Mobiler Munitionsbehälter und mobiler Bunker bzw. Unterstand sowie Verfahren und Verwendung einer Bewehrungsmatte zur Herstellung derartiger Behälter und Bunker (Unterstände)Mobile ammunition container and mobile bunker or shelter as well as method and use of a reinforcement mat for the production of such containers and bunkers (shelters)
Mobile Munitionsbehälter bestehen in der Regel aus Explosionsschutzgründen aus Metall, Metallegierungen, insbesondere aber aus Stahl.Mobile ammunition containers are usually made of metal, metal alloys, but especially steel, for reasons of explosion protection.
Stationäre Munitionslager aus Beton sind der WO 99/42678 genannt.Stationary ammunition stores made of concrete are mentioned in WO 99/42678.
Wird ein Stahlbehälter durch einen Innendruck statisch bis zum Bruch belastet, so entstehen wenige große Bruchstücke. Der Behälter reißt an der schwächsten Stelle, zumeist entlang den Schweißnähten. Wird er allerdings hoch dynamisch belastet, wenn in seinem Innenraum eine Sprengstoffexplosion erfolgt, fragmentiert der Behälter in sehr viele kleine Trümmer.
Ein ähnliches Phänomen kann bei Beton beobachtet werden. Typisches Verhalten von Bauteilen aus Stahlbeton und Spannbeton bei Explosionsbeanspruchxmg ist eine Fragmentierung der Bauteile, unabhängig von der Bauteilstärke. Diese Fragmentierung stellt neben der Druckwelle ein wesentliches Gefahrenpotential dar. Die losgelösten Betonbruchstücke werden in Folge der freiwerdenden Druckwelle zu einer Art Splittergeschossen für die umgebenden Bereiche.If a steel container is subjected to static loads until it breaks, there are few large fragments. The container tears at the weakest point, mostly along the weld seams. However, if it is subjected to high dynamic loads when an explosive explodes in its interior, the container fragments into a large number of small debris. A similar phenomenon can be observed with concrete. Typical behavior of components made of reinforced concrete and prestressed concrete when exposed to explosion is fragmentation of the components, regardless of the component thickness. In addition to the pressure wave, this fragmentation represents a significant risk potential. As a result of the pressure wave being released, the loose concrete fragments become a kind of splinter projectiles for the surrounding areas.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen relativ dünnwandigen mobilen Munitionsbehälter aus Beton zu schaffen, der einen effektiven Schutz bei Sprengstoffexplosionen im Behälterinneren bietet.The invention has for its object to provide a relatively thin-walled mobile ammunition container made of concrete, which provides effective protection against explosives explosions in the interior of the container.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, relativ dünnwandige, mobile Bunker oder Unterstände zu schaffen, die einen effektiven Schutz gegen auf ihre Außenwand einwirkenden Beschuss- oder Explosionskräfte bieten.The invention is also based on the object of creating relatively thin-walled, mobile bunkers or shelters which offer effective protection against shelling or explosion forces acting on their outer wall.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß besonders stabile Munitionsbehälter und/oder Bunker oder Unterstände hergestellt werden können, wenn für deren Herstellung eine in der WO 01/23685 AI beschriebene Bewehrungsmatte mit mindestens zehn Lagen von im Abstand voneinander angeordneten, aus Gewebesträngen gebildeten Gewebelagen verwendet wird, wobei die Gewebelagen so gestaltet und angeordnet sind, dass über die Bewehrungsmattendicke eine Veränderung der Maschen- bzw. Lochweiten der Gewebelagen vorliegt, derart, dass bei der Zementmörtel- oder Betoninfiltration ein Siebeffekt bewirkt wird, derart, dass Betonzuschlagskörner unterschiedlicher Größe nach ihrer Größe geordnet über die Bauteildicke im wesentlichen in vorgegebenen Lagen fixiert werden.It has surprisingly been found that particularly stable ammunition containers and / or bunkers or shelters can be produced if a reinforcement mat described in WO 01/23685 A1 with at least ten layers of spaced-apart fabric layers formed from fabric strands is used for their manufacture , the fabric layers being designed and arranged such that there is a change in the mesh or hole widths of the fabric layers over the reinforcement mat thickness, such that a sieve effect is brought about in cement mortar or concrete infiltration, in such a way that concrete aggregate grains of different sizes are sorted according to their size be fixed in predetermined positions over the thickness of the component.
