DE10028755B4 - Verfahren zum Verstärken von Fundamenten von Hochspannungsmasten - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Verstärken von Fundamenten von in Stahlgitterbauweise erstellten Hochspannungsmasten, insbesondere von den Eckstielen solcher Maste jeweils zugeordneten Einzelfundamenten, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Fundament Stangen in das Erdreich getrieben werden, die anschließend im Bereich ihrer unteren Enden aufgeweitet und deren obere Enden durch kraftschlüssig am Fundament und/oder Mast festgelegte Joche miteinander verbunden werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstärken von Fundamenten von in Stahlgitterbauweise erstellten Hochspannungsmasten, insbesondere von den Eckstielen solcher Maste jeweils zugeordneten Einzelfundamenten.
• Die Gründung von Hochspannungsmasten in Stahlgitterbauweise erfolgt in der Regel über Betonfundamente, wobei größere Maste aus Kostengründen mit Einzelfundamenten je Eckstiel ausgeführt werden. Durch die größere Spreizung von hohen Masten ist es wirtschaftlicher, die Eckstiele aufgrund der Hebelarmgesetze mit großer Spreizung und Einzelfundamenten zu gründen. Sind solche Fundamente zu schwach ausgelegt oder sollen die Gründungen für stärkere Seilbelegungen verstärkt werden, wurde in der Vergangenheit das betreffende Fundament freigelegt und durch zusätzliches Einbringen von armiertem Beton der Fundamentkörper verstärkt. Die Verstärkung ist in der Regel nur dahingehend notwendig, dass die Eckstiele höher auf Zug belastbar sind. Die Tragfähigkeit, um Kräfte auf Druck ins Erdreich abzutragen, ist in den meisten Fällen ausreichend dimensioniert. Die beschriebenen Aufwendungen für die Fundamentverstärkungen sind verhältnismäßig hoch, da die Freileitungsmaste häufig nicht in der Nähe von befahrbaren Wegen stehen und somit Flurschäden durch schwere Fahrzeuge, wie Bagger, Lastkraftwagen, Betonmischerfahrzeuge oder dgl., verursacht werden.
• Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die erforderlichen Fumdamentverstärkungen weniger aufwendig zu gestalten.
• Hierzu lehrt die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass neben dem Fundament Stangen in das Erdreich getrieben werden, die anschließend im Bereich ihrer unteren Enden aufgeweitet und deren obere Enden durch kraftschlüssig am Fundament und/oder Mast festgelegte Joche miteinander verbunden werden.
• Die Erfindung geht hierbei von folgender Überlegung aus: Da nur die Zugkraftverbesserung notwendig ist, genügt es, die Stangen in das Erdreich zu treiben, um im Bereich der Stangenspitze bei ausreichend tief eingetriebener Stange nachträglich den vorderen Bereich aufzuweiten. Bei Zugbelastung an der Stange wirkt ausgehend von der Aufweitung der Stangenspitze das darüber befindliche Erdreich kegelförmig als Auflast. Somit ist die Größe der Aufweitung an der Stangenspitze und die Tiefe im Erdreich für die Zugkraftaufnahme als Paramenter entscheidend. Die Größe der Aufweitungen ist natürlich den maximal zulässigen Bodenpressungen anzupassen. Da für das Eintreiben der Stangen relativ leichte Geräte verwendet werden können, sind bei dieser Technik erhebliche Kostenreduzierungen bei der Ausführung der Fundamentverstärkungen gegeben.
• Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten, deren bevorzugte nachfolgend erläutert sind: So werden die Stangen vorzugsweise mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch im Bereich ihrer unteren Enden aufgeweitet. Die mechanische Aufweitung kann z. B. durch Aufklappen wie bei einem auf Zug beanspruchten Anker oder durch Verdrehen der Stange, die über ein Gewinde eine Verdickung erzeugt (Dübeltechnikprinzip), erfolgen. Grundsätzlich ist auch das Verwenden von Schraubankern möglich, bei denen durch Hineindrehen einer gewindeförmig angeordneten Platte an der Stange diese durch Verdrehen in das Erdreich eingebracht wird. Auch kann die Aufweitung der Stangenspitze über Hydraulik- oder Pneumatikdruck ausgelöst werden, wobei die Stange insbesondere in diesem Fall vorzugsweise als Rohr gefertigt wird.
• Da die beschriebenen verstärkenden Verankerungsmaßnahmen nicht zentrisch zum Eckstiel angeordnet werden, erfolgt die kraftschlüssige Verbindung zum Fundamentkörper bzw. zum Eckstiel über ein Joch, welches vorzugsweise aus Stahl gefertigt wird. Werden mehrere solcher Verankerungsstangen benötigt, so sollten sie auf gegenüberliegenden Seiten eines Fundamentes ins Erdreich eingebracht werden und die oberen Enden der Stangen durch das vom Fundament überspannende Joch miteinander verbunden werden. Die Anbindung der Stangen an das Joch kann durch Schweißnähte erfolgen. Wird das Ende der Stange als Gewinde ausgeführt, kann die Ankerstange über Anziehen von Muttern unter Vorspannung jederzeit nachgespannt werden.
• Um einen langfristigen Korrosionsschutz zu gewährleisten, wird ein entsprechender Oberflächenschutz, z. B. durch Verzinkung der Stangen, verwirklicht. Um die Langlebigkeit von nicht oberflächengeschützten Stählen gewährleisten zu können, müssen die entsprechenden Korrosionsabtragraten bei der Dimensionierung der Querschnitte der Metallteile mit berücksichtigt werden. Grundsätzlich sind auch nicht rostende Stähle einsetzbar, wobei jeweils der wirtschaftlichsten Lösung, je nach Einsatzort und aggressivem Verhalten des Bodens, der Vorzug zu geben ist.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur schematisch eine erfindungsgemäße Fundamentverstärkung zeigt.
• Man erkennt zunächst einen Eckstiel 1 eines in Stahlgitterbauweise erstellten Hochspannungsmastes und ein Einzelfundament 2, in das der Eckstiel 1 einbetoniert ist. Zur Verstärkung sind neben dem Fundament 2 Stangen 3 in das Erdreich getrieben, deren unterer Endbereich 4 anschließend aufgeweitet worden ist. Die oberen Enden der Stangen 3 sind an einem Joch 5 befestigt, das auf dem Fundament 2 aufliegt und letzteres überspannt. Auf diese Weise ist das Joch 5 kraftschlüssig mit dem Fundament 2 verbunden.
• Schematisch ist noch an einer der beiden Stangen 3 der gleichsam zusätzliche Erdauflasttrichter 6 oberhalb des aufgeweiteten Endes 4 der Stange 3 angedeutet.

Claims (5)

1. Verfahren zum Verstärken von Fundamenten von in Stahlgitterbauweise erstellten Hochspannungsmasten, insbesondere von den Eckstielen solcher Maste jeweils zugeordneten Einzelfundamenten, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Fundament Stangen in das Erdreich getrieben werden, die anschließend im Bereich ihrer unteren Enden aufgeweitet und deren obere Enden durch kraftschlüssig am Fundament und/oder Mast festgelegte Joche miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch im Bereich ihrer unteren Enden aufgeweitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass rohrförmige Stangen in das Erdreich getrieben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden der Stangen durch das Fundament überspannende Joche miteinander verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche durch auf die oberen Enden der Stangen aufgeschraubte Muttern verspannt werden.