Fundamentverankerung für großtechnische Maschinen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fundamentverankerung zur kraftschlüssigen Verankerung einer großtechnischen Maschine in einem Betonfundament umfassend wenigstens einen ei ^¬ ne seitliche Wandung aufweisenden Ankerkasten sowie eine Anzahl an den Ankerkasten angebrachter Ankerstäbe, wobei der Ankerkasten einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung der großtechnischen Maschine mittels Befestigungsbolzen aufweist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie auch einen Verbund einer solchen Fundamentverankerung mit Betonfundament. Die Verankerung großtechnischer Maschinen in einem speziell für die Abstützung und Befestigung der Maschine bereit gestellten Betonfundament stellt hohe technische Anforderungen an, die für die Krafteinleitung in das Betonfundament verant ^¬ wortlichen Bauteile. So muss die Fundamentverankerung nicht nur eine geeignete Krafteinleitung und Sicherung während des regulären Betriebs der Maschine gewährleisten können, sondern auch eine ausreichende Befestigung, um die Verankerung der Maschine auch bei einem Störfall zu gewährleisten. Gerade während eines solchen Störfallbetriebs können aufgrund der in der Maschine auftretenden Unwuchtkräfte Störfalllasten auf das Betonfundament übertragen werden, die mindestens doppelt so groß wie die regelmäßigen Betriebslasten sind.

Großtechnische Maschinen sind vorliegend insbesondere als kraftwerkstechnische Maschinen zu verstehen. So betrifft die Erfindung etwa Fundamentverankerungen von Lagergehäusen an Hochdruckturbinen, Mitteldruckturbinen und Niederdruckturbinen in einem Dampfturbinenkraftwerk . Ebenso können aber bspw. auch einzelne Maschinenteile eine entsprechende Verankerung erfordern, wie etwa Abfangklappen von Zwischenüberhitzungs- leitungen in industrieüblichen Dampfturbinenkraftwerken . Die großtechnischen Maschinen werden typischerweise mittels speziell dafür vorgesehener Befestigungsbolzen aus hochfestem Metall in einem Befestigungsabschnitt einer Fundamentveranke ^¬ rung befestigt, so dass eine sichere Befestigung an dem Be- tonfundament erreicht werden kann. Die betreffenden Befesti ^¬ gungsbolzen können bspw. in geeigneter Weise mit einer Befestigungsmutter verschraubt werden, die von der Fundamentverankerung umfasst ist. Die Lastübertragung auf die Fundamentverankerung erfolgt so, dass die auftretenden Kräfte geeignet in das Betonfundament eingeleitet werden.

Gemäß dem der Anmelderin bekannten internen Stand der Technik, wird zur Fundamentverankerung mitunter eine Stahlkonstruktion verwendet, welche zunächst die maschinenseitig auf- tretenden Kräfte in zwei aus Baustahl gefertigte Seitenbleche einleitet, wobei die beiden Seitenbleche jeweils mit zwei an ^¬ geschweißten Quertraversen verbunden sind. Die Quertraversen sind jeweils mit einer Anzahl an geeignet ausgeformten Ankerstangen fest verbunden, so dass die auf die Quertraversen wirkenden Kräfte in die Ankerstangen eingeleitet werden können. Die Ankerstangen selbst sind in dem Betonfundament kraftschlüssig verankert, so dass die Kräfte in das Betonfun ^¬ dament geleitet werden. Es erweist sich jedoch als nachteilig, dass die auf die Fun ^¬ damentverankerung einwirkenden Kräfte nicht ohne Kraftumlen- kung in das Betonfundament abgeleitet werden können. Aufgrund der gewinkelten Verbindung von Seitenblechen und Quertraversen entstehen bei Kraftübertragung Biegespannungen im Anbrin- gungsbereich von Seitenblech und Quertraverse, die stark erhöht sein können. Insbesondere im Falle eines Störfallbe ^¬ triebs können die auf diesen Anbringungsbereich einwirkenden Kräfte die Verbindungsfestigkeit übersteigen, wodurch ein un ^¬ erwünschter und mitunter von schwerwiegenden Folgen beglei- tender Versagensfall eintreten kann.

Diese Nachteile versucht der technische Vorschlag gemäß der Patentschrift AT374531B zu vermeiden. Diese Patentschrift be- schreibt eine Vorrichtung zur zugfesten Verankerung von Stützen in Betonfundamenten. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen weisen einen Ankerkasten zur Verbindung etwa mit einer Maschinestütze auf, an welchem seitlich mehrere Zugstangen an- geschweißt sind. Nach Einlassen der Zugstangen in ein Betonfundament und bei Beanspruchung der Vorrichtung während des Betriebs werden die auftretenden Kräfte von dem Ankerkasten über die Zugstangen entlang deren Längenausdehnungsachse in das Betonfundament abgeleitet. Nachteilig an dieser techni- sehen Lösung ist jedoch, dass die Vorrichtungen vor Einarbeitung in das Betonfundament vollständig vorgefertigt sein müs ^¬ sen. Aufgrund der Länge und des Gewichts der Zugstangen er ^¬ gibt sich dadurch ein sehr großer Handhabungs- und Transport ^¬ aufwand. Zudem ist zur vorteilhaften Kraftübertragung aus dem Ankerkasten auf die Zugstangen auch eine genaue Ausrichtung von Ankerkasten und Zugstangen erforderlich. Diese Ausrichtung ist jedoch nur unter großem technischen Aufwand zu erreichen, da zwei Bauteile von großem Gewicht und großer Aus ^¬ dehnung miteinander verschweißt werden müssen. Ferner erfor- dern die zu übertragenden großen Kräfte eine sehr sorgfältige Verschweißung von Ankerkasten und Zugstangen, welche nicht vor Ort bei Verbauen der Vorrichtung in einem Betonfundament vorgenommen werden kann, sondern typischerweise in einem Unternehmen sorgfältig vorgefertigt werden muss.

