EP4670809A2 - Stützvorrichtung für einen schienenstrang einer achterbahnanordnung sowie achterbahnanordnung mit derselben - Google Patents
Stützvorrichtung für einen schienenstrang einer achterbahnanordnung sowie achterbahnanordnung mit derselbenInfo
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- EP4670809A2 EP4670809A2 EP25194135.7A EP25194135A EP4670809A2 EP 4670809 A2 EP4670809 A2 EP 4670809A2 EP 25194135 A EP25194135 A EP 25194135A EP 4670809 A2 EP4670809 A2 EP 4670809A2
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- EP
- European Patent Office
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- segment
- support device
- connecting element
- segments
- steel
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
- E04C3/32—Columns; Pillars; Struts of metal
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
- E04B1/21—Connections specially adapted therefor
- E04B1/215—Connections specially adapted therefor comprising metallic plates or parts
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
- E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
- A63G7/00—Up-and-down hill tracks; Switchbacks
Definitions
- the invention relates to a support device for a track section of a roller coaster assembly and to a roller coaster assembly including the same. Furthermore, the invention relates to a connecting element for connecting two segments of a support device to a boom, and to a support device subassembly including the same.
- supports in roller coaster systems particularly as load-bearing structural elements for tracks, is well-known and widespread.
- Steel support columns are typically used, but due to their high susceptibility to vibration in tall roller coaster structures (such as lifts, humps, and/or banked curves), they require one or more bracing elements.
- These multi-section support configurations, known as A-frames therefore require considerable space at their bases. This also increases material requirements and costs.
- Centrifugally cast concrete columns which are conventionally used as radio or overhead line masts, are known from the state of the art.
- Centrifugally cast concrete refers to concrete components produced using a special manufacturing process (the centrifugal casting process). Production is carried out using rotating rollers and steel molds. The rollers, rotating at 600 to 900 revolutions per minute, compact the poured concrete from the inside out due to centrifugal forces at approximately 20 times the force of gravity. Because the excess water drains inwards, while the heavy concrete components are continuously pushed outwards, the resulting concrete has a very low water-cement content, making the centrifugally cast concrete particularly dense and therefore also very strong.
- spun concrete technology provides several advantages of spun concrete technology.
- the long service life of the spun concrete components accelerated construction progress due to factory pre-assembly and the resulting cost savings, as well as improved deformation properties.
- cracking can be further reduced, making the use of spun concrete even more attractive.
- the printed publication describes DE 10 2012 110 184 A1
- a reinforced concrete column for a building structure made of ultra-high-performance concrete (UHPC) with a concrete strength class of at least C115.
- UHPC ultra-high-performance concrete
- Such a column can be formed from several segments, which are connected to each other, for example, by means of a flange connection.
- a flange connection is described in the publication.
- DE 102014 104439 B4 known.
- EP 2 757 213 A2 Furthermore, a foundation for a support is described.
- a support device for a roller coaster assembly comprising a support base of the lowest segment of the support device, e.g., in the form of a base plate for anchoring the support device in a foundation, a support head that can be connected to the track to transfer a static and dynamic load of the roller coaster assembly into the support device and then further into the foundation, and at least one modular segment arranged between the support base and the support head, which extends between the support base and the support head.
- the support structure is designed as a single load-bearing column.
- a segment is referred to as a column base, column head, or intermediate segment, depending on the application.
- At least one segment is designed as a prestressed spun concrete hollow body.
- spun concrete ensures high load-bearing capacity and high overall structural damping of the support structure. This results in low susceptibility to vibration, especially due to vortex excitation phenomena perpendicular to the wind load. Consequently, the support structure can be designed as a single load-bearing column, eliminating the need for additional support beams. This also reduces the space required at the column base, as multi-unit column configurations are no longer necessary (as, for example, with a steel column configuration). The result is an attractive and appropriate design.
- the prestressing of the prestressing steel gives the support structure high stiffness, meaning that, compared to a similar non-prestressed steel-concrete component, less deformation occurs under high loads. This makes it suitable for use in tall structures of roller coaster installations, such as lifts. Furthermore, the production of the segment consumes significantly less material due to the centrifugal concrete construction method.
- the segment can absorb horizontal and vertical load components of the roller coaster arrangement, both in the dynamic and static load.
- the segment can have a conical or cylindrical shape.
- a conical design of the segment further improves the load-bearing behavior, especially when using additional segments designed as intermediate segments, as it follows the distribution of internal forces along the support structure. This results in a structurally optimal shape for the supporting structure.
- the segment can have a taper greater than 5 mm/m.
- the segment, the column base, and the column head can have a diameter ranging from 500 mm to 2500 mm.
- the column head of a column head segment of a 60-meter-long support structure can have a diameter of 800 mm
- the column base of a column foot segment can have a diameter of 2300 mm.
- a force-fit connection of the segment to a segment designed as a column base segment, an intermediate segment, and/or a column head segment can be formed by a flange connection or a butt joint.
- the connection type can be selected according to requirements.
- a segment designed as a support base segment can have a support base at one end and an end plate at a second end opposite the first end.
- a segment designed as a support head segment can have a support head at one end and an end plate at a second end opposite the first end.
- An intermediate segment can have a first end plate at one end and a second end plate at a second end opposite the first end.
- the end plates can be force-fitted to further end plates of another segment.
- the intermediate segment can have a lower and an upper end plate, which are located at a lower and upper end of the intermediate segment, respectively, when assembled, and which can be force-fitted to a lower and upper end plate of another intermediate segment, respectively.
- Construction tolerances can also be compensated for using the end plates and/or the column base and column head. For example, oversized holes in the end plates can be used to compensate for these tolerances. High-strength mortar can be used under a base plate for vertical adjustment of the support structure.
- the column base segment, column head segment, or intermediate segment can incorporate prestressed steel strands running between the end plates of the intermediate segment, between the column base and end plate of the column base segment, between the column head and end plate of the column head segment, or between the column base and column head.
- prestressed steel strands subject the spun concrete to compressive stress.
- steel strands with a diameter of 11 to 15.7 mm are used, e.g., with a strength class of St 1660/1860.
- the steel strands can be anchored by wedge anchorage in an end plate or by immediate bond directly in the concrete.
- the steel strands can be slightly prestressed before the spun concrete application to position them as intended.
- Final prestressing can also be applied in stages; however, it is important that the concrete remains sufficiently flowable at maximum prestress. Long-term effects that lead to prestress loss, such as concrete creep and shrinkage or relaxation, must also be considered in the design calculations. Splitting tensile reinforcement must be additionally provided in the load introduction area. If necessary, additional non-load-bearing steel can be placed in the cross-section.
- the segment can be made of concrete ranging from concrete grade C80 to C180. This ensures that the aforementioned properties regarding load-bearing capacity, vibration resistance, deformation behavior, and service life are maintained.
- the support device can have further segments designed as intermediate segments, which are arranged on top of each other in a modular construction to form the individual support column.
- the other intermediate segments can be used as prestressed
- the support structure can be designed as a spun concrete hollow body and/or as a steel body. This results in hybrid solutions with spun concrete and steel segments.
- a lower section of the support structure can comprise spun concrete segments and an upper section steel segments.
- the support structure can further have several outriggers that connect a segment designed as a support base segment and/or a segment designed as a support head segment and/or the intermediate segments of the support structure to the track or to other adjacent supports of the roller coaster assembly.
- the support device may also include a ring element that can accommodate one or more outriggers.
- the ring element can be multi-part and have a circumferential preload.
- the support device can have a steel intermediate segment that is arranged between two segments and accommodates one or more cantilevers.
- It can also have a connecting element that is positioned between two segments and accommodates one or more booms.
- the segment may further include one or more inserted sleeve bars connecting one or more cantilevers to the segment.
- a boom can be attached to a steel blade inserted into the segment via a hinge connection or a pre-tensioned bolted connection.
- these connection options can be used and combined.
- a segment designed as a column base segment can be formed by a The base plate is connected to the foundation by a tenon joint or by a socket design.
- roller coaster arrangement comprising a car arrangement and a track with at least one support device described above.
- a connecting element for forming a connection between two segments of a support device for a roller coaster arrangement with at least one boom comprises a first connecting surface at a first end of the connecting element, wherein the first connecting surface is or can be brought into detachable contact with an end of a first segment; a second connecting surface at a second end of the connecting element opposite the first end, wherein the second connecting surface is or can be brought into detachable contact with an end of a further segment; and a projecting nose part which is configured to force-fit the at least one boom to the connecting element by means of a tab connection.
- Such a connecting element enables a simple and efficient connection of two segments, with the connecting element also being able to accommodate one or more outriggers of the roller coaster assembly by means of its nose section.
- An optimized selection of the transition radii of the nose section ensures a notch-free connection. This allows the stresses to be transferred into the support very effectively and economically.
- the connecting element can be designed, for example, as an adapter ring plate or as an adapter circular plate.
- the first connecting surface of the connecting element can be in or be brought into detachable contact with a first end plate arranged at the end of the first segment.
- the second connecting surface of the connecting element can be connected to one that is attached to the The end of the further segment is arranged to be in or be brought into detachable contact with the further end plate.
- the coaxial connection of the first segment, the connecting element, and the subsequent segment can be achieved by a screw connection.
- the connection of the first segment, the subsequent segment, and the connecting element located between the first and subsequent segments can therefore be achieved by a common screw connection, which, in particular, passes through coaxial bores in the two segments and the connecting element.
- the first segment, the subsequent segment, and the connecting element located coaxially between the first and subsequent segments are connected by common screw connections, each of which passes through three coaxial bores arranged in series in the two segments and the connecting element.
- the screws of the common connecting screw set pass through coaxial bores in the first segment, the connecting element, and the subsequent segment, so that the two segments and the connecting element are connected by only a single screw/nut set.
- the thickness of the connecting element is no greater than 350 mm, no greater than 300 mm, no greater than 250 mm, and no greater than 200 mm.
- all three elements can be connected with a single screw connection using a single screw/nut set, where the length of the screws must be longer than the sum of the thicknesses of the connecting element and the thicknesses of the connecting flanges of the two segments.
- the connecting element can be made of heat-treated steel, in particular 42CrMo4 or 34CrNiMo6.
- heat-treated steel is preferred here, as its fatigue strength and load-bearing capacity are significantly higher compared to structural steel, which is predominantly used in steel roller coaster structures.
- the segments can be designed as hollow steel bodies.
- they can have a cylindrical shape.
- FIG. 1A shows a simplified schematic exploded view of a support device 100 according to an embodiment of the invention.
- Fig. 1B The support device 100 is shown in its assembled state.
- the support device 100 is designed for a track section S of a roller coaster arrangement 1000.
- a section of such a roller coaster arrangement 1000 is shown here in Fig. 1C
- the support device 100 comprises a support base 10a, a support head 14a, and at least one modular segment 10, 12, 14 arranged between the support base 10a and the support head 14a, which can be force-fitted to the support base 10a and the support head 14a.
- the segment 10, 12, 14 can be configured as a support base segment 10 and/or as a support head segment 14 and/or as an intermediate segment 12 and is represented here as a representative example of these different configurations.
- the support device 100 can comprise only one segment 12, in which case the load-bearing column is formed from the single segment 12 (not shown in Fig. 1A and Fig. 1B (shown).
- the support base 10a and the support head 14a can be part of the segment 12.
- the support base 10a can also be a component of a segment 10, 12, 14 designed as a support base segment 10 and serves to anchor the support device 100 in a foundation F1.
- Fig. 1A and Fig. 1B Anchoring is achieved using the support base 10a, which includes a base plate.
- a socket design or a pin design is also possible, which will be discussed in detail later with reference to... Fig. 4A and Fig. 4B is described.
- the support head 14a can also be a component of a segment 10, 12, 14 designed as a support head segment 14 and can be connected to the rail string S to form a to transfer the static and dynamic load of the roller coaster assembly 1000 into foundation F1.
- foundation F1 can be constructed as a base slab or as a single foundation (not shown).
- the connection to the rail section S is formed by a connecting attachment 16 on the support head 14a, which receives or is connected to the rail section S. In this context, it shows Fig. 2 A detailed embodiment of the support head 14a.
- the connecting piece 16 is connected to a chord tube of the rail section S, for example by welding or bolting, depending on project-specific parameters such as the rail's height or transport capacities.
- the connecting piece 16 and the support head 14a can be made of steel.
- the in Fig. 2 The shown form of the support head 14a is, however, only one possible example. Depending on the requirements, the design of the support head 14a for connection with the rail section S can vary.
- a segment 10, 12, 14 designed as an intermediate segment 12 forms the middle section of the support device 100.
- the support device 100 can be constructed from one or more segments 10, 12, 14 connected to each other by a force-fit connection, as follows: Fig. 1A, Fig. 1B and Fig. 1C depicted.
