch belebte und winkelige Strassen einer Stadt zu transportieren. Ausserdem macht es das vorliegende Verfahren beispielsweise überflüssig, dass zur Herstellung von Masten zunächst Formen umständlich aufgestellt, ausgegossen und nach dem Erhärten des Betons wieder abgerissen werden müssen.

Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschieben, dabei zeigen:
Fig. 1 einen teilweise aufgebrochenen Mast mit einer teleskopartig ausgezogenen Hülle, die mit Beton ausgegossen ist, in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 einen weiteren Mast, dessen unterstes, grösstes Formen-Teilstück teilweise in einem starren Basiskörper angeordnet ist, in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus den Masten der Fig. 1 und 2, wobei das Zusammenwirken zweier benachbarter Teilstücke gezeigt ist, im Längsschnitt;
Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Mast nach Fig. 2 im Längsschnitt;
Fig. 5 einen Ausschnitt aus den Masten nach den Fig. 2 und 4, wobei die miteinander zusammenwirkenden Teilstücke der Form dargestellt sind, im Längsschnitt;
Fig. 6 das Detail der Fig. 5 im Schnitt 6-6 der Fig. 5:

und
Fig. 7 einen weiteren Längsschnitt durch einen Mast, wobei wiederum nur das Zusammenwirken zweier benachbarter Teilstücke in grösserem Massstab dargestellt ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Mast 10 weist die teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilstücke 20, 22 und 24 auf. Das oberste Teilstück 24 besitzt eine Luftauslass öffnung 26. Ein Zugelement 28 aus einem oder mehreren Drähten, die mit Asphalt oder einem anderen nichtbindenden Material überzogen sein können, kann sich vom obersten Ende des obersten Teilstücks 24 bis zu einer Verankerungsplafle 32 erstrecken, die in einer starren Betonbasis 14 eingelassen ist. Nach dem Abbinden des Betons wird das Zugelement vorgespannt. Verankerungsbolzen 18 erstrecken sich von der Betonbasis 14 bis in Stützen 38, 40 und 42 (oder auch mehr), die das Basisteilstück stabilisieren. Diese Stützen können nahe des am Boden vorgesehenen Ansatzes an das Basisteilstück 20 angeschweisst sein.

Das obere Ende des Basisteilstücks 20 ist am inneren Umfang mit einer Führung 80 ausgestattet. die mit der Aussenwand des nächsten Teilstücks 22 zusammenwirkt, wie aus Fig. 3 hervorgeht.

Ferner ist die den Mast umgebende Form aus den teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilstücken mit einer Eintrittsöffnung 34 zum Einbringen von unter Druck stehendem Beton ausgestattet. Die Eintrittsöffnung kann von einem Flansch gebildet werden, der mit einem. beispielsweise in vertikaler Richtung hin und her verschiebbaren Absperrschieber 35 ausgerüstet ist.

Wie aus den Fig. 1 und 3 weiter hervorgeht, weist das Zwischenteilstück 22 eine obere Führung 80 auf, die an der Aussenfläche des Teilstücks 24 anliegt. Ferner ist eine untere Führung 82 am Teilstück 22 vorgesehen. die mit der Innenfläche des Basisteilstücks 20 zusammenwirkt. Die sich ergänzenden Führungen 80 und 82 geraten in vertikaler Richtung in Eingriff und begrenzen das Ausfahren der Teilstücke und halten die Form während des Aushärtens des Betons.

Wie insbesondere bei der Verwendung von Zugdrähten deutlich wird, können die teleskopartig verschiebbaren Teilstücke aus Kunststoff oder verstärkter Pappe bestehen, wie auch aus dünnem Metall. Der Beton kann unter verschiedenen Drücken in die Form eingepumpt werden, um einen Mast mit einer Höhe von 30 bis 45 m oder noch höher zu bilden. Da die einzelnen Teilstücke allein durch den eingepumpten Beton ausgefahren werden, wird die Zeit eingespart, die sonst zum Füllen der einzelnen Teilstücke mit Beton beansprucht worden ist.

Es ist nicht notwendig, dass der Beton zunächst im ersten Teilstück abgebunden sein muss, bevor weiterer Beton eingepresst wird. Der Beton wird vielmehr so schnell eingebracht, dass alle Teilstücke vollständig gefüllt und vollständig ausgefahren sind, bevor der Beton auszuhärten beginnt. Da sich der Mast selbst trägt, besteht keine Veranlassung für die Anordnung von zusätzlichen äusseren Stützeinrichtungen oder Spanndrähten, wie dies bei den bekannten Masten der Fall ist. Die Verstärkung wird durch den Mast selbst gebildet. Da die aus den Teilstükken bestehende Form als Verstärkung dienen kann. ist es zweckmässig, sie am fertigen Mast zu belassen. Hingegen ist es aber auch möglich, die einzelnen teleskopartig ausgefahrenen Teilstücke der Form wie eine herkömmliche Schalung abzunehmen.

Die vorliegenden Masten können in sehr vielfältiger Weise zur Verwendung gelangen. So sind sie beispielsweise vorzüglich geeignet zum Tragen von Geschäftszeichen oder anderen Zeichen, beispielsweise für Tankstellen, oder als Ständer für Mikrowellen-Antennen. Zeichen können dann direkt am obersten Teilstück 24 befestigt werden. und zwar noch bevor die teleskopartige Form durch Einbringen von Beton ausgefahren wird. Der vorliegende Mast kann aber auch als Stütze für Behälter, insbesondere Wasserbehälter, dienen. In diesem Falle wird ein solcher Behälter auf einer Vielzahl von Masten aufgesetzt, und zwar unmittelbar auf die aus teleskoparti gen Teilstücken bestehende Form und vor deren Ausfahren. Gleichzeitig mit dem Einpumpen von Beton kann dann der Behälter angehoben werden.

Unmittelbar über der Beton-Eintrittsöffnung 34 ist ein Anschlagstab 154 oder eine ähnliche Einrichtung quer durch das Basisteilstück 20 angeordnet und dient als Anschlag, um zu verhindern, dass die oberen Teilstücke 22 und 24 so weit absinken, dass sie die Eintrittsöffnung 34 versperren. Der Anschlagstab 154 kann auch dazu verwendet werden, die Form in eingefahrenem Zustand anzuheben und zu bewegen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mastes dargestellt, der eine Vielzahl von teleskopartig ineinandergreifenden Teilstücken 106, 108, 110, 112, 114, 116 und 118 aufweist. Am oberen Ende ist bzw. sind eine oder mehrere Luftauslassöffnungen 120 vorgesehen. Das im Durchmesser grössere Basisteilstück 106 ist in einer rohrförmigen Basis 178 befestigt, in der die übrigen
Teilstücke 108 bis 118 geschützt angeordnet sind. Sobald die Teilstücke in der rohrförmigen Basis angeordnet sind, wird diese an ihrem unteren Ende mittels eines Bodens, der angeschweisst ist oder in sonstiger Weise befestigt sein kann, verschlossen. Die Basis 178 kann dann im
Erdreich verankert sein, wie aus Fig. 4 hervorgeht, oder in einem Betonfundament 126, wie aus Fig. 2 hervorgeht.

Die einzelnen Teilstücke überlappen sich bei 128, wie insbesondere aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt, dass die rohrförmige Basis 178 eine radial nach innen gerichtete Ausbuchtung 132 aufweist, die mit einer entsprechenden, radial nach aussen gerichteten Ausbuchtung 136 am unteren Ende des Teilstücks 106 zusammenwirkt. Es kann auch ein ringförmiger Ansatz 134 vorgesehen sein, der als Anschlag für das Ausfahren der Teilstücke dienen kann.

Dieser ringförmige Ansatz 134 liegt zwischen dem oberen Rand 138 der rohrförmigen Basis 178 und der Aussenseite 130 des Teilstücks 106, an der er auch befestigt ist.

Durch diese Anordnung wird eine hydraulische Abdichtung der Teilstücke nach aussen erreicht. Anstelle des ringförmigen Ansatzes 134 können auch eine Reihe von streifenförmigen Ansätzen 140 am Umfang des Teilstücks verteilt angeordnet sein. Diese Ansätze weisen gegenseitigen Abstand auf und sind ebenfalls an der Aussenseite 130 des Teilstücks 106 befestigt.

In Fig. 6 sind drei solcher streifenförmiger Ansätze 140, 142 und 146 gezeigt, die zwischen den teleskopartig verschiebbaren Teilstücken 108 und 110 angeordnet sind, wobei sie auf der Aussenseite des Teilstücks 110 befestigt sind. Anstelle der drei streifenförmigen Ansätze können deren auch mehrere vorgesehen sein. Die zwischen den streifenförmigen Ansätzen 140, 142 und 146 liegenden Zwischenräume 148, 150 und 152 sind ebenfalls mit unter Druck stehendem Beton aufgefüllt. Der erhärtete Beton dient zur Verankerung der Teilstücke untereinander.

In Fig.7 ist nunmehr eine weitere Ausführungsform der Verbindung der Teilstücke dargestellt, bei der ein oberes Teilstück 116 einen Endteil 156 aufweist, an dem auf der Aussenseite mittels Schweissen oder einer anderen Befestigungsart drei oder mehr am Umfang verteilte Ansätze 166 vorgesehen sind, die sich in axialer Richtung der Teilstücke erstrecken. Diese Ansätze wirken mit der Innenseite 158 des unteren Teilstücks 114 derart zusammen, dass zwischen den Ansätzen 166 und der Innenseite 158 ein Minimum an Spiel bzw. ein Passsitz sichergestellt ist. Wird nun Beton in die aus den teleskopartig ausfahrbaren Teilstücken bestehende Form eingepresst, so dringt er in die nicht dargestellten Zwischenräume zwischen den streifenförmigen Ansätzen 166 ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6.

Der Beton 162 dringt dabei von selbst auch in den Spalt 164 ein, der zwischen dem radial nach innen ragenden Ring 168 des oberen Endes des Teilstücks und der Aussenseite des Teilstücks 116 gebildet wird. Der sich radial nach innen erstreckende Ring 168 ist mittels Schweissen oder einer anderen Befestigungsart am oberen Ende 174 des Teilstücks 114 befestigt. Der Beton 162, der in den Spalt 164 eindringt, dient als Vergussmasse zur flüssigkeitsdichten Abdichtung der Teilstücke. Die obere Seite 176 des Ringes 168 kann nach aussen und unten abgeschrägt sein, um ein Ableiten von Feuchtigkeit zu erleichtern und damit die Feuchtigkeit von dem Spalt 164 abzuleiten. Zwischen den Ansätzen
166 und dem Ring 168 kann zusätzlich eine Dichtung aus Kautschuk oder einem ähnlichen widerstandsfähigen elastischen Material vorgesehen sein, um die Abdichtung weiter zu erhöhen.

Die oberen Enden der Ansätze 166 können mit einer Abkantung 180 versehen sein, die das Einsetzen der Teilstücke beim Zusammenbau der Form erleichtert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

I. Verfahren zur Herstellung von Masten. dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine Form aus mehreren ineinander angeordneten, teleskopartig ausziehbaren Teilstücken an einer Basis verankert, dass man dann Beton in die Form einpresst bis die Form teleskopartig ausgefahren ist, und dass man schliesslich den Druck des frischen Betons in der Form so lange aufrechterhält, um die einzelnen Form-Teilstücke gegeneinander zu verankern, bis der Beton zur Tragfähigkeit abgebunden hat.

II. Form zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere ineinander angeordnete, teleskopartig ausziehbare zylindrische, Teilstücke (20, 22, 24, 178, 106, 110, 112, 114, 116, 118) aufweist, deren jeweils mit der Innenseite eines Teilstücks grösseren Durchmessers zusammenwirkenden Teile am Teilstück kleineren Durchmessers radial nach aussen gerichtete Ansätze (82, 134, 136, 140, 142, 146, 166) und deren jeweils mit der Aussenseite eines Teilstücks kleineren Durchmessers zusammenwirkenden Teile am Teilstück grösseren Durchmessers radial nach innen gerichtete Ansätze (80, 132, 168) aufweisen.

III. Mast, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine starre Basis, durch eine äussere Hülle aus teleskopartig ineinandergreifenden Teilstücken (20, 22, 24, 178. 106, 110, 112, 114, 116, 118), wobei die Teilstücke nach aussen flüssigkeitsdicht miteinander gekoppelt sind und das im Querschnitt grösste Teilstück (20, 178) an der Basis befestigt ist, und wobei die Hülle mit einer Öffnung (34) für die Einbringung des Betons versehen ist, sowie durch eine Füllung der Hülle aus erhärtetem Beton.

UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Beton unmittelbar über der Basis in die Form einpresst.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen dem obersten Ende des Mastes und der Basis eine Verstärkung, vorzugsweise ein Zugelement, vor dem Einbringen des Betons, anbringt.

3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Abbinden des Betons zwischen dem obersten Ende des Mastes und der Basis eine Verstärkung, vorzugsweise ein Zugelement, anordnet.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil der Form innerhalb der Basis anordnet, wobei die Betonfüllung durch diesen Teil ohne Unterbrechung hindurchgeführt wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Form mit zylindrischen Teilstücken, deren jeweils mit der Innenseite eines Teilstücks grösseren Durchmessers zusammenwirkende Teile am Teilstück kleineren Durchmessers radial nach aussen und deren jeweils mit der Aussenseite eines Teilstücks kleineren Durchmessers zusammenwirkenden Teile jeweils am Teilstück grösseren Durchmessers radial nach innen gerichtete Ansätze aufweist, wobei die radial nach aussen gerichteten Ansätze sich in axialer Richtung über einen Teil der Teilstücke erstrecken, verwendet, wobei man so lange Beton in die Form einpresst, bis die einander zugeordneten radial nach aussen und radial nach innen gerichteten Ansätze zur Anlage kommen und die im Überlappungsbereich der Teilstücke liegenden Zwischenräume mit Beton ausgefüllt sind.

6. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nach aussen gerichteten Ansätze (134, 140, 142, 146, 166) längs eines Teils der Teilstücke angeordnet sind.

7. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ansätze (140, 142, 146, 166) mit Abstand voneinander am Teilstückumfang streifenförmig ausgebildet sind.

8. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Eintrittsöffnung (34) für die Einbringung von Beton aufweist.

9. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (24, 118) kleinsten Durchmesers an seinem freien Ende bis auf mindestens eine Luftauslassöffnung (26, 120), die ein Austreten von Luft, nicht jedoch von Beton, ermöglicht, geschlossen ist.

10. Form nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (20) grössten Durchmessers eine Verankerungseinrichtung (38, 40, 42) aufweist.

11. Mast nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (24, 118) kleinsten Durchmessers an seinem freien Ende bis auf mindestens eine Luftauslassöffnung (26, 120) geschlossen ist.

12. Mast nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück grössten Durchmessers eine Verankerungseinrichtung (38, 40, 42) aufweist, die in der Basis (14 ) verankert ist.

13. Mast nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass er eine von der obersten Spitze bis in die starre Basis (14) reichende Verstärkung (28), vorzugsweise ein Zugelement, aufweist.