Folglich stellt es sich als ein technisches Erfordernis dar, eine verbesserte Fundamentverankerung vorzuschlagen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik, wie oben beschrie ^¬ ben, in der Lage ist zu vermeiden. Insbesondere soll die so vorgeschlagene Fundamentverankerung hinsichtlich ihrer Fertigungsgenauigkeit, Handhabbarkeit und Transportfähigkeit ver ^¬ bessert sein. Gleichzeitig soll sie geeignet sein, Betriebs ^¬ lasten wie auch Störfalllasten einer großtechnischen Maschine in geeigneter Weise auf ein Betonfundament zu übertragen, oh- ne ein Versagen aufgrund von überhöhten Biegespannungen befürchten zu müssen. Weiter soll die Fundamentverankerung eine möglichst vorteilhafte Krafteinleitung vor allem unter Vermeidung von Sekundärspannungen in das Betonfundament errei- chen. Ebenso ist es wünschenswert, eine Fundamentverankerung vorzuschlagen, die ein vorteilhaftes Leistungsgewicht auf ^¬ weist, d.h. das Verhältnis von versagensfreier aufnehmbarer Last und Gesamtgewicht der Fundamentverankerung soll vorteil- haft sein. Zusätzlich soll die Fundamentverankerung einen Toleranzausgleich bei der Montage der großtechnischen Maschine am Betonfundament ermöglichen. Dieser Toleranzausgleich soll insbesondere den Ausgleich von Winkelfehlern wie auch von Lagefehlern erlauben.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch eine Fundament ^¬ verankerung gemäß Anspruch 1 wie auch durch einen Verbund aus Fundamentverankerung und Betonfundament gemäß Anspruch 13 gelöst.

Insbesondere werden diese Aufgaben durch eine Fundamentverankerung zur kraftschlüssigen Verankerung einer großtechnischen Maschine in einem Betonfundament gelöst, welche einen wenigs ^¬ tens eine seitliche Wandung aufweisenden Ankerkasten sowie eine Anzahl an den Ankerkasten angebrachter Ankerstäbe um- fasst, wobei der Ankerkasten einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung der großtechnischen Maschine mittels Befestigungsbolzen aufweist, wobei die Ankerstäbe mit der wenigstens einen seitlichen Wandung derart verbunden sind, dass die Krafteinleitung von der wenigstens einen Wandung in die Anzahl an Ankerstäben im Wesentlichen linear entlang der Längenausdehnungsachse der Ankerstäbe erfolgt, wobei die Anker ^¬ stäbe mit der wenigstens einen seitlichen Wandung über Ankermuffen verbunden sind.

Weiterhin werden die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben insbesondere durch einen Verbund einer solchen Fundament ^¬ verankerung zur kraftschlüssigen Verankerung einer großtechnischen Maschine und aus einem Betonfundament gelöst, in wel- ches die Fundamentverankerung eingelassen ist, wobei die Fundamentverankerung so in das Betonfundament eingelassen ist, dass der Ankerkasten mindestens großteilig und die Ankerstäbe vollständig von Beton umgeben sind. Erfindungsgemäß sind die Ankerstäbe mit der wenigstens einen seitlichen Wandung über Ankermuffen verbunden. Bspw. können so die Ankerstäbe mit den Ankermuffen verschraubt sein. Durch eine ausgerichtete Verbindung von Ankerstäben und Ankermuf ^¬ fen, kann auch eine vorteilhafte Ausrichtung der Ankerstäbe nach Verbindung von Ankerstäben und Ankermuffen in Bezug zum Ankerkasten erreicht werden. Erfindungsgemäß ist es also mög ^¬ lich, die Fundamentverankerung platzsparend und präzise vor- zufertigen, ohne etwa die Ankerstäbe mit dem Ankerkasten so ^¬ fort verbinden zu müssen. So kann etwa der Ankerkasten mit den ausführungsgemäßen Ankermuffen unternehmensseitig vorgefertigt werden, wobei die Ankerstäbe erst bei Verbauung vor Ort, d.h. also bei Einlassen in das Betonfundament vor Ort mit den Ankermuffen verbunden werden. Dies verbessert einerseits den Handhabungsaufwand wie auch den Transportaufwand.

Erfindungsgemäß sind zudem die Ankerstäbe der Fundamentveran ^¬ kerung derart mit der wenigstens einen seitlichen Wandung verbunden, dass die Krafteinleitung im Wesentlichen in der Ebene der seitlichen Wandung linear, entsprechend der Längsausdehnungsrichtung der Ankerstäbe weitergeleitet wird. Dem ^¬ gemäß ist keine Kraftumlenkung erforderlich, bevor die in das Betonfundament einzuleitende Kraft aus dem Ankerkasten in die Ankerstäbe übertragen werden kann. Die in die Ankerstäbe eingeleiteten Kräfte werden im Wesentlichen als Druck- und Zugkräfte übertragen, wobei nachteilige Biegespannungen vermie ^¬ den werden können.

Aufgrund der Vermeidung von Quertraversen, wie sie bspw. aus einigen Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik bekannt sind, resultiert zudem eine Verringerung des Bauraums sowie eine Verminderung des Gesamtgewichts der Fundamentveranke ^¬ rung. Dies wiederum ermöglicht verbessertes Leistungsgewicht. Dementsprechend können auch verhältnismäßig höhere Lasten auf kleinerem Bauraum in das Betonfundament eingeleitet werden. Die lineare Krafteinleitung unter Kraftschluss in das Betonfundament ermöglicht überdies die Vermeidung von Kriecheffek ^¬ ten, welche sich infolge von lastfreien Vorspannungen der Fundamentverankerung ergeben können. Da das Betonfundament im Laufe seines Bestehens einem Alterungsprozess unterworfen ist, der typischerweise mit einer Verminderung der Volumenausdehnung einhergeht, kann auch eine Verminderung einer Vorspannung resultieren, die die Fundamentverankerung in dem Betonfundament im lastfreien Zustand aufweist. Eine solche Vor- Spannung ist etwa dann vorgesehen, wenn die Ankerstäbe durch das gesamte Betonfundament reichen und an dem dem Ankerkasten gegenüber liegenden Ende lastfrei vorgespannt und verschraubt sind . Erfindungsgemäß ist der Verbund aus Fundamentverankerung und Betonfundament so ausgebildet, dass der Ankerkasten mindes ^¬ tens großteilig sowie die Ankerstäbe vollständig von Beton umgeben sind. Die Ankerstäbe die für die Krafteinleitung in das Betonfundament letztendlich verantwortlich sind, ermögli- chen aufgrund dieser vollständigen Einbettung im Beton eine kraftschlüssige Einleitung auftretender Lasten. Zudem können Kriecheffekte vermieden werden, da die Ankerstäbe keiner Vor ^¬ spannung unterliegen. Der von der Erfindung vorgesehene Ankerkasten weist einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung der großtechnischen Maschine mittels Befestigungsbolzen auf. Bevorzugt ist der Be ^¬ festigungsabschnitt in einer Aufnahme des Ankerkastens vorge ^¬ sehen. Diese Aufnahme kann innerhalb des Ankerkastens ange- ordnet sein, und durch geeignete Öffnungen zugänglich gemacht sein .

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung ist vorgesehen, dass die Anordnung der Ankerstäbe an dem Ankerkasten symmetrisch zu der Lastachse der Fundamentverankerung ist. Aufgrund der symmetrischen Anordnung können die auf die Ankerstäbe übertrage ^¬ nen Teillasten gleichmäßig verteilt werden. Weiter gewähr- leistet eine solche symmetrische Anordnung die Vermeidung von Überspannungen in der Fundamentverankerung, so dass eine allgemein geringere Versagenswahrscheinlichkeit resultiert. Gemäß einer Weiterführung dieses Aspektes sind die Ankermuf ^¬ fen mit der wenigstens einen seitlichen Wandung derart verschweißt, dass eine senkrecht zu der Längsausdehnung einer Ankermuffe verlaufende Verbindungslinie durch die Schweißnäh ^¬ te der Ankermuffe durch den Schwerpunkt der Ankermuffe im Querschnitt zu der Längsausdehnung der Ankermuffe verläuft.

Ausführungsgemäß können so weitere Zusatzspannungen aus loka ^¬ len Exzentrizitäten vermieden werden, wodurch eine asymmetrische Krafteinleitung in das Betonfundament die Folge sein könnte. Weiter könnte aufgrund solcher lokaler Exzentrizitä- ten auch die Versagenswahrscheinlichkeit der Fundamentveran ^¬ kerung bei sehr starker Lasteinleitung erhöht sein.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung weist die wenigstens eine seitli- che Wandung eine Aussparung zur Aufnahme eines Ankerstabs bzw. zur Aufnahme einer Ankermuffe auf. Aufgrund dieser Aus ^¬ sparung kann die Ebene der Krafteinleitung in einen Ankerstab geeignet eingestellt werden. Wird etwa ein Ankerstab in eine ausführungsgemäße Aussparung so eingesetzt, dass seine Längs- ausdehnungsachse mit der Ebene der wenigstens einen seitli ^¬ chen Wandung zusammen fällt, ist eine besonders geeignete Kraftübertragung von der Wandung auf den Ankerstab möglich. Insbesondere kann durch das Vorsehen von geeignet dimensio ^¬ nierten Aussparungen das Auftreten von Biegespannungen in der Fundamentverankerung vermindert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Ankerkasten eine Kopfplatte, welche mit der wenigstens einen seitlichen Wandung fest verbunden ist und erlaubt, die in den Befestigungsabschnitt eingeleitete Kraft auf die wenigstens eine seitliche Wandung zu übertragen. Folglich kann die in den Befestigungsabschnitt eingeleitete Kraft zunächst auf die Kopfplatte übertragen werden, welche die auftretenden Kräfte geeignet auf die wenigstens eine seitliche Wandung verteilt. Folglich kann auch eine vorteilhafte Kräfteaufteilung auf die wenigstens eine seitliche Wandung erreicht werden. Entsprechend einer Weiterführung dieses Aspektes ist die

Kopfplatte mit der wenigstens einen seitlichen Wandung über wenigstens eine umlaufende Schweißnaht, insbesondere über ei ^¬ ne doppelte umlaufende Schweißnaht fest verbunden. Eine um ^¬ laufende Schweißnaht betrifft hierbei eine geschlossene

Schweißnaht, etwa eine kreisförmig ausgebildete geschlossene oder rechteckig ausgebildete geschlossene Schweißnaht. Hierzu wird bspw. die Kopfplatte in eine geeignet ausgeformte Öff ^¬ nung des Ankerkastens eingesetzt, und durch wenigstens eine umlaufende Schweißnaht mit der wenigstens einen seitlichen Wandung des Ankerkastens verbunden. So können die auf die

Kopfplatte einwirkenden Kräfte geeignet auf alle Bereiche der wenigstens einen seitlichen Wandung übertragen werden, so dass eine vorteilhafte Verteilung der Kräfte auf die we- nistens eine seitliche Wandung resultiert. Die Ausbildung ei- ner doppelten umlaufenden Schweißnaht gewährleistet hierbei eine besonders feste Verbindung von Kopfplatte und der we ^¬ nigstens einen seitlichen Wandung.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Befestigungsabschnitt eine Kalottenscheibe sowie eine Kalottenmutter auf, in welche zur Befestigung der großtechnischen Maschine der Befestigungsbolzen verschraubt werden kann. Der Befestigungsbolzen der großtechnischen Maschine wird hierbei typischerweise durch eine freie Öffnung der Ka- lottenscheibe 35 geführt und in einem geeignet dimensionier ^¬ ten Gegengewinde in der Kalottenmutter verschraubt. Die durch den Befestigungsbolzen übertragenen Kräfte werden auf die Kalottenmutter und nachfolgend auf die Kalottenscheibe übertra ^¬ gen. Die Kalottenscheibe ihrerseits überträgt diese Kräfte wiederum auf den Ankerkasten, in welchen sie aufgenommen ist. Aufgrund des Vorsehens einer Kalottenmutter mit einer separa ^¬ ten Kalottenscheibe kann ein Winkelfehler vorteilhaft ausge- glichen werden, indem beide bspw. gegeneinander angestellt werden .