Für die Herstellung eines Munitionsbehälters und/oder Bunkers oder Unterstandes aus Beton ist gemäß weiterer Erfindung die Verwendung einer Bewehrungsmatte vorteilhaft, bei der zwischen benachbarten Lagen von Gewebelagen Verdrängungskörper zielgenau positioniert sind, die neben einer Steifigkeitsregulierung auch die Funktion von Abstandshaltern haben, insbesondere wenn die einzelnen Gewebelagen senkrecht zu ihren Ebenen durch Ver- schnürungselemente miteinander verschnürt sind.For the manufacture of an ammunition container and / or bunker or shelter made of concrete, according to a further invention, the use of a reinforcement mat is advantageous, in which displacement bodies are positioned precisely between adjacent layers of fabric layers, which in addition to regulating stiffness also have the function of spacers, especially if the individual ones Fabric layers are tied together perpendicularly to their planes by means of lacing elements.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer derartigen Bewehrungsmatte bei der Herstellung eines mobilen Munitionsbehälters wird die Explosionssicherheit signifikant erhöht,
wenn die Gewebelagen so angeordnet sind, dass die Maschenweiten der Gewebelagen von der Behälteraußenseite zur Behälterinnenseite ansteigen. Auf diese Weise findet eine Filterung der Betonzuschläge bzw. Betonzuschlagskörner aufgrund eines Siebeffektes statt, wodurch größere Zuschlagskörner im Innenwandbereich und kleinere Zuschlagskörner im Außenwandbereich positioniert werden. Durch die Positionierung von großen Zuschlagkörnern auf der Innenwandseite wird der Widerstand gegen auftretende Druckkräfte erhöht, und dieser Effekt hat besonders positive Auswirkungen für einen zylindrischen Munitionsbehälter, bei dem im Explosionsfall die höchsten Druckkräfte an der Behälterinnenseite wirksam sind.The use of such a reinforcement mat in the manufacture of a mobile ammunition container increases the explosion safety significantly, if the fabric layers are arranged so that the mesh widths of the fabric layers increase from the outside of the container to the inside of the container. In this way, filtering of the concrete aggregates or concrete aggregate grains takes place due to a sieve effect, as a result of which larger aggregate grains are positioned in the inner wall area and smaller aggregate grains in the outer wall area. The positioning of large aggregate grains on the inner wall side increases the resistance to pressure forces that occur, and this effect has particularly positive effects for a cylindrical ammunition container, in which the highest pressure forces are effective on the inside of the container in the event of an explosion.
Für die Fertigung von Bunkern bzw. Unterständen mit von außen wirkenden Beschuss- oder Explosionskräften sollen die Maschenweiten der Gewebelagen von der Innenseite zur Außenseite ansteigen.For the manufacture of bunkers or shelters with external shelling or explosion forces, the mesh widths of the fabric layers should increase from the inside to the outside.
Die Siebwirkung wird durch Variation der Maschenweite oder durch gezielten Versatz übereinander bzw. nebeneinander geschichteter Gewebelagen realisiert, die jeweils die gleiche Maschenweite haben. Der Wandaufbau kann einschichtig, mehrschichtig oder mehrschalig sein.The sieving effect is achieved by varying the mesh size or by deliberately displacing fabric layers layered one above the other or next to one another, each having the same mesh size. The wall structure can be single-layer, multi-layer or multi-layer.
Ein mobiler, insbesondere zylindrischer Munitionsbehälter und/oder Bunker bzw. Unterstand aus Beton ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine Bewehrung aus mehreren Gewebelagen in Form von Schweiß gitterlagen mit Drahtstärken von 0,5 bis 3,5 mm und Loch- bzw. Maschenweiten im Bereich von etwa 5 - 60 mm enthält. Eine solche Bewehrung kann auch als Mikro- beweh ung bezeichnet werden.A mobile, especially cylindrical ammunition container and / or bunker or shelter made of concrete is characterized in that it is a reinforcement made of several fabric layers in the form of welded mesh layers with wire thicknesses of 0.5 to 3.5 mm and hole or mesh sizes in the area contains about 5 - 60 mm. Such reinforcement can also be called micro-reinforcement.
Es entstehen so aus mikrobewehrtem Hochleistungsbeton relativ dünnwandige Behälter und/oder Bunker bzw. Unterstände mit einer Wanddicke ab etwa 40 mm, die als mobile Mu- nitions- bzw. Sprengstoffbehälter und/oder Bunker bzw. Unterstände benutzt werden können.In this way, micro-reinforced high-performance concrete produces relatively thin-walled containers and / or bunkers or shelters with a wall thickness of about 40 mm or more, which can be used as mobile ammunition or explosives containers and / or bunkers or shelters.
Gemäß weiterer Erfindung kann der Behälter und/oder Bunker bzw. Unterstand monolithisch, d.h. in einem Stück vergossen sein, oder er kann aus Zylindersegmenten gefertigt werden mit dem Vorteil geringerer Teilgewichte für den manuellen Transport bzw. Aufbau.According to a further invention, the container and / or bunker or shelter can be monolithic, i.e. be cast in one piece, or it can be made from cylinder segments with the advantage of lower part weights for manual transport or assembly.
Der Behälter und/oder Bunker bzw. Unterstand ist vorzugsweise mit einem als Schiebetür ausgebildeten Betonteil versehen, das den gleichen Aufbau hat wie die übrige Wand. Der von
der Tür gebildete Abschnitt, z. B. Kreisbogenabschnitt, ