DE9414643U1

DE9414643U1 - Vorrichtung zur Montage von Bauwerkabschnitten übereinander

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Publication number: DE9414643U1
Application number: DE9414643U
Authority: DE
Original assignee: ERNST KROEGER GmbH
Current assignee: ERNST KROEGER GmbH
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2004-09-10

Description

Ernst Kroger GmbH, Gutenbergstr. 37-41, 24536 Neumünster

Vorrichtung zur Montage von
Bauwerkabschnitten übereinander

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von Bauwerkabschnitten übereinander nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bauwerke, insbesondere Türme, und bei diesen insbesondere Türme von Windkraftanlagen, bestehen häufig aus vorfabrizierten Teilen, die nur noch übereinander gesetzt werden müssen.

1940

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BOEHMERT & BOEHMERT,

Bei den Saulenkonstruktxonen von Windkraftanlagen geschieht dies üblicherweise mit schweren Autokranen. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, daß diese Autokrane nur dort eingesetzt werden können, wo geeignete Straßen vorhanden sind. Windkraftanlagen werden jedoch üblicherweise gerade dort aufgebaut, wo sie durch ihr Geräusch Menschen wenig stören, das heißt dort, wo meist keine Menschen wohnen und daher keine Straßen sind. An weniger bevölkerten Orten sind die Straßen häufig nicht gut genug ausgebaut, um die häufig sehr schweren Autokrane herbei zu transportieren. Die Autokrane beschädigen solche Straßen stark.

Weiter ist der Aufbau eines stationären Krans aus vielen Einzelteilen an dem Ort, an dem das Bauwerk errichtet wird, zu teuer, da dieser fast den Aufbaukosten für eine einfache Säule selbst entspricht.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine relativ kleine, leichte Vorrichtung zur Montage, insbesondere zum Aufeinandersetzen von Bauwerkabschnitten zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht.

Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, daß die Vorrichtung durch einen sich am Bauwerk haltenden, durch den Kran jedoch versetzbaren Schlitten selbst an dem Bauwerk hochfahren kann. Dadurch ist es möglich, eine relativ kleine, kurze und daher leichte Vorrichtung zu verwenden.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung wieder. So ist insbesondere vorteilhaft,

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einen nicht drehbaren Kran zu schaffen, der zudem an seinem Ausleger über keine Laufkatze verfügt, sondern die notwendige Auslagerung bewirkt, indem der Ausleger nur um ein Gelenk an der lastabgewandten Seite des Mastendes verschwenkt wird. Beim Hochschwenken dieser "Wippe" wird die Last näher am Gittermast abgesetzten werden können, als sie aufgenommen wurde.

Durch die Vorsehung einer flaschenzugartigen Übersetzung am Nackenseil sowie die Vorsehung einer Wippe, die nur an zwei Augen des oberen Gittermastelementes verbolzt ist, ist es möglich, mit geringen Zugkräften auch schwere Teile zu heben, und gezielt abzusetzen. Gleichzeitig mit der Verkürzung des Lasthebels, die sich bei Hochschwenken der Wippe am lastseitigen Ende einstellt, verringert sich auch der Hebel der Wippe am nackenseitigen Ende der Wippe.

Weiter ist vorteilhaft, daß bei völlig verkippter Wippe das Nackenende der Wippe sehr dicht am Gittermast verläuft, so daß in dieser Stellung der Nackenzug zum Hochziehen des Gittermastelementes relativ zu einem an dem Bauwerkabschnitt befestigten Schlitten dienen kann, ohne daß nennenswerte Hebel- oder Querkräfte auftreten.

Nach erneuter Befestigung des Gittermastelementes an den vorteilhafterweise an den Bauwerkabschnitten bereits vorangebrachten Befestigungselementen oder Konsolen steht der Kran dazu bereit, weitere Bauwerkabschnitte oben auf die bereits ubereinandergestapelten Abschnitte aufzulegen.

Vorteilhafterweise ist der Gittermast doppelt so lang wie ein Schlitten, der an den Bauwerkabschnitten während des Hochfahrens des Krans verbleibt, und daher ca. eben-

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so lang wie zwei Axialerstreckungen der übereinander zu schichtenden Bauwerkabschnitte. Der Schlitten kann jeweils bei feststehendem Mast zwischen die Konsolelemente des nächsthöheren Bauwerkabschnittes versetzt werden.

Die Aufrichtung des Gittermastes, die auch in entlegenen Regionen ohne große Hilfsmittel möglich sein soll, wird vorteilhafterweise mit Hilfe eines Aufrichterahmens möglich, der fest in einem Verankerungsabschnitt, ggf· schon an einem untersten Bauwerkschnitt befestigt vorgesehen ist. Im oberen Bereich des Aufrichterahmens werden die Aufrichteseile zum Auslegerteil der Wippe geführt. Bei ca. einem Winkel von 45° zur Horizontalen wird dann vorteilhafterweise mit dem Nackenzug mit dem dann besseren Winkel der langsam in Querstellung gebrachten Wippe während die restliche Aufrichtearbeit bis zur Vertikalen gegengehalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 erfindungsgemäße Vorrichtung beim Aufnehmen eines zweiten Turmsegmentes, mit auslegerartig ausgerichteter Wippe,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Aufsetzen des zweiten Turmsegmentes auf einen ersten Turmsegment &ldquor; mit dem Wippabschnitt am oberen Ende in einer gekippten Position,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Heraufziehen bis zu einer Position, in der der Schlitten am unteren Abschnitt des Gitterma-

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stes an diesen anliegt, während der Schlitten mit dem zweiten Turmsegment in Verbindung steht,

Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Greifen eines dritten Turmsegmentes, wobei sie bereits an dem zweiten Turmsegment befestigt ist,

Fig. 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Absetzen eines dritten Turmsegmentes auf dem zweiten Turmsegment,

Fig. 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Absetzen des dritten Turmsegmentes, nach dem der Schlitten bereits an dem dritten Turmsegment befestigt ist, während der Gittermast noch am zweiten Turmsegment befestigt ist,

Fig. 7 die erfindungsgemäße Vorrichtung nachdem der Gittermast an dem Schlitten nach oben gezogen, sowie der Schlitten nur noch an dem dritten Turmsegment befestigt ist, entsprechend der Fig. 3,

Fig. 8 die erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Aufrichten,

Fig. 9 die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Aufrichten, und

Fig. 10 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Aufrichten, bevor, wie in Fig. 1, ein erstes aufzusetzendes Turmsegment gegriffen wird.

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Die Vorrichtung zur Montage von Turmsegmenten 14, 20 übereinander, also ein Montagekran, kann, wie in der Fig. 1 dargestellt, allein durch Verschwenken eines oberen Wippenabschnittes 12 des Krans, der um eine Achse 24 senkrecht zur Wippebene schwenkbar gelagert ist, Turmsegmente 2 0 anheben und durch Ausführen einer Wippbewegung an den Mast 10 anlagern (Fig. 2), um sie dort auf bereits vorhandene Turmsegmente 14 zu setzen.

In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Vorrichtung zur Montage von einzelnen Segmenten eines beispielsweise 50m-Stahlturms für einen Windenergiegenerator .

Die Lastaufnahme erfolgt auf der der Last abgewandten Seite des Masts 10 bei maximaler Ausladung. Nach dem Anheben der Last auf die erforderliche Höhe wird diese durch Einziehen des als Wippe ausgebildeten Auslegers 12 über den bereits montierten Turm 14 bewegt und dort abgesetzt. Ein Verschwenken des Auslegers 12 in einer horizontalen Ebene ist nicht nötig.

Das Gittermastelement 10 des Krans ist in geschweißter Gitterkonstruktion aus Vierkant-Hohlprofilen gefertigt, wobei außer einem Konsolteil, d.h. einem untersten Basisteil, zwei Gittermast-Teile vorgesehen werden, eine darauf vorgesehene Wippe-12, sowie ein Schlitten 22, der ebenso wie die Gittermast-Teile an Konsolen 28, 3 2 befestigbar ist, die an jeweiligen Turmsegmenten 20, 14 befestigt sind. An dem Konsolteil des Mastes 10 befinden sich die unteren Seilscheiben für den Nackenzug, die elektrischen Antriebe für das Hub- und das Wippwerk sowie die Steuerung. Hier erfolgt auch ein Kraftstromanschluß über ein angeklemmtes Zuleitungskabel mit Steckverbinder. Der Kran

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kann dabei wahlweise an ein Versorgungsnetz oder an einen Generator mit ausreichender Leistung angeschlossen werden.

Der Mast 10 besteht also aus dem Konsolteil, dem unteren und dem oberen Gittermastelement. Am Mastkopf ist die mittels dem Nackenzug verstellbare Wippe 12 angelenkt. Das gegen den Mast verschiebbare Klettergerüst 22, der "Schlitten", ermöglicht dabei das Klettern des Kranes mit dem Baufortschritt an dem montierten Turm des Windenergiegenerators, indem dieser als Verankerung benutzt wird, gegen den der Nackenzug - einmal umgelenkt wieder nach oben - zieht.

Eine (nicht dargestellte) Hilfwinde am oberen Gittermastelement dient dem Versetzen des Schlittens 22 und der späteren Demontage der Konsolen 28, 32.

Mit dem Aufrichterahmen 30 und Konsole 3 2 wird der am Boden horizontal montierte Kran an einem unteren Turmsegmente 14 aufgerichtet bzw. nach erfolgter Montage wieder umgelegt. Der Mast wird dann meist über je zwei, speziell für jedes Turmsegment gefertigte Konsolen 28, 32 an dem bereits montierten Turm gehalten und klettert mit dem Baufortschritt mittels eigenen Hubwerkes an diesem nach oben und nach erfolgter Montage wieder nach unten. Der Kran kann in Abhängigkeit von der Länge der Zuleitungen der Steuerung und dem Baufortschritt von dem Boden vom Kran selbst oder vom Turm aus bedient werden.

Im weiteren soll anhand des Aufbaus eines Windgenerators die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kurz erläutert werden.