- support beams for roller coaster structures are made of steel.
- a single steel support is highly susceptible to vibration. Consequently, these support beams require additional supports at the foundation to ensure sufficient load-bearing capacity, as needed for taller roller coaster structures such as lifts, humps, and banked turns. This results in a large space requirement at the base of the support, as multi-tiered support configurations, such as A-beams, are usually necessary.
- the support device 100 of the present invention is designed as a single support column.
- at least one segment 10, 12, 14 of the support device 100 is designed as a prestressed spun concrete hollow body.
- Centrifugally cast concrete is produced using the centrifugal casting process. This process is characterized by low material consumption, enabling the production of high-strength concrete. with high load-bearing capacity.
- the construction of the support device 100 according to the invention from spun concrete segments 10, 12, 14 with this property thus makes it possible to dispense with additional support beams at the base of the support 10a. This saves space and material.
- the visual aesthetics of the support device 100 and the roller coaster arrangement 1000 are improved, which is, for example, due to Fig. 1C as is evident.
- Segment 10, 12, 14 can absorb horizontal and vertical load components of the roller coaster arrangement 1000 contained in the dynamic and static load.
- Segment 10, 12, 14 can also have a conical or cylindrical shape.
- the segment 10, 12, 14, which is designed as an intermediate segment 12 is shown in its conical configuration.
- Fig. 3 is the intermediate segment 12 and in the Figures 4A and 4B
- the segment 10, 12, 14, designed as a support base segment 10 is shown in its cylindrical form.
- the conical design allows for better load distribution on the support device 100 and reduces material usage.
- segments 10, 12, and 14 can have a taper C greater than 5 mm/m.
- a single segment 10, 12, 14 can have a length L in a range of 10 m to 30 m and a wall thickness in a range of 80 mm to 300 mm.
- the length L can also be greater than 2 m, greater than 4 m, greater than 6 m, greater than 8 m, or greater than 10 m.
- the length L can be less than 20 m, less than 18 m, less than 16 m, less than 12 m, or less than 10 m.
- the length L can be in a range of 10 m to 20 m.
- the length L can, for example, be adapted to the available transport capacities. For a freight wagon with 6 or more wheelsets, a loading length of at least 12 m is required, so that segments 10, 12, or 14 with a length L of up to 12 m can be manufactured, thus enabling trouble-free freight transport.
- Segments 10, 12, 14 of the support base 10a ( Fig. 1A , see also Fig. 4A, Fig. 4B
- the column head 14a and the column head 14a can have a diameter ranging from 500 mm to 2500 mm.
- the column head 14a can have a smaller diameter than the column base 10a, for example, ranging from 600 mm to 800 mm.
- the column base 10a on the other hand, can have a diameter ranging from 2400 mm to 2500 mm.
- the diameter of all segments 10, 12, 14 can vary.
- the diameters D1 and D2 are decisive for the resulting taper C.
- the segments 10, 12, 14 of the support device 100 can have different tapers C. Combining a cylindrical segment 10, 12, 14 with other conical segments 10, 12, 14 is also possible.
- a force-fit connection of segment 10, 12, 14 with further segments 10, 12, 14 designed as column base segment 10, as intermediate segment 12, or as column head segment 14 can comprise a flange connection or a butt joint connection.
- Figures 1A to 1C Segments 10, 12, and 14 are shown, which are connected to each other by means of a flange connection.
- the example shown is a butt joint between two segments 10, 12, 14, made of spun concrete. illustrated. Likewise, this can be done in Fig. 3
- the segments shown, 10, 12, 14, are made of spun concrete, and the further segment, 10, 12, 14, is made of steel.
- a connecting section VBA1 of a segment 10, 12, 14 has a reduced outer diameter, which is received into another connecting section of a further segment 10, 12, 14 (made of spun concrete or steel).
- the annular space formed between the connecting sections can be filled or injected with a high-strength grout 18a.
- a ring 20a e.g., made of rubber or silicone, is provided for sealing.
- a segment 10, 12, 14 designed as a column base segment 10 can have a column base 10a at a first end and an end plate 10b at a second end opposite the first end.
- a segment 10, 12, 14 designed as a column head segment 14 can have a column head 14a at a first end and an end plate 14b at a second end opposite the first end.
- a segment 10, 12, 14 designed as an intermediate segment 12 can further have a first end plate 12a at a first end and a second end plate 12b at a second end opposite the first end.
- the end plates 10b, 12a, 12b, 14b can be force-fitted to further end plates 10b, 12a, 12b, 14b of another segment 10, 12, 14.
- segments 10, 12, 14 have, for instance, an upper, a lower, or an upper and a lower end plate or flange plate 10b, 12a, 12b, 14b, which are arranged at a lower or upper end of the support base segment 10, the support head segment 14, or the intermediate segment 12 in the assembled state and which, in the assembled state, ensure a force-fit connection between the segments 10, 12, 14 of the support device 100.
- this connection type is only exemplary, and other connection types, as already described above, are possible.
- the end plates 10b, 12a, 12b and 14b, as well as the column base 10a and column head 14a, can also compensate for construction tolerances, for example, through enlarged holes. With an enlarged hole, a sufficient pressure body is formed as a result of... Preloading the screws makes the use of thick washers preferable, as in Fig. 2 depicted.
- the column base segment 10, and/or the column head segment 14, and/or the intermediate segment 12 may further comprise prestressed steel strands running between the end plates 12a, 12b of the intermediate segment 12, and/or between the column base 10a and the end plate 10b of the column base segment 10, and/or between the column head 14a and the end plate 14b of the column head segment 14, and/or between the column base 10a and the column head 14a.
- the steel strands subject the spun concrete to compressive stress. A direct, immediate bond exists between the prestressing steel and the concrete.
- the prestressing force is applied by the bond between the concrete and the prestressing steel, as well as by wedging the strand in the column base 10a and/or the column head 14a and/or the respective end plates 10b, 12a, 12b, 14b, in particular with the holes provided in the plates 10b, 12a, 12b, 14b.
- Segments 10, 12, 14 can be made of concrete with a concrete quality class ranging from C80 to C180.
- the support device 100 can have several segments 10, 12, 14 designed as intermediate segments 12, which are arranged one above the other in a modular construction to form the single support column.
- the column base segment 10 can be connected to the foundation by the base plate enclosed in the column base 10a, by a tenon joint, or by a socket design.
- Fig. 4A A socket design in which the column base segment 10 with a column base 10a is inserted into and received in a concrete socket F2.
- the space or joint 22 between the column base segment 10 and the socket F2, and the interior of the column base segment 10 within the socket F2, is filled with stiff vibrated concrete.
- the inner surface of the socket F2F can also be smooth or rough.
- the outer surface 10R of the column base segment 10 in the socket area is intentionally roughened by the centrifugal casting process by placing dimpled sheeting into the casting mold before the centrifugal casting process.
- the column base 10a can be designed without a base plate.
- the plate can serve as an adjustment means.
- a tenon joint is also possible, which is Fig. 4B
- the figure shows a lower section of the column base segment 10 connected to a single foundation in the form of a tenon F3.
- a rubber or silicone seal 20b is provided in the illustrated embodiment.
- the column base 10a is designed without a base plate. Furthermore, the space 18b between the tenon F3 and the column base segment 10 is filled with grout.
- the further intermediate segments 12 can be designed as prestressed spun concrete hollow bodies and/or as steel bodies.
- the support device 100 can also have several cantilevers A that connect the column base segment 10, column head segment 14, or the intermediate segments 12 to the rail section S or adjacent columns.
- the different arrangement variants of the cantilever A on the segments 10, 12, 14 are described in Fig. 5A , Fig. 5B and Fig. 5C shown.
- the boom A can also be made of steel.
- Fig. 5A The cantilevers A around the cross-section of segments 10, 12, 14 are attached by means of a cylindrical ring element 24.
- the ring element 24 can be made of steel.
- the cantilever A is welded to the ring element 24.
- the ring element 24 of connection variant V1 rests on a circumferentially prestressed support profile 28.
- the space between the ring element 24 and the spun concrete segments 10, 12, 14 is filled or injected with a high-strength grout.
- a suitable sealant 26 is also provided. This connection is very well suited for connecting a cantilever A due to its high flexibility regarding positional tolerance.
- the dimensions of the ring element 24 are variable and depend on the dimensions of a corresponding segment 10, 12, 14 that surrounds the ring element 24.
- Variant V1 is suitable for predominantly torsion-free loading in the ring cuff 24. Furthermore, variant V1 is particularly suitable for predominantly compressive forces acting in the boom A.
- connection variant V2 a multi-part version of the ring element 24 is provided, which is designed as a ring sleeve. Circumferential preloading of the ring element 24 by means of the screws 30 shown in V2 enables the use of this connection under torsional loads on the ring sleeve. Furthermore, variant V2 is better suited than variant V1 to absorb the tensile loads of the boom A, since the preloading of the ring element 24 reduces the surface stresses of the ring sleeve.
- the boom A is attached to a steel intermediate segment 32 (V3) or a connecting element 34, which is designed as an adapter ring plate (V4).
- a steel intermediate segment 32 is arranged between the spun concrete segments 10, 12, 14 and fastened to the end plates 10b, 12a, 12b, 14b of the column base segment 10, the column head segment 14, or the intermediate segment 12 by flange plates 32a and 32b.
- the cantilever A can be welded or bolted to the steel intermediate segment 32.
- a thick connecting element 34 designed, for example, as an adapter ring plate, is arranged between the concrete parts.
- This connecting element has a nose section 34a oriented towards the cantilever A.
- the cantilever A is bolted to the surface of the nose section 34a on the connecting element 34 using a conventional lug connection 36 or hingedly connected using a bolt.
- the connecting element 34 is not welded, the use of heat-treated steel, such as 42CrMo4 or 34CrNiMo6, is very advantageous from a structural point of view and technically feasible.
- Steel roller coasters are constructed with ordinary structural steel with a yield strength of up to 355 MPa.
- an unwelded intermediate plate for bolting one or more cantilevers A the use of heat-treated steel is very suitable, especially since its fatigue strength and load-bearing capacity are significantly higher compared to structural steel.
- FIG. 5B - V4 illustrated connecting element 34 to this, to form a coaxial connection between two steel segments 10, 12, 14 with hollow profiles. It replaces the hollow profile connection forms used for this common purpose.
- the connecting element 34 comprises a first connecting surface FL1 at a first end of the connecting element 34.
- the first connecting surface FL1 is in releasable contact with an end of a first segment 10, 12, 14 or can be brought into contact with it.
- it has a second connecting surface FL2 at a second end of the connecting element 34 opposite the first end.
- the second connecting surface FL2 is in releasable contact with an end of another segment 10, 12, 14 or can be brought into contact with it.
- the connecting element 34 also comprises the projecting nose section 34a described above, which connects a cantilever A to the connecting element 34 by means of a lug connection 36 in a force-fit manner.
- connecting elements are welded to the segments, which, in addition to increased material usage, places corresponding demands on the segments.
- a lower segment must have a thicker wall than an upper segment to ensure sufficient load-bearing capacity of a column assembled from these segments.
- Such a connection system cannot be easily disassembled, which complicates maintenance of the segments or makes individual replacement difficult.
- the connecting element 34 according to the invention in its assembled state, is in detachable contact with the segments 10, 12, 14, without requiring any additional properties such as wall thickness for the segments 10, 12, 14.
- the segments 10, 12, can be individually replaced via this detachable contact, which simplifies maintenance.
- the first connecting surface FL1 of the connecting element 34 can be in detachable contact with a first end plate 12a, 14b arranged at the end of the first segment 12, 14.
- the second connecting surface FL2 of the connecting element 34 can also be equipped with a at the end of the further segment 10, 12, the further end plate 10b, 12b arranged is in detachable contact or is brought into contact.
- the coaxial connection of the first segment 12, 14, the connecting element 34, and the further segment 10, 12 can be achieved by a screw connection.
- connecting screws extend through coaxial bores in the connection plate 12a, 14b of the first segment 12, 14, of the connecting element 34, as well as in the connection plate 10b, 12b of the further segment 10, 12.
- the connecting element 34 can be made of heat-treated steel, in particular 42CrMo4 or 34CrNiMo6.
- the use of heat-treated steel is preferred here because its fatigue strength and load-bearing capacity are significantly higher compared to structural steel.
- a notch-free connection can be designed. This allows the stresses to be transferred very effectively and economically into the support 100.
- the use of structural steel for the connecting element 34 is also possible with a lower load on the cantilever A or a welded nose section 34a.
- the segments 10, 12, 14 can therefore furthermore be formed from hollow steel bodies, or as structural steel bodies, or as structural steel tubes and/or have a cylindrical shape. However, it is preferred according to the invention if at least one segment 10, 12, 14 is formed as a spun concrete hollow body, in particular as a prestressed spun concrete hollow body.