Gemäß einer Weiterführung dieses Aspektes ist bei erfolgter Befestigung eines Befestigungsbolzens der großtechnischen Maschine in dem Befestigungsabschnitt die Kalottenmutter mit der Kalottenscheibe und wiederum diese Kalottenscheibe mit der Kopfplatte in Presskontakt. Die Kraftübertragung erfolgt folglich zunächst auf die Kalottenmutter, von dieser auf die Kalottenscheibe und von dieser wiederum auf die Kopfplatte. Hierbei presst bei erfolgter Befestigung die Kalottenscheibe in dem Ankerkasten von innen gegen die Kopfplatte, so dass diese die wenigstens eine seitliche Wandung des Ankerkastens mit einer von dem Betonfundament weg weisenden Zugkraft be- aufschlagt.

Gemäß einer weiterführenden Ausführungsform weist die Kalottenmutter einen erhabenen Zentrierabschnitt auf, welcher in eine Vertiefung in der Kalottenscheibe derart eingreift, dass beide bei Presskontakt gegeneinander winkelig angestellt wer ^¬ den können. Folglich kann auch bei winkeliger Anstellung von der Kalottenmutter gegen die Kalottenscheibe ein Presskontakt ausgebildet werden, der den Kräfteübertrag von der Kalottenmutter auf die Kalottenscheibe gewährleistet. Durch die win- kelige Anstellung können etwa Winkelfehler ausgeglichen werden, die sich ergeben, wenn etwa der Befestigungsbolzen in den Befestigungsabschnitt nur unter einem vorbestimmten Winkel eingeführt und befestigt werden kann. Gleichzeitig können damit auch Winkeltoleranzen ausgeglichen werden, die der Be- festigungsbolzen in der großtechnischen Maschine aufweist.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kalottenscheibe und die Kalottenmutter von dem Ankerkasten aufgenommen und gegen die wenigstens eine seitliche Wandung des Ankerkastens senkrecht zu dieser ver ^¬ schiebbar, insbesondere um wenigstens 20 mm, bevorzugt um we ^¬ nigstens 25 mm verschiebbar. Ausführungsgemäß haben also die Kalottenscheibe wie auch die Kalottenmutter, die in dem An- kerkasten aufgenommen sind, ein seitliches Spiel, um durch einen Verschub senkrecht zu der wenigstens einen seitlichen Wandung einen Verschubfehler ausgleichen zu können. Dieser Verschubfehler kann ausführungsgemäß 20 mm bzw. sogar 25 mm betragen. Damit können auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, welche die Bolzenanordnung an der großtechnischen Maschine aufweist.

Ausführungsgemäß kann die Kopfplatte eine Öffnung aufweisen, deren Durchmesser einen solchen Verschub des Befestigungsbolzens der großtechnischen Maschine ermöglicht. Hierbei muss der Durchmesser der von der Kopfplatte umfassten Öffnung entsprechend einem vorbestimmten Verschub verhältnismäßig größer ausgebildet sein als der Durchmesser des Befestigungsbolzens selbst .

