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Die
Erfindung betrifft die Befestigung der Säule eines Säulenschwenkkranes auf einem
Betonfundament gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Säulenschwenkkrane
besitzen üblicherweise
rohrförmige
Säulen,
an deren Fußende
ringförmige
Flansche oder Fußplatten
angeschweißt
sind, über
die sie auf einem Fundament befestigt sind. Die Befestigung auf
dem Fundament erfolgt dabei durch Verschrauben, Verschweißen oder
auf ähnliche
im Stahlbau gängige
Weise (DE-Z: Fördern
und Heben 1971, Nr. 8, Seite 444). Als Fundament wird in den meisten
Fällen,
falls keine andere Möglichkeit
vorhanden ist, ein Betonfundament gewählt, das zur Befestigung des
Säulenschwenkkranes
entsprechende Einrichtungen aufweist. Die Herstellung des Fundamentes
erfolgt auf die im Betonbau übliche
Weise, wobei bei der Herstellung des Fundamentes die Vorrichtungen
zur späteren
Befestigung des Kranes vorgesehen werden.
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Hierbei
sind nach einer vorbekannten Ausführung Ankerschächte für den späteren Einsatz
von Ankerschrauben vorgesehen. Die Ankerschrauben werden bei dieser
vorbekannten Ausführung
nach dem Abbinden des Betonfundamentes in die Ankerschächte eingesetzt,
mittels einer Bohrschablone ausgerichtet und mit Beton vergossen.
Nach der Betonabbindezeit wird dann die Kransäule aufgesetzt, mit Mutter
an den Ankerschrauben ausgerichtet und verschraubt. Anschließend ist
eine Betonuntergießung
des Fußflansches
der Kransäule
unbedingt erforderlich, um eine flächige Auflage des Fußflansches
der Kransäule
zu erreichen. Nach einer weiteren, zum Abbinden der Betonuntergießung erforderlichen
Frist, kann die Kranabnahme mit der entsprechenden Probelast erfolgen
und der Kran in Betrieb genommen werden.
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Bei
einer weiteren vorbekannten Ausführung des
Betonfundamentes werden die Ankerschrauben direkt in das Fundament
eingegossen, wobei die Ausrichtung der Ankerschrauben mit Hilfe
von Schablonen erfolgt. Die Montage der Kransäule erfolgt dann auf die gleiche
Weise wie bei der erstbeschriebenen Ausführung. Es ist auch hier in
jedem Fall erforderlich, entweder auf die Ankerschrauben Mutter aufzudrehen
oder Keile zu unterlegen, auf die die Kransäule aufgesetzt und über die
diese dann ausgerichtet wird.
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Durch
die Betonuntergießung
des Fußflansches
der Kransäule
erfolgt dann auch bei dieser Ausführung die starre und statisch
sichere Befestigung der Kransäule
auf dem Fundament.
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Diesen
beiden vorbekannten Ausführungen einer
Einrichtung zum Befestigen eines Kranes haften entscheidende Nachteile
an. So ist die Aussparung der Ankerlöcher bei der Fundamentherstellung nach
Zeichnung notwendig und schwierig, da die genauen Lochteilungen
eingehalten werden müssen und
aus statischen Gründen
die Ankerschächte
nach unten konisch auseinanderlaufend ausgebildet sein müssen, was
wiederum zu Schwierigkeiten bei der Herstellung, Anordnung und nachträglichen
Entfernung der entsprechenden Verschalungen führt. Ein weiterer Nachteil
dieser Ausführung
besteht darin, dass sich die Ankerschächte sehr schlecht ausräumen lassen
und evtl. vorhandener Abfall die statisch sichere Befestigung der
Ankerschrauben behindert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass
nach der eigentlichen Fundamentherstellung die Anker später einbetoniert
werden müssen
und nach einer Mindestabbindezeit des Betons erst die Kranmontage folgen
kann, bei der dann wiederum ein Betonunterguss des Fußflansches
des Kranes erfolgen muss. Erst nach dem Abbinden des Untergusses,
was wiederum zu einer erheblichen Zeitverzögerung führt, kann die Kranabnahme und
Inbetriebnahme erfolgen. Es sind also in größeren Zeitabständen Betonwerkerarbeiten
erforderlich. Das Bereithalten und zur Verfügung stellen der Baumaterialien
bzw. der Betonwerker führt
zu einer erheblichen Vergrößerung des Montageaufwandes.
Die Montage gestaltet sich dadurch unwirtschaftlich und aufwendig.
Das Untergießen
des Kranfußflansches
wird oft fehlerhaft ausgeführt.
Es entstehen dadurch Hohlräume
unter dem Fußflansch,
die zu einer örtlichen Überbeanspruchung
führen,
die die erforderliche starre Befestigung der Kransäule auf
dem Fundament behindern und eine Wippanfälligkeit des Kranes zur Folge
haben.
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Bei
beiden vorbekannten Ausführungen
des Fundamentes müssen
zur Befestigung der Ankerschrauben die unterschiedlichen E-Module
der beteiligten Werkstoffe berücksichtigt
werden. Um diesem Rechnung zu tragen, müssen hierbei entsprechend große Querschnitte
und Längen
der Ankerschrauben sowie Fußflanschmaße gewählt werden.
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Den
erforderlichen langen Ankerschrauben muss notwendigerweise die Fundamenttiefe
angepasst werden. Da die Standsicherheit der Fundamente in erster
Linie von der Breite und Länge
des Fundamentes abhängig
ist, eine Vergrößerung des Tiefenmaßes jedoch
nur unwesentlich dazu beiträgt, ist
für ein
auf Grund der langen Ankerschrauben entsprechend tief ausgebildetes
Fundament ein unwirtschaftlich hoher Betonaufwand erforderlich,
was den zusätzlichen
Nachteil einer erhöhten
Bodenpressung mit sich bringt.
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Bei
einer weiteren durch die
DE-PS
24 38 722 vorbekannten Ausführung der Befestigung der Säule eines
Säulenschwenkkranes
auf einem Betonfundament wird im Fundament ein rohrförmiger Anker
eingegossen, der an seinem oberen Ende einen innerhalb seines Mantels
angeordneten Lagerflansch aufweist, auf dem der Flansch der Säule befestigt
ist. Hierbei kann an der Unterseite des rohrförmigen Ankers eine Bodenplatte
angeordnet sein. Bei dieser Ausführung
ist zwar eine gute Prüfung
der Schraubverbindung und ein evtl. Austausch der Schrauben gewährleistet.
Es wird auch bei einer minimalen Fundamenttiefe durch große Mantelflächen des
Ankers eine geringe Bodenpressung und ein geringer Bewehrungsaufwand
möglich.
Der Nachteil dieser Ausführung
besteht jedoch in der unwirtschaftlichen Ausbildung des Ankers aus
einem Rohr mit dem angeschweißten
Lagerflansch.
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Bei
einer weiteren aus der Praxis vorbekannten Befestigung der Säule eines
Säulenschwenkkranes
auf einem Betonfundament werden gerippte Ankerstangen, die an ihrem
einen nach oben weisenden Längsende
mit Gewinde versehen sind, an einer dem Fußflansch der Säule des
Säulenschwenkkranes entsprechenden
Schablone mittels Muttern und Gegenmuttern befestigt und so in das
Fundament eingegossen, dass die Unterkante der Schablone etwas über dem
fertigen Fußboden
liegt. Der Ausguss des Fundamentes erfolgt dabei nicht bis zur Unterkante der
Schablone, sondern es wird ein für
die Nivellierung erforderlicher Freiraum freigelassen. Nach dem Abbinden
des Fundamentes wird der Säulenschwenkkran
auf den Ankerstangen über
den Fußflansch
der Säule
des Säulenschwenkkranes
nach dem Entfernen der Schablone montiert und der verbleibende Freiraum
zwischen dem Fußflansch
der Säule
des Säulenschwenkkranes
und dem Betonfundament nach dem Einjustieren der Säule mit
einer Betonnivelliermasse ausgegossen. Bei dieser vorbekannten Ausführung treffen
ebenfalls wieder die Nachteile der eingangs beschriebenen Befestigungen
zu.
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Bei
einer weiteren ebenfalls aus der Praxis vorbekannten Befestigung
der Säule
eines Säulenschwenkkranes
werden Ankerstangen, die an ihrem nach oben weisenden Längsende
mit Gewinde versehen sind, über
eine Schablone, Muttern auf der Unterseite der Schablone und Gewindehülsen auf
der Oberseite der Schablone zu einem Korb zusammengebunden und dieser
Korb komplett in dem Fundament mit eingegossen. Die Gewindehülsen sind
dabei an ihrem oberen Ende mit einem Stopfen verschlossen. Der aus
den Ankerstangen und der Schablone gebildete Korb wird dabei so
in das Fundament eingegossen, dass das nach oben weisende Längsende
der Gewindehülse
in etwa dem Niveau des Fußbodens
entspricht. Nachteilig ist, dass die Oberfläche des Betonfundamentes nie
eben ist und Nacharbeiten erforderlich macht. Nach dem Abbinden
des Betonfundamentes und dem Ausführen der Nacharbeiten werden
die Stopfen aus den Gewindehülsen entfernt,
der Säulenschwenkkran
mit dem Fußflansch
seiner Säule
aufgesetzt und mittels Schrauben in den Gewindehülsen verschraubt. Bei noch nicht
montiertem Kran ist der Fußboden
frei von Stolperstellen. Die Ausführung hat jedoch den weiteren Nachteil,
dass die Schablone relativ weit von dem Fußboden und damit dem Befestigungsniveau
des Fußflansches
der Säule
des Säulenschwenkkranes in
dem Betonfundament angeordnet ist und damit nicht gewährleistet
ist, dass die Ankerstangen nach dem Abbinden des Betonfundamentes
dem Bohrbild der Befestigungslöcher
in dem Fußflansch
der Säule entsprechen.
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Die
DE 298 16 287 U1 zeigt
eine gattungsgemäße Befestigung
der Säule
eines Säulenschwenkkranes
auf einem Betonfundament. Hierbei ist eine Mehrzahl von Befestigungsfüßen vorgesehen,
die jeweils einerseits mit der Säule
verschraubbar und andererseits zur Verschraubung mit einer auf der Oberfläche des
Betonfundamentes liegende Fußplatte vorgesehen
sind. Zur Montage des Säulenschwenkkranes
wird die Fußplatte
zusammen mit Ankerschrauben (Ankerstangen mit Gewinde) einbetoniert. Die
Ankerschrauben sind in diesem Zustand über Mutter ohne die Befestigungsfüße an der
Fußplatte gehalten.
Unterhalb der Fußplatte
befindet sich auf jeder Ankerstange eine Hülse aus verformbaren Material,
die im einbetonierten Zustand geringfügig über das Betonfundament übersteht.
Nach dem Einbetonieren der Ankerstangen werden die Muttern gelöst. Sodann
wird die Kransäule
mit den daran bereits verschraubten Befestigungsfüßen auf
die Ankerstangen aufgesetzt. Anschließend wird die Säule über Stellbuchsen
ausgerichtet, welche jeweils in einer Gewindebohrung im horizontalen
Schenkel der Befestigungsfüße eingeschraubt
sind. Nach der Ausrichtung werden noch Distanzringe aufgesetzt und
die gesamte Einheit auf der Fußplatte über Muttern
verschraubt. Dabei verformen sich die Hülsen in einen zur jeweiligen
Ankerstange hin vorhanden Ringspalt hinein. Wegen der Vielzahl der
Montageteile erfordert auch diese bekannte Befestigung einen erheblichen Aufwand.
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Die
Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, eine statische sichere
und wirtschaftliche Möglichkeit
zur wechselspannungsfreien Ankerbefestigung der Säule eines
Säulenschwenkkranes
auf einem Betonfundament zu schaffen, bei der der Säulenschwenkkran
sofort nach dem Aushärten
des Betonfundamentes montierbar und in Betrieb zu nehmen ist und
bei der das Ausrichten der Säule
des Säulenschwenkkranes
mit einfachsten Mitteln und schnell erfolgen kann.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis
8 aufgeführt.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der
Befestigung wird eine absolut ebene Auflage für den Flansch der Säule des Säulenschwenkkranes
erreicht. Bei einer evtl. durch unsachgemäße Ausführung geneigten Oberfläche des
Flansches der Ankerstangen kann der Flansch durch die Lösbarkeit
leicht entfernt und ausgerichtet werden. Es ist weiter von Vorteil,
dass über
die elastischen oder plastischen Elemente bei dem evtl. Ausrichten
des Flansches keine störenden
Betonverkrustungen im Bereich der Ankerstangen vorhanden sind. Durch
die Anordnung des Flansches der Ankerstangen nahe deren oberem Ende
ist ein genaues Lochbild mit dem Lochbild des Flansches der Säule übereinstimmend
gewährleistet.
Gemäß einer
Ausgestaltung (Anspruch 3) der Erfindung tragen die Ankerstangen
an ihrem oberen Ende über
Gewinde eine Gewindebuchse, in die andererseits lösbare Gewindestangen
eingesetzt sind, wobei die Gewindebuchsen über das abstützende und
abdichtende Element den Flansch der Ankerstangen tragen und justieren
und über
die Gewindestangen der Flansch der Säule anschraubbar ist. Bei dieser
Ausführung
der Erfindung wird eine ebene Oberfläche ohne störende Stolperstellen und ein
befahrbares Fundament erzielt. Gemäß einer zweiten Ausgestaltung
der Erfindung (Anspruch 4) ragen die Ankerstangen mit ihrem oberen
Ende über
das Betonfundament und sind an diesem Ende mit Gewinde versehen.
Es kann bei beiden Ausführungen
der Erfindung, falls die Oberseite des Flansches der Säule bündig mit
dem Fundament sein soll, der Flansch der Ankerstangen nach dem Abbinden
des Fundamentbetons entfernt werden und die Säule des Säulenschwenkkranes mit ihrem Flansch
an ihrem Fußende
in die durch den Flansch der Ankerstangen gebildete Vertiefung eingesetzt und
damit mit der Oberfläche
des Betonfundamentes bündig
abschließen.
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Das
abstützende
Element besteht nach der Erfindung alternativ aus einem plastischen
oder aus einem elastischen Material. Bei beiden Ausführungen
ist das Element zum Anschrauben des Flansches der Säule verformbar.
Es ist weiter gemäß der Erfindung
denkbar, dass über
die plastischen oder elastischen Elemente mit Spiel eine Abdeckkappe angeordnet
ist, oder dass die Abdeckkappe direkt das elastische oder plastische
Element bildet. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei einem evtl.
nachträglichen
Ausgießen
der durch den Flansch der Ankerstangen gebildeten Vertiefung zum
Ausrichten keine störenden
Betonverkrustungen weiträumig
vorhanden sind. Gemäß der Erfindung
ist es sinnvoll, dass der Flansch der Ankerstangen Bohrungen zum Durchführen der
Ankerstangen oder Gewindestangen aufweist, die mit geringem Spiel
dem Durchmesser der Ankerstangen oder Gewindestangen entsprechen.
Hierdurch wird gewährleistet,
dass die Lochbilder der Flansche, der Ankerstangen und der Säule weitestgehend übereinstimmen.
Gemäß der Erfindung
ist es weiter sinnvoll, dass der Flansch der Ankerstangen als eine
Mantelfläche
konisch sich zum Betonfundament verjüngend ausgebildet ist. Hierdurch
ist ein leichtes Entfernen des Flansches aus dem Betonfundament
gewährleistet.
Es ist weiter denkbar, dass der Flansch der Ankerstangen auf seinen
dem Beton zugewandten Flächen
eine Antihaftfolie trägt
oder mit einem Antihaftmaterial beschichtet ist. Hierdurch wird
ein Verkleben des Flansches der Ankerstangen mit dem Betonfundament
vermieden.
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Bei
Säulenschwenkkranen,
die verwendungsfertig abzuliefern waren, wurden bisher Ankerschrauben
und Schablone vorab zur Errichtung des Betonfundamentes geliefert.
Nach dem Abbinden des Betons wurde dann der Kran von den Monteuren des
Kranherstellers auf dem Betonfundament über Ankerschrauben und Gabelblechen
montiert. Der Kunde musste dann Betonwerker beauftragen, den Betonunterguss
unter dem Kranfuß durchzuführen. Nach
dem Abbinden dieses Untergusses mussten dann die Gabelbleche entfernt
werden, danach waren die Ankermuttern anzuziehen. Das Beispiel zeigt, dass
der Kranhersteller den Kran nicht verwendungsfertig dem Betreiber übergeben
konnte und erhebliche Kosten im Bereich der Befestigung des Kranfußes anfielen.
Nach der jetzt vorgeschlagenen Ausführung werden Ankerstangen und
Ankerflansch vorab zur Errichtung des Betonfundamentes dem Kunden übersandt.
Nach dem Abbinden des Betons wird der Kran auf den ebenen Ankerflansch
aufgesetzt und mittels Mutter mit den Ankern zugfest verschraubt.
Der Kran kann also jetzt verwendungsfertig dem Betreiber übergeben
werden, ohne dass zusätzliche
Werkerarbeiten anfallen; Wartezeiten wie vorbeschrieben fallen nicht
mehr an.
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Einzelheiten
der Erfindung sind von Ausführungsbeispiel
in der Zeichnung erläutert.
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Es
zeigen
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1 die
schematische Darstellung eines Säulenschwenkkranes
auf einem Betonfundament mit der Befestigung gemäß der Erfindung,
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2 die
Einzelheit „A" der 1 in
vergrößerter Darstellung,
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3 die
Einzelheit nach 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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4 die
Einzelheit nach 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Wie
in den Figuren dargestellt, ist an der Säule 1 des Säulenschwenkkranes
an deren unterem Ende ein Flansch 2 fest angeordnet. In
dem Fundament 3 des Säulenschwenkkranes
sind Ankerstangen 4, die sinnvoller Weise aus geripptem
Stahl bestehen, eingegossen. Diese Ankerstangen 4 weisen in
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
an ihrem oberen, innerhalb des Fundamentes 3 liegenden
Bereiches ein Gewinde auf, auf das eine Gewindebuchse 5 aufgedreht
ist. Von oben ist in die Gewindebuchse 5 eine Gewindestange 6 eingeschraubt.
Entsprechend der statischen und dynamischen Auslegung des Säulenschwenkkranes sind
auf dem Flansch 2 der Säule 1 des
Säulenschwenkkranes
auf deren Umfang gleichmäßig verteilt
Bohrungen 7 angeordnet, wobei für jede Bohrung 7 in
dem Flansch 2 je eine Gewindestange 6 mit Gewindemutter 8 und
Ankerstange 4 vorgesehen ist. Entsprechend dem Lochbild
der Bohrungen 7 in dem Flansch 2 ist ein mit dem
gleichen Lochmuster versehener Flansch 9 der Ankerstangen 4 an
den Gewindestangen 6 auf den Gewindebuchsen 5 gelagert. Diese
Lagerung des Flansches 9 auf der Gewindebuchse 5 erfolgt
unter Zwischenschaltung eines elastischen oder plastischen Elementes 10,
das als Kunststoffmutter, als Federnuss oder als plastische Kappe
ausgebildet sein kann. Die Aufgabe dieses Elementes 10 besteht
in der Abstützung
des Flansches 9 auf der Gewindebuchse 5 mit der
Bedingung, dass ein Verkleben der Gewindestangen 6 mit
dem Beton des Fundamentes 3 unter dem Flansch 9 vermieden
wird und in diesem Bereich eine plastische oder elastische Zone
entsteht. Der Flansch 9 wird zum Befestigen der Ankerstangen 4 in
dem Fundament über
die Gewindebuchse 5 und die Gewindestangen 6 über die
Zwischenlage (Element 10) mittels nicht dargestellten Muttern
verschraubt und vorjustiert. Mittels einer Hilfsvorrichtung wird
der aus der erforderlichen Anzahl von Ankerstangen 4 und
dem Flansch 9 gebildete Ankerkorb so in die Fundamentgrube
eingehängt,
dass die Oberseite des Flansches 9 bündig mit der Oberseite des
Fundamentes 3 abschließt.
Nach dem Ausgießen
und Aushärten
des Betonfundamentes werden die nicht dargestellten Mutter auf dem
Flansch 9 entfernt und der Säulenschwenkkran kann auf dem
Flansch 9 aufgesetzt und mit den Muttern 8 verschraubt
werden.
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Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist der Flansch 9 entfernt und der Säulenschwenkkran mit dem Flansch 2 in
die durch den Flansch 9 gebildete Vertiefung in dem Fundament 3 eingesetzt
und mittels der als Schrauben ausgebildeten Ankerstangen 6 in
den Gewindebuchsen 5 verschraubt. Hiermit ist das elastische
Element 10 als Gummi- oder Kunststoffscheibe ausgebildet. Dieses
Element 10 kann auch wahlweise bei allen Ausführungen
der Erfindung vor dem Anschrauben des Säulenschwenkkranes entfernt
werden.
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Bei
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ragen die Gewindestange 4 über den Flansch 9 hinaus.
Es wird auf die Gewindebuchse 5 und die Gewindestange 6 verzichtet.
Bei Anordnung des aus den Ankerstangen 4 und dem Flansch 9 gebildeten
Korbes, der Ausguss des Betonfundamentes sowie die Befestigung des
Säulenschwenkkranes
erfolgen gleich den vorstehend beschriebenen Ausführungen.
Diese Anordnung zeigt zwar aus dem Betonfundament 3 hervorstehenden Ankerstangen,
sie hat jedoch den Vorteil einer absolut wirtschaftlichen Ausbildung.
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Der
Vorteil des herausnehmbaren Flansches 9 mit den elastischen
oder plastischen Elementen 10 besteht unter anderem darin,
dass ein unsachgemäß eingesetzter
geneigter Flansch 9 angehoben, mit einer schnell aushärtenden
Nivelliermasse untergossen und absolut horizontal ausgerichtet werden kann.