- Variant V5 shows a bolted connection using a steel flange AF of a cantilever A and sleeve bars 36 cast into the concrete.
- the sleeve bars are secured by tying them to a slack steel reinforcement 38 of segment 10, 12, 14.
- a flat contact surface of segment 10, 12, 14 is created for bolting the flange AF.
- FIG. 5C Another one in Fig 5C
- the variant shown, V6 depicts a joint connection of a push-pull boom A by using ejected steel blades 40.
- entire steel gusset plates can also be spun into several booms A.
- the roller coaster arrangement 1000 also includes a car arrangement (not in Fig. 1C shown) and the rail section S with at least one support device 100 described above, as in Fig. 1C Illustrated.
- the support device 100 is shown here for a section of the roller coaster arrangement 1000, which represents a lift.
- a lift, lift hill, or elevator hill represents a section of the track structure of the roller coaster arrangement 1000.
- By lifting the car arrangement onto the lift it acquires the potential energy required to travel through the track.
- the in Fig. 1C The lift shown is only an example and the support device 100 can also be used for other structures of the roller coaster arrangement 1000, especially in the case of a vertical lift or a hump.
- the roller coaster assembly 1000 with the support device 100 according to the invention is characterized by high operational and load-bearing strength, as well as good cost-effectiveness compared to conventional steel support beams.
- the technical implementation using one or more prefabricated segments 10, 12, 14 can also save costs and enables improved maintainability and accessibility.
- the slim design of the segments also results in a high architectural quality for the roller coaster assembly 100.
- the present invention offers the possibility of reducing the space required at the column base, since two- or multi-tiered column configurations of the tall track figures with low lateral load can be replaced by a single strut. This results in an attractive and appropriate design. Furthermore, it is to be expected that spun concrete columns in Compared to composite steel columns, spun concrete columns have a more favorable environmental impact over their life cycle. In addition to the reduced steel usage, the use of reinforcing steel with a high recycled content and the maintenance-free nature of the spun concrete column also positively influence its environmental footprint. Therefore, good public and societal acceptance is expected.
- the manufacturing and overall costs of a spun concrete column can be lower compared to a solid steel column for some roller coaster features. These criteria, combined with a reduction in the footprint at the column base, offer a product that should be very attractive to amusement parks.
- the invention relates to the implementation of spun concrete columns in the amusement park industry.
- the column consists of one or more segments in a cylindrical or conical design.
- the conical design of a concrete column offers optimal load-bearing behavior that follows the distribution of internal forces along the column.
- the length and diameter of the segments are determined by manufacturing and transport possibilities. There is no upper limit.
- the segments are preferably connected by bolting two flange plates together. Other design variations are possible.
- the concrete column is prestressed by spun-in steel strands, which are preferably wedged into the flange plates.
- connection at the base of the support can be made, for example, with a base plate or as a quiver design.
- the required material properties of the concrete for typical applications in roller coaster figures with low transverse loads are in the range up to C100 (100 MPa compressive strength).
- C100 100 MPa compressive strength
- the overall structural damping of this system is significantly higher than that of a solid steel column. This results in lower susceptibility to vibration, particularly in the transverse direction to the wind due to vortex excitation, as well as in the longitudinal direction to the wind.
- Construction tolerances can be compensated for by using oversized holes in the flange plates.
- the column's misalignment is minimized using standard construction methods, within the limits of what is typical for a solid steel column.
- hybrid supports made of multiple materials are also possible, consisting of a lower concrete module and an upper, solid-web steel module. Attaching a cantilever to a concrete segment is possible using steel components, such as a circumferential ring collar. Alternatively, a steel segment in the form of an adapter piece or adapter plate can be positioned between two concrete segments in various configurations. A connecting element designed as an adapter ring plate with a nose section for receiving a cantilever is particularly preferred. A connection can also be made via sleeve rods cast into the concrete module, which allow for a connection to a flange plate attached to the cantilever. Another connection option is a hinged connection or a pre-tensioned bolted connection of the cantilever to a steel blade cast into a segment. These connection methods can be used depending on the requirements.
- the present invention may also include the configurations described in the following points.
- Support device (100) according to 1 or 2, characterized in that the segment (10, 12, 14) has a conical shape or a cylindrical shape, wherein the segment (10, 12, 14) has a conicity (C) greater than 5 mm/m in the case of a conical shape.
- (Point 4) Support device (100) according to one of the preceding points, characterized in that the segment (10, 12, 14) has a length (L) in a range of 10 m to 30 m and/or a wall thickness in a range of 80 mm to 300 mm.
- Support device (100) according to one of the preceding points, characterized in that the segment (10, 12, 14), the support foot (10a), and the support head (14a) have a diameter in a range of 500 mm to 2500 mm.
- Support device (100) according to one of the preceding points, characterized in that a force-fit connection of the segment (10, 12, 14) with a segment (10, 12, 14) designed as a support foot segment (10), a segment (10, 12, 13) designed as an intermediate segment (12), and/or a segment (10, 12, 14) designed as a support head segment (14) is formed by a flange connection or a butt joint connection.
- Support device (100) according to 6 or 7, characterized in that the at least one segment (10, 12, 14) is made of concrete, and that the support base segment (10), and/or the support head segment (14), and/or the intermediate segment (12) further comprise prestressed steel strands which run through the concrete between the end plates (12a, 12b) of the intermediate segment (12) and/or between the support base (10a) and the end plate (10b) of the support base segment (10) and/or between the support head (14a) and the end plate (14b) of the support head segment (14) and/or between the support base (10a) and the support head (14a).
- Support device (100) according to one of the preceding points, characterized in that the segment (10, 12, 14) is made of concrete and comprises a concrete grade of C80 to C180.
- Support device (100) according to one of the preceding points, characterized in that the support device (100) has further segments (10, 12, 14) designed as intermediate segments (12) which are arranged one above the other in a modular construction to form the single support column.
- Support device (100) according to 10, characterized in that the further intermediate segments (12) are designed as prestressed spun concrete hollow bodies and/or as steel bodies, in particular as structural steel bodies, wherein the support device (100) further comprises several cantilevers (A) which support a segment (10, 12, 14) designed as a column base segment (10) and/or a segment (10, 12, 14) designed as a column head segment (14). 12, 14) and/or connect the intermediate segments (12) to the rail section (S) or other adjacent supports.
- cantilevers (A) which support a segment (10, 12, 14) designed as a column base segment (10) and/or a segment (10, 12, 14) designed as a column head segment (14). 12, 14) and/or connect the intermediate segments (12) to the rail section (S) or other adjacent supports.
- a ring element (24) which is arranged on the segment (10, 12, 14) and is configured to receive one or more cantilevers (A), wherein the ring element (24) is a single piece, or wherein the ring element (24) is formed in multiple parts with ring segments which generate a circumferential preload by means of a screw connection.
- Support device (100) according to 11, further comprising a steel intermediate segment (32) arranged between two segments (10, 12, 14) and designed to accommodate one boom (A) or several booms (A).
- Support device (100) according to 11, further comprising a connecting element (34) which is arranged between two segments (10, 12, 14) and is designed to accommodate one boom (A) or several booms (A).
- (Point 15) Support device (100) according to 11, characterized in that the segment (10, 12, 14) further comprises a spun-in sleeve bar (36) or several spun-in sleeve bars (36) which are arranged to connect a boom (A) or several booms (A) to the segment (10, 12, 14).
- a spun-in sleeve bar (36) or several spun-in sleeve bars (36) which are arranged to connect a boom (A) or several booms (A) to the segment (10, 12, 14).
- connecting element (34) is designed as an adapter ring plate or as an adapter circular plate.
- Connecting element (34) according to 17 or 18, characterized in that the connection of the first segment (12, 14), the further segment (10, 12) and the connecting element (34) arranged coaxially between the first segment (12, 14) and the further segment (10, 12) is made by a common screw connection which passes through three coaxial bores arranged in series in the two segments and the connecting element.
- Support device sub-assembly with a connecting element (34) according to one of points 17 to 19 and two segments (10, 12, 14) of a support device (100) of a roller coaster arrangement (1000), characterized in that the connecting element (34) is made of structural steel or quenched and tempered steel, in particular 42CrMo4 or 34CrNiMo6, and/or the segments (10, 12, 14) are designed as prestressed spun concrete hollow bodies and/or as steel bodies, in particular as structural steel bodies.
- Roller coaster arrangement (1000) comprising a car arrangement and a track (S) with at least one support device (100) according to any one of points 1 to 16.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung für einen Schienenstrang einer Achterbahnanordnung sowie eine Achterbahnanordnung mit derselben. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verbindungselement zur Verbindung von zwei Segmenten einer Stützvorrichtung mit einem Ausleger, sowie eine Stützvorrichtungsunterbaugruppe mit denselben.
- Die Verwendung von Stützen in Achterbahn-Anlagen, insbesondere als tragende statische Elemente für Schienen, ist bekannt und weit verbreitet. Hierbei kommen Tragstützen aus Stahl zum Einsatz, die jedoch wegen ihrer hohen Schwingungsanfälligkeit bei hohen Achterbahn-Strukturen (wie zum Beispiel Lifts, Humps und/oder Hochkurven) eine oder mehrere Ausfachungen erfordern. Diese mehrstelligen Stützenkonfigurationen, sogenannte A-Stützen, benötigen daher viel Platz an entsprechenden Stützenfüßen. Ebenso steigen der Materialaufwand sowie die Kosten.
- Angesichts dieser Problematik wurde die Verwendung von massiven Betonstützen in Betracht gezogen, die direkt auf der Baustelle einer solchen Achterbahn-Anlage gefertigt werden sollten. Dieses Konzept hat sich aber als ineffizient sowie kosten- und zeitaufwendig erwiesen, sodass es keine Anwendung in der Praxis gefunden hat.
- Aus dem Stand der Technik sind hingegen Schleuderbetonstützen bekannt, die herkömmlicherweise auch als Funk- oder Oberleitungsmasten eingesetzt werden. Schleuderbeton bezeichnet Betonteile, die durch ein besonderes Herstellungsverfahren (das Schleuderbetonverfahren) erzeugt werden. Die Herstellung erfolgt mithilfe von rotierenden Walzenkörpern und Stahlformen. Durch die mit 600 bis 900 Umdrehungen pro Minute rotierenden Walzen wird der eingegossene Beton infolge der Zentrifugalkräfte mit etwa 20-facher Erdbeschleunigung von innen nach außen verdichtet. Da das Überschusswasser nach innen abläuft, die schweren Betonteile aber immer weiter nach außen gedrückt werden, entsteht am Ende ein Beton mit sehr niedrigem Wasserzementgehalt, was den Schleuderbeton besonders dicht und damit auch hochfest macht. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Schleuderbetonbauteilen mit schlanker Ausführung und besonderer Tragfähigkeit. Dabei wird hochfester Beton bis zu einer Betongüteklasse C100 standardmäßig produziert, der Einsatz von ultrahochfestem Beton (UHPC) bietet die Betongüteklasse bis C180.
- Weitere Vorteile der Schleuderbeton-Technologie sind vor allem die hohe Lebensdauer der Schleuderbetonbauteile, ein beschleunigter Baufortschritt aufgrund der werkseitigen Vormontage und die daraus eingesparten Kosten sowie verbesserte Verformungseigenschaften. In Verbindung mit vorgespannten Stahllitzen, die den Schleuderbeton unter Druckspannung setzen, kann eine Rissbildung weiter reduzieren werden, was die Verwendung von Schleuderbeton noch attraktiver macht.
- In diesem Zusammenhang beschreibt die Druckschrift
DE 10 2012 110 184 A1 beispielsweise eine Stahlbetonstütze für ein Gebäudetragwerk, die aus ultrahochfestem Beton (Ultra High Performance Concrete (UHPC)) mit einer Betongüteklasse von wenigstens C115 hergestellt ist. Eine solche Stütze kann aus mehreren Segmenten gebildet werden, die beispielsweise mittels einer Flanschverbindung miteinander verbunden werden. Eine solche Flanschverbindung ist aus der DruckschriftDE 102014 104439 B4 bekannt. In der DruckschriftEP 2 757 213 A2 ist ferner ein Fundament für eine Stütze beschrieben. - Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stützvorrichtung für einen Schienenstrang einer Achterbahnanordnung bereitzustellen, die zum einen eine optimale Tragfähigkeit und zum anderen einen reduzierten Platz- und Materialbedarf aufweist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Stützvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Insbesondere wird diese Aufgabe gelöst durch eine Stützvorrichtung einer Achterbahnanordnung, die einen Stützenfuß des untersten Segmentes der Stützvorrichtung, z. B. in Form einer Fußplatte zur Verankerung der Stützvorrichtung in einem Fundament, einen Stützenkopf, der mit dem Schienenstrang verbindbar ist, um eine statische und dynamische Last der Achterbahnanordnung in die Stützvorrichtung und dann weiter in das Fundament abzuleiten, und zumindest einen zwischen dem Stützenfuß und dem Stützenkopf angeordneten modulartigen Segment umfasst, das zwischen dem Stützenfuß und dem Stützenkopf verläuft. Dabei ist vorgesehen, dass die Stützvorrichtung als einzelne Tragsäule ausgebildet ist. In der folgenden Beschreibung wird ein Segment als Stützenfuß-, Stützenkopf- oder Zwischensegment bezeichnet, abhängig von der Anwendung.
- Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das zumindest eine Segment als vorgespannter Schleuderbetonhohlkörper ausgebildet ist. Die Verwendung von Schleuderbeton gewährleistet eine hohe Tragfähigkeit sowie eine hohe Gesamtstrukturdämpfung der Stützvorrichtung. Das führt zu einer geringen Schwingungsanfälligkeit, insbesondere infolge von Wirbelerregungsphänomenen in Richtung Quer zur Windeinwirkung. Hierdurch kann die Stützvorrichtung als einzelne Tragsäule ausgebildet werden, die ohne zusätzliche Stützträger auskommt. Somit wird auch ein Flächenbedarf am Stützenfuß reduziert, da keine mehrstelligen Stützenkonfigurationen mehr notwendig sind (wie beispielsweise bei einer Stützenkonfiguration aus Stahl). Es entsteht ein attraktives und angemessenes Design. Zudem erhält die Stützvorrichtung durch die Vorspannung des Spannstahls eine hohe Steifigkeit, d. h. im Vergleich mit einem vergleichbaren, nicht vorgespanntem Stahl-Beton-Bauteil, treten bei hohen Lasten geringere Verformungen auf. Dies ermöglicht es, sie für hohe Strukturen einer Achterbahnanordnung, wie zum Beispiel Lifts einzusetzen. Ferner verbraucht die Herstellung des Segments aufgrund der Schleuderbeton-Konstruktionsweise deutlich weniger Material.
- Das Segment kann dabei in der dynamischen und statischen Last enthaltene horizontale und vertikale Lastanteile der Achterbahnanordnung aufnehmen.
- Weiterhin kann das Segment eine konische Form oder eine zylindrische Form aufweisen. Beispielsweise verbessert eine konische Ausführungsform des Segments zusätzlich das Trageverhalten, insbesondere bei Verwendung von weiteren als Zwischensegmenten ausgebildeten Segmenten, da sie dem Verlauf der Schnittgrößen entlang der Stützvorrichtung folgt. Dadurch bildet sich eine aus statischer Sicht optimale Form der Tragstruktur.
- In diesem Zusammenhang kann das Segment eine Konizität größer als 5 mm/m aufweisen.
- Ferner kann das Segment eine Länge in einem Bereich von 10 m bis 30 m und/oder eine Wanddicke in einem Bereich von 80mm bis 300 mm aufweisen. Durch die Auswahl der Segmentlängen kann die Anzahl der Segmente an entsprechende Transportkapazitäten (beispielsweise entsprechend an die Größe und/oder Länge eines Schiffcontainers, oder einer Lastwagenladefläche) angepasst werden. Dadurch lassen sich unnötige Sondertransportkosten vermeiden. Auch sind aufgrund der hohen Wanddicke alle o. e. Segmente weniger anfällig für Vandalismus-Risiken.
- Das Segment, der Stützenfuß, und der Stützenkopf können einen Durchmesser in einem Bereich von 500 mm bis 2500 mm aufweisen. Beispielsweise kann der Stützenkopf eines als Stützenkopfsegment ausgebildeten Segmentes einer 60 Meter langen Stützvorrichtung einen Durchmesser von 800 mm, und der Stützenfuß eines als Stützenfußsegment ausgebildeten Segmentes einen Durchmesser von 2300 mm aufweisen.
- Eine kraftschlüssige Verbindung des Segments mit einem als Stützenfußsegment ausgebildeten Segment, einem als Zwischensegment ausgebildeten Segment, und/oder einem als Stützenkopfsegment ausgebildeten Segment kann durch eine Flanschverbindung oder eine Steckstoßverbindung ausgebildet sein. Die Verbindungsformen können je nach Anforderung gewählt werden.
- Beispielsweise kann ein als Stützenfußsegment ausgebildetes Segment an einem ersten Ende den Stützenfuß und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte aufweisen. Ebenso kann ein als Stützenkopfsegment ausgebildetes Segment an einem ersten Ende den Stützenkopf und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte aufweisen. Ein als Zwischensegment ausgebildetes Segment kann jeweils an einem ersten Ende eine erste Abschlussplatte und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine zweite Abschlussplatte aufweisen. Die Abschlussplatten können mit weiteren Abschlussplatten eines weiteren Segments kraftschlüssig verbindbar sein. Beispielsweise kann das Zwischensegment eine untere und eine obere Abschlussplatte aufweisen, die an einem unteren bzw. oberen Ende des Zwischensegments im aufgebauten Zustand angeordnet ist, und die mit einer unteren bzw. oberen Abschlussplatte eines weiteren Zwischensegments kraftschlüssig verbindbar ist. Diese Form ähnelt der von Stahlvollwandstützen und ermöglicht es, die Stützvorrichtung in bestehende Montage- und Wartungsprozesse von Achterbahn-Anlagen zu integrieren.
- Mittels der Abschlussplatten und/oder dem Stützenfuß und Stützenkopf können ferner Bautoleranzen ausgeglichen werden. Ein Ausgleich der Bautoleranzen kann beispielsweise durch übergroße Löcher in den Abschlussplatten realisiert werden. Für die vertikale Justierung der Stützvorrichtung kann hochfester Mörtel unter einer Fußplatte verwendet werden.
- Weiterhin kann das Stützenfußsegment, das Stützenkopfsegment oder das Zwischensegment vorgespannte Stahllitzen aufweisen, die zwischen den Abschlussplatten des Zwischensegments oder zwischen dem Stützenfuß und der Abschlussplatte des Stützfußsegments oder zwischen dem Stützenkopf und der Abschlussplatte des Stützenkopfsegments oder zwischen dem Stützenfuß und dem Stützenkopf verlaufen. Diese geradegeführte vorgespannte Stahllitzen setzen den eingebrachten Schleuderbeton unter Druckspannung. Vorzugsweise werden Stahllitzen mit ø11 bis ø15.7 mm verwendet, z. B. in der Festigkeit St 1660/1860. Die Stahllitzen können durch Keilverankerung in einer Abschlussplatte oder durch sofortigen Verbund direkt im Beton verankert werden. Die Stahllitzen können vor dem Schleuderverfahren leicht vorgespannt werden, um die Spannlitzen in die geplante Lage zu bringen. Eine finale Vorspannung kann auch stufenweise aufgebracht werden, wichtig ist aber, dass bei einer maximalen Vorspannung der Beton ausreichend fließfähig ist. Die Langzeit-Effekte die zu dem Vorspannverlust führen, wie z. B. Kriechen und Schwinden des Betons oder Relaxation, sind ebenfalls bei der Bemessung rechnerisch zu berücksichtigen. Im Lasteinleitungsbereich ist zusätzlich eine Spaltzugbewehrung anzuordnen. Bei Bedarf kann im Querschnitt zusätzlich Schlaffstahl angeordnet werden.
- Das Segment kann dabei aus Beton hergestellt sein, das eine Betongüteklasse von C80 bis C180 umfasst. Hierdurch können die eingangs genannten Eigenschaften bezüglich Tragfestigkeit, Schwingungsanfälligkeit, Verformungsverhalten und Lebensdauer erhalten werden.
- Wie oben bereits erwähnt, kann die Stützvorrichtung weitere als Zwischensegmente ausgebildete Segmente aufweisen, die in modularer Bauweise übereinander angeordnet werden, um die einzelne Tragsäule zu bilden.
- Die weiteren Zwischensegmente können als vorgespannte Schleuderbetonholkörper und/oder als Stahlkörper ausgebildet sein. Dadurch werden Hybridlösungen mit Schleuderbeton- und Stahlsegmenten erhalten. Beispielsweise kann ein unterer Abschnitt der Stützvorrichtung Schleuderbetonsegmente und ein oberer Abschnitt Stahlsegmente umfassen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Stützvorrichtung ferner mehrere Ausleger aufweisen, die ein als Stützenfußsegment ausgebildetes Segment und/oder ein als Stützenkopfsegment ausgebildetes Segment und/oder die Zwischensegmente der Stützvorrichtung mit dem Schienenstrang oder mit anderen benachbarten Stützen der Achterbahnanordnung verbinden.
- Die Stützvorrichtung kann ferner ein Ringelement aufweisen, das einen oder mehreren Ausleger aufnehmen kann.
- Das Ringelement kann dabei mehrteilig ausgebildet sein und eine umlaufende Vorspannung aufweisen.
- In einer weiteren Ausführungsform kann die Stützvorrichtung ein Stahlzwischensegment aufweisen, das zwischen zwei Segmenten angeordnet ist und einen oder mehrere Ausleger aufnimmt.
- Ebenso kann sie ein Verbindungselement aufweisen, das zwischen zwei Segmenten angeordnet ist und einen Ausleger oder mehrere Ausleger aufnimmt.
- Das Segment kann ferner einen eingeschleuderten Muffenstab oder mehrere eingeschleuderte Muffenstäbe aufweisen, die einen Ausleger oder mehrere Ausleger mit dem Segment verbinden.
- In einem weiteren Beispiel kann ein Ausleger durch eine Gelenkverbindung oder eine vorgespannte Schraubverbindung an einem eingeschleuderten Stahlschwert des Segmentes angeordnet sein. Je nach Anforderung können diese Verbindungsmöglichkeiten eingesetzt und miteinander kombiniert werden.
- Ein als Stützenfußsegment ausgebildetes Segment kann durch eine in dem Stützenfuß umfasste Fußplatte, durch eine Zapfenverbindung, oder durch eine Köcherausführung mit dem Fundament verbunden sein.
- Die obige Aufgabe wird auch gelöst durch eine Achterbahnanordnung umfassend eine Wagenanordnung und einen Schienenstrang mit zumindest einer oben beschriebenen Stützvorrichtung.
- Ein Verbindungselement zur Ausbildung einer Verbindung zweier Segmente einer Stützvorrichtung für eine Achterbahnanordnung mit wenigstens einem Ausleger umfasst eine erste Verbindungsfläche an einem ersten Ende des Verbindungselements, wobei die erste Verbindungsfläche in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines ersten Segments ist oder gebracht werden kann; eine zweite Verbindungsfläche an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Verbindungselements, wobei die zweite Verbindungsfläche in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines weiteren Segments ist oder gebracht werden kann; und einen vorstehenden Nasenteil, das dazu eingerichtet ist, den wenigstens einen Ausleger mittels einer Laschenverbindung kraftschlüssig mit dem Verbindungselement zu verbinden.
- Ein solches Verbindungselement ermöglicht eine einfache und effiziente Verbindung zweier Segmente, wobei das Verbindungselement ferner mittels des Nasenteils in der Lage ist einen oder mehrere Ausleger der Achterbahnanordnung aufzunehmen. Hierbei wird durch eine optimale Auswahl der Übergangsradien des Nasenteils ein kerbarmen Anschluss realisiert. Somit können die Spannungen sehr effektiv und wirtschaftlich in die Stütze eingeleitet werden.
- Das Verbindungselement kann beispielsweise als Adapterringplatte oder als Adapterkreisplatte ausgebildet sein.
- In einer Ausführungsform kann die erste Verbindungsfläche des Verbindungselements mit einer an dem Ende des ersten Segments angeordneten ersten Abschlussplatte in lösbaren Kontakt sein oder gebracht werden.
- Ebenso kann die zweite Verbindungsfläche des Verbindungselements mit einer an dem Ende des weiteren Segments angeordneten weiteren Abschlussplatte in lösbaren Kontakt sein oder gebracht werden.
- Die koaxiale Verbindung des ersten Segments, des Verbindungselements und des weiteren Segments kann durch eine Schraubverbindung erfolgen. Die Verbindung des ersten Segments, des weiteren Segments und des zwischen dem ersten Segment und dem weiteren Segment angeordneten Verbindungselement kann also durch eine gemeinsame Schraubverbindung, die insbesondere durch koaxiale Bohrungen in den zwei Segmenten und dem Verbindungselement hindurch verläuft, erfolgen. Es erfolgt also eine Verbindung des ersten Segments, des weiteren Segments und des koaxial zwischen dem ersten Segment und dem weiteren Segment angeordneten Verbindungselement durch gemeinsame Schraubverbindungen, die jeweils durch drei in Reihe angeordnete koaxiale Bohrungen in den zwei Segmenten und dem Verbindungselement hindurch verlaufen. Hierbei verlaufen die Schrauben des gemeinsamen Verbindungsschraubensatzes durch koaxiale Bohrungen in dem ersten Segment, dem Verbindungselement und dem weiteren Segment, sodass die zwei Segmente und das Verbindungselement nur durch einen einzigen Schrauben/Mutternsatz verbunden werden. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Dicke des Verbindungselements nicht größer als 350 mm, nicht größer als 300 mm, nicht größer als 250 mm, und nicht größer als 200 mm ist. Somit können alle drei Elemente mit nur einer einzigen Schraubverbindung durch einen einzigen Schrauben/Mutternsatz verbunden werden, wobei die Länge der Schrauben länger sein muss, als die Summe der Dicken des Verbindungselements sowie der Dicken der Verbindungsflansche der zwei Segmente.
- Weiterhin kann das Verbindungselement aus Vergütungsstahl, insbesondere 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 hergestellt sein. Die Verwendung von Vergütungsstahl ist hierbei bevorzugt, da insbesondere die Betriebsfestigkeit und die Tragfähigkeit im Vergleich mit Baustahl, der vorwiegend in Stahlachterbahnanordnungen eingesetzt wird, wesentlich höher ist.
- Die Segmente können als Stahlhohlkörper ausgebildet sein.
- Ferner können sie eine zylindrische Form aufweisen.
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1A eine schematische perspektivische Explosionszeichnung einer Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 1B eine schematische perspektivische Ansicht der Stützvorrichtung im aufgebauten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 1C eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Achterbahnanordnung mit der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 1D eine schematische perspektivische Seitenansicht eines Stützenfuß-, Stützenkopf- oder Zwischensegments der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Stützkopfes der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 3 eine schematische perspektivische Schnittansicht einer Verbindung zweier Segmente der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 4A eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Stützfußes der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
Fig. 4B eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Stützfußes der Stützvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 5A eine schematische perspektivische Ansicht zweier Verbindungsvarianten eines auf der Stützvorrichtung angeordneten Auslegers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
Fig. 5B eine schematische perspektivische Ansicht zweier Verbindungsvarianten eines auf der Stützvorrichtung angeordneten Auslegers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und. -
Fig. 5C eine schematische perspektivische Ansicht zweier Verbindungsvarianten eines auf der Stützvorrichtung angeordneten Auslegers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
Fig. 1A zeigt eine vereinfachte schematische Explosionszeichnung einer Stützvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. InFig. 1B ist die Stützvorrichtung 100 im aufgebauten Zustand dargestellt. Die Stützvorrichtung 100 ist ausgelegt für einen Schienenstrang S einer Achterbahnanordnung 1000. Ein Abschnitt einer solchen Achterbahnanordnung 1000 ist hierbei inFig. 1C gezeigt. Die Stützvorrichtung 100 umfasst einen Stützenfuß 10a, einen Stützenkopf 14a und zumindest ein zwischen dem Stützenfuß 10a und dem Stützenkopf 14a angeordnetes modulartiges Segment 10, 12, 14 das mit dem Stützenfuß 10a und dem Stützenkopf 14a kraftschlüssig verbindbar ist. Das Segment 10, 12, 14 kann als Stützenfußsegment 10 und/oder als Stützenkopfsegment 14 und/oder als Zwischensegment 12 ausgebildet sein und steht hier stellvertretend für diese verschiedenen Ausgestaltungen. Ferner kann die Stützvorrichtung 100 lediglich ein Segment 12 umfassen, wobei in diesem Fall die Tragsäule aus dem einen Segment 12 ausgebildet ist (nicht inFig. 1A und Fig. 1B gezeigt). Ferner kann in dieser Ausführungsform der Stützenfuß 10a und der Stützenkopf 14a Bestandteil des Segments 12 sein. - Der Stützenfuß 10a kann aber ebenso ein Bestandteil eines als Stützenfußsegment 10 ausgebildeten Segmentes 10, 12, 14 sein und dient zur Verankerung der Stützvorrichtung 100 in einem Fundament F1. In
Fig. 1A und Fig. 1B wird eine Verankerung mittels des Stützenfußes 10a, der eine Fußplatte umfasst, realisiert. Ebenso ist eine Köcherausführung oder eine Zapfenausführung möglich, was später noch im Detail mit Bezug aufFig. 4A und Fig. 4B beschrieben wird. - Der Stützenkopf 14a kann auch ein Bestandteil eines als Stützenkopfsegment 14 ausgebildeten Segmentes 10, 12, 14 sein und ist mit dem Schienenstrang S verbindbar, um eine statische und dynamische Last der Achterbahnanordnung 1000 in das Fundament F1 abzuleiten. Wie in
Fig. 1A bis Fig. 1C dargestellt, kann das Fundament F1 in Form einer Bodenplatte ausgeführt werden, oder als Einzelfundament (nicht dargestellt). In dem inFig. 1A und Fig. 1B gezeigten Beispiel wird die Verbindung mit dem Schienenstrang S durch einen Verbindungsaufsatz 16 am Stützenkopf 14a gebildet, der den Schienenstrang S aufnimmt bzw. mit diesem verbunden ist. In diesem Zusammenhang zeigtFig. 2 eine Ausführungsform des Stützenkopfes 14a im Detail. Hierbei ist der Verbindungsaufsatz 16 mit einem Gurtrohr des Schienenstrangs S verbunden, zum Beispiel verschweißt, oder verschraubt, abhängig von den projektspezifischen Parametern wie z. B. Bauhöhe der Schiene oder Transportkapazitäten. Der Verbindungsaufsatz 16 sowie der Stützenkopf 14a können aus Stahl gefertigt sein. Die inFig. 2 gezeigte Form des Stützenkopfes 14a ist jedoch nur ein mögliches Beispiel. Je nach Anforderung kann die Ausgestaltung des Stützenkopfes 14a zur Verbindung mit dem Schienenstrang S variieren. - Ein als Zwischensegment 12 ausgebildetes Segment 10, 12, 14 bildet den mittleren Abschnitt der Stützvorrichtung 100. Die Stützvorrichtung 100 kann aus einem oder mehreren miteinander kraftschlüssig verbundenen Segmenten 10, 12, 14 aufgebaut sein wie
Fig. 1A, Fig. 1B undFig. 1C dargestellt. - Herkömmlicherweise werden durch solche Stützelemente gebildete Stützträger für Achterbahnanordnungen aus Stahl hergestellt. Eine einstellige Stütze aus Stahl weist jedoch eine hohe Schwingungsanfälligkeit auf. Folglich müssen bei diesen Stützträgern zusätzliche Träger am Fundament bereitgestellt werden, um so eine ausreichende Tragfähigkeit, wie sie beispielsweise bei höheren Achterbahnstrukturen wie Lifts, Humps, und Hochkurven nötig ist, zu gewährleisten. Hierdurch ist der Platzbedarf am Stützenfuß sehr groß, da meist mehrstellige Stützenkonfigurationen wie zum Beispiel A-Träger erforderlich sind.
- Die Stützvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung ist als einzelne Tragsäule ausgebildet. Hierbei ist das zumindest eine Segment 10, 12, 14 der Stützvorrichtung 100 als vorgespannter Schleuderbetonhohlkörper ausgebildet.
- Schleuderbeton wird durch das Schleuderbetonverfahren hergestellt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch einen geringen Materialverbrauch aus, mittels welchem hochfester Beton mit einer hohen Tragfähigkeit gewonnen wird. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 100 aus Schleuderbetonsegmenten 10, 12, 14 mit dieser Eigenschaft ermöglicht es somit auf zusätzliche Stützträger am Stützenfuß 10a zu verzichten. Hierdurch kann Platz und Material eingespart werden. Zugleich wird die optische Ästhetik der Stützvorrichtung 100 sowie der Achterbahnanordnung 1000 verbessert, was beispielsweise aus
Fig. 1C ersichtlich ist. - Das Segment 10, 12, 14 kann dabei in der dynamischen und statischen Last enthaltene horizontale und vertikale Lastanteile der Achterbahnanordnung 1000 aufnehmen.
- Das Segment 10, 12, 14 kann ferner eine konische Form oder eine zylindrische Form aufweisen. In
Fig. 1A bis Fig.1C ist z. B. das als Zwischensegment 12 ausgebildete Segment 10, 12, 14 in der konischen Ausgestaltung dargestellt. InFig. 3 ist das Zwischensegment 12 und in denFiguren 4A und 4B ist das als Stützenfußsegment 10 ausgebildete Segment 10, 12, 14 in der zylindrischen Form dargestellt. Die konische Ausgestaltung ermöglicht eine bessere Lastaufteilung auf die Stützvorrichtung 100 und wirkt sich sparsam auf den Materialaufwand aus. - Insbesondere kann das Segment 10, 12, 14 eine Konizität C von größer als 5 mm/m aufweisen. Die Konizität berechnet sich durch folgende Formel:
wobei D1 den Durchmesser des Segments 10, 12, 14 an einem ersten Ende des Segments 10, 12, 14 angibt, D2 den Durchmesser an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Segments 10, 12, 14 angibt und L die Länge des Segments 10, 12, 14 angibt. Dies ist vereinfacht inFig. 1D dargestellt. - Die Konizität C kann beispielsweise einen Wert aufweisen, der größer als 10 mm/m, größer als 15 mm/m, größer als 20 mm/m, größer als 25 mm/m, oder größer als 30 mm/m ist. Ebenso kann die Konizität C einen Wert aufweisen, der kleiner als 100 mm/m, kleiner als 80 mm/m, kleiner als 60 mm/m, kleiner als 40 mm/m, kleiner als 20 mm/m, kleiner als 18 mm/m, kleiner als 16 mm/m, kleiner als 14 mm/m, kleiner als 12 mm/m, oder kleiner als 10 mm/m ist. Weiterhin kann die Konizität C in einer Ausführungsform in einem Bereich von 20 mm/m bis 25 mm/m liegen.
- In einer weiteren Ausführungsform kann ein einzelnes Segment 10, 12, 14 eine Länge L in einem Bereich von 10 m bis 30 m und eine Wanddicke in einem Bereich von 80 mm bis 300 mm aufweisen. Die Länge L kann auch einen Wert aufweisen, der größer als 2 m, größer als 4 m, größer als 6 m, größer als 8 m, oder größer als 10 m ist. Ebenso kann die Länge L kleiner als 20 m, kleiner als 18 m, kleiner als 16 m, kleiner als 12 m, oder kleiner als 10 m sein. Insbesondere kann die Länge L in einem Bereich von 10 m bis 20 m liegen. Die Länge L kann zum Beispiel an die vorhandenen Transportkapazitäten angepasst werden. Für einen Güterwagon mit 6 oder mehr Radsätzen beträgt eine Ladelänge mindestens 12 m, so dass Segmente 10, 12 oder 14 mit einer Länge L bis zu 12 m gefertigt werden können, die somit einen problemlosen Gütertransport ermöglichen.
- Das Segment 10, 12, 14 der Stützenfuß 10a (
Fig. 1A , siehe auchFig. 4A, Fig. 4B ) und der Stützenkopf 14a können ferner einen Durchmesser in einem Bereich von 500 mm bis 2500 mm aufweisen. Der Stützenkopf 14a kann im Vergleich zu dem Stützenfuß 10a einen kleineren Durchmesser aufweisen, beispielsweise in einem Bereich von 600 mm bis 800 mm. Der Stützenfuß 10a hingegen kann z. B. einen Durchmesser in einem Bereich von 2400 mm bis 2500 mm aufweisen. Der Durchmesser von allen Segmenten 10, 12, 14 kann variieren. Im Hinblick auf eine konische Ausgestaltung eines Segments 10, 12, 14 sind die Durchmesser D1 und D2 ausschlaggebend für die resultierende Konizität C. Unabhängig voneinander können die Segmente 10, 12, 14 der Stützvorrichtung 100 verschiedene Konizitäten C aufweisen. Die Kombinierung eines zylindrischen Segmentes 10, 12, 14 mit anderen konischen Segmenten 10, 12, 14 ist auch möglich. - Eine kraftschlüssige Verbindung des Segments 10, 12, 14 mit weiteren als Stützenfußsegment 10, als Zwischensegment 12, oder als Stützenkopfsegment 14 ausgebildeten Segmenten 10, 12, 14 kann hierbei eine Flanschverbindung oder eine Steckstoßverbindung umfassen. Die
Figuren 1A bis 1C zeigen Segmente 10, 12, 14, die mittels einer Flanschverbindung miteinander verbunden werden bzw. sind. Weiterhin ist in dem inFig. 3 dargestellten Beispiel eine Steckstoßverbindung zweier Segmente 10, 12, 14, aus Schleuderbeton, illustriert. Ebenso kann das inFig. 3 dargestellte Segmente 10, 12, 14 aus Schleuderbeton und das weitere Segment 10, 12, 14 aus Stahl hergestellt sein. - Wie aus
Fig. 3 ersichtlich, weist bei der Steckstoßverbindung ein Verbindungsabschnitt VBA1 eines Segmentes 10, 12, 14 einen verringerten Außendurchmesser auf, der in einen weiteren Verbindungsabschnitt eines weiteren Segments 10, 12, 14 (aus Schleuderbeton oder Stahl) aufgenommen ist. Der zwischen den Verbindungsabschnitten gebildete Ringraum kann mit einer hochfesten Vergussmasse 18a vergossen oder verpresst werden. Zur Abdichtung wird ein Ring 20a z.B. aus Gummi oder Silikon bereitgestellt. - Ein als Stützenfußsegment 10 ausgebildetes Segment 10, 12, 14 kann an einem ersten Ende den Stützenfuß 10a und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte 10b aufweisen. Ein als Stützenkopfsegment 14 ausgebildetes Segment 10, 12, 14 kann an einem ersten Ende den Stützenkopf 14a und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte 14b aufweisen. Ein als Zwischensegment 12 ausgebildetes Segment 10, 12, 14 kann ferner jeweils an einem ersten Ende eine erste Abschlussplatte 12a und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine zweite Abschlussplatte 12b aufweisen. Die Abschlussplatten 10b, 12a, 12b, 14b können mit weiteren Abschlussplatten 10b, 12a, 12b, 14b eines weiteren Segments 10, 12, 14 kraftschlüssig verbindbar sein.
- In dem in
Fig. 1A und Fig. 1B gezeigten Beispiel weisen die Segmente 10, 12, 14 beispielsweise eine obere, eine untere oder eine obere und eine untere Abschluss- bzw. Flanschplatte 10b, 12a, 12b, 14b auf, die an einem unteren oder oberen Ende des Stützenfußsegments 10, des Stützenkopfsegments 14, oder des Zwischensegments 12 im aufgebauten Zustand angeordnet sind und die im aufgebauten Zustand eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Segmenten 10, 12, 14 der Stützvorrichtung 100 sicherstellt. Diese Verbindungsform ist jedoch nur beispielhaft und weitere Verbindungsformen, wie oben bereits beschrieben, sind möglich. - Die Abschlussplatten 10b, 12a, 12b und 14b sowie der Stützenfuß 10a und Stützenkopf 14a können ferner Bautoleranzen ausgleichen, beispielsweise durch vergrößerte Löcher. Bei einem vergrößerten Loch wird zur Bildung eines ausreichenden Druckkörpers infolge von Vorspannung der Schrauben die Verwendung dicker Unterlegscheiben bevorzugt, wie in
Fig. 2 dargestellt. - Das Stützenfußsegment 10, und/oder das Stützenkopfsegment 14, und/oder das Zwischensegment 12 können ferner vorgespannte Stahllitzen aufweisen, die zwischen den Abschlussplatten 12a, 12b des Zwischensegments 12 und/oder zwischen dem Stützenfuß 10a und der Abschlussplatte 10b des Stützfußsegments 10 und/oder zwischen dem Stützenkopf 14a und der Abschlussplatte 14b des Stützenkopfsegments 14 und/oder zwischen dem Stützenfuß 10a und dem Stützenkopf 14a verlaufen. Die Stahllitzen setzen den eingebrachten Schleuderbeton unter Druckspannung. Hierbei ist ein direkter - sofortiger Verbund zwischen Spannstahl und Beton vorhanden. Durch den Verbund zwischen Beton und Spannstahl sowie ein Verkeilen der Litze in dem Stützenfuß 10a und/oder dem Stützenkopf 14a und/oder den jeweiligen Abschlussplatten 10b, 12a, 12b, 14b insbesondere mit den in den Platten 10b, 12a, 12b, 14b eingebrachten Löchern, wird die Spannkraft aufgebracht.
- Das Segment 10, 12, 14 kann dabei aus Beton hergestellt sein, das eine Betongüteklasse von C80 bis C180 umfasst.
- Wie bereits beschrieben, kann die Stützvorrichtung 100 mehrere als Zwischensegmente 12 ausgebildete Segmente 10, 12, 14 aufweisen, die in modularer Bauweise übereinander angeordnet werden, um die einzelne Tragsäule zu bilden.
- Wie bereits erwähnt, kann das Stützenfußsegment 10 durch die in dem Stützenfuß 10a umfasste Fußplatte, durch eine Zapfenverbindung, oder durch eine Köcherausführung mit dem Fundament verbunden sein. In diesem Zusammenhang zeigt
Fig. 4A eine Köcherausführung, in welcher das Stützenfußsegment 10 mit einem Stützenfuß 10a in einen Betonköcher F2 eingesetzt und darin aufgenommen wird. Der Raum bzw. die Fuge 22 zwischen dem Stützenfußsegment 10 und dem Köcher F2 und der Innenraum des Stützenfußsegmentes 10 im Köcher F2 wird mit steifem Rüttelbeton ausgefüllt. Die Innenfläche des Köchers F2F kann ebenfalls glatt oder rau sein. Vorzugsweise wird die Außenfläche 10R des Stützenfußsegments 10 im Köcherbereich durch das Schleuderbetonverfahren mittels Platzierens von Noppenfolien in die Schleuderform vor dem Schleudergang planmäßig rau gefertigt. Der Stützenfuß 10a kann ohne Fußplatte ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform mit einer Fußplatte (nicht dargestellt) kann die Platte als Justierungsmittel dienen. In einer weiteren Ausführungsform ist auch eine Zapfenverbindung möglich, die inFig. 4B dargestellt ist. Hierbei steht ein unterer Abschnitt des Stützenfußsegmentes 10 in Verbindung mit einem Einzelfundament in Form eines Zapfens F3. Wie bei der Steckstoßverbindung, ist bei der dargestellten Ausführungsvariante eine Dichtung 20b aus Gummi oder Silikon bereitgestellt. Der Stützenfuß 10a wird ohne einer Fußplatte ausgeführt. Ferner ist der Zwischenraum 18b des in dem Stützenfußsegment 10 aufgenommen Zapfens F3 mit Vergußmörtel ausgefüllt. - Die weiteren Zwischensegmente 12 können als vorgespannte Schleuderbetonhohlkörper und/oder als Stahlkörper ausgebildet sein. Hierbei kann die Stützvorrichtung 100 ferner mehrere Ausleger A aufweisen, die das Stützenfußsegment 10, Stützenkopfsegment 14 oder die Zwischensegmente 12 mit dem Schienenstrang S oder benachbarten Stützen verbinden. Die unterschiedlichen Anordnungsvarianten des Auslegers A an das Segment 10, 12, 14 sind in
Fig. 5A ,Fig. 5B undFig. 5C dargestellt. Der Ausleger A kann ferner aus Stahl gefertigt sein. - Beispielsweise können bei zwei dargestellten Varianten in
Fig. 5A die Ausleger A um den Querschnitt der Segmente 10, 12, 14 mithilfe eines zylindrischen Ringelements 24 befestigt sein. Das Ringelement 24 kann aus Stahl hergestellt sein. Der Ausleger A ist in dieser Ausführungsform mit dem Ringelement 24 verschweißt. Das Ringelement 24 der Verbindungsvariante V1 liegt auf einem umlaufend vorgespannten Auflagerprofil 28. Insbesondere wird bei einer konischen Ausgestaltung des Stützenfußsegments 10, des Stützenkopfsegments 14 oder des Zwischensegments 12, eine Relativbewegung des Ringelements 24 in Längsrichtung der Stützvorrichtung 100 vermieden, wobei das Auflagerprofil 28 nur als sekundäre Abrutschsicherung und zur Abdichtung dient. Der Raum zwischen dem Ringelement 24 und Schleuderbetonsegment 10, 12 14 wird mit einer hochfesten Vergussmasse vergossen oder verpresst. Eine obige Abdichtung mit einer geeigneten Spachtelmasse 26 ist auch bereitgestellt. Diese Verbindung ist aufgrund der hohen Flexibilität bezüglich der Lagetoleranz sehr gut für den Anschluss eines Auslegers A geeignet. Die Bemaßung des Ringelements 24 ist dabei variabel und richtet sich nach der Bemaßung eines entsprechenden Segments 10, 12, 14 das das Ringelement 24 umgibt. - Die Variante V1 ist für überwiegend torsionsfreie Belastung in der Ringmanschette 24 geeignet. Ferner ist die Variante V1 für überwiegend einwirkende Druckkräfte im Ausleger A besonders geeignet.
- Bei der Verbindungsvariante V2 ist eine mehrteilige Ausführung des Ringelementes 24 bereitgestellt, das als Ringmanschette ausgebildet ist. Eine umlaufende Vorspannung des Ringelements 24 mithilfe der in V2 dargestellten Schrauben 30 ermöglicht den Einsatz dieser Verbindung bei einer Torsionsbelastung der Ringmanschette. Ferner ist die Variante V2 im Vergleich zur Variante V1 besser geeignet, die Zugbelastungen des Auslegers A aufzunehmen, da durch Vorspannung des Ringelementes 24 die Oberflächenspannungen der Ringmanschette begünstigt werden.
- Bei weiteren zwei in
Fig. 5B dargestellten Varianten wird der Ausleger A auf einen Stahlzwischensegment 32 (V3) oder einem Verbindungselement 34, das als Adapterringplatte ausgebildet ist, (V4) befestigt. - Bei der Variante V3 wird ein Stahlzwischensegment 32 zwischen den Schleuderbetonsegmenten 10, 12, 14 angeordnet und durch Flanschplatten 32a und 32b auf den Abschlussplatten 10b, 12a, 12b, 14b des Stützenfußsegments 10, des Stützenkopfsegments 14, oder des Zwischensegmentes 12 befestigt. Der Ausleger A kann mit dem Stahlzwischensegment 32 verschweißt oder verschraubt sein.
- Bei der Variante V4 wird zwischen den Betonteilen ein dickes beispielsweise als Adapterringplatte ausgebildetes Verbindungselement 34 angeordnet, das ein in Richtung des Auslegers A angeordnetes Nasenteil 34a aufweist. Der Ausleger A wird auf dem Verbindungselement 34 mithilfe einer klassischen Laschenverbindung 36 auf die Fläche des Nasenteils 34a verschraubt oder mithilfe eines Bolzens gelenkig angeschlossen. Da das Verbindungselement 34 nicht verschweißt wird, ist die Verwendung von Vergütungsstahls, wie z. B. 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 aus statischer Sicht sehr vorteilhaft und technisch umsetzbar. Stahlachterbahnen werden mit normalem Baustahl mit einer Streckgrenze bis 355 MPa ausgeführt. Bei der vorliegenden Erfindung V4 einer ungeschweißten Zwischenplatte zur Verschraubung eines Auslegers A oder mehreren Auslegern A ist die Verwendung des Vergütungsstahls sehr geeignet, insbesondere da die Betriebsfestigkeit und die Tragfähigkeit im Vergleich mit Baustahl wesentlich höher ist.
- Weiterhin dient ein solches in
Fig. 5B - V4 illustriertes Verbindungselement 34 dazu, um eine koaxiale Verbindung zwischen zwei aus Stahl hergestellten Segmenten 10, 12, 14 mit Hohlprofil auszubilden. Es ersetzt die für diesen üblichen Zweck verwendeten Hohlprofilverbindungsformen. - Das Verbindungselement 34 umfasst dabei eine erste Verbindungsfläche FL1 an einem ersten Ende des Verbindungselements 34. Die erste Verbindungsfläche FL1 ist in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines ersten Segments 10, 12, 14 oder kann mit diesem in Kontakt gebracht werden. Weiterhin weist es eine zweite Verbindungsfläche FL2 an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Verbindungselements 34 auf. Die zweite Verbindungsfläche FL2 ist in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines weiteren Segments 10, 12, 14 oder kann mit diesem in Kontakt gebracht werden. Ferner umfasst das Verbindungselement 34 das oben beschriebene vorstehende Nasenteil 34a, das einen Ausleger A mittels einer Laschenverbindung 36 kraftschlüssig mit dem Verbindungselement 34 verbindet.
- In herkömmlichen Hohlprofilverbindungsformen werden Verbindungselemente mit den Segmenten verschweißt, was neben einem erhöhten Materialaufwand entsprechende Anforderungen an die Segmente stellt. Ein unteres Segment muss zum Beispiel eine dickere Wandung als ein oberes Segment aufweisen, damit eine ausreichende Tragfähigkeit einer aus diesen Segmenten zusammengesetzten Stütze gewährleistet ist. Auch lässt sich eine solche Verbindungsform nicht einfach wieder lösen, was eine Wartung der Segmente erschwert bzw. es schwierig macht diese einzeln auszutauschen. Das erfindungsgemäße Verbindungselement 34 steht hierbei im aufgebauten Zustand in lösbaren Kontakt mit den Segmenten 10, 12, 14, wobei keine zusätzlichen Anforderungen bezüglich der Eigenschaften wie Wandung an die Segmente 10, 12, 14 erforderlich sind. Ferner können die Segmente 10, 12, mittels des lösbaren Kontakts einzeln ausgetauscht werden, was die Wartung vereinfacht.
- Wie aus der Explosionszeichnung in
Fig. 5B - V4 ersichtlich, kann die erste Verbindungsfläche FL1 des Verbindungselements 34 mit einer an dem Ende des ersten Segments 12, 14 angeordneten ersten Abschlussplatte 12a, 14b in lösbaren Kontakt sein oder gebracht werden. - Die zweite Verbindungsfläche FL2 des Verbindungselements 34 kann ferner mit einer an dem Ende des weiteren Segments 10, 12 angeordneten weiteren Abschlussplatte 10b, 12b in lösbaren Kontakt sein oder gebracht werden.
- Die koaxiale Verbindung des ersten Segments 12, 14, des Verbindungselements 34 und des weiteren Segments 10, 12 kann durch eine Schraubverbindung erfolgen. In dem in
Fig. 5B - V4 dargestellten Beispiel erstrecken sich Verbindungschrauben durch koaxiale Bohrungen in der Anschlussplatte 12a, 14b des ersten Segments 12, 14, des Verbindungselements 34, sowie in der Anschlussplatte 10b, 12b des weiteren Segments 10, 12. - Wie oben bereits beschrieben kann das Verbindungselement 34 aus Vergütungsstahl, insbesondere 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 hergestellt sein. Die Verwendung von Vergütungsstahl ist hierbei bevorzugt, da insbesondere die Betriebsfestigkeit und die Tragfähigkeit im Vergleich mit Baustahl wesentlich höher ist. Durch optimale Auswahl der Übergangsradien R des Nasenteils 34a, kann ferner ein kerbarmer Anschluss konstruiert werden. Somit werden die Spannungen sehr effektiv und wirtschaftlich in die Stütze 100 eingeleitet. Die Verwendung von Baustahl für das Verbindungselement 34 ist ebenfalls bei einer geringeren Belastung des Auslegers A oder eines geschweißten Nasenteils 34a möglich.
- Die Segmente 10, 12, 14 können also ferner aus Stahlhohlkörper, oder als Baustahlkörper, oder als Baustahlrohre ausgebildet sein und/oder eine zylindrische Form aufweisen. Bevorzugt im Sinne der Erfindung ist jedoch, wenn das zumindest eine Segment 10, 12, 14 als Schleuderbetonhohlkörper, insbesondere als vorgespannter Schleuderbetonhohlkörper ausgebildet ist.
- Eine in
Fig. 5C dargestellte Variante V5 zeigt eine Schraubverbindung mittels eines Stahlflansches AF eines Auslegers A unter Verwendung von im Beton eingeschleuderten Muffenstäben 36. Die Lagesicherung der Muffenstäbe wird durch Feströdeln an einer Schlaffstahlbewehrung 38 des Segmentes 10, 12, 14 gewährleistet. Durch Platzieren eines Inlays in die Schleuderform wird eine gerade Kontaktfläche des Segmentes 10, 12, 14 zur Verschraubung der Flansch AF gefertigt. - Eine weitere in
Fig 5C dargestellte Variante V6 zeigt eine Gelenkverbindung eines Zug-Druck-Auslegers A durch Verwendung von eingeschleuderten Stahlschwertern 40. Bei mehreren Auslegern A können in einer weiteren Ausführung (nicht dargestellt) auch ganze Knotenbleche aus Stahl eingeschleudert werden. - Die Achterbahnanordnung 1000 umfasst ferner eine Wagenanordnung (nicht in
Fig. 1C gezeigt) und den Schienenstrang S mit zumindest einer oben beschriebenen Stützvorrichtung 100, wie inFig. 1C illustriert. Die Stützvorrichtung 100 ist hierbei für einen Abschnitt der Achterbahnanordnung 1000 gezeigt, die einen Lift darstellt. Ein Lift, Lifthill oder auch Aufzugshügel stellt einen Abschnitt eines Streckenaufbaus der Achterbahnanordnung 1000 dar. Durch das Hinaufbefördern der Wagenanordnung auf den Lift erhält dieser die Lageenergie, die für das Durchfahren der Strecke benötigt wird. Der inFig. 1C gezeigte Lift ist nur jedoch beispielhaft und die Stützvorrichtung 100 kann auch für weitere Strukturen der Achterbahnanordnung 1000 eingesetzt werden, insbesondere bei einem senkrechten Lift oder bei einem Hump. - Die Achterbahnanordnung 1000 mit der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 100 zeichnet sich durch eine hohe Betriebs- und Tragfestigkeit aus, sowie eine gute Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Stützträgern aus Stahl. Auch die technische Umsetzung mittels eines oder mehrere vorgefertigter Segmente 10, 12, 14 kann kosten sparen ein und ermöglicht eine verbesserte Wartbarkeit und Zugänglichkeit. Durch die schlanke Ausgestaltung der Segmente ergibt sich auch eine hohe architektonische Qualität der resultierenden Achterbahnanordnung 100.
- Die Idee der vorliegenden Erfindung basiert auf den bisherigen Erfahrungen im Bereich des Bauwesens. Die Freizeitparkbranche hat sich Weltweit in den letzten Jahren sichtbar verändert. Die Verwendung von modernen Softwarelösungen bietet ein modernes Design der Stahl-Achterbahn Anlagen. Allerdings haben sich die Formen der Tragstützen einiger weitverbreiteter Fahrfiguren einer Achterbahn, wie z. B. Lifts, Humps und Hochkurven nicht geändert. Aufgrund Schwingungsanfälligkeit einer einfachen Stützenstrebe aus Stahl, insbesondere bei etwas höheren Strukturen, können eine oder mehrere Ausfachungen erforderlich werden.
- Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit Flächenbedarf am Stützenfuß zu reduzieren, da zwei- oder mehrstellige Stützenkonfigurationen der hohen Fahrfiguren mit wenig Querlast durch eine Strebe ersetzt werden können. Damit entsteht ein attraktives und angemessenes Design. Darüber hinaus es ist zu erwarten, dass Schleuderbetonstützen im Vergleich zu Stahlverbundstützen günstigere Umweltwirkungen über den Lebenszyklus verursachen. Neben dem geringeren Stahleinsatz wirkt sich sowohl die Verwendung von Bewehrungsstahl mit einem hohen Recyclinganteil als auch die Wartungsfreiheit der Schleuderbetonstütze positiv auf die Umweltbilanz aus. Daher ist eine gute öffentliche und gesellschaftliche Akzeptanz zu erwarten.
- Zusammenfassend, lässt sich sagen, dass die Voraussetzungen für die technische Umsetzung dieser Erfindung vorhanden sind. Die Normungslage ist klar und bietet eine zuverlässige Bewertung der Tragfähigkeit. Da einige Hersteller ständig in Rahmen der Forschungsprojekte neue Erkenntnisse gewinnen, ist eine Erweiterung der Normen durch spezielle Zulassungen eine anerkannte Praxis. Da sich die Betonstützen von ihrer Form her sich nicht von den Stahlvollwandstreben unterscheiden und vorzugsweise auch mit den hochfesten vorgespannten Schrauben durch einen Flansch zusammenverschraubt werden, ist die Integration in bestehende Montage und Wartungsprozesse der Freizeitparks sehr einfach. Die Fehleranfälligkeit ist durch zertifizierte Herstellprozesse ausgeschlossen. Aufgrund der großen Wandstärke des Betonquerschnitts sind diese Teile hinsichtlich des Brandschutzes besser zu bewerten als eine Stahlstütze. Die Flexibilität im Sinne von Beton-Stahl Hybridlösungen ist ein besonderer Vorteil.
- Die Fertigungskosten sowie die Gesamtkosten einer Stütze aus Schleuderbeton können im Vergleich mit Stahlvollwandausführung bei einigen Fahrfiguren einer Achterbahnanordnung geringer sein. Diese Kriterien in Kombination mit einer Reduzierung des Flächenbedarfs am Stützenfuß, bieten ein Produkt, das für Freizeitparks sehr attraktiv sein sollte.
- Im Folgenden werden einige technische Aspekte der vorliegenden Erfindung nochmals kurz dargelegt.
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Umsetzung der Schleuderbetonstützen in der Branche der Vergnügungsparkanlagen. Die Stütze besteht aus einem oder mehreren Segmenten in zylindrischer oder konischer Ausführung. Die konische Ausführung einer Betonstütze bietet ein optimales Tragverhalten das den Verlauf der Schnittgrößen entlang der Stütze folgt.
- Die Länge der Segmente sowie deren Durchmesser ergeben sich aus Herstell- und Transportmöglichkeiten. Eine Obergrenze gibt es nicht.
- Die Verbindung der Segmente erfolgt vorzugsweise durch Verschraubung zwei Flanschplatten. Andere Ausführungsvarianten sind ggf. möglich. Die Betonstütze ist vorgespannt durch eingeschleuderten Stahllitzen, die vorzugsweise in den Flanschplatten verkeilt sind.
- Die Verbindung am Stützenfuß kann beispielsweise mit einer Fußplatte oder als Köcherausführung erfolgen.
- Die erforderliche Materialeigenschaften des Betons für übliche Anwendung bei Fahrfiguren mit wenig Querlast liegt im Bereich bis C100 (100 MPa Druckfestigkeit). Bei wesentlich mehr belasteten Fahrfiguren, ist die Umsetzung des UHPC mit der Druckfestigkeit über 100 MPa, vorzugsweise ab 140 MPa möglich.
- Die Gesamtstrukturdämpfung dieses Systems ist wesentlich höher als bei einer Stahlvollwandstütze. Das führt zu geringeren Schwingungsanfälligkeit, insbesondere in Richtung Quer zur Windeinwirkung infolge des Wirbelerregungsphänomens, sowie in Längsrichtung zur Windeinwirkung.
- Ein Ausgleich der Bautoleranzen kann durch übergroße Löcher in den Flanschplatten erfolgen. Die Schiefstellung der Stütze wird mit üblichen Methoden aus der Baubranche geringgehalten, im Rahmen der Schiefstellungen einer Stahlvollwandstütze.
- Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schleuderbetonstützen in der Branche der Vergnügungsparkanlagen erfüllt alle Kriterien für eine erfolgreiche Umsetzung.
- Die wichtigsten Kriterien können zusammenfassend wie folgt aufgelistet werden. Zum einen ist die Wirtschaftlichkeit von Bedeutung und die technische Machbarkeit. Zum anderen spielt die geringere Schwingungsanfälligkeit im Vergleich mit den Stahlvollwandstützen eine wichtige Rolle, sowie eine ausreichende Betriebs- und Tragfestigkeit. Das verbesserte Verformungsverhalten im Vergleich mit den Stahlvollwandstützen ist ein weiteres Kriterium. Ferner ist die Wartbarkeit und Zugängigkeit vergleichbar mit den Stahlvollwandstützen aber mit weniger Aufwand. Ein Ausgleich der Bau- und Fertigungstoleranzen auf der Baustelle sind im Rahmen der erforderlichen Maße. Die verbesserten ästhetischen Aspekte sind ebenfalls ein weiteres Kriterium.
- Für eine spezielle Anwendung (zum Beispiel bei einer Stützenstrebe mit vielen Auslegern zur Verbindung mit der Schiene oder mit benachbarten Stützen sind auch werkstoffübergreifende Hybridstützen möglich, die aus einem unteren Betonmodul und einem oberen, vollwandigen Stahlmodul bestehen. Eine Befestigung eines Auslegers auf einem Betonsegment ist mit Verwendung von Stahlteilen z. B. in Form einer umlaufenden Ringmanschette möglich. Als Alternative, kann ein Stahlsegment in Form eines Adapterstücks oder einer Adapterplatte in verschiedenen Ausführungen zwischen zwei Betonsegmenten angeordnet werden. Besonders bevorzugt ist hierbei ein als Adapterringplatte ausgebildetes Verbindungselement mit Nasenteil zur Aufnahme eines Auslegers. Ebenso kann eine Verbindung über im Betonmodul eingeschleuderten Muffenstäbe erfolgen, die eine Verbindung mit einer am Ausleger befestigten Flanschplatte ermöglichen. Eine weitere Verbindungsmöglichkeit ist über eine Gelenkverbindung oder eine vorgespannte Schraubverbindung des Auslegers an einem eingeschleuderten Stahlschwert eines Segmentes gegeben. Je nach Anforderung können diese Verbindungsformen verwendet werden.
- Die vorliegende Erfindung kann auch die in den folgenden Punkten beschriebenen Konfigurationen aufweisen.
- (Punkt 1) Stützvorrichtung (100) für einen Schienenstrang (S) einer Achterbahnanordnung (1000) mit:
- einem Stützenfuß (10a) zur Verankerung der Stützvorrichtung (100) in einem Fundament (F1, F2, F3);
- einem Stützenkopf (14a), der mit dem Schienenstrang (S) verbindbar ist, um eine statische und dynamische Last der Achterbahnanordnung (1000) in das Fundament (F1, F2, F3) abzuleiten; und
- zumindest einem zwischen dem Stützenfuß (10a) und dem Stützenkopf (14a) angeordneten modulartigen Segment (10,14, 12),
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Stützvorrichtung (100) als einzelne Tragsäule ausgebildet ist.
- (Punkt 2) Stützvorrichtung (100) nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Segment (10, 12, 14) als vorgespannter Schleuderbetonhohlkörper ausgebildet ist.
- (Punk 3) Stützvorrichtung (100) nach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (10, 12, 14) eine konische Form oder eine zylindrische Form aufweist, wobei das Segment (10, 12, 14) im Falle einer konischen Form eine Konizität (C) größer als 5 mm/m aufweist.
- (Punkt 4) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (10, 12, 14) eine Länge (L) in einem Bereich von 10 m bis 30 m und/oder eine Wanddicke in einem Bereich von 80 mm bis 300 mm aufweist.
- (Punkt 5) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (10, 12, 14), der Stützenfuß (10a), und der Stützenkopf (14a) einen Durchmesser in einem Bereich von 500 mm bis 2500 mm aufweisen.
- (Punkt 6) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass eine kraftschlüssige Verbindung des Segments (10, 12, 14) mit einem als Stützenfußsegment (10) ausgebildeten Segment (10, 12, 14), einem als Zwischensegment (12) ausgebildeten Segment (10, 12, 13), und/oder einem als Stützenkopfsegment (14) ausgebildeten Segment (10, 12, 14) durch eine Flanschverbindung oder eine Steckstoßverbindung ausgebildet ist.
- (Punkt 7) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein als Stützenfußsegment (10) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) an einem ersten Ende den Stützenfuß (10a) und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte (10b) aufweist, und/oder
- ein als Stützenkopfsegment (14) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) an einem ersten Ende den Stützenkopf (14a) und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine Abschlussplatte (14b) aufweist, und/oder
- ein als Zwischensegment (12) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) jeweils an einem ersten Ende eine erste Abschlussplatte (12a) und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine zweite Abschlussplatte (12b) aufweist, wobei die Abschlussplatten (10b, 12a, 12b, 14b) mit weiteren Abschlussplatten (10b, 12a, 12b, 14b) eines weiteren Segments (10, 12, 14) kraftschlüssig verbindbar sind.
- (Punkt 8) Stützvorrichtung (100) nach 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Segment (10, 12, 14) aus Beton hergestellt ist, und dass das Stützenfußsegment (10), und/oder das Stützenkopfsegment (14), und/oder das Zwischensegment (12) ferner vorgespannte Stahllitzen aufweisen, die durch den Beton zwischen den Abschlussplatten (12a, 12b) des Zwischensegments (12) und/oder zwischen dem Stützenfuß (10a) und der Abschlussplatte (10b) des Stützfußsegments (10) und/oder zwischen dem Stützenkopf (14a) und der Abschlussplatte (14b) des Stützenkopfsegments (14) und/oder zwischen dem Stützenfuß (10a) und dem Stützenkopf (14a) verlaufen.
- (Punkt 9) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (10, 12, 14) aus Beton hergestellt ist, und eine Betongüteklasse von C80 bis C180 umfasst.
- (Punkt 10) Stützvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung (100) weitere als Zwischensegmente (12) ausgebildete Segmente (10, 12, 14) aufweist, die in modularer Bauweise übereinander angeordnet werden, um die einzelne Tragsäule zu bilden.
- (Punkt 11) Stützvorrichtung (100) nach 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Zwischensegmente (12) als vorgespannte Schleuderbetonhohlkörper und/oder als Stahlkörper, insbesondere als Baustahlkörper, ausgebildet sind, wobei die Stützvorrichtung (100) ferner mehrere Ausleger (A) aufweist, die ein als Stützenfußsegment (10) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) und/oder ein als Stützenkopfsegment (14) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) und/oder die Zwischensegmente (12) mit dem Schienenstrang (S) oder anderen benachbarten Stützen verbinden.
- (Punkt 12) Stützvorrichtung (100) nach 11, ferner mit einem Ringelement (24), das an dem Segment (10, 12, 14) angeordnet und dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Ausleger (A) aufzunehmen, wobei das Ringelement (24) einteilig ist, oder wobei das Ringelement (24) mehrteilig mit Ringsegmenten ausgebildet ist, die eine umlaufende Vorspannung mittels einer Schraubverbindung erzeugen.
- (Punkt 13) Stützvorrichtung (100) nach 11, ferner mit einem Stahlzwischensegment (32), das zwischen zwei Segmenten (10, 12, 14) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, einen Ausleger (A) oder mehrere Ausleger (A) aufzunehmen.
- (Punkt 14) Stützvorrichtung (100) nach 11, ferner mit einem Verbindungselement (34), das zwischen zwei Segmenten (10, 12, 14) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, einen Ausleger (A) oder mehrere Ausleger (A) aufzunehmen.
- (Punkt 15) Stützvorrichtung (100) nach 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (10, 12, 14) ferner einen eingeschleuderten Muffenstab (36) oder mehrere eingeschleuderte Muffenstäbe (36) aufweist, die dazu eingerichtet sind, einen Ausleger (A) oder mehrere Ausleger (A) mit dem Segment (10, 12, 14) zur verbinden.
- (Punkt 16) Stützvorrichtung (100) nach 11, ferner mit einem Ausleger (A), der durch eine Gelenkverbindung oder eine vorgespannte Schraubverbindung an einem eingeschleuderten Stahlschwert (40) des Segmentes (10, 12, 14) angeordnet ist.
- (Punkt 17) Verbindungselement (34) zur Ausbildung einer Verbindung zweier Segmente (10, 12, 14) einer Stützvorrichtung (100) einer Achterbahnanordnung (1000) mit zumindest einem Ausleger (A), aufweisend:
- eine erste Verbindungsfläche (FL1) an einem ersten Ende des Verbindungselements (34), wobei die erste Verbindungsfläche (FL1) in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines ersten Segments (12, 14) ist oder gebracht werden kann;
- eine zweite Verbindungsfläche (FL2) an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Verbindungselements (34), wobei die zweite Verbindungsfläche (FL2) in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines weiteren Segments (10, 12) ist oder gebracht werden kann; und
- (Punkt 18) Verbindungselement (34) nach 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als Adapterringplatte oder als Adapterkreisplatte ausgebildet ist.
- (Punkt 19) Verbindungselement (34) nach 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des ersten Segments (12, 14), des weiteren Segments (10, 12) und des koaxial zwischen dem ersten Segment (12, 14) und dem weiteren Segment (10, 12) angeordneten Verbindungselement (34) durch eine gemeinsame Schraubverbindung erfolgt, die durch drei in Reihe angeordnete koaxiale Bohrungen in den zwei Segmenten und dem Verbindungselement hindurch verläuft.
- (Punkt 20) Stützvorrichtungsunterbaugruppe mit einem Verbindungselement (34) nach einem der Punkte 17 bis 19 und zwei Segmenten (10, 12, 14) einer Stützvorrichtung (100) einer Achterbahnanordnung (1000), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) aus Baustahl oder aus Vergütungsstahl, insbesondere 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 hergestellt ist, und/oder die Segmente (10, 12, 14) als vorgespannte Schleuderbetonhohlkörper und/oder als Stahlkörper, insbesondere als Baustahlkörper, ausgebildet sind.
- (Punkt 21) Achterbahnanordnung (1000) umfassend eine Wagenanordnung und einen Schienenstrang (S) mit zumindest einer Stützvorrichtung (100) gemäß einem der Punkte 1 bis 16.
Claims (15)
- Verbindungselement (34) zur Ausbildung einer Verbindung zweier Segmente (10, 12, 14) einer Stützvorrichtung (100) mit zumindest einem Ausleger (A), aufweisend:eine erste Verbindungsfläche (FL1) an einem ersten Ende des Verbindungselements (34), wobei die erste Verbindungsfläche (FL1) in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines ersten Segments (12, 14) ist oder gebracht werden kann;eine zweite Verbindungsfläche (FL2) an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Verbindungselements (34), wobei die zweite Verbindungsfläche (FL2) in lösbaren Kontakt mit einem Ende eines weiteren Segments (10, 12) ist oder gebracht werden kann; undeinen vorstehenden Nasenteil (34a), das dazu eingerichtet ist, den Ausleger (A) mittels einer Laschenverbindung (36) kraftschlüssig mit dem Verbindungselement (34) zu verbinden.
- Verbindungselement (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als Adapterringplatte oder als Adapterkreisplatte ausgebildet ist.
- Verbindungselement (34) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des ersten Segments (12, 14), des weiteren Segments (10, 12) und des koaxial zwischen dem ersten Segment (12, 14) und dem weiteren Segment (10, 12) angeordneten Verbindungselement (34) durch eine gemeinsame Schraubverbindung erfolgt, die durch drei in Reihe angeordnete koaxiale Bohrungen in den zwei Segmenten und dem Verbindungselement hindurch verläuft.
- Verbindungselement (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) aus Baustahl hergestellt ist.
- Verbindungselement (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) aus Vergütungsstahl, insbesondere 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 hergestellt ist.
- Verbindungselement (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungsfläche (FL1) des Verbindungselements (34) mit einer an dem Ende des ersten Segments (12, 14) angeordneten ersten Abschlussplatte (12a, 14b) in lösbaren Kontakt ist oder gebracht werden kann, und
die zweite Verbindungsfläche (FL2) des Verbindungselements (34) mit einer an dem Ende des weiteren Segments (10, 12) angeordneten weiteren Abschlussplatte (10b, 12b) in lösbaren Kontakt ist oder gebracht werden kann. - Ringelement (24) einer Stützvorrichtung (100), das an einem Segment (10, 12, 14) der Stützvorrichtung (100) angeordnet und dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Ausleger (A) aufzunehmen, wobei das Ringelement (24) einteilig ist, oder wobei das Ringelement (24) mehrteilig mit Ringsegmenten ausgebildet ist, die eine umlaufende Vorspannung mittels einer Schraubverbindung erzeugen.
- Ringelement (24) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (24) zylindrisch ist.
- Ringelement (24) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (24) aus Stahl hergestellt ist und der Ausleger A mit dem Ringelement verschweißt ist.
- Ringelement (24) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (24) als Ringmanschette ausgebildet ist.
- Stützvorrichtungsunterbaugruppe mit einem Verbindungselement (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einem Ringelement (24) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und zwei Segmenten (10, 12, 14) einer Stützvorrichtung (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) aus Baustahl oder aus Vergütungsstahl, insbesondere 42CrMo4 oder 34CrNiMo6 hergestellt ist oder dass das Ringelement (24) aus Stahl hergestellt ist und/oder die Segmente (10, 12, 14) als vorgespannte Schleuderbetonhohlkörper und/oder als Stahlkörper, insbesondere als Baustahlkörper, ausgebildet sind.
- Stützvorrichtungsunterbaugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtungsunterbaugruppe zumindest ein als Zwischensegment (12) ausgebildetes Segment (10, 12, 14) der Stützvorrichtung (100) aufweist, wobei die Segmente (10, 12, 14) in modularer Bauweise übereinander angeordnet werden, um eine einzelne Tragsäule zu bilden.
- Stützvorrichtungsunterbaugruppe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Zwischensegment (12) als vorgespannte Schleuderbetonhohlkörper und/oder als Stahlkörper, insbesondere als Baustahlkörper, ausgebildet ist, wobei die Segmente (10, 12, 14) der Stützvorrichtung (100) ferner zumindest einen Ausleger (A) aufweisen.
- Stützvorrichtungsunterbaugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10, 12, 14) eine konische Form oder eine zylindrische Form aufweisen.
- Achterbahnanordnung (1000) umfassend eine Wagenanordnung, einen Schienenstrang (S) und eine Stützvorrichtung (100) mit zumindest einer Stützvorrichtungsunterbaugruppe nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
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