JP6509257B2 - Lattice masts having an open framework structure, in particular masts for transmission lines or communication lines, and methods for improving the stability of lattice masts having an open framework structure - Google Patents

Lattice masts having an open framework structure, in particular masts for transmission lines or communication lines, and methods for improving the stability of lattice masts having an open framework structure Download PDF

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Description

本発明は、角度の付いたプロファイル（以下有角プロファイルとも称する）からなるオープンフレームワーク構造を有する格子マスト、特に送電線用若しくは通信線用マストに関している。   The present invention relates to a grid mast having an open framework structure consisting of angled profiles (hereinafter also referred to as angled profiles), in particular for transmission lines or communication lines.

本発明はさらに、有角プロファイルからなるオープンフレームワーク構造を有する格子マスト、特に送電線用若しくは通信線用マストにおける安定性を高めるための方法に関する。   The invention further relates to a method for increasing the stability in grid masts, in particular for transmission lines or communication line masts, having an open framework structure consisting of angled profiles.

格子マストとは、本発明の主旨においては、例えば架空送電線を保持するためのマストと理解されたい。通信線用マストも同様に本発明の主旨においては、格子マストと理解されたい。いずれにせよオープンフレームワーク構造を有する格子マストは、橋や鉄塔における格子マストであってもよい。最終的に格子マストは、本発明の主旨においては、風力発電機を保持するためのマストであってもよい。   In the context of the invention, a grid mast is to be understood as a mast, for example for holding overhead power transmission lines. Communication masts are likewise to be understood as grid masts in the context of the present invention. In any case, the grid mast having an open framework structure may be a grid mast in a bridge or steel tower. Finally, the grid mast may be a mast for holding a wind power generator in the sense of the invention.

オープンフレームワーク構造とは、本発明の主旨においては、そのストラットが隙間埋めを備えていない、継続的な居住若しくは住居用の目的では使用されないフレームワーク構造と理解されたい。   In the context of the present invention, an open framework structure is to be understood as a framework structure whose struts do not have a gap fill and which are not used for continuous residence or residential purposes.

本発明に係る空気力学的なクラッドは、有角プロファイルを備えたオープンフレームワーク構造のために設けられている。   The aerodynamic cladding according to the invention is provided for an open framework structure with an angled profile.

この有角プロファイルを含んだフレームワーク構造は、次のような利点を有している。すなわちそれらが特に軽量であり、さらに個々のプロファイルストラットは例えばリベット、溶接若しくはボルトによって比較的容易に相互接続できる利点を有する。   The framework structure including this angled profile has the following advantages. That is, they are particularly lightweight, and furthermore the individual profile struts have the advantage that they can be interconnected relatively easily, for example by rivets, welds or bolts.

そのような格子マストは、通常は、互いに上下に配置された一連の構造要素から構築され、この場合各ステージは、３つ以上の台形フレームワークパネルを有し、それぞれ相互に補強された角支持体からなるフレームワーク構造を形成している。これらの角支持体は、有角プロファイルとして構成され、これらを接続するストラットも同様に部分的には有角プロファイルとして、また部分的にはプレートプロファイルとして構成されてもよい。   Such grid masts are usually constructed from a series of structural elements arranged one above the other, where each stage has three or more trapezoidal framework panels, each bearing mutually reinforced corner supports It forms a framework structure consisting of the body. These corner supports are configured as angled profiles, and the struts connecting them may likewise be configured partly as an angled profile and partly as a plate profile.

そのようなフレームワーク構造の設計は、一般的に支持荷重と建築物に作用する風荷重に対する要求に従属する。   The design of such framework structures is generally subject to the requirements for supporting loads and wind loads acting on the building.

フレームワーク構造を形成する構成要素の配分若しくは寸法は、一方では、個々の要素の自由座屈長に、すなわちそれらにおいて支配的な引張応力若しくは圧縮応力に依存し、そして他方では、例えば風荷重によって建築物にもたらされる縦方向応力と横方向応力の相互作用に依存する。   The distribution or dimensions of the components forming the framework structure depend, on the one hand, on the free buckling length of the individual elements, ie on the tensile or compressive stresses prevailing at them, and on the other hand, for example by wind load. It depends on the interaction between longitudinal stress and lateral stress that is applied to the building.

この種の格子構造またはフレームワーク構造の安定化のために、フレームワークストラットの配置構成に関しておよび格子構造の総重量に関して最適化される多くのブレーシングシステムが公知である。そのようなシステムは、例えば英国特許出願公告第６７５８５９号明細書に記載されている。   Many bracing systems are known which are optimized with respect to the arrangement of framework struts and with regard to the total weight of the lattice structure for the stabilization of this type of lattice structure or framework structure. Such a system is described, for example, in British Patent Application Publication No. 675 859.

新たなフレームワーク構造を作成する場合には、通常は、重量の最適化に関連して予想される風荷重と支持荷重に対するフレームワーク構造の最適な設計は、さほど問題にはならない。既存のフレームワーク構造の場合、例えば架空送電線用の既存の格子マストの場合には、場合によっては時折、構造の一部を改修および／または交換することが必要となる。このことは場合によっては新たな安定性の証明を必要とする。既存の設備は、場合によっては、特に負荷要求の増加によって、あるいは比較的長い寿命に亘って予想される構造の弱体化によっても高まる安定性の要件を満たせなくなる。   When creating a new framework structure, usually the optimal design of the framework structure for wind and support loads expected in connection with weight optimization is less of a problem. In the case of existing framework structures, for example in the case of existing grid masts for overhead power transmission lines, it is sometimes necessary to retrofit and / or replace parts of the structure. This sometimes requires new proof of stability. In some cases, existing installations fail to meet the increased stability requirements, in particular due to increased load requirements, or even due to the expected weakening of the structure over a relatively long lifetime.

そのようなケースでは、場合によっては手間のかかる引留めやワイヤ固定が必要になり得る。   In such cases, in some cases laborious fastening and wire fixing may be required.

独国特許出願公開第１５０９０２２号明細書からは、少なくとも部分的に流動性の良好な回転可能に支承された中空プロファイルによって被覆され、それによって風の通流方向が設定される、クレーン構造が公知である。
英国特許出願公開第８７００３７９．１号明細書からは、脚部領域にコンクリートからなる保護被覆を有する無線通信マストの支持体が公知である。
さらなる従来技術は、特開２００２−２７６２００号公報、中国特許出願公開第１０２１５５１０６号明細書から公知である。
本発明が基礎とする課題は、後からのアップグレードの過程で比較的容易に製造可能である設計を有する格子マストを提供することにある。 DE-A 150 902 2 discloses a crane structure which is at least partially covered by a well-flowable, rotatably mounted hollow profile, whereby the flow direction of the wind is set. It is.
From GB-A-8700379.1 a support for a wireless communication mast is known which has a protective covering of concrete in the foot area.
Further prior art is known from JP-A-2002-276200 and Chinese Patent Application Publication No. 102155106.
The problem on which the invention is based is to provide a grid mast with a design that is relatively easy to manufacture in the course of a later upgrade.

さらに本発明が基礎とする課題は、後からのアップグレードの過程において、格子マストの安定性を増加させるための適切な方法を提供することにある。   Furthermore, the problem on which the invention is based is to provide a suitable method for increasing the stability of the grid mast in the course of a later upgrade.

前記課題は、特に請求項１の特徴部分並びに請求項１１の特徴部分によって解決される。   The problem is solved in particular by the features of claim 1 and the features of claim 11.

本発明に係る格子マストの好ましい変化実施形態並びに該格子マストの安定性を高めるための本発明に係る方法の好ましい変化実施形態は、従属請求項から明らかとなる。   Preferred variant embodiments of the grid mast according to the invention as well as preferred variants of the method according to the present invention for increasing the stability of the grid mast are apparent from the dependent claims.

本発明の一態様によれば、有角プロファイルからなるオープンフレームワーク構造を有する格子マスト、特に送電線用若しくは通信線用マストであって、少なくとも１つの有角プロファイルの長さの一部に亘って延在する１つ以上のクラッドプロファイルを含み、この場合少なくとも１つのクラッドプロファイルは、流入面を有し、有角プロファイルのウインド露出縁部の流入遮蔽部を形成し、この場合流入面は、遮蔽されていない有角プロファイルの流動抵抗係数よりも小さ流動抵抗係数を有している。   According to one aspect of the invention, a grid mast having an open framework structure consisting of angled profiles, in particular for transmission lines or communication lines, extending over a portion of the length of at least one angled profile And the at least one cladding profile has an inflow surface and forms an inflow shield of the window exposure edge of the angled profile, in which case the inflow surface comprises It has a flow resistance coefficient smaller than the flow resistance coefficient of the unshielded angled profile.

好ましくは前記流入面は、少なくともほぼ球状に湾曲しているかまたは球状若しくは楕円状の円弧輪郭に近似した多角形若しくはファセット状の輪郭を有している。ファセット状とは、本発明の主旨においては、円弧輪郭に近似した多角形の表面を意味するものと理解されたい。   Preferably, the inflow surface has a polygonal or faceted contour which is at least approximately spherically curved or which approximates a spherical or elliptical arc contour. In the context of the present invention, faceted is to be understood as meaning the surface of a polygon approximating an arc contour.

有角プロファイルとは本発明の主旨においては、例えば、Ｔ形プロファイル、Ｌ形プロファイル、Ｉ形プロファイル、Ｚ形プロファイル、Ｕ形プロファイル、Ｃ形プロファイルなどを意味するものと理解されたい。   In the context of the present invention, angled profiles are to be understood as meaning, for example, T-profiles, L-profiles, I-profiles, Z-profiles, U-profiles, C-profiles etc.

本発明は、建築物に対する風荷重が、流動抵抗係数を用いた基準圧力と建築物の露出面積の積から求められるという事実を利用している。基準圧力は、空気密度および風速に依存している。流動抵抗係数は、ここでは、関連するフレームワーク構造の構造要素、例えば有角プロファイル周りの風の流れの特性を表している。プロファイルの鋭利な縁部は乱流を生成する傾向があり、それ故、ファセット状若しくは丸みを帯びた縁部あるいは円形若しくは管状のプロファイルよりも風荷重になりやすい。八角形は、例えば、鋭利な縁部の有角プロファイルの場合の流動抵抗係数Ｃｗ＝２．０に比べて、Ｃｗ＝１．３の流動抵抗係数を有している。   The invention makes use of the fact that the wind load on a building can be determined from the product of the reference pressure using the flow resistance coefficient and the exposed area of the building. The reference pressure is dependent on the air density and the wind speed. The flow resistance factor here characterizes the flow of the wind around the structural elements of the relevant framework structure, for example the angular profile. Sharp edges of the profile tend to create turbulence and are therefore more prone to wind loading than faceted or rounded edges or circular or tubular profiles. The octagon has, for example, a flow resistance coefficient of Cw = 1.3 as compared to the flow resistance coefficient Cw = 2.0 in the case of a sharp-edged angled profile.

最初に層状に流れる流体の流速が高まり、層状の流れの特性が無関係にそしてその後不安定に変化した場合には、それによって、最初の整然とした流れが波打った状態に移行する。その結果として流動抵抗係数は大幅に増加する。鋭利なプロファイル縁部においては、流動抵抗係数Ｃｗ（無次元）は、約２．０の大きさを取り得る。それに対して丸みを帯びた要素若しくは例えば球状の要素も含めたそれに対する流動抵抗係数は、レイノルズ数に依存して約０．１７６と０．４８の間となる。非常に大きなレイノルズ数の場合には、球の抵抗係数は増加し、一方、比較的小さなレイノルズ数の場合には、それは低い値を取り得る。   If the flow rate of the fluid flowing first increases, and if the characteristics of the stratified flow change independently and then destabilize, then the first orderly flow moves into a ruffled state. As a result, the flow resistance coefficient is significantly increased. At sharp profile edges, the flow resistance coefficient Cw (dimensionless) may take on the order of about 2.0. On the other hand, the coefficient of flow resistance for it, including rounded elements or also for example spherical elements, will be between about 0.176 and 0.48 depending on the Reynolds number. In the case of very high Reynolds numbers, the resistance coefficient of the spheres increases, whereas in the case of relatively low Reynolds numbers, it can take low values.

本発明は、これらのそれ自体は公知の流動機構的な関係性を利用している。相応に被覆された格子マストを提供することにより、露出した有角プロファイルの少なくとも一部の流動抵抗係数は、大幅に低減することができ、それによって建築物上の風荷重も同様に大幅に低減される。最も単純なケースでは、これは、例えば、有角プロファイルの少なくとも１つの露出した重要な縁部を、クラッドプロファイルによって遮蔽することによって達成され得る。この場合このクラッドプロファイルは、丸みを帯びた若しくは湾曲した流入面を有している。格子マストの場合には、例えば、角隅支柱若しくは角隅プロファイルの全て若しくは一部を、相応のクラッドプロファイルによって遮蔽するように設けることが可能である。これらのクラッドプロファイルは、例えば関連する有角プロファイルの長さの一部に亘ってのみこれらで固定してもよいし、有角プロファイルがそれぞれの長さの一部に亘ってのみ遮蔽されてもよい。同様に本発明の枠内では、フレームワークのノード点のみを相応に被覆することも可能である。   The present invention utilizes these per se known flow mechanism relationships. By providing a correspondingly coated grid mast, the flow resistance coefficient of at least part of the exposed angled profile can be reduced significantly, whereby the wind load on the building is also reduced significantly as well. Be done. In the simplest case, this can be achieved, for example, by shielding at least one exposed critical edge of the angled profile by means of a cladding profile. In this case, the cladding profile has a rounded or curved inflow surface. In the case of a grid mast, for example, it is possible to provide all or part of the corner post or corner profile to be shielded by a corresponding cladding profile. These cladding profiles may for example be fixed only over part of the length of the associated angled profile, or even if the angled profile is shielded only over part of the respective length Good. It is likewise possible within the framework of the invention to cover only the nodal points of the framework accordingly.

本発明のさらなる態様によれば、クラッドプロファイルは、渦流誘因の可能性を阻止するために、若しくは空気力学的な減衰を最適化するために、被覆すべき有角プロファイルに沿って可変の断面を伴って実施されてもよい。   According to a further aspect of the invention, the cladding profile has a variable cross-section along the angled profile to be coated in order to prevent the possibility of vortex induction or to optimize the aerodynamic damping. It may be implemented together.

格子マスト構造体の場合には、例えば関連するクラッドプロファイルを、それが、例えば断面において二等辺三角形を形成する有角プロファイルの頂部を遮蔽するように配置してもよい。   In the case of a lattice mast structure, for example, the associated cladding profile may be arranged such that it shields, for example, the top of an angled profile forming an isosceles triangle in cross section.

３つまたは４つの角隅支柱を有する格子マスト構造の場合、構成は、通常、角隅支柱が実質的に二等辺三角形の断面を有する有角プロファイルとして構成されるように選択される。その場合の関連する有角プロファイルの頂点は、外方に向けられる。これらの頂点の被覆により、風荷重の実質的な低減が得られる。   In the case of a grid mast structure having three or four corner posts, the configuration is typically chosen such that the corner posts are configured as angled profiles having a substantially isosceles triangular cross section. The vertices of the associated angled profile in that case are directed outwards. The coverage of these apexes results in a substantial reduction of the wind load.

好ましくは、少なくとも１つのクラッドプロファイルの湾曲した流入面は、関連するプロファイル縁部に対して対称的に配置される。   Preferably, the curved inflow surface of the at least one cladding profile is arranged symmetrically with respect to the associated profile edge.

クラッドプロファイルとして特に軽量のプラスチック、アルミニウムまたはスチールプロファイルが挙げられ、これらは、シェル状の要素としてだけでなく、完全なプロファイルとして構成されてもよい。   Particularly light-weight plastic, aluminum or steel profiles are mentioned as cladding profiles, which may be configured not only as shell-like elements but also as complete profiles.

本発明に係る格子マストの好ましい変化実施形態によれば、少なくとも１つのクラッドプロファイルは、被覆されていない有角プロファイルの最大投影面積よりも、最大で６０％、好ましくは最大で４０％、さらにより好ましくは最大で２０％大きい最大投影面積を有している。それにより、風荷重の計算に係る流入面が、被覆されていないプロファイルに比べて、低減された流動抵抗係数の利点をこれによって完全になくしてしまうように増大しないことが確実に確保される。   According to a preferred variant embodiment of the grating mast according to the invention, the at least one cladding profile is at most 60%, preferably at most 40%, even more, than the maximum projected area of the uncoated angled profile Preferably, it has a maximum projected area that is up to 20% larger. It is thereby ensured that the inflow surface involved in the calculation of the wind load does not increase in such a way that it completely eliminates the advantage of the reduced flow resistance coefficient as compared to the uncoated profile.

例えば、ほぼ円弧状の流入面を有するクラッドプロファイルの場合は、関連するクラッドプロファイルの直径は、角隅プロファイルとして構成された有角プロファイルの対角線よりも最大で２０％大きくすることができる。   For example, in the case of a cladding profile having a generally arcuate inflow surface, the diameter of the associated cladding profile may be up to 20% greater than the diagonal of the angled profile configured as a corner profile.

本発明の主旨においてほぼ球状に湾曲された流入面とは、楕円状または放物線状または非対称的に湾曲された流入面も意味することを理解されたい。   It is to be understood that a substantially spherically curved inflow surface in the sense of the present invention also means an elliptical or parabolic or asymmetrically curved inflow surface.

本発明による格子マストの変化実施形態は、少なくとも１つのクラッドプロファイルは、少なくとも１つの有角プロファイルと共に１つの構造単位を形成することを特徴としている。   A variant embodiment of the grating mast according to the invention is characterized in that at least one cladding profile forms a structural unit with at least one angled profile.

本発明の主旨において構造単位とは、クラッドプロファイルと、関連する有角プロファイルとが、負荷を受け入れ、支持する部品を形成すべく補完し合うものであることを理解されたい。   It is to be understood that in the context of the present invention, structural units are those in which the cladding profile and the associated angled profile complement each other to form a load-accepting and supporting component.

少なくとも１つのクラッドプロファイルは、接着、リベット、溶接、クランプ、面ファスナ留め、締結、ネジ止め、ステープリングまたはフォーミングを含むグループから選択された１つ以上の固定タイプを用いて前記少なくとも１つの有角プロファイルと接続され得る。これらの固定タイプの組み合わせも可能である。例えば１つのクラッドプロファイルは、関連する有角プロファイルと接着させることができ、しかしながらこれらを同時に、ストラップ、バンドなどを用いて有角プロファイルとクラッドプロフィールを締め付けて固定することも可能である。   The at least one cladding profile may be attached to the at least one cladding using one or more fixation types selected from the group comprising adhesion, riveting, welding, clamping, areal fastening, fastening, screwing, stapling or forming. May be connected with a profile. Combinations of these fixed types are also possible. For example, one cladding profile can be bonded with the associated angled profile, but it is also possible simultaneously to clamp and secure the angled profile and the cladding profile using straps, bands or the like.

本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのクラッドプロファイルが有角プロファイルを１つの閉じられた輪郭断面に形成するように補完している。ここでは、例えばクラッドプロファイルが有角プロファイルの一方の開放側のみを閉じるかまたは覆うことも理解されたい。   According to a preferred embodiment of the invention, the at least one cladding profile is complementary to form an angled profile in one closed contour cross section. It is also to be understood here that, for example, the cladding profile closes or covers only one open side of the angled profile.

有角プロファイルが閉じられた輪郭断面を形成するように補完される代わりに、また、少なくとも１つのクラッドプロファイルは有角プロファイルを部分的に若しくはさらに完全に取り囲み、閉じられた若しくはほぼ閉じられた輪郭断面を形成するようにしてもよい。この目的のために、例えば、クラッドプロファイルがヒンジ、例えばフィルムヒンジを介して相互に接続された複数の要素を含むようにしてもよい。   Instead of the angular profile being complemented to form a closed contour cross section, the at least one cladding profile also partially or more completely encloses the angular profile, and a closed or nearly closed contour The cross section may be formed. For this purpose, for example, the cladding profile may comprise a plurality of elements interconnected via a hinge, for example a film hinge.

代替的に、複数のクラッドプロファイルが、１つの閉じられた若しくはほぼ閉じられた、有角プロファイルを少なくとも部分的に取り囲む輪郭断面を形成するようにしてもよい。これらのクラッドプロファイルは、例えば解離可能に相互に接続されてもよいし、代替的にそれらが例えば部分的に重畳するような方法でクランプ要素を用いて有角プロフィールを把持する形でそこに固定してもよい。被覆の好ましい有利な変化実施形態によれば、複数のクラッドプロファイルが１つの閉じられた若しくはほぼ閉じられた球状若しくは楕円状の断面を形成するように補完される。１つ以上のクラッドプロファイルによって形成された輪郭断面は、有角プロファイルを完全に包含することができる。この輪郭断面は、必ずしも対称的に構成する必要はなく、それどころかこれらのクラッドプロファイルは、非対称な楕円状の断面も形成し得る。   Alternatively, the plurality of cladding profiles may form a closed or substantially closed contoured cross-section at least partially surrounding the angled profile. These cladding profiles may, for example, be releasably interconnected, or alternatively fixed there in such a way that they use, for example, a clamping element in such a way that they partially overlap. You may According to a preferred and advantageous embodiment of the coating, a plurality of cladding profiles are complemented to form a closed or nearly closed spherical or elliptical cross section. The contoured cross section formed by the one or more cladding profiles can completely encompass an angled profile. The contoured cross sections do not necessarily have to be configured symmetrically, but rather these cladding profiles can also form asymmetric elliptical cross sections.

これは、例えばシェル状のプロファイルセグメントとして構成された２つのクラッドプロファイルに異なる曲率半径を備えさせることによって達成することが可能であり、その場合には、第１の曲率半径を備えた１つのクラッドプロファイルと、第２の曲率半径を備えた第２のクラッドプロファイルとが、１つの閉じられた輪郭断面を形成するように補完されて、有角プロファイルを包含する。この場合、第１の曲率半径は、好ましくは第２の曲率半径よりも小さく、さらに第１の曲率半径は、有角プロファイルの露出した閉鎖すべき縁部を取り囲む。   This can be achieved, for example, by providing two cladding profiles configured as shell-like profile segments with different radii of curvature, in which case one cladding with a first radius of curvature The profile and the second cladding profile with the second radius of curvature are complemented to form a closed contour cross section to encompass the angled profile. In this case, the first radius of curvature is preferably smaller than the second radius of curvature, and the first radius of curvature also surrounds the exposed closing edge of the angled profile.

被覆すべき有角プロファイルが、例えば、２つのプロファイル脚部と１つの頂点とを備えた有角プロファイルである場合には、頂点は、第１の小さな曲率半径を備えた第１のクラッドプロファイルによって遮蔽することができ、一方、有角プロファイルの開放側は、第２の大きな曲率半径を備えた第２のクラッドプロファイルによって遮蔽される。このようにして、第１の有角プロファイルにより１つの流入面が定められ、これを介して空気流が有角プロフィールの脚部の自由端部を介して引き出される。   If the angled profile to be coated is, for example, an angled profile with two profile legs and one vertex, the vertex is by the first cladding profile with a first small radius of curvature It can be shielded, while the open side of the angled profile is shielded by a second cladding profile with a second large radius of curvature. In this way, the first angled profile defines an inflow surface through which air flow is drawn through the free ends of the legs of the angled profile.

少なくとも１つ以上のクラッドプロファイルは、上述したように、シェル状のプロファイルセグメントとして構成されており、代替的に、特に、１つ以上のクラッドプロファイルが有角プルファイルの輪郭断面のそれぞれ１つの補体を形成すべき場合には、それらはまた、完全なプロファイルとして構成されてもよい。   At least one or more cladding profiles are configured as shell-like profile segments, as described above; alternatively, one or more cladding profiles may in particular be complementary to each one of the contour cross sections of the angular pull file If a body is to be formed, they may also be configured as a full profile.

シェル状のプロファイルセグメントは、関連する有角プロファイルに対して距離をおいて配置されてもよく、例えばシェル状のプロファイルセグメントは、ウェブを介して有角プロファイルに対して距離をおいて取り付けることができる。   The shell-like profile segments may be arranged at a distance to the associated angled profile, for example the shell-like profile segments may be attached at a distance to the angled profile via the web it can.

本発明によれば、少なくとも１つ以上のクラッドプロファイルは、バックフォーミングされており、この場合この発泡体は、同時に、関連する有角プロファイルに対する接着手段を提供する。   According to the invention, at least one or more cladding profiles are back-formed, in which case the foam simultaneously provides a means of adhesion to the associated angled profile.

少なくとも１つ以上のクラッドプロファイルは、シェル状のプロファイルセグメントとして構成することができ、それらの自由縁部は、フリンジ、ファイバーまたは穿孔プロファイルによって延長される。特にプロファイル脚部のそのような構成によって、プロファイル脚部の自由端部における渦流の形成を阻止することができる。これによっても、比較的良好な空気力学的な効果も得られる。   The at least one or more cladding profiles may be configured as shell-like profile segments, the free edges of which are extended by fringes, fibers or perforation profiles. Such an arrangement of the profile legs in particular makes it possible to prevent the formation of vortices at the free end of the profile legs. This also provides a relatively good aerodynamic effect.

本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つのクラッドプロファイルを用いて、有角プロファイルからなるオープンフレームワーク構造を有する格子マスト、特に送電線用若しくは通信線用マストの安定性を高めるための方法が提案され、この場合この方法は、クラッドプロファイルを有する少なくとも１つの有角プロファイルの被覆を含み、前記クラッドプロファイルは、少なくともほぼ球状に湾曲した若しくはファセット状の少なくとも１つの流入面を有し、前記有角プロファイルの少なくとも１つのウインド露出縁部が関連するクラッドプロファイルによって遮蔽され、前記有角プロファイルは、少なくとも部分的に、１つの実質的に閉じられるか若しくはほぼ閉じられた、少なくとも部分的におよび少なくとも近似的に円形若しくはファセット状の輪郭断面を形成するように補完若しくは被覆される。   According to a further aspect of the invention, there is provided a method for improving the stability of a grid mast, in particular for transmission lines or communication lines, having an open framework structure consisting of angled profiles using at least one cladding profile. It is proposed, in this case, that the method comprises a coating of at least one angled profile having a cladding profile, said cladding profile having at least one substantially spherically curved or faceted at least one inflow surface, said At least one window exposed edge of an angular profile is shielded by an associated cladding profile, said angled profile being at least partially at least partially substantially closed or substantially closed, at least partially and at least Approximately circular youth It is complemented or coated so as to form a faceted profile sections.

この方法は、好ましくは、上述した特徴のいずれかを備えた空気力学的に被覆された格子マストを形成するように、格子マストの後からのバージョンアップによって特徴付けられる。   The method is preferably characterized by a later version of the grid mast to form an aerodynamically coated grid mast with any of the features described above.

本発明に係る方法の好ましい変化実施形態によれば、クラッドプロファイル、特にそのような、有角プロファイルと共に構造ユニットとして構成されているクラッドプロファイルが、フレームワーク構造のノード点で重なるように有角プロファイルに接続され、かつ／または、相互に摩擦結合、形状結合、または素材結合によって接続され、例えば、接着、差し込み、クランプ、ボルト締め、またはネジ止めによって接続される。このようにして、元のフレームワーク構造の支持機能全体が、複数のクラッドプロファイルからなる外骨格によって置き換え可能になる。   According to a preferred variant embodiment of the method according to the invention, the cladding profile, in particular such a cladding profile which is configured as a structural unit together with an angled profile, is angled so that it overlaps at a node point of the framework structure. And / or mutually connected by friction, shape or material connection, for example by gluing, plugging, clamping, bolting or screwing. In this way, the entire supporting function of the original framework structure can be replaced by the exoskeleton consisting of a plurality of cladding profiles.

当該方法のそのような変化実施形態では、クラッドプロファイルは、好ましくは、フレームワーク構造のノード点においてのみ相互におよび／または有角プロファイルに接続される。   In such a variant embodiment of the method, the cladding profiles are preferably connected to one another and / or to angled profiles only at the nodal points of the framework structure.

上述の記載では複数の格子マストの空気力学的な被覆の様々な変化実施形態を言及してきたが、この場合上述した被覆の変化実施形態は、単一の格子マストにおいて組み合わせて適用することも可能である。   Although the above description refers to various variants of the aerodynamic coating of a plurality of grid masts, it is also possible in this case that the above-described coating variants can be combined and applied in a single grid mast It is.

また本発明の枠内では、フレームワーク構造の全てプロファイルとプロファイルストラットの空気力学的な被覆が可能であり、この場合も上記で示したように、当該格子マストの一部のみも、あるいはフレームワークのノードのみも、相応に被覆され得る。   Also within the scope of the present invention, all profiles of the framework structure and aerodynamic coverage of the profile struts are possible, again, as indicated above, only a part of the grid mast or the framework Only the nodes of can be coated accordingly.

クラッドプロファイルは、個々のプロファイルシェルセグメントとしても、個々の完全なプロファイル要素としても、あるいは相互に密接に接続された複数のプロファイルセグメントからも形成することが可能である。   The cladding profile can be formed as an individual profile shell segment, as an individual complete profile element, or from multiple profile segments closely connected to one another.

この方法は、好ましくは、少なくとも１つのクライミングロボットを用いたフレームワーク構造を有する格子マストにおけるクラッドプロファイルの固定を含む。   The method preferably comprises fixing of the cladding profile on a grid mast having a framework structure using at least one climbing robot.

以下では本発明を、図面に示された実施形態に基づいて説明する。   The invention will be described in the following on the basis of the embodiments shown in the drawings.

架空送電線を保持するための架空送電マストとしての格子マストの概略図Schematic of a grid mast as an overhead power transmission mast for holding overhead power transmission lines 本発明に係る第１の変化実施形態による空気力学的被覆を備えた、図１に示した格子マストの角隅支持部材の断面図1 is a cross-sectional view of the corner support member of the grid mast shown in FIG. 1 with an aerodynamic coating according to a first variant embodiment according to the invention 分解図としての本発明に係る第２の変化実施形態による空気力学的被覆を備えた、図１に示した格子マストの角隅支柱断面図Cross section of a corner mast of the grid mast shown in FIG. 1 with an aerodynamic coating according to a second variant embodiment according to the invention as an exploded view

発明を実施するための形態
図１の格子マスト１は、４つの角隅支柱２を有する従来のオープンフレームワーク構造として構成されており、これは本発明のケースでは、２つの同じ長さの脚部４と１つの頂点１０とを備えたオープンな有角プロファイル３として構成されている。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The grid mast 1 of FIG. 1 is configured as a conventional open framework structure with four corner posts 2, which in the case of the invention are two equal-length legs It is configured as an open angled profile 3 with a section 4 and one vertex 10.

図１に見られるように、格子マストは、その設置領域において、比較的大きな設置面積を必要とし、格子マスト１の４つの角隅支柱２は、マスト先端５方向に向けて収束している。それぞれ２つの角隅支柱がクロスストラット６と一緒にマストステージの台形パネルを形成している。各マストステージは、全体で４つの台形パネルによって表され、複数のマストステージは、格子マスト１の基台部からそのマスト先端５に向けて高さ方向に延在している。格子マスト１のステージの個々のパネルは、斜めに延びるストラットを備えたフレームワーク構造として構成されており、これらは格子マスト１の横方向の負荷のレベルに応じて、プッシュロッド若しくはテンションロッドとして機能する。格子マスト１のマスト先端５方向に向けて先細りした形状は、風荷重および線路の支持荷重に基づいて推定される格子マスト１の曲げ応力を負っている。線路７は、公知の方法でマストクロスアーム８に懸架されている。このマストクロスアーム８の幾何学的形状は、線路７の重量に起因して推定される曲げモーメント分布に適合化されている。   As can be seen in FIG. 1, the grid mast requires a relatively large footprint in its installation area, and the four corner posts 2 of the grid mast 1 converge towards the mast tip 5. In each case two corner supports together with the cross struts 6 form a trapezoidal panel of the mast stage. Each mast stage is represented by a total of four trapezoidal panels, the plurality of mast stages extending in height from the base of the grid mast 1 towards its mast tip 5. The individual panels of the stage of the grid mast 1 are configured as a framework structure with diagonally extending struts, which function as push rods or tension rods, depending on the level of lateral loading of the grid mast 1 Do. The shape tapered towards the mast tip 5 of the grid mast 1 bears bending stresses of the grid mast 1 which are estimated on the basis of the wind load and the supporting load of the track. The track 7 is suspended on the mast cross arm 8 in a known manner. The geometrical shape of the mast cross arm 8 is adapted to the bending moment distribution estimated due to the weight of the track 7.

本発明に係る第１の実施形態を示した図２には、本願発明の主旨における有角プロファイル３としての格子マスト１の角隅支柱２の断面図が示されている。   In FIG. 2 showing the first embodiment according to the present invention, a cross-sectional view of the corner support 2 of the grid mast 1 as the angled profile 3 in the subject matter of the present invention is shown.

格子マスト１に設けられたクロスストラット６、これに設けられた斜めストラットおよび他の構成要素も同様に、本発明の主旨における有角プロファイルとして相応に空気力学的に被覆され得る。   The cross struts 6 provided on the grid mast 1, the diagonal struts provided on this and the other components can likewise be aerodynamically coated correspondingly as an angled profile in the sense of the invention.

角隅支柱２には、空気力学的被覆として２つのクラッドプロファイルが固定されており、それらのうちの第１のクラッドプロファイル９ａは、第１の曲率半径を備えたプロファイルシェルセグメントとして構成され、第２のクラッドプロファイル９ｂは、第２の曲率半径を備えた第２のプロファイルシェルセグメントとして構成されている。   In the corner support 2, two cladding profiles are fixed as aerodynamic coatings, of which the first cladding profile 9a is configured as a profile shell segment with a first radius of curvature, The second cladding profile 9b is configured as a second profile shell segment with a second radius of curvature.

第１のクラッドプロファイル９ａも、第２のクラッドプロファイル９ｂも、例えばプラスチックシェルの形で構成されていてもよく、それらは有角プロファイル３と接着、ネジ止め、リベット、ステープリングまたはその他の方法で接続可能である。第１のクラッドプロファイル９ａは、第１の比較的小さな曲率半径を備えた湾曲したプロファイルシェルとして構成されており、一方、第２のクラッドプロファイル９ｂは、第２の比較的大きな曲率半径を備えた同様に湾曲したプロファイルシェルとして設計されている。これらの２つのクラッドプロファイル９ａ，９ｂは、有角プロファイルを完全に取り囲み、１つの閉じられた、非対称の楕円状断面を形成している。   Both the first cladding profile 9a and the second cladding profile 9b may be constructed, for example, in the form of a plastic shell, which may be glued, screwed, riveted, stapling or otherwise with the angled profile 3 It is connectable. The first cladding profile 9a is configured as a curved profile shell with a first relatively small radius of curvature, while the second cladding profile 9b has a second relatively large radius of curvature. It is designed as a curved profile shell as well. These two cladding profiles 9a, 9b completely surround the angled profile and form a closed, asymmetric elliptical cross section.

第１クラッドプロファイル９ａは、流入面を形成し、この流入面は、対称的に構成された有角プロファイル３の頂点１０を遮蔽し、取り囲んでいる。第１のクラッドプロファイル９ａは、対称的な有角プロファイル３の脚部４の端部領域において当該有角プロファイルに接続されているか若しくは当該有角プロファイルに固定されている。有角プロファイル３の頂点１０とは反対側の開放側を被覆し遮蔽している第２のクラッドプロファイル９ｂは、比較的大きな曲率半径を備えており、同様に有角プロファイル３の脚部４の端部領域において当該有角プロファイル３に固定されている。   The first cladding profile 9a forms an inflow surface, which shields and encloses the apex 10 of the symmetrically configured angular profile 3. The first cladding profile 9a is connected to or fixed to the angled profile in the end region of the leg 4 of the symmetrical angled profile 3. The second cladding profile 9 b which covers and shields the open side opposite to the apex 10 of the angled profile 3 has a relatively large radius of curvature, and likewise for the legs 4 of the angled profile 3. It is fixed to the angled profile 3 in the end region.

図２に示された実施形態では、頂点１０の流動遮蔽部が主に設けられており、第１のクラッドプロファイル９ａはそれに応じて、頂点１０に関して対称的に配置されており、流動プロファイルの風上側を形成し、一方第２のクラッドプロファイル９ｂは、風下側を形成している。   In the embodiment shown in FIG. 2, the flow shield of the apex 10 is mainly provided and the first cladding profile 9 a is correspondingly arranged symmetrically with respect to the apex 10 and the wind of the flow profile The upper side is formed, while the second cladding profile 9b forms the downwind side.

図面では、全体として有角プロファイル３を取り囲む被覆が閉じられて構成されているが、しかしながら本発明は、プロファイル面が必ずしも完全に閉じられていなければならないものではないことを理解されたい。それどころかこのプロファイル面は、風下側（第２のクラッドプロファイル９ｂ）が部分的にのみ閉じられるように構成することも可能である。   It is to be understood that in the drawings the coating surrounding the angled profile 3 as a whole is closed and configured, however, the invention does not necessarily mean that the profile faces have to be completely closed. On the contrary, this profile surface can also be configured such that the downwind side (second cladding profile 9b) is only partially closed.

特に図２の描写からも分かるように、第１のクラッドプロファイル９ａの最大直径、従って被覆全体の輪郭断面の最大直径は、有角プロファイル３の脚部４の端部を結ぶ対角線よりも１．２倍大きい。換言すれば、完全に被覆された有角プロファイル３の投影面積は、被覆されていない有角プロファイル３の投影面積よりも１．２倍大きい。   As can also be seen in particular from the depiction in FIG. 2, the maximum diameter of the first cladding profile 9 a and thus the maximum diameter of the contour cross section of the entire coating is greater than the diagonal connecting the ends of the legs 4 of the angular profile 3. 2 times larger. In other words, the projected area of the fully coated angled profile 3 is 1.2 times larger than the projected area of the uncoated angled profile 3.

図３に示された空気力学的被覆の変化実施形態においても、第１のクラッドプロファイル９ａと第２のクラッドプロファイル９ｂが設けられており、これらはそれぞれ完全なプロファイルとして構成されており、それらも同様に有角プロファイル３の脚部４に形状結合的若しくは素材結合的に接続されている。この第２の実施形態に係るクラッドプロファイル９ａ，９ｂは、非対称な楕円状で、円形の断面に近似している輪郭を形成するように対称的な有角プロファイル３を補完している。   Also in the variant of the aerodynamic coating shown in FIG. 3, a first cladding profile 9a and a second cladding profile 9b are provided, each of which is configured as a full profile, which also It is likewise connected to the legs 4 of the angled profile 3 in a form-fitting or material-fitting manner. The cladding profiles 9a and 9b according to the second embodiment are asymmetrical, elliptical, and complement the symmetrical angular profile 3 so as to form a contour approximating a circular cross section.

１ 格子マスト
２ 角隅支柱
３ 有角プロファイル
４ 脚部
５ マスト先端
６ クロスストラット
７ 線路
８ マストクロスアーム
９ａ 第１のクラッドプロファイル
９ｂ 第２のクラッドプロファイル
１０ 頂点 1 lattice mast 2 corner corner post 3 angled profile 4 legs 5 mast tip 6 cross strut 7 line 8 mast cross arm 9a first cladding profile 9b second cladding profile 10 apex

Claims (13)

有角プロファイル（３）からなるオープンフレームワーク構造を有する格子マスト（１）であって、
少なくとも１つの有角プロファイル（３）の長さの少なくとも一部に亘って延在する１つ以上のクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）を含み、
少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、流入面を有し、かつ前記有角プロファイル（３）のウインド露出縁部の流入遮蔽部を形成し、
前記流入面は、遮蔽されていない前記有角プロファイル（３）の流動抵抗係数よりも小さい流動抵抗係数を有している格子マスト（１）において、
前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）が、シェル状のプロファイルセグメントとして構成され、かつバックフォーミングされていることを特徴とする格子マスト（１）。 A grid mast (1) having an open framework structure consisting of angled profiles (3),
Comprising one or more cladding profiles (9a, 9b) extending over at least part of the length of the at least one angled profile (3),
The at least one cladding profile (9a, 9b) has an inflow surface and forms an inflow shield of the window exposed edge of said angled profile (3),
In the grid mast (1), the inflow surface has a flow resistance coefficient smaller than the flow resistance coefficient of the unshielded angled profile (3),
Grating mast (1), characterized in that the at least one cladding profile (9a, 9b) is configured as a shell-like profile segment and is backformed. 前記流入面は、少なくとも、ほぼ球面状に湾曲しているか、または球状若しくは楕円状の円弧輪郭に少なくとも近似した多角形の輪郭を有している、請求項１記載の格子マスト。   The grid mast according to claim 1, wherein the inflow surface has at least a generally spherically curved or polygonal contour at least approximating a spherical or elliptical arc contour. 前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）の湾曲した流入面は、前記ウインド露出縁部に対して対称的に配置されている、請求項１または２記載の格子マスト。   The grid mast according to claim 1 or 2, wherein the curved inflow surfaces of the at least one cladding profile (9a, 9b) are arranged symmetrically with respect to the window exposure edge. 前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、被覆されていない有角プロファイル（３）の最大投影面積よりも、最大で６０％大きい最大投影面積を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の格子マスト。   4. The at least one cladding profile (9a, 9b) has a maximum projected area that is up to 60% greater than the maximum projected area of the uncoated angled profile (3). A grid mast according to any one of the preceding claims. 前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、前記少なくとも１つの有角プロファイル（３）と共に１つの構造単位を形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の格子マスト。   Grating mast according to any one of the preceding claims, wherein the at least one cladding profile (9a, 9b) forms a structural unit with the at least one angled profile (3). 前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、接着、リベット、溶接、クランプ、面ファスナ留め、締結、ネジ止め、ステープリングまたはフォーミングを含むグループから選択された１つ以上の固定タイプを用いて前記少なくとも１つの有角プロファイル（３）に固定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の格子マスト。   Said at least one cladding profile (9a, 9b) is made using one or more fixing types selected from the group comprising bonding, riveting, welding, clamping, areal fastening, fastening, screwing, stapling or forming. A grid mast according to any one of the preceding claims, fixed to the at least one angled profile (3). 複数のクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、フレームワーク構造のノードを越えて相互に、かつ／またはフレームワーク構造の前記少なくとも１つの有角プロファイル（３）と、１つの構造ユニットを形成するように接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の格子マスト。   A plurality of cladding profiles (9a, 9b) form a structural unit with each other beyond the nodes of the framework structure and / or with said at least one angled profile (3) of the framework structure A grid mast according to any one of the preceding claims, which is connected. 前記少なくとも１つのクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、閉じられた輪郭断面を形成するように前記有角プロファイル（３）を補完している、請求項１から７までのいずれか１項記載の格子マスト。   A grid according to any of the preceding claims, wherein the at least one cladding profile (9a, 9b) complements the angled profile (3) to form a closed contour cross section. mast. 前記複数のクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、１つの閉じられた若しくはほぼ閉じられた、前記有角プロファイルを少なくとも部分的に包含する輪郭断面を形成している、請求項１から７までのいずれか１項記載の格子マスト。   A plurality of cladding profiles (9a, 9b) form a closed or substantially closed contoured cross-section at least partially including the angled profile Or a grid mast according to clause 1. 前記複数のクラッドプロファイル（９ａ，９ｂ）は、１つの閉じられた若しくはほぼ閉じられた球状若しくは楕円状の断面を形成するように補完されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の格子マスト。   10. A method according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of cladding profiles (9a, 9b) are complemented to form a closed or nearly closed spherical or elliptical cross section. Grid mast. 前記少なくとも１つのシェル状のプロファイルセグメントは、プロファイル脚部を含み、少なくとも１つのプロファイル脚部の少なくとも１つの自由端部は、摩滅されているか、または複数の帯状部若しくは孔部を有しているか、または流動抵抗を減少させる、かつ／または空気力学的減衰を増大させる少なくとも１つの付加的孔部輪郭を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の格子マスト。   Whether the at least one shell-like profile segment comprises profiled legs and at least one free end of the at least one profiled leg is abraded or has a plurality of strips or holes 11. A grid mast according to any one of the preceding claims, characterized in that it has at least one additional hole contour which reduces flow resistance and / or increases aerodynamic damping. 少なくとも１つのクラッドプロファイルを用いて、有角プロファイルからなるオープンフレームワーク構造を有する格子マストの安定性を高めるための方法であって、
前記クラッドプロファイルを有する少なくとも１つの有角プロファイルの被覆を含み、
前記クラッドプロファイルは、少なくともほぼ球状に湾曲した少なくとも１つの流入面を有し、前記有角プロファイルの少なくとも１つのウインド露出縁部が前記クラッドプロファイルによって遮蔽され、前記有角プロファイルは、少なくとも部分的に、１つの実質的に閉じられるか若しくはほぼ閉じられた、少なくとも部分的に円形若しくはファセット状の輪郭断面を形成するように補完または被覆されている方法において、
前記少なくとも１つのクラッドプロファイルが、シェル状のプロファイルセグメントとして構成され、かつバックフォーミングされている格子マストを形成するように、前記格子マストの後からのバージョンアップを行うことを特徴とする方法。 A method for increasing the stability of a grid mast having an open framework structure consisting of angled profiles using at least one cladding profile,
Including a coating of at least one angled profile having the cladding profile;
The cladding profile has at least one spherically curved at least one inflow surface, at least one window exposure edge of the angular profile being shielded by the cladding profile, the angular profile being at least partially , In a method complemented or coated to form one substantially closed or substantially closed, at least partially circular or facet-like contour cross section,
Performing a later version upgrade of the grid mast such that the at least one cladding profile is configured as a shell-like profile segment and forms a back-formed grid mast. 請求項１から１１までのいずれか１項記載の空気力学的に被覆された格子マストを形成するように、前記格子マストの後からのバージョンアップを行う、請求項１２記載の方法。 So as to form a air mechanically coated lattice mast of any one of claims 1 to 11, performs a version upgrade from after the grid mast method of claim 12, wherein.
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