预应力混凝土成品零件制成的塔架 【技术领域】
本发明涉及垂直安装由预应力混凝土成品零件制成的塔架的方法和实现该方法的装置。预应力混凝土成品零件制成的塔架是众所周知的，它可用于各种目的。这里，作为一个例子，将说明将它用作电信设备的天线载体。
背景技术
与垂直安装带有攀爬或滑动用地混凝土结构或外壳比较，使用预应力混凝土成品零件的优点是：在预定的条件下，可以更经济地制造成品零件。这样，大部分工作可以在建筑工地以外进行。另外，还可以更好地满足预定的质量要求，并监视过程的进行，以保证满足这些要求；塔架还可以在短时间内安装在建筑工地上。
为此，在建筑工地上，预应力混凝土成品件与套管装配在一起，而套管则放在塔架壁中作为拉伸装置。在这种情况下，为了将单个的成品零件连接在一起，成为塔架的一部分，将混合土混合物放入各塔架部分之间的连接处，以便在成品零件之间的一个表面区域上形成力锁紧连接。然后，拉伸拉入到套管中的拉伸装置，以后再在高压下将套管充满混凝土稀浆并压缩套管，以便使拉伸装置和塔架紧密连接。
在套管中压紧拉伸装置的操作必需在高压下进行，使混凝土稀浆可以在套管中以所需要的压力上升，并充满套管直到塔架的顶端。当塔架为80m高时，所需的压力为200巴(bar)。这时应注意，现行技术有一个问题，即由于材料性质的关系，在单个塔架部分之间的混凝土发脆和多孔，使得在单个塔架部分之间的连接处高压下的混凝土稀浆可能溢出，因此，各个塔架部分之间的过渡区域不能可靠地密封。
因此，必需从最下面的塔架部分开始并在塔上向上运动；设置一些进入点，将混凝土稀浆喷射在互相重叠的塔架部分之间的每一个连接处；并将混凝土稀浆送至这些进入点，以便压紧相应塔架部分的套管。
在德国，拉伸杆和拉伸金属丝被认为是拉伸装置。但拉伸杆的使用受到限制，它们只能用于直的拉伸通路。这表示，当使用拉伸杆时，包括预应力混凝土成品零件的塔轮廓形状要限制为直线形。这意味着，只要塔架锥度的横截面为直线形，用拉伸杆安装锥形塔架是可能的。
因此，安装曲线轮廓的锥形塔架只能用拉伸金属丝。拉伸金属丝可以从塔架顶部拉入各个塔架部分的套管中，再连续地向下拉至塔架的基座；或从塔架的基座连续地向上拉至塔架的顶部。但是，这种方法有一个问题，即从塔架顶部沿着曲线轮廓至塔架基座区域的拉伸金属丝必需从单个塔架部分之间的连接处通过。然而由于曲率的关系，特别是在这种连接处，金属丝有不能跟随曲率变化而卡在连接处的危险，这样，要沿着连接处移动金属丝需要很高的成本。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种垂直安装预应力混凝土成品零件制成的塔架的方法和实现该方法的装置。利用该方法和装置，可以消除或至少是缓解现有技术的上述问题。
为此目的，根据本发明，提供了一种漏斗形的构型。在这种结构中，横截面较小的漏斗形装置的横截面，与放入塔架的各个部分中的套管的横截面基本上相适应。漏斗形装置放在套管上面，并且其横截面较小的一侧向着套管。结果，从塔架或塔的顶部拉入的拉伸金属丝首先到达较大的横截面处，并被引导至较小的横截面处。因为较小的横截面基本上与套管的横截面相适应，因此，拉伸金属丝可以平稳地通入放置于下面的下一个塔架部分的套管中。
在本发明的一个优选实施例中，横截面基本上相等的一个管子部分安装在该装置的横截面较小的部分上。该部分的长度是预定的，它可以牢固地与套管接合，但材料消耗和成本仍然保持在可接受的范围内。
在本发明的一个特别优选实施例中，该管子部分和该装置作成一个单件，并且在管子部分区域中作有可拧入套管中的阳螺纹。这种结构可使漏斗形装置和套管之间的连接特别简单和牢固。
最好，该装置设计成在其外周边上有一个密封件的安装位置。该安装位置可以完全包围该装置的外边缘，因此可以将密封件牢固地固定。
为了解决在压紧套管的操作中混凝土稀浆溢出的问题，根据本发明，设置了一个密封件。该密封件插入两个塔架部分之间，而塔架部分中的套管则互相相对。为了起到密封作用，该密封件的高度至少与塔架部分的间距相适应。
在本发明的一个特别优选实施例中，密封件比塔架部分之间的预定的间距高出大于表面粗糙度的量。
因为密封件和该漏斗形装置放置在塔架部分周边的套管互相相对的位置上，因此最好使密封件的横截面形状与漏斗形装置的横截面形状相同。
在一个优选实施例中，密封件的内部宽度向着在其下面的塔架部分逐渐增大；而面向在该密封件上面设置的塔架部分的密封件侧面的内部宽度上的横截面尺寸至少与塔架部分中的套管的横截面尺寸相同。这可使密封件的横截面向着漏斗形装置增大，从而可充分利用其优点。
在本发明的另一个优选实施例中，密封件的外周边表面基本上跟随着内部宽度的变化，因此，在向着较小横截面的方向减小。结果，作为密封件上端部分的密封件壁的区域变形，由在密封件内部产生的压力向外压紧在相邻的塔架部分上。
密封件的上端部分的内壁和外壁之间的过渡部分相对于外壁成锐角和相对于内壁成钝角，即基本上为垂直地延伸。
结果，当水平地向下压该密封件的上端部分时，在内壁和外壁之间的过渡部分上有一个力作用，该力压紧该密封件，使密封件的上端部分更牢固地靠在塔架部分上，因为在这种情况下，该过渡部分仍具有向上延伸的表面。
在根据本发明的一个优选优选实施例中，在密封件的下侧，即横截面较大的部分上形成一个凸台或隆起部分，其尺寸和形状与作在漏斗形装置上的用于安放密封件的安装装置相适应。用这种方法，可以牢固地将密封件固定，从而防止密封件滑动和保证对装配过程没有不利影响。
在一个优选实施例中，根据本发明的密封件在其外周边上，在该凸台的上面有一个在周边上延伸的朝向外面的悬臂部分。该悬臂部分具有预定的高度和宽度，并且在该装置的上部沿周边延伸的边缘以外突出一定尺寸。该悬臂部分一方面可增加该装置上的凸台的挠曲刚性，另一方面可作为塔架部分之间的复合连接材料的障碍、以防止在安装塔或塔架过程中该材料达到密封件的顶部。
为了使在建筑工地上的工作简单，根据本发明的一个优选实施例，当制造塔架部分时，即按适当的排列方向状态将该装置与塔架部分作成一个整体。在这种情况下，最好使该装置的顶部边缘，即横截面较大的一侧的终端与塔架顶部齐平。
在本发明的另一个实施例中，在制造塔架部分的过程中，将该漏斗形装置结构设置在塔架部分的壁中。这样，在保持同样功能的同时，一方面可以节约该装置的材料；另一方面，可以节省插入该装置的工作步骤。
为了避免连接处移动，该装置的向着套管一侧的开口和套管的相邻边缘之间的间隙很小，使该漏斗形装置和套管可以互相交叠在一起。
为了减小运输和搬运的问题，本发明的一个优选实施例将每一个完整的塔架部分分割成与其垂直轴线平行的至少两个子部分。
在本发明的另一个特别优选实施例中，当安装由塔架部分构成的塔或塔架时，利用聚合物(例如环氧树脂)作为在塔架部分之间的连接材料，以代替多孔的混凝土。在硬化状态下，环氧树脂的强度与混凝土的相同，但没有那么多孔和脆性；因此在机械性能方面是很好的，同时可在塔架部分之间形成密封地连接。
为了使塔架部分之间的连接非常牢固，最好在整个表面区域上涂上连接材料。应当注意，为了不给拉入的拉伸钢索和混凝稀浆造成新的障碍，要清扫干净漏斗形装置的开口和套管的开口。
在本发明的一个特别优选实施例中，在安装塔架部分以前，在塔架部分之间插入至少三个隔片。该隔片在连接材料硬化之前，承受放置在上面的相应的塔架部分。
在这种情况下，最好该隔片由弹性模量比硬化的连接材料的弹性模量小的材料(例如木材)制成。这一方面可使隔片在塔架部分的互相面对的表面凹凸不平形状作用下适当变形；另一方面可防止塔架部分的壁的一部分碎裂。然而，另一方面，在连接材料硬化后，该连接材料可代替“软的”隔片承受负载并适当地携带负载。
为了能将隔片所需要的表面积保持在极限范围内，隔片的弹性模量最好为3000N/mm2～5000N/mm2，而连接材料的弹性模量最好＞5000N/mm2。
在本发明的一个特别优选实施例中，在塔或塔架由塔架部分组成的情况下，该漏斗形装置、密封件和连接材料的配合工作可将拉伸钢索拉入套管中，并进行拉伸，并可将混凝土稀浆在高压下，从塔基底压入套管中，使混凝土稀浆可上升远至塔或塔架的顶部，而不会从两个预应力混凝土成品件之间的连接处溢出。
本发明的改进内容在所附的权利要求书中进行说明。
【附图说明】
现参照附图来更详细地说明本发明的一个实施例。其中：
图1表示根据本发明的漏斗形装置的纵截面的侧视图；
图2表示根据本发明的密封件的纵截面的侧视图；
图3表示图2中所示的过渡部分放大的视图；
图4表示根据本发明的、一个放置在另一个上和连接在一起的两个塔架部分的零件的视图；
图5表示根据本发明的一个完整的塔架部分的平面图；
图6表示如图5所示的、根据本发明的一个完整的塔架部分的截面图；
图7表示在安装位置的塔架部分；和
图8表示通过根据本发明的塔架的横截面图。
【具体实施方式】
图1表示根据本发明的用于引导拉伸金属丝(未示出)的漏斗形装置8的纵截面的侧视图。在这个实施例中的平面图(未示出)中的横截面为圆形，但也可以为多角形，以防止转动运动。
装置8的中心部分为有一个朝上的开口9和一个朝下的开口11的漏斗形部分8。朝上的圆形开口9的横截面积大约为254cm2，其内径大约为90mm，比朝下的开口11的大约为53mm的内径大。
在这个结构中，横截面较小的，即朝下开口11的横截面，基本上与套管7的横截面相适应。在制造塔架部分4、6的过程中，套管7与塔架部分的壁作成一个整体，用于放置拉伸金属丝(或拉伸杆)。这样，在横截面较大的朝上开口9处进入的拉伸金属丝可以引导通过上述漏斗形状，其平稳地通入与漏斗形装置8的下面连接的套管7中。
在根据本发明的实施例中，漏斗形装置8的向外扩张角大约为40°。然而，根据塔架部分结构和形状的不同，该扩张角可在10°～150°的大范围内变化。
带有阳螺纹14的一个管子部分12与装置8的较小的开口11连接。该管子部分12可以拧入套管7中，并且一方面可以为装置8精确地，可重复地定位；另一方面可以更好地引导拉伸金属丝。另外，不论运输位置如何，这样可以保证装置8不会意外地从套管7中脱出。
管子部分12的横截面基本上与套管7的横截面相适应。但在这个实施例中，管子部分的横截面稍微小一点，以便拧入套管中。
在横截面较大的开口9处的外周边边缘10向上延长大约7mm，而在这个区域中的横截面保持不变，即是说，周边边缘10垂直地延伸。基本上水平延伸的支承表面16，与从漏斗形部分8向周边边缘10的垂直延伸部分过渡的周边边缘10连接，该支承表面16为圆环形结构，围绕着周边边缘10，可以放置密封件20。支承表面16的宽度取决于密封件20所要求的支承表面积，在本实施例中大约为10mm。
在支承表面16的外边缘上，垂直地作出另外一个在周边延伸的边缘部分18，该边缘部分18从支承表面16向上延伸大约10mm。这形成对密封件20附加的侧面支承，密封件20放在由周边边缘10、支承表面16和在周边延伸的边缘部分18形成的安装部分中。这种支承可有效地防止密封件20滑动。
在本发明的另一个实施例(未示出)中，支承表面16相对于周边边缘10成一个锐角。这种较简单的设计也可以为适当形状的密封件20提供附加的支承。
图2表示根据本发明的密封件20的第一个实施例。在平面图(未示出)中，密封件20的横截面为圆形，象装置8一样。在所示的纵截面侧视图中，密封件20的内部宽度21是变化的。内部宽度21向着密封件20的下边缘逐渐增大。应当指出，密封件20的上边缘直径约为70mm，比作为标准使用的套管7的内径大。套管7的内径大约为60mm。密封件20的下边缘的内径约为95mm，与装置8的外周边边缘10的外径相适应。
在下边缘区域中，密封件20的外周边边缘为凸台或隆起部分22形式，该凸台或隆起部分的尺寸为：在密封件内部的高度约为7mm，外周边上的高度约为10mm，宽度约为10mm，这个尺寸与由周边边缘10，支承表面16和在周边延伸的边缘部分18形成的装置8的安放部分的尺寸相适应。因此，密封件20可以精确地装入装置8的安放部分中，在装置8或支承表面16和密封件20之间可以设置一个粘接剂层等，用于固定密封件20。
密封件20的内部宽度从下端至上端逐渐减小。密封件20的外周边也是这个形状。换句话说，在凸台22以上的密封件区域内，密封件的外周边也是逐渐减小的。这样做的优点是，当在拉伸金属丝通道，也就是在密封件20内产生压力时，即当压力加在套管7上时，该压力可使密封件20在这个区域内变形，并把密封件压紧在上塔架部分6上，使塔架部分4、6之间的过渡部分在套管7区域内牢固地密封。
在凸台22上面，密封件20的外周边上有一个在圆周上延伸的、平行四边形形状的悬臂部分23。悬臂部分23的高度大约为5mm，它突出在装置8的上部沿周边延伸的边缘18之外一定尺寸。悬臂部分23一方面增加在装置8上的凸台22的挠曲刚性；另一方面可以作为在塔架部分4、6之间的复合连接材料34的障碍物，以防止在安装塔架的工作过程中材料34流至密封件20的顶部。
密封件20放置在相对放置的套管7的区域中的两个互相重叠的预应力混凝土成品件4、6之间，并可在预应力混凝土成品件4、6中的套管7之间形成压力不能透过的过渡部分。在优选实施例中，密封件20的高度约为25mm～30mm。
该高度由凸台22的高度和横截面向着较小的开口逐渐减小的密封件20的一部分的高度组成。在这种结构中，悬臂部分23的高度表示塔架部分4、6之间的预定的间距。突出在悬臂部分23之外的带有锥度部分的密封件20的上部25的高度约为10～15mm。
当安装由部分4、6构成的塔架时，密封件20上突出在悬臂部分23以外的部分被放在上面的塔架部分6压下；并且密封件以其弹性力压紧在塔架部分6上。这就形成了塔架部分4、6之间的第一个密封作用，该密封作用即使在密封件内部也没有压力，可以防止混凝土稀浆溢出。
当放在上面的塔架部分6使上部密封部分25变形时，内壁27和外壁26之间的过渡部分29相对于外壁26成锐角，而相对于内壁27成钝角延伸，因此基本上是垂直地延伸。
这点在为了清楚起见用圆圈表示的放大图中看得更清楚。为了更清楚起见，只表示了过渡部分29，没有表示邻接的边缘线。图中可以清楚地看见密封件20的上部25的外壁26和过渡部分29之间的锐角，还可看见内壁27和过渡部分29之间的钝角。
当在内壁27和外壁26之间的过渡部分29处水平地压下密封件20的上部25时，因为即使在这种情况下过渡部分29仍有向上延伸的表面，因此上述结构可以形成一个压紧密封件20的力，使密封件的上部25更牢固地压紧在塔架部分6上。
如果上部塔架部分6具有大致平坦的表面，则密封件的上部25不可能进一步弯下去超越水平状态。这表示在任何情况下，密封件20可相对于上部塔架部分6可靠地成为一个密封整体。
图3表示装置8和就地插入其中的密封件20。图中表示了两个互相重叠的塔架部分4、6，其下部分4在装置8的区域中剖开。塔架部分4、6一个放在另一个上，使塔架部分4、6中的套管7基本上在一条直线上互相相对放置。
装置8插入并牢固锁紧在塔架部分4中，其在周边延伸的边缘部分18的顶部边缘的终端与塔架部分4的表面齐平。管子部分12与套管7接合，套管7则与塔架部分4形成一个整体。
密封件20放入接收密封件20的装置8的安装部分中，并以其顶部牢固地支承在上部塔架部分6上。
当利用根据本发明的方法安装由部分4、6组成的塔架时，首先，围绕着在塔架部分4的朝上的表面的周边以大致相等的间距放置三个隔片32。塔架部分4(下部部分)是最后安装的。
隔片32最好由木材制成，其高度大约为5mm(取决于塔架部分的表面粗糙度)，这个高度相当于装配后塔架部分4、6之间的间距30。木材的弹性模量应在这样的范围内，即一方面允许木材在一段时间内能承受在塔架中产生的力；另一方面又可使塔架部分4、6相对的表面的凹凸不平处压入木材中，由此防止塔架部分4、6的材料碎裂。
在这种情况下，适当地选择隔片的高度，使它与塔架部分4、6不可避免的制造误差相适应，可以使塔架部分4、6安装时找平。
再将连接材料34涂在塔架部分的表面上，覆盖该表面。当涂连接材料34时，要清扫干净在塔架部分4、6中的套管7或在上塔架部分6中的套管7和在下塔架部分4中的带密封件20的装置8互相相对放置的位置，因为连接材料34要涂至悬臂部分23。
涂敷并覆盖该表面的连接材料34最好为环氧树脂，其涂层的厚度至少大约为5mm，这个厚度基本上相当于塔架部分4、6之间的间距30。
其次要安装的塔架部分6放置在下塔架部分4上，使套管7互相对准。在这种情况下，首先将上塔架部分6支承在三个隔片32上，该隔片在塔架部分4、6之间传递力，直至连接材料34硬化为止。
连接材料34逐渐增加在塔架部分4、6之间的力的传递，直至材料34硬化为止。因为在硬化状态下，连接材料34的强度性质与混凝的强度性质相适应，因此在材料34硬化后，这个结构在塔架部分4、6的互相面对的表面的主要部分上形成在塔架部分4、6之间的力锁紧连接(套管7之间的过渡区域仍要清扫干净)。
在连接材料34硬化后，预应力混凝土成品件4、6之间所有的力都由材料34传递，隔片32不再受力。
如上所述，在上述预紧力混凝土塔架上安装着一个钢的安装附件，风能装置的整个机械室安装在该附件上。在预应力混凝土塔架部分上的该钢的安装附件的下端，有一个在周边延伸的固定法兰。首先，将该钢的安装附件固定在多个(例如4个)螺纹杆上，直至该固定法兰安装就位为止。这包括在塔架中延伸的拉伸金属丝也穿过该法兰，和拉伸金属丝的拉杆安装在该法兰上面的位置上。
如果圆环件包括多个(长的部分的)子配件，并且一个子配件为半圆形，则这些子配件可以连接在一起。为此，当制造这些子配件时，可以加入一个所谓的回吊(retum-hanging)增强件。回吊增强件，即放在子配件中的增强件的延长部分的末端按U形分布的方式突出在完成的字配件的外面，在子配件的高度上面，使得在末端可看见的元件一个在另一个上成横杆状。
另外，在相邻的子配件的相对设置的末端上作有(浅的)凹部，回吊增强件可与该凹部接合。因此，在安装状态下，相邻的子配件的回吊增强件象梳子一样互相接合。然后，长的部分的子配件之间的过渡部分充满快速硬化的混凝土。
图5表示根据本发明的带有导向漏斗8的预应力混凝土塔架的一个完整部分的平面图。这个图中有两个截面A和C，它们表示在下面的图中。
图6表示在准备好下塔架部分6但在上塔架部分4安装就位之前的图5中的截面A-A的视图。在该图和图7中，塔架部分4、6中的导向漏斗8和套管7都表示成隐蔽状态。在塔架部分4、6之间的间隙中有隔片32，连接材料34加在该隔片上。
图7表示在安装状态下的塔架部分4、6。连接材料34基本上分布在该间隙的宽度上，并且从侧面鼓出的连接材料34很容易用瓦刀等除去。上塔架部分4安放在隔片32上。
为了清楚起见，在这些图中没有表示密封件20。为了更清楚地表示密封件20的作用，图8中表示了图5中的C-C截面。图8中省略了连接材料34和隔片32。图中表示在密封件的上部，密封件20是如何被上塔架部分4压下的。
图中的放大部分表示：即使当密封件的上部被下压成水平状态时，过渡部分29由于与密封件20的顶部成锐角并且与密封件20的下部27成钝角而向上延伸。当压力加在密封件内部时，该部分可靠地压紧在上塔架部分4上。
图8表示通过根据本发明的塔架的横截面的图，在所示的示例中该塔架包括23个零件，每一个零件的高度基本上为3.8m～4.00m。可以看出，该塔架为锥度形塔架，换句话说，塔架在地面上的宽度比在塔架上部区域宽度大。在这种情况下，塔架的整个轮廓是曲线形的，即是说，塔架互相相对的壁或者是互相平行的，或者是互相成一个固定角度，但轮廓或外轮廓是略微呈曲线形的。这些图除了表示塔架以外，一方面表示在地面上的塔架部分的下表面的高度，和在该位置(数字线的右端)的塔架部分的直径。这些只是例子，而不是对本发明的限制。