Zunächst muß der Aufrichterahmen 3 0 bestehend aus einem Kopfstück, zwei Längsträgern und einem hinteren Querträger

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zusammengesetzt und verschraubt werden. Daraufhin wird der Aufrichterahmen 30 an dem unteren Turmsegment 14 montiert, in dem der Rahmen vor den Befestigungsbohrungen am Turmsegment 14 mit seinen höhenverstellbaren Füßen in Höhe und seitlicher Ausrichtung so ausgerichtet wird, daß die gedachte Längsachse des Rahmens auf die Mittelmarkierung des Turms trifft und einen rechten Winkel zum Turmmantel bildet. Hierbei dienen verstellbare Füße des Aufrichterahmens zur exakten Einhaltung der Vorgaben.

Die Streben werden mit dem Konsolteil 3 2 verbolzt; anschließend wird das Konsolteil am unteren Turmsegment 14 montiert und die Streben mit dem Aufrichterahmen 3 0 verbunden .

Sodann wird der Mast zusammengebaut und am Drehgelenk unten mit dem Aufrichterahmen verbolzt. Die Klettergerüstführung zeigt nach oben. In diese wird das Klettergerüst eingeschoben. Eine Unterstützung der montierten Mastelemente wird unter den vorletzten Pfosten des oberen Gittermastelementes gesetzt. Die Wippe wird dann an die Augen des oberen Gittermastelementes so verbolzt, daß die Spitze mit der großen Seilscheibe 2 6 nach vorne zeigt. Die Spitze der Wippe 12 wird dann so unterstützt, daß sie sich in einer Höhe von mindestens zwei Meter über Grund befindet.

Nach dem dann das- stehende Nackenseil mit den fliegenden Seilscheiben Block 18 unter dem Mast verdrehungsfrei ausgelegt wurde, werden die beiden Seilschlösser mit Kopfbolzen an der Wippe befestigt. &ldquor;

Das folgende Einscheren der Seile wird nach Anschluß der entsprechenden Seilwinden unter ständiger leichter Spannung von dem Elektrozug links beginnend im Uhrzeigersinn zwischen dem fliegendem Seilscheibenblock und den Seil-

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scheiben des Konsolteiles frei eingeschert. Das Hubseil 16 wird, ohne daß das Nackenseil durch dieses hindurchgelegt wird, und ohne daß es an den Verbänden schleift, ebenso eingeschoren.

Mit dem Aufrichteseil und den Windwerken kann der Mast nur bis zu seinem Kippunkt zum Turm bewegt werden. Aus diesem Grund wird die letzte Phase des Aufrichtens mittels eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders bewerkstelligt. Der Gittermast wird mittels der Seilzüge soweit aufgerichtet, bis der Hydraulikzylinder in seine Aufnahme am Konsolteil geführt werden kann.

Im folgenden wird das Klettern des Kranes am Bauwerk beschrieben.

Das Klettern des Kranes erfolgt mit dem eigenen Hubwerk. Als Führung dient der sogenannte Schlitten 22, der zu diesem Zweck jeweils mit den beiden oberen Konsolen 32, 28 der bereits montierten Turmsegmente 14, 2 0 verbolzt wird. Die Konsolen werden jeweils an die Turmsegmente montiert, solange sich diese noch am Boden befinden. Zum genauen Ausrichten der Konsolen 28, 32 wird ein Hilfsrahmen verwendet .

Erfindungsgemäß steht jeweils entweder der Schlitten 2 2 oder der Mast 10 in verriegelter Befestigung mit den Konsolen 28, 32. Soll der Kran für längere Zeit in einer Stellung verbleiben, so ist ein Klettervorgang immer vollständig abzuschließen, das heißt sowohl den Schlitten wie den Mast mit den Konsolen zu verbinden und zu verriegeln.

Claims

r.ri f: Ts fit. BOEHMERT & BOEHMERT, N0RDEM#?fo{>ND ^fRTJiER ./ : K 5189 ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Montage von Bauwerkabschnitten (20) übereinander mit einem Mast (10) und einem Ausleger (12),

gekennzeichnet durch

eine Befestigung (28) des vom Boden abhebbaren Masts (10) am Bauwerk (14, 20) und einen ebenfalls am Bauwerk befestigbaren relativ zum Mast (10) verfahrbaren Schlitten (22).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Auslegerlänge durch Hochkippen eines Wippenabschnittes (12) am oberen Ende des Mastes (10) um eine Achse (24) an der lastabgewandten Seite des Mastes (10) verringerbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wippenabschnitt (12) an der Lastseite eine weiter von der Schwenkachse (24) entfernte Seilrolle (26) besitzt als eine entsprechende Gegenrolle an der Nackenseite.

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4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aufrichterahmen (3 0), der in einer senkrechten Stellung an einem untersten Bauwerkabschnitt (14) über eine Konsole (32) gelagert, mit dem Wippenabschnitt (12) am anderen Ende des Mastes (10) über den Lastzug in Seilzug-Verbindung steht, um den Mast (109 der Vorrichtung aufzurichten.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (10) des Turmes ca. doppelt so lang wie der zwischen zwei Konsolen (2 8, 32) an den Enden zweier Bauwerkabschnitte (14; 2 0) befestigbare Schlitten (22).