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ankerkasten mehrere seitliche Wandungen, insbesondere vier seitliche Wandungen aufweist, die miteinan ^¬ der verschweißt sind, insbesondere über geschweißte Kehlnähte miteinander verbunden sind. Ausführungsgemäß kann der Ankerkasten folglich aus eben geformten Platten gefertigt werden, welche in einem leicht auszuführenden Schweißvorgang miteinander verbunden werden können. Ausführungsgemäß können die mehreren seitlichen Wandungen auch aus Baustahlplatten gefertigt sein, so dass der Fertigungsprozess kostengünstig und mittels industrieüblicher Verfahren ausgeführt werden kann. Eine Verschweißung der mehreren seitlichen Wandungen mittels geschweißter Kehlnähte gewährleistet einerseits eine beson ^¬ ders feste Verbindung der Bauteile, andererseits können lokal ausgebildete Exzentrizitäten wiederum vermieden werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung weisen die Ankerstäbe über wenigstens einen Teil ihrer Längserstreckung, bevorzugt über die gesamte Länge ihrer Längserstreckung Gewinderippen auf. Diese Gewinderippen ermöglichen einerseits eine vorteilhafte Verbindung der Ankerstäbe mit an dem Ankerkasten angebrachten Ankermuffen, die ein geeignetes Gegengewinde aufweisen. Eine Verbindung beider kann durch einfaches Verschrauben erreicht werden. Weiter stellen Gewinderippen vorteilhafte Vorsprünge auf der Oberfläche der Ankerstäbe dar, die bei Einbettung in das Betonfundament eine vorteilhafte Ankerstruktur ausbilden. Die Ankerstäbe werden hierbei in dem Beton so eingebettet, dass der Beton in die Gewindegänge eingreift, und so die An ^¬ kerstäbe kraftschlüssig von dem Betonfundament umfasst wer ^¬ den. Durch die Wahl einer geeigneten Größe des Gewindeganges kann der Grad der Verankerungstiefe eingestellt werden.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Ankerstäbe aus Spannstahl gefertigt. Spannstahl ist besonders geeignet zur Aufnahme von Zugkräften, wie sie vor allem bei einem Störfallbetrieb auftreten können. Ausführungsgemäß können so die durch die Fundamentverankerung in das Betonfundament versagensfrei eingeleiteten Kräfte im Ver ^¬ gleich zu gewöhnlichem Baustahl deutlich vergrößert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Ankerstäbe eine Länge von wenigstens 1500 mm, bevorzugt von wenigstens 2500 mm auf. Diese Länge reicht aus, um auch Störfalllasten in das Betonfundament ausreichend si ^¬ cher einleiten zu können, ohne ein Versagen der Fundamentver- ankerung in dem Betonfundament befürchten zu müssen. Insbesondere können damit Betriebslasten wie bspw. das Leistungs ^¬ moment, der Axialzug, thermische Dehnungslasten, Rohrlei ^¬ tungslasten oder Unwuchtlasten ausreichend in das Betonfundament eingeleitet werden. Selbst Störfalllasten wie sie etwa auftreten bei einem Schaufelbruch einer Dampfturbine bzw. während eines Erdbebens auftreten, können so versagensfrei in das Betonfundament eingeleitet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Ankerstäbe auf der dem Ankerkasten gegenüberliegenden Seite jeweils durch eine Abschlussplatte endständig abgeschlossen. Die Abschlussplatte ist ihrerseits zusammen mit den Ankerstä ^¬ ben in dem Betonfundament vollständig von Beton eingebettet. Aufgrund ihrer geometrischen Ausdehnung, stellt sie einen weiteren Ankerwiderstand dar, den die Fundamentverankerung bei großen Zugkräften diesen entgegensetzen kann. Die Ankerstäbe können hierbei wiederum mit einer Anschlussmuffe ver- schraubt sein, die zur Befestigung der Abschlussplatten dient. Ausführungsgemäß kann eine vereinzelte Abschlussplatte mit einer Abschlussmuffe geeignet verschweißt sein, die dann endständig auf die Ankerstäbe aufgeschraubt wird. Weiter er ^¬ lauben die ausführungsgemäßen Abschlussplatten auch einen ge- eigneten Längenabgleich der einzelnen Ankerstäbe in Bezug zueinander. Ein solcher ist vor allem beim Einsetzen der Fundamentverankerung in das Betonfundament vorteilhaft, da so eine geeignete Höhen- und Lageeinstellung des Ankerkastens erfol ^¬ gen kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Fundamentverankerung zusätzlich ein Abstützelement auf, welches mit der wenigstens einen seitlichen Wandung des Ankerkastens derart zusammenwirkt, dass es die Fundamentveranke- rung gegen einen unter dem Betonfundament angeordneten Sockel abstützen kann. Das Abstützelement ist typischerweise als Stab ausgeführt, der in direktem Kontakt mit der wenigstens einen seitlichen Wandung des Ankerkastens zur Abstützung angeordnet ist. Das Abstützelement ermöglicht in erster Linie eine zeitweilige Abstützung der Fundamentverankerung bei Einbettung in das Betonfundament insbesondere dann, wenn die Di ^¬ ckenausdehnung des Betonfundaments größer ist als die Längen ^¬ ausdehnung der Ankerstäbe. Dementsprechend kann die Funda ^¬ mentverankerung beim Einbetten in das Betonfundament zu einer geeigneten Ausrichtung gegen einen Sockel abgestützt werden, obwohl die Ankerstäbe den Sockel nicht berühren.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung weist diese ein Leistungs- gewicht von mindestens 10 kN/kg, bevorzugt von mindestens 13 kN/kg und ganz besonders bevorzugt von 15 kN/kg auf. Folglich können auch große Lasten bei verhältnismäßig geringen Gewichten einer Fundamentverankerung effektiv in das Betonfundament eingeleitet werden. Gleichzeitig ermöglicht die Gewichtsein ^¬ sparung der ausführungsgemäßen Fundamentverankerung eine deutliche Kostenersparnis hinsichtlich der MaterialaufWendungen .

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbunds von Fundamentverankerung und Betonfundament ist vorgesehen, dass die Fundamentverankerung dazu ausgebildet ist, Kräfte von mindestens 2000 kN und bevorzugt von mindestens 2500 kN zerstörungsfrei aufzunehmen und in das Betonfundament einzuleiten. Folglich können auch Störfalllasten bei großen industriellen Maschinen effektiv und

versagensfrei in das Betonfundament überführt werden. Dies gewährleistet einen störfallsicheren Betrieb solcher Maschi- nen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbunds sind die Fugen zwischen dem Ankerkasten und dem Betonfundament mit einem schwindarmen Vergussmaterial ausgegos- sen. Aufgrund der Schwingungsarmheit ist eine allseitige, kraftschlüssige Umgebung von Beton des Ankerkastens gewähr ^¬ leistet. Damit ist es möglich, dass auch Momente infolge ex ^¬ zentrischer Last durch ein geeignetes horizontales Kräftepaar zentriert werden, welches jeweils auf unterschiedlichen Höhen des Ankerkastens auf den Beton einwirkt. Gemäß einer Weiter ^¬ führung dieses Aspektes kann auch die gesamte Fundamentverankerung in dem Betonfundament von einem geeigneten schwindarmen Vergussmaterial vergeben sein. Bspw. ist als ein solches Material PAGEL Vl-50 zu nennen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von einzelnen Figuren im Detail beschrieben werden. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren lediglich beispielhaft zu verstehen sind und die Erfindung nicht hinsichtlich ihrer Allgemeinheit ein- schränken sollen. Ebenso ist darauf hinzuweisen, dass die Dimensionen einzelner Bauteile nicht immer maßstabsgerecht ge ^¬ zeichnet sind, wodurch sich jedoch wiederum keinerlei Einschränkungen ergeben sollen. zeigen : eine seitliche Schnittansicht durch einen Verbund von aus dem Stand der Technik bekannter Fundamentverankerung und Betonfundament; eine weitere seitliche Schnittansicht durch den in FIG 1 gezeigten Verbund von einer im Vergleich zu der in FIG 1 dargestellten Ansicht um 90° gedrehten Seitenansicht ; eine schematische Explosionsdarstellung verschiede ^¬ ner Bestandteile einer Fundamentverankerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; eine teilweise Explosionsdarstellung der in FIG 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung; eine perspektivische Seitenansicht auf die in FIG 3 und FIG 4 gezeigte Ausführungsform der erfindungsge ^¬ mäßen Fundamentverankerung nach bestimmungsgemäßer Verbindung aller Bauteile; eine seitliche Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform eines Verbunds aus erfindungsgemäßer Fundamentverankerung und Betonfundament; eine erste Schnittansicht entsprechend eines Schnit ^¬ tes durch die Ebene A-A der in FIG 6 gezeigten Ausführungsform der Fundamentverankerung; eine zweite Schnittansicht entsprechend eines

Schnittes durch die Ebene B-B der in FIG 6 gezeigten Ausführungsform der Fundamentverankerung; FIG 9 eine dritte Schnittansicht entsprechend eines

Schnittes durch die Ebene C-C der in FIG 6 gezeigten Ausführungsform der Fundamentverankerung; FIG 10 eine vierte Schnittansicht entsprechend eines

Schnittes durch die Ebene D-D der in FIG 6 gezeigten Ausführungsform der Fundamentverankerung;

FIG 11 eine fünfte Schnittansicht entsprechend eines

Schnittes durch die Ebene E-E der in FIG 6 gezeigten

Ausführungsform der Fundamentverankerung;

FIG 12 eine weitere seitliche Schnittansicht durch eine

Ausführungsform des Verbunds aus erfindungsgemäßer Fundamentverankerung und Betonfundament;

FIG 13 eine weitere seitliche Schnittansicht durch eine

Ausführungsform des Verbunds aus erfindungsgemäßer Fundamentverankerung und Betonfundament mit Abstütz- element.

FIG 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch einen Verbund von Fundamentverankerung 1, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, und einem Betonfundament 2. Die Fundamentveran- kerung 1 umfasst einen Ankerkasten 10, der größtenteils zu ^¬ sammen mit acht Ankerstäben 20 in dem Betonfundament 2 einge ^¬ bettet ist. Der Ankerkasten 10 weist zwei seitliche Wandungen 11 auf, die jeweils mit zwei Quertraversen 50 verbunden sind. Die Verbindung von seitlicher Wandung 11 mit Quertraverse 50 erfolgt in jeweils einem Anbringungsbereich 55. Hierbei sind die seitliche Wandung 11 mit einer Quertraverse 50 unter Aus ^¬ bildung einer rechtwinkligen Anordnung miteinander verschweißt .

Zur Befestigung eines nicht weiter gezeigten Befestigungsbol zens 110 einer großtechnischen Maschine 100 (nicht gezeigt) in der Fundamentverankerung 1 weist diese einen Befestigungs abschnitt 30 auf, der von den seitlichen Wandungen 11 umgeben ist .

Zur Verankerung der Fundamentverankerung 1 in dem Betonfunda- ment 2 sind insgesamt acht Ankerstäbe 20 vorgesehen, die ge ^¬ eignete Gewinderippen 25 aufweisen. Zur Befestigung der Ankerstäbe 20 an dem Ankerkasten 10 sind die Ankerstäbe 20 in geeignete Ankermuffen 15 verschraubt. Die Ankermuffen 15 sind hierbei jeweils mit einer Quertraverse 50 fest verbunden, so dass in den Ankerkasten 10 eingeleitete Kräfte nach Umleitung in die Quertraversen 50 eine Krafteinleitung in die Ankerstäbe 20 zur Folge hat. Aufgrund dieser Kraftumleitung können jedoch Spannungsüberhöhungen insbesondere in dem Bereich des Anbringungsbereichs 55 auftreten, die bei starker Belastung ein Versagen der gesamten Fundamentverankerung 1 verursachen können. Diese Schwachstelle versucht die vorliegende Erfin ^¬ dung aufgrund der gewählten Anordnung vorteilhaft zu vermei ^¬ den . FIG 2 zeigt eine um 90° gedrehte seitliche Schnittansicht durch die in FIG 1 gezeigte Fundamentverankerung 1. Es ist erkennbar, dass die in den Ankerkasten 10 eingeleiteten Kräfte lediglich zweiseitig auf einander gegenüber liegenden Seiten in das Betonfundament eingeleitet werden können. Insbe- sondere sind lediglich zwei seitliche Wandungen 11 mit je ^¬ weils zwei Quertraversen 50 verbunden. Weitere zwei seitliche Wandungen 11 weisen jedoch keine Verbindung mit den Quertraversen 50 auf, wodurch insbesondere bei exzentrischen Kraft ^¬ einleitungen in den Ankerkasten 10 eine asymmetrische Kraft- Übertragung in das Betonfundament 2 resultiert.

FIG 3 zeigt eine Explosionsansicht verschiedener Bauteile ei ^¬ ner Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung 1. Hierbei sind die Ankerstäbe 20 jedoch nicht gezeigt. Die ausführungsgemäße Fundamentverankerung 1 umfasst vier seitliche Wandungen 11, welche jeweils im rechten Winkel zu ^¬ einander zu einem Ankerkasten 10 zusammengefügt werden. Der Ankerkasten 10 wird endständig von einer Kopfplatte 12 abge- schlössen und auf der gegenüberliegenden Seite von einer Bodenplatte 39. In dem durch die zusammen gefügten seitlichen Wandungen 11, die Kopfplatte 12 und die Bodenplatte 39 defi ^¬ nierten Raumabschnitt sind eine Kalottenscheibe 35 sowie eine Kalottenmutter 36 aufgenommen. Sowohl die Kalottenscheibe 35, als auch die Kalottenmutter 36 weisen eine geeignete Öffnung auf, wobei in der Kalottenmutter 36 ein nicht weiter gezeigter Befestigungsbolzen einer großtechnischen Maschine geeignet befestigt werden kann. Hierbei ist der Bolzen durch eine in der Kopfplatte 12 vorgesehene Öffnung durchzuführen und mit der Kalottenmutter 36 zu verschrauben .

Die gezeigte Ausführungsform der Fundamentverankerung 1 um- fasst vier Ankermuffen 15, die einen hexagonalen äußeren Querschnitt aufweisen. Die Ankermuffen 15 können geeignet in die in den seitlichen Wandungen 11 vorgesehenen Aussparungen 14 eingesetzt werden, so dass ein räumliches Einrücken hin zur mittig angeordneten Lastachse des Systems erreicht werden kann. Ausführungsgemäß werden die Ankermuffen 15 jeweils seitlich durch eine Schweißnaht mit jeweils einer seitlichen Wandung 11 verschweißt.

Weiter umfasst die erfindungsgemäße Fundamentverankerung 1 vier Abschlussmuffen 27, die endständig, auf der dem Anker- kästen 10 gegenüberliegenden Seite der Ankerstäbe 20 mit die ^¬ sen verschraubt werden können.

Zusätzlich weist die Fundamentverankerung 1 vier Abschlussplatten 26 auf, die ebenfalls endständig die Ankerstäbe 20 abschließen. Ausführungsgemäß sind die Abschlussmuffen 27 mit jeweils einer Abschlussplatte 26 verschweißt, und auf dem dem Ankerkasten 10 gegenüberliegenden Ende eines Ankerstabes 20 mit diesem verschraubt. Der von dem Ankerkasten 10 umfasste Befestigungsabschnitt 30 umfasst die Kalottenscheibe 35 mit der Kalottenmutter 36. Die Kalottenmutter 36 weist einen konischen bzw. teilkugelförmigen Zentrierabschnitt 37 auf, der in eine nicht weiter ge- zeigte Vertiefung 38 in der Kalottenscheibe 35 eingreift, wo ^¬ bei beide Bauteile winklig gegeneinander angestellt werden können. Bei einer winkligen Anstellung der Kalottenmutter 36 gegen die Kalottenscheibe 35 wird ein Presskontakt zwischen der Oberfläche des Zentrierabschnitts 37 und der Oberfläche der Vertiefung 38 ausgebildet, der für eine geeignete kraft ^¬ schlüssige Kraftleitung sorgt. Bei vollständig erfolgter Ver- schraubung eines Befestigungsbolzens in der Kalottenmutter 36 drückt die zu der Kopfplatte 12 weisende Fläche der Kalotten- scheibe 35 gegen die Kopfplatte 12. Dadurch wird ebenfalls eine kraftschlüssige Kraftleitung gewährleistet.

Wie in FIG 4 angedeutet, sind die in FIG 3 gezeigten seitli ^¬ chen Wandungen 11 mit der Kopfplatte 12 durch eine umlaufende Schweißnaht verbunden. Insbesondere sind die seitlichen Wan ^¬ dungen 11 mit der Kopfplatte 12 durch zwei umlaufende

Schweißnähte verbunden. Gleichzeitig sind die seitlichen Wan ^¬ dungen 11 jeweils miteinander im Bereich der sich gegenseitig kontaktierenden Kantenbereiche verschweißt.

FIG 5 zeigt die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausfüh ^¬ rungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung 1 nach erfolgtem bestimmungsgemäßen Zusammenbau aller Bauteile. Die von der Fundamentverankerung 1 umfassten Ankerstäbe 20 weisen geeignete Gewinderippen 25 auf, die mit passenden Gegengewinden in den Ankermuffen 15 bzw. den Abschlussmuffen 27 verschraubt werden können. Die Verschraubung ermöglicht eine Verbindung von Ankerkasten 10 mit den Ankerstäben 20 und folglich eine bedarfsgerechte Handhabung der einzelnen Teile beim Zusammenbau. So ist es insbesondere vorteilhaft, die An ^¬ kerstäbe 20 erst an der Einsatzstelle mit dem Ankerkasten 10 bzw. den Abschlussmuffen 27 zu verschrauben . Weiter kann zu dieser Gelegenheit auch ein geeigneter Längenabgleich der einzelnen Ankerstäbe relativ zueinander erfolgen.

FIG 6 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fundamentverankerung 1, in einem bereits in ein Betonfundament 2 eingebetteten Zu- stand. Hierbei ist der Ankerkasten 10 beinahe vollständig in das Betonfundament 2 eingelassen. Lediglich ein geringer Überstand des Ankerkastens 10 ragt aus der Oberfläche des Be ^¬ tonfundaments 2. Der Überstand ist im Bereich der Kopfplatte 12 angeordnet, welche eine kreisrunde Öffnung aufweist. Ent ^¬ sprechend der gezeigten Darstellung darunter liegend sind nachfolgend eine Kalottenscheibe 35 und eine Kalottenmutter 36 angeordnet. Die Kalottenmutter 36 wird gegen die Boden ^¬ platte 39 abgestützt. Zur Befestigung eines nicht weiter ge- zeigten Befestigungsbolzens 10 einer großtechnischen Maschine 100 (nicht gezeigt) wird der Befestigungsbolzen 110 durch die Öffnung der Kopfplatte 12 geführt, und mit dem Gewinde der Kalottenmutter 36 verschraubt. Hierbei ragt der Befestigungs ^¬ bolzen 110 ebenfalls durch eine geeignete Öffnung der Kalot- tenscheibe 35. Die Öffnung der Kalottenscheibe 35 ist gering ^¬ fügig größer in ihrem Durchmesser als der Gewindedurchmesser der Kalottenmutter 36. Zum Ausgleich eines Winkelverschubs, kann die Kalottenmutter 36 gegen die Kalottenscheibe 35 winklig angestellt werden, wobei die Oberfläche des teilweise sphärisch ausgebildeten Zentrierabschnitts 37 gegen die Oberfläche der entsprechend angepassten Vertiefung 38 der Kalottenscheibe 35 presst.

Bei Druck übertragender Befestigung eines Befestigungsbolzens 110 in der Kalottenmutter 36 wird der Pressdruck von der Kalottenmutter 36 auf die Kalottenscheibe 35 und anschließend auf die Kopfplatte 12 übertragen. Aufgrund der Befestigung der Kopfplatte 12 an den seitlichen Wandungen 11 erfolgt eine Kraftübertragung in die seitlichen Wandungen 11, welche sich in der vorliegenden Darstellung senkrecht nach unten zu den Ankerstäben 20 fortsetzt.

Um einen horizontalen Verschub ausgleichen zu können, sind die Kalottenmutter 36 sowie die Kalottenscheibe 35 in dem An- kerkasten 10 verschiebbar angeordnet. Gleichzeitig weist die Öffnung der Kopfplatte 12 einen ausreichend großen Durchmes ^¬ ser auf, so dass eine Verschiebung eines die Kopfplatte 12 durchdringenden Bolzens nicht gehindert wird. Die Größe der Öffnung in der Kopfplatte 12 kann den maximalen seitlichen Verschub bestimmen.

Die an dem Ankerkasten 10 angebrachten Ankermuffen 15 sind ausführungsgemäß in Aussparungen 14 eingesetzt, wodurch ein Versatz hin zur Lastachse L erreicht wird. Folglich ist es auch möglich, die Ausrichtung der seitlichen Wandungen 11 mit der Längenausdehnung der Ankerstäbe 20 geeignet einzustellen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Ankerstäbe 20 im Wesentlichen parallel zu den Flächen der seitlichen Wandungen 11 angeordnet. Weiter ist lediglich ein geringer Versatz der Längsausdehnungsrichtung der Ankerstäbe 20 in Bezug auf die Ebenen der seitlichen Wandungen 11 vorgesehen. Dieser Versatz kann ausführungsgemäß auch im Wesentlichen Null sein. Aufgrund dieser Anordnung können die durch die seitlichen

Wandungen 11 übertragenen Kräfte im Wesentlichen linear ohne Ausbildung von Biegespannungen in die Ankermuffen 15 und nachfolgend in die Ankerstäbe 20 eingeleitet werden. Die An ^¬ kerstäbe 20 weisen zur Verankerung in dem Betonfundament 20 geeignet ausgeformte Gewinderippen 25 auf, in deren Gewinde ^¬ gänge der Beton des Betonfundaments 2 eingreift.

FIG 7 zeigt eine erste Schnittansicht gemäß der Schnittebene A-A durch die in FIG 6 gezeigte Ausführungsform der Funda- mentverankerung 1. Die Schnittansicht zeigt eine Aufsicht auf die Kopfplatte 12, welche in die durch die vier seitlichen Wandungen 11 definierte Aussparung eingesetzt und durch eine umlaufende Schweißnaht befestigt ist. Die in der Kopfplatte 12 aufgenommene Öffnung weist einen Durchmesser auf, der grö- ßer ist, als der Durchmesser eines Befestigungsbolzens 110 einer großtechnischen Maschine 100 (vorliegend nicht ge ^¬ zeigt) . Aufgrund dieses Größenunterschieds kann ein seitli ^¬ cher Verschub des Befestigungsbolzens 110 zum Ausgleich fer ^¬ tigungstechnisch bedingter Toleranzen ermöglicht werden.

FIG 8 zeigt eine zweite Schnittansicht gemäß der Schnittebene B-B durch die in FIG 6 gezeigte Ausführungsform der Fundamentverankerung 1. Die Schnittansicht stellt den Ankerkasten 10 dar, und zeigt eine Aufsicht auf die Kalottenscheibe 35. Die Ansicht verdeutlicht die seitliche Beabstandung der Ka ^¬ lottenscheibe 35 von den seitlichen Wandungen 11, welche einen seitlichen Verschub in der dargestellten Fläche erlaubt.

FIG 9 zeigt eine weitere Schnittansicht gemäß der Schnittebe ^¬ ne C-C auf die von der in FIG 6 gezeigten Fundamentveranke ^¬ rung 1. Der Schnitt führt hierbei durch die zwischen der Bo ^¬ denplatte 39 und den Ankermuffen 15 liegenden Abschnitten.

FIG 10 zeigt eine weitere Schnittansicht durch die in FIG 6 dargestellte Fundamentverankerung 1 gemäß der Schnittebene D- D. Die Schnittebene führt senkrecht durch die Ankermuffen 15, die jeweils mit den seitlichen Wandungen 11 verschweißt sind. Die Verschweißung erfolgt mittels jeweils zweier Schweißnähe 13, die die Seitenkantenbereiche der seitlichen Wandungen 11 mit den nach außen gerichteten Oberflächen der Ankermuffen 15 verbinden. Ausführungsgemäß ist die Verschweißung derart aus ^¬ geführt, dass eine senkrecht zu der Längsausdehnung einer An- kermuffe verlaufende Verbindungslinie durch die Schweißnähte der Ankermuffe 15 durch den Schwerpunkt der Ankermuffe 15 im Querschnitt zur Längsausdehnung der Ankermuffe 15 verläuft.

FIG 11 zeigt eine weitere Schnittansicht durch die in FIG 6 gezeigte Ausführungsform der Fundamentverankerung 1. Hierbei zeigt der Schnitt eine Aufsicht auf die an einem Ankerstab 20 endständig angeschraubte Abschlussmuffe 27, die mit einer Ab ^¬ schlussplatte 26 verschweißt ist. FIG 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsge ^¬ mäßen Verbunds aus Fundamentverankerung 1 und Betonfundament 2. Die Fundamentverankerung 1 weist hierbei im Wesentlichen keine baulichen Unterschiede zu der in FIG 6 bis FIG 11 dar ^¬ gestellten Ausführungsform der Fundamentverankerung 1 auf. Deutlich erkennbar ist jedoch, dass die Fundamentverankerung 1 in das Betonfundament 2 derart eingelassen ist, dass die an den Ankerstäben 20 vorgesehenen Abschlussplatten 26 jeweils zueinander auf gleichem Niveau ausgerichtet sind. Diese Aus- richtung ermöglicht bei Einbringung der Fundamentverankerung 1 in das Betonfundament 2 eine vorteilhafte horizontale Aus ^¬ richtung . FIG 13 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä ^¬ ßen Fundamentverankerung 1, die in ein Betonfundament 2 eingebettet ist. Anders als bei der in FIG 12 dargestellten Aus ^¬ führungsform weist die in FIG 13 gezeigte Ausführungsform ein Abstützelement 45 auf, welches bspw. bei hohen Betonfundamen- ten vorgesehen werden kann, bei denen die Ankerstäbe 20 kürzer sind als die Fundamentdicke. Das Abstützelement 45 ist stabförmig ausgebildet und ist mit der wenigstens einen seit ^¬ lichen Wandung 11 zur Abstützung in Kontakt. Auf der dem Ankerkasten 10 gegenüber liegenden Seite des Abstützelements 45 steht dieses mit einem Sockel direkt in Kontakt.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen .