DE102011001919A1

DE102011001919A1 - Ankeranordnung, Verfahren zu deren Montage und Verfahren zur Herstellung eines Fundaments mit einer Ankeranordnung

Info

Publication number: DE102011001919A1
Application number: DE102011001919A
Authority: DE
Inventors: Benno Bersch; Rainer Krauss
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2012-10-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ankeranordnung (18) zur Herstellung eines Fundaments (11) für eine Windkraftanlage. Mehrere Ankeranordnungen (18) bilden einen ringförmig geschlossenen, vorzugsweise hohlzylindrischen Ankerkorb (17). Die Ankeranordnung (18) weist ein bogenförmiges Ankerteil (19) und ein bogenförmiges Lastverteilelement (20) auf. In vormontiertem Zustand der Ankeranordnung (18) sind das Ankerteil (19) und das Lastverteilelement (20) durch mehrere Ankerbolzen (21) miteinander verbunden. Als Verbindungsmittel zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Lastverteilelement (20) und dem Ankerbolzen (21) dient eine Schraubverbindung mit zwei Muttern. Zwischen einen Gewindeabschnitt jedes Ankerbolzens (21) und einem Befestigungsloch des Lastverteilelements (20), durch den der Gewindeabschnitt hindurchragt, ist zum Schutz des Außengewindes in vormontiertem Zustand der Ankeranordnung (18) eine Hülse eingesetzt und durch die beiden Muttern gegen ein Verlieren gesichert. In diesem vormontiertem Zustand wird die Ankeranordnung (18) zum Aufstellort der Windkraftanlage transportiert und dort in eine Vergussmaße (39) zur Fundamentherstellung teilweise eingegossen. Vor dem Befestigen des Fußabschnitts (12) des Turms der Windkraftanlage werden die Hülsen (31) aus den Befestigungslöchern (29) entfernt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ankeranordnung zur Bildung eines Ankerkorbs, der zur Herstellung eines Fundaments für eine Windkraftanlage dient. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage bzw. Vormontage einer Ankeranordnung und ein Verfahren zur Herstellung eines Fundaments.
Der rohrförmige Turm einer Windkraftanlage wird zur Erzielung der notwendigen Stabilität auf ein Fundament gesetzt und mit diesem verbunden. Beispielsweise weist der Turm hierfür einen Turmflansch auf, der mit einem Lastverteilring aus wenigstens einem Lastverteilelement des Fundaments verbunden und vorzugsweise verschraubt wird. Das Lastverteilelement kann eine ringförmige oder ringsegmentförmige Gestalt aufweisen und ist Bestandteil einer Ankeranordnung. Eine oder mehrere Ankeranordnungen bilden einen ringförmig geschlossenen Ankerkorb. Der Ankerkorb wird vor Ort durch Ortbeton in das Fundament eingegossen, wobei das wenigstens eine Lastverteilelement zugänglich bleibt, um den Turm der Windkraftanlage daran befestigen zu können.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Fundaments und ein Ankerkorb sind beispielsweise aus EP 1 767 705 B1 bekannt. Zur Gründung des Fundaments wird dort ein Ankerkorb mit einem ringförmigen Ankerteil und einem ringförmigen Lastverteilelement bereitgestellt. Eine Vielzahl von Ankerbolzen verbindet das Lastverteilelement mit dem Ankerteil. An den dem Lastverteilelement zugeordneten oberen Enden weisen die Ankerbolzen einen Gewindeabschnitt auf, wobei auf zumindest drei Gewindeabschnitte eine Bolzenmutter aus Kunststoff aufgeschraubt ist. Die Gewindeabschnitte der Ankerbolzen durchsetzen das Lastverteilelement durch jeweils ein Befestigungsloch. Beim anschließenden Verspannen der Ankerbolzen zwischen dem Ankerteil und dem Lastverteilelement verlieren die Bolzenmuttern aus Kunststoff ihre Tragfähigkeit und werden vom Gewindeabschnitt des Ankerbolzens abgestreift.
Aus DE 20 2009 015 344 U1 ist eine Vorrichtung zur Gründung eines Fundamentkörpers für eine Windenergieanlage bekannt. Das ringförmige Lastverteilelement besteht dort aus sechs Segmenten, wobei jedes Segment drei Abhängungen aus Quadratrohr aufweist. Mit Hilfe dieser Abhängungen kann jedes der Segmente vor dem Gießen des Fundaments ausgerichtet werden, indem es mit den Abhängungen auf die Ankerbolzen aufgesetzt wird. Bei der Herstellung des Fundaments werden zunächst die Ankerbolzen mit einem ringförmigen Ankerteil verbunden. Anschließend wird eine Schablone am oberen Ende der Ankerbolzen angeordnet, um die Ankerbolzen in eine gewünschte Lage zu bringen. Nach dem Gießen und Aushärten des Ortbetons wird im Anschluss daran die Schablone entfernt und mehrere Lastverteilelemente auf die Ankerbolzen aufgesetzt, die einen Lastverteilring bilden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Fundaments für eine Windkraftanlage und eine verbesserte Ankeranordnung für einen Ankerkorb zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrens zum Montieren oder Vormontieren einer Ankeranordnung gemäß Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fundaments mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 sowie einen Ankerkorb mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Ankeranordnung vorgeschlagen, die ein Ankerteil und mehrere mit ihrem jeweils unteren Ende mit dem Ankerteil fest verbundene Ankerbolzen vorsieht. Die Ankerbolzen weisen an ihrem oberen vom Ankerteil entgegengesetzten Ende einen Gewindeabschnitt auf. Jeder Ankerbolzen durchgreift mit seinem Gewindeabschnitt ein Befestigungsloch eines Lastverteilelements, das lösbar mit zumindest einem Teil der Ankerbolzen mit Verbindungsmitteln verbunden ist. Als Verbindungsmittel dient beispielsweise eine Schraubverbindung mit zwei Muttern. Zum Schutz des Gewindes des Gewindeabschnitts und/oder zur Zentrierung der Ankerbolzen ist zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsloch jeweils eine Hülse angeordnet, die vorzugsweise in das Befestigungsloch eingesteckt oder eingepresst ist. Die Hülse besteht insbesondere aus einem Kunststoff. Dadurch ist das jeweilige Gewinde der Gewindeabschnitte beim Handhaben des Lastverteilelements vor Beschädigungen geschützt. Außerdem dient die Hülse zur Zentrierung des jeweiligen Ankerbolzens im Befestigungsloch, so dass das Lastverteilelement als Schablone zur Ausrichtung der Ankerbolzen verwendet werden kann. Die Ankeranordnungen können in der Werkstatt vormontiert werden, wobei die Ankerbolzen gegenüber dem Lastverteilelement die gewünschte Lage einnehmen. Auf der Baustelle vor Ort wird wenigstens eine Ankeranordnung in eine Vergussmasse, beispielsweise Ortbeton eingegossen. Insbesondere bilden zwei oder mehr Ankeranordnungen einen ringförmig geschlossenen Ankerkorb, der eine hohlzylindrische Form aufweist. Nach dem Gießen und Aushärten der Vergussmasse wird dann das wenigstens eine Lastverteilelement von den Ankerbolzen entfernt und die Hülsen werden entnommen. Anschließend wird das Lastverteilelement auf dem Fundament ausnivelliert und mit einer fließfähigen Vergussmasse untergossen, so dass ein vorgegebener Gewindeüberstand des Gewindes der Ankerbolzen zum Verspannen des Turmflansches am Fuß des Turms der Windenergieanlage verbleibt.
Dadurch, dass in jedem Befestigungsloch des Lastverteilelements eine Hülse angeordnet ist, werden die Ankerbolzen weder beim Aufstecken des Lastverteilelements während der Vormontage, noch beim Abnehmen des Lastverteilelements nach dem Aushärten der Vergussmasse auf der Baustelle beschädigt. Dadurch ist sichergestellt, dass keine beschädigten Ankerbolzen in das Fundament eingegossen werden und anschließend mit großem Aufwand ersetzt oder repariert werden müssen. Die werkstattseitig vormontierte Ankeranordnung kann als einheitlich handhabbares Bauteil zum Aufstellungsort der Windkraftanlage transportiert werden. Der Aufwand am Aufstellungsort der Windkraftanlage ist durch die bereits in der Werkstatt relativ zum Lastverteilelement ausgerichteten Ankerbolzen geringer. Gerade die Montage vor Ort ist in der Regel deutlich teurer als die Montage in einer Werkstatt oder Montagehalle. Außerdem kann auf zusätzliche Schablonen zur Ausrichtung der Ankerbolzen verzichtet werden. Die Funktion der Schablonen wird aufgrund der Vormontage der Ankeranordnung durch das Lastverteilelement selbst übernommen.
Es ist von Vorteil, wenn mehrere Ankeranordnungen einen ringförmig geschlossenen Ankerkorb bilden, dessen Umfangskontur in axialer Richtung betrachtet beispielsweise kreisringförmig oder polygonförmig sein kann. Dies vereinfacht den Transport des Ankerkorbes in vormontiertem Zustand zur Baustelle. Das Ankerteil und das Lastverteilelement einer Ankeranordnung weisen bevorzugt eine ringsegmentförmige Gestalt auf.
Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Ankerbolzen während der Vormontage der Ankeranordnung durch eine lösbare Schraubverbindung mit dem Lastverteilelement verbunden wird. Dabei kann jede Schraubverbindung zwei Muttern aufweisen, die auf dem Gewindeabschnitt des Ankerbolzens aufgeschraubt sind und zwischen denen das Lastverteilelement angeordnet ist. Dadurch kann die Hülse zwischen den beiden Muttern gegen ein versehentliches Herausfallen aus dem Befestigungsloch gesichert werden.
Vorzugsweise entspricht der Außendurchmesser der Hülse dem Innendurchmesser des Befestigungslochs. Dadurch wird ein kraftschlüssiges und/oder reibschlüssiges Lagern der Hülse im Befestigungsloch bei der Handhabung des Lastverteilelements erreicht. Der Innendurchmesser der Hülse entspricht zumindest dem Außendurchmesser des Gewindeabschnitts und kann gegenüber dem Außendurchmesser des Gewindeabschnitts ein Spiel von bis zu 1 oder 2 mm aufweisen.
Bei der Herstellung des Fundaments wird die wenigstens eine vormontierte Ankeranordnung innerhalb einer durch Verschalungswände umschlossenen Vertiefung angeordnet und ausgerichtet. Vorzugsweise bilden zumindest zwei Ankeranordnungen einen ringförmig geschlossenen Ankerkorb. Das Ausrichten erfolgt insbesondere derart, dass die Oberseite des Ankerteils und/oder des Lastverteilelements im Wesentlichen horizontal verläuft. Anschließend wird eine Vergussmasse, vorzugsweise Ortbeton um das Ankerteil und die Ankerbolzen herum eingegossen und ausgehärtet, wobei das wenigstens eine Lastverteilelement und die Verbindungsmittel zwischen dem Lastverteilelement und Ankerbolzen frei bleiben. Anschließend wird das wenigstens eine Lastverteilelement entfernt und die Hülsen aus dem Lastverteilelement und/oder von den Gewindeabschnitten der Ankerbolzen entfernt. Anschließend wird das Lastverteilelement auf dem Fundament ausnivelliert und mit einer fließfähigen Vergussmasse zur Bildung einer Schicht 59 untergossen, so dass ein vorgegebener Überstand der Ankerbolzen zum Verspannen oder Verschrauben des Turmflansches am Fuß des Turms der Windenergieanlage verbleibt mit dem Überstand der Ankerbolzen erhalten bleibt. Schließlich wird der Fuß des Turms mit den Ankerbolzen verbunden und vorzugsweise verschraubt.
Das Lastverteilelement kann wenigstens eine Lasche aufweisen, die an ihrer Oberseite eine Aufstellfläche für ein Gestell der Windkraftanlage bildet. Das Gestell befindet sich innerhalb des Turms der Windkraftanlage und dient zum Befestigen von Anlagenteilen, wie beispielsweise elektrischen Komponenten, insbesondere einem Transformator. Weist der Ankerkorb mehrere Lastverteilelemente auf, die gemeinsam einen geschlossenen Lastverteilring bilden, so kann zumindest ein Teil der Lastverteilelemente eine oder mehrere solcher Laschen aufweisen. Die Laschen sind einstückiger Bestandteil des Lastverteilelements. Das heißt, dass eine Lasche ohne Trennstelle oder Fügestelle mit dem umgebenden bogen- oder ringförmigen Abschnitt des Lastverteilelements ein gemeinsames Bauteil bildet und das gesamte Bauteil aus einem einheitlichen Material hergestellt ist. Dadurch werden separate Einrichtungen am Fundament zum Aufstellen eines Gestells überflüssig und der Aufwand und die Kosten für das Aufstellen der Windkraftanlage sind reduziert.
Es ist von Vorteil, wenn das wenigstens eine Lastverteilelement insgesamt zumindest drei Laschen aufweist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden zwei Lastverteilelemente einen gemeinsamen Lastverteilring, wobei jedes Lastverteilelement zwei Laschen aufweist.
Die Lastverteilelemente sind vorzugsweise durch ebene Blechteile gebildet. Weist das Lastverteilelement wenigstens eine Lasche auf, so erstreckt sich diese in derselben Ebene wie der übrige Teil des Lastverteilelements.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung. In der Beschreibung werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert. Die Beschreibung beschränkt sich daher auf wesentliche Merkmale der Erfindung. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:
1 eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Fundaments für eine Windkraftanlage sowie einen Fußabschnitt eines Turmes der Windkraftanlage,
2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Ankeranordnung mit halbringförmigem Ankerteil und halbringförmigem Lastverteilelement in perspektivischer Darstellung,
3 Verbindungsmittel in Form einer Schraubverbindung zwischen einem Ankerbolzen und dem Lastverteilelement in vormontiertem Zustand der Ankeranordnung und
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lastverteilelements mit radial nach innen ragenden Laschen.
1 zeigt schematisch in teilgeschnittener Seitenansicht den Fußabschnitt 10 eines Turmes einer Windkraftanlage, der auf einem Fundament 11 befestigt ist. Der obere Teil des Turmes, die Gondel und die Rotorblätter der Windkraftanlage sind nicht dargestellt. Der Fußabschnitt 10 weist einen rohrförmigen Teil 12 auf, an dessen unterem Ende ein Turmflansch 13 vorhanden ist. Mit dem Turmflansch 13 ist der Fußabschnitt 10 bzw. der Turm der Windkraftanlage mit dem Fundament 11 verbunden.
Das Fundament 11 weist einen Ankerkorb 17 auf, der aus wenigstens einer Ankeranordnung 18 gebildet ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Ankerkorb 17 kreisringförmig geschlossen und weist eine hohlzylindrische Gestalt auf. Er wird aus mehreren Ankeranordnungen 18 gebildet, die jeweils ein Segment des hohlzylindrischen Ankerkorbes 17 bilden. Beispielsgemäß weist der Ankerkorb 17 zwei Ankeranordnungen 18 auf, die jeweils die Form eines halben Hohlzylinders haben (2).
Jede Ankeranordnung 18 weist ein Ankerteil 19 und ein Lastverteilelement 20 auf. Das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 haben einen bogenförmigen Verlauf. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Ankerteil 19 und Lastverteilelement 20 halbringförmig ausgeführt. Die Länge des Kreisbogens, entlang dem sich das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 erstrecken, hängt von der Anzahl der Ankeranordnungen 18 ab, die gemeinsam einen Ankerkorb 17 bilden. Bevorzugt sind alle Ankeranordnungen 18 eines Ankerkorbs 17 identisch ausgeführt.
Das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 sind aus Stahlblech hergestellt. Sie weisen jeweils eine im Wesentlichen kanten- und stufenlose Oberseite und Unterseite auf, die parallel zueinander verlaufen. Das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Die Lastverteilelemente 20 eines Ankerkorbes 17 bilden gemeinsam einen Lastverteilring und die Ankerteile 19 eines Ankerkorbes bilden gemeinsam einen Ankerring.
Das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 einer Ankeranordnung 18 sind über eine Vielzahl von Ankerbolzen 21 miteinander verbunden. Die Ankerbolzen 21 haben eine stabförmige Gestalt und weisen alle dieselbe Länge auf. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine erste Reihe von Ankerbolzen 21 entlang eines ersten Kreisbogenabschnitts und eine zweite Reihe von Ankerbolzen 21 entlang eines zweiten Kreisbogenabschnitts angeordnet. Die beiden Kreisbogenabschnitte sind konzentrisch zueinander angeordnet und verlaufen auch konzentrisch zum Lastverteilelement 20 bzw. zum Ankerteil 19. Die Ankerbolzen 21 erstrecken sich im vormontierten Zustand (2) und bei fertig hergestelltem Fundament 11 (1) im Wesentlichen rechtwinklig zu den Ebenen, in denen das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 angeordnet sind.
Die Ankerbolzen 21 sind in vormontiertem Zustand am Ankerteil 19 befestigt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Dabei besteht die Möglichkeit, die Ankerbolzen 21 mit etwas Bewegungsspiel am Ankerteil 19 anzuordnen, um das Ausrichten der Ankerbolzen gegenüber dem Lastverteilelement 20 zu ermöglichen. Die Ankerbolzen 21 sind jeweils mit ihrem unteren Ende 22 am Ankerteil 19 befestigt. Ausgehend von der Oberseite 23 des Ankerteils 19 erstrecken sich die Ankerbolzen 21 vom Ankerteil 19 weg zu ihrem oberen Ende 24 hin. Im Bereich ihres oberen Endes 24 weist jeder Ankerbolzen 21 einen Gewindeabschnitt 27 mit einem Außengewinde 28 auf. Das Außengewinde 28 schließt unmittelbar an das freie obere Ende 24 des Ankerbolzens 21 an.
In 2 ist der vormontierte Zustand der Ankeranordnung 18 anhand eines Ausführungsbeispiels perspektivisch veranschaulicht. In diesem vormontierten Zustand ist das Lastverteilelement 20 lösbar mit dem oberen Ende 24 der Ankerbolzen verbunden. (3) Jedem Ankerbolzen 21 ist ein Befestigungsloch 29 im Lastverteilelement 20 zugeordnet, durch das der Gewindeabschnitt 27 des Ankerbolzens 21 hindurchragt. Der Innendurchmesser DI des Befestigungslochs 29 ist dabei größer als der Außendurchmesser DA des Gewindeabschnitts 27 bzw. der Außengewindes 28, so dass zwischen dem Außengewinde 28 und der Mantelfläche des Befestigungslochs 29 ein Ringspalt 30 gebildet ist. Der Ringspalt 30 bildet sozusagen ein Spiel zwischen dem Ankerbolzen 21 und dem Lastverteilelement 20.
In vormontiertem Zustand der Ankeranordnung 18 ist zwischen dem Befestigungsloch 29 und dem Gewindeabschnitt 27 eine Hülse 31 eingesetzt. Die Hülse 31 weist in ihrer Axialrichtung eine Länge auf, die maximal der Länge des Befestigungslochs 29 entspricht. Vorzugsweise ist die axiale Länge der Hülse 31 etwas kürzer als die axiale Länge des Befestigungslochs 29, so dass die Hülse 31 in montiertem Zustand vollständig im Befestigungsloch 29 aufgenommen ist. Die Hülse 31 ist beim Ausführungsbeispiel aus Kunststoff. Als Hülse 31 kann eine Gleitlagerhülse verwendet werden, da derartige Hülsen sehr kostengünstig hergestellt werden können und am Markt als Standardbauteile einfach beschafft werden können. Gleitlagerhülsen werden in der Regel bevorratet, so dass sie bei Bedarf schnell verfügbar sind. Die Wandstärke S der Hülse 31 beträgt beispielweise 1 bis 3 mm und kann kleiner sein als die Breite des Ringspalts 30. Die Hülse 31 hat eine hohlzylindrische Gestalt. Der Innendurchmesser der Hülse 31 entspricht betragsmäßig zumindest dem Außendurchmesser DA des Gewindeabschnitts 27 bzw. des Außengewindes 28 des Ankerbolzens 21.
In vormontiertem Zustand der Ankeranordnung 17 ist die lösbare Verbindung zwischen den Ankerbolzen 21 und dem Lastverteilelement 20 durch Verbindungsmittel 32 hergestellt. Jedem Ankerbolzen 21 ist ein Verbindungsmittel 32 zugeordnet, das beim Ausführungsbeispiel von einer Schraubverbindung mit einer ersten Mutter 33 und einer zweiten Mutter 34 gebildet ist. Die beiden Muttern 33, 34 sind auf dem Gewindeabschnitt 27 des zugeordneten Ankerbolzens 21 aufgeschraubt und klemmen das Lastverteilelement 20 im Bereich des zugeordneten Befestigungslochs 29 zwischen sich ein. Die Muttern 33, 34 decken somit den Ringspalt 30 auf beiden Seiten ab. Die im Befestigungsloch 29 angeordnete Hülse 31 ist durch die beiden Muttern 33, 34 gegen ein Herausfallen gesichert.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind auf der der Oberseite 23 des Ankerteils 19 entgegengesetzten Unterseite höhenverstellbare Ständer 38 angeordnet. Die höhenverstellbaren Ständer 38 dienen zum Ausrichten der Ankeranordnung 18 auf der Baustelle.
Zur Herstellung des Fundaments 11 werden zunächst die Ankeranordnungen 18 vormontiert. Die Unterteilung des Ankerkorbs 17 in zwei oder mehr Ankeranordnungen 18 hat den Vorteil, dass der Transport zur Baustelle vereinfacht oder überhaupt erst ermöglicht wird. Beim Vormontieren werden zunächst die Ankerbolzen 21 mit dem Ankerteil 19 verbunden. Im Anschluss daran werden in die Befestigungslöcher 29 des Lastverteilelements 20 die Hülsen 31 eingesteckt oder eingepresst. Die Hülsen 31 weisen einen Außendurchmesser auf, der zumindest den Innendurchmesser DI des Befestigungslochs 29 entspricht, so dass die Hülsen 31 reibschlüssig und/oder kraftschlüssig im Befestigungsloch 29 gehalten werden. Das mit den Hülsen 31 ausgestattete Lastverteilelement 20 wird im Anschluss daran mit Hilfe der beiden Muttern 33, 34 lösbar mit den oberen Enden 24 der Ankerbolzen 21 verbunden. Dazu werden zunächst die ersten Muttern 33 auf die Ankerbolzen 21 aufgeschraubt, anschließend das Lastverteilelement 20 mit Hülsen 31 aufgesteckt und durch das Aufschrauben des zweiten Muttern 34 auf die Ankerbolzen 21 gesichert.
Die so vormontierten Ankeranordnungen 18 werden dann zum Aufstellungsort der Windkraftanlage transportiert. Dort werden die beiden Ankeranordnungen 18 zu einem ringförmig geschlossenen Ankerkorb 17 aneinander gesetzt und ausgerichtet. Die beiden Ankeranordnungen 18 können dabei miteinander verbunden werden oder lediglich lose aneinander angesetzt werden. Das Ausrichten der Ankeranordnungen 18 erfolgt derart, dass das Lastverteilelement 20 in einer Horizontalebene ausgerichtet ist. Die Ankerbolzen 21 verlaufen dabei vertikal.
Nach dem Ausrichten der Ankeranordnungen 18 bzw. des Ankerkorbs 17 wird um die Ankerteile 19 und die Ankerstäbe 21 eine Vergussmaße 39, beispielsweise Ortbeton gegossen. Hierfür kann am Gründungsort des Fundaments 11 eine Fundamentgrube ausgehoben und/oder eine Verschalung angeordnet werden. Das Lastverteilelement 20 und das obere Ende 24 der Ankerstäbe 21 bleiben dabei frei von der Vergussmaße 39. Das Lastverteilelement 20 dient bei diesem Herstellungsschritt des Fundaments 11 als Schablone zur Ausrichtung der Ankerbolzen 21 in der gewünschten Lage im Fundament 11. Nach dem Aushärten der Vergussmaße 39 wird das Lastverteilelement 20 von den Ankerbolzen 21 entfernt. Alle Muttern 33, 34 werden von den Ankerbolzen 21 abgeschraubt. Die Hülsen 31 werden aus den Befestigungslöchern 29 des Lastverteilelements 20 entnommen. Schließlich wird das Lastverteilelement 20 separat oder gemeinsam mit dem Turmflansch 13 mit den Ankerbolzen 21 fest verschraubt.
In 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Lastverteilelements dargestellt, das nachfolgend als zweites Lastverteilelement 20a bezeichnet ist. Das zweite Lastverteilelement 20a weist einen bogenförmigen und beispielsgemäß halbringförmigen Bogenabschnitt 45 auf. In diesem Bogenabschnitt sind die Befestigungslöcher 29 für die Ankerbolzen 21 in zwei konzentrischen Reihen angeordnet. Dies entspricht auch dem ersten Ausführungsbeispiel des Lastverteilelements 20 gemäß 2. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist das zweite Lastverteilelement 20a wenigstens eine und beim Ausführungsbeispiel zwei innen vom Bogenabschnitt 45 vorstehende Laschen 46 auf. Die wenigstens eine Lasche 46 erstreckt sich in derselben Ebene wie der bogenförmige Abschnitt 45. Die Lasche 46 und der bogenförmige Abschnitt 45 sind aus einem einheitlichen Material ohne Trennstelle oder Fügestelle als ein gemeinsames Bauteil hergestellt. Die wenigstens eine Lasche 46 und de bogenförmige Abschnitt 45 sind sozusagen einstückig ausgestaltet.
Die Oberseite 47 der Lasche 46 stellt eine Aufstellfläche 48 dar. Die Aufstellfläche 48 dient zum Abstellen eines Gestells 49 im Inneren des rohrförmigen Turms der Windkraftanlage, wie dies schematisch in 1 veranschaulicht ist.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des zweiten Lastverteilelements 20 ragen die Laschen 46 von der bogeninneren Kante 50 des Bogenabschnitts 45 radial nach Innen weg. Die Dicke der Laschen 46 entspricht der Dicke des Bogenabschnitts 45. Das zweite Lastverteilelement 20a weist eine konstante Dicke auf. Die Oberseite 47 der Lasche 46 geht beim Ausführungsbeispiel stufen- und/oder kantenlos in die Oberseite 51 des zweiten Lastverteilelements 20a über. Die Kontur der Laschen 46 kann an das darauf abzustellende Gestell 49 angepasst sein. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Lachen 46 in etwa dreieckförmige, wobei die Spitze des Dreiecks zum Mittelpunkt des Kreisbogens zeigt, um den der Bogenabschnitt 45 herum verläuft.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Lastverteilring, der aus zweiten Lastverteilelementen 20a gebildet wird, vier Laschen 46 und mithin vier Aufstellflächen 48 für das Gestell 49 auf. Die Anzahl der Laschen 46 kann variieren. Es sind zumindest drei Laschen 46 und mithin drei Aufstellflächen 48 vorzusehen, so dass jede Aufstellfläche 48 lediglich eine geringe Oberfläche im Bereich einiger Quadratzentimeter aufweist und dennoch eine stabile Aufstellung des Gestells 49 ermöglicht ist.
Vorzugsweise sind alle Lastverteilelemente 20, 20a identisch gestaltet. Es ist jedoch auch möglich einen Ankerkorb 17 mit einem Lastverteilring zu bilden, der unterschiedliche Lastverteilelemente 20, 20a aufweist. Beispielsweise kann nur an einigen Lastverteilelementen 20a eines Lastverteilrings wenigstens eine Lasche 46 vorhanden sein.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des zweiten Lastverteilelements 20a sind die Abstände der Laschen 46 des durch die halbringförmigen Lastverteilelemente 20a gebildeten Lastverteilrings so gewählt, dass ein daraus zusammengesetzter Lastverteilring um den Umfang verteilt regelmäßig angeordnete Laschen 46 aufweist. Abhängig von dem Gestell 49 kann deren Abstand jedoch auch variieren.
Das auf die Abstellflächen 48 aufgestellte Gestell 49 dient beispielsweise zum Anordnen von elektrischen Komponenten der Windkraftanlage, wie beispielsweise einem Transformator, einem Umrichter, einer Mittelspannungsschaltanlage, etc.
Die Erfindung betrifft eine Ankeranordnung 18 zur Herstellung eines Fundaments 11 für eine Windkraftanlage. Mehrere Ankeranordnungen 18 bilden einen ringförmig geschlossenen, vorzugsweise hohlzylindrischen Ankerkorb 17. Die Ankeranordnung 18 weist ein bogenförmiges Ankerteil 19 und ein bogenförmiges Lastverteilelement 20 auf. In vormontiertem Zustand der Ankeranordnung 18 sind das Ankerteil 19 und das Lastverteilelement 20 durch mehrere Ankerbolzen 21 miteinander verbunden. Als Verbindungsmittel 32 zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Lastverteilelement 20 und dem Ankerbolzen 21 dient eine Schraubverbindung mit zwei Muttern 33, 34. Zwischen einen Gewindeabschnitt 27 jedes Ankerbolzens 21 und einem Befestigungsloch 29 des Lastverteilelements 20, durch den der Gewindeabschnitt 27 in vormontiertem Zustand der Ankeranordnung 18 hindurchragt, ist zum Schutz des Außengewindes 28 eine Hülse 31 eingesetzt und durch die beiden Muttern 33, 34 gegen ein Verlieren gesichert. In diesem vormontiertem Zustand wird die Ankeranordnung 18 zum Aufstellort der Windkraftanlage transportiert und dort in eine Vergussmaße 39 zur Fundamentherstellung teilweise eingegossen. Vor dem Befestigen des Fußabschnitts 12 des Turms der Windkraftanlage mit den Ankerbolzen 21 werden die Hülsen 31 aus den Befestigungslöchern 29 entfernt.
Bezugszeichenliste

10: Fußabschnitt
11: Fundament
12: rohrförmiger Teil
13: Turmflansch
17: Ankerkorb
18: Ankeranordnung
19: Ankerteil
20: Lastverteilelement
20a: zweites Lastverteilelement
21: Ankerbolzen
22: unteres Ende des Ankerbolzens
23: Oberseite des Ankerteils
24: oberes Ende des Ankerbolzens
27: Gewindeabschnitt
28: Außengewinde
29: Befestigungsloch
30: Ringspalt
31: Hülse
32: Verbindungsmittel
33: erste Mutter
34: zweite Mutter
38: Ständer
39: Vergussmasse
45: Bogenabschnitt
46: Lasche
47: Oberseite der Lasche
48: Aufstellfläche
49: Gestell
50: bogeninnere Kante des Bogenabschnitts
51: Oberseite des Lastverteilelements
59: Schicht
DA: Außendurchmesser des Gewindeabschnitts
DI: Innendurchmesser des Befestigungslochs
S: Wandstärke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1767705 B1 [0003]
DE 202009015344 U1 [0004]

Claims

Verfahren zum Montieren einer Ankeranordnung (18) für ein Fundament (11) einer Windkraftanlage mit folgenden Schritten: – Befestigen mehrerer Ankerbolzen (21) mit ihrem jeweiligen unteren Ende (22) an einem Ankerteil (19), – lösbares Befestigen eines Lastverteilelements (20) an zumindest einem Teil der Ankerbolzen (21), die jeweils mit einem Gewindeabschnitt (27) an ihrem oberen Ende (24) durch ein zugeordnetes Befestigungsloch (29) des Lastverteilelements (20) hindurch ragen, wobei zwischen jedem Befestigungsloch (29) und dem jeweils zugeordneten Gewindeabschnitt (28) eine Hülse (31) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerteil (19) und das Lastverteilelement (20) eine ringförmige oder ringsegmentförmige Gestalt aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ankerbolzen (21) der Ankeranordnung (18) durch eine lösbare Schraubverbindung (33, 34) mit dem Lastverteilelement (20) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schraubverbindung zwei Muttern (33, 34) aufweist, die auf den Gewindeabschnitt (28) aufgeschraubt sind und zwischen denen die Hülse (31) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedes Befestigungsloch (29) des Lastverteilelements (20) eine Hülse (31) eingesetzt wird, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser (DI) des Befestigungslochs (29) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Hülse (31) zumindest dem Außendurchmesser (DA) des Gewindeabschnitts (27) entspricht.
Verfahren zur Herstellung eines Fundaments (11) für eine Windkraftanlage, mit folgenden Schritten: – Vormontieren wenigstens einer Ankeranordnung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – Ausrichten der wenigstens einen vormontierten Ankeranordnung (18) auf einem Untergrund, – Gießen von Vergussmasse (39) um das Ankerteil (19) und die Ankerbolzen (21) der wenigstens einen Ankeranordnung (18).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aushärten der Vergussmasse (39) das Lastverteilelement (20) von den Ankerbolzen (21) gelöst und die Hülsen (31) entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausrichten der Ankeranordnung (18) das Ankerteil (19) und/oder das Lastverteilelement (20) horizontal ausgerichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ankeranordnungen (18) zur Bildung eines ringförmig geschlossenen Ankerkorbs (17) relativ zueinander ausgerichtet und angeordnet werden, bevor die Vergussmasse (39) gegossen wird.
Vormontierte Ankeranordnung (18) für ein Fundament (11) einer Windkraftanlage, mit mehreren Ankerbolzen (21) die jeweils mit einem unteren Ende (22) mit einem Ankerteil (19) verbunden sind, und die an ihrem entgegengesetzten oberen Ende (24) jeweils einen Gewindeabschnitt (27) aufweisen, mit einem Lastverteilelement (20), das mehrere Befestigungslöcher (29) aufweist, wobei jeder Ankerbolzen (21) mit seinem Gewindeabschnitt (27) durch eines der Befestigungslöcher (29) hindurchragt, mit Verbindungsmitteln (32), über die das Lastverteilelement (20) lösbar mit zumindest einem Teil der Ankerbolzen (21) verbunden ist, mit mehreren Hülsen (31), wobei zwischen jedem Befestigungsloch (29) und dem jeweils zugeordneten Gewindeabschnitt (27) eine der Hülsen (31) angeordnet ist.
Ankeranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungsmittel (32) durch eine Schraubverbindung (33, 34) gebildet ist, die gleichzeitig die jeweils zugeordnete Hülse (31) im Befestigungsloch (29) sichert.
Ankeranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastverteilelement (20a) wenigstens eine Lasche (46) aufweist, die an ihrer Oberseite (47) eine Aufstellfläche (48) für ein Gestell (49) bildet.
Ankeranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastverteilelemente (20a) ebene Blechteile sind und sich die Laschen (46) in derselben Ebene erstrecken wie der übrige Abschnitt (45) des Lastverteilelements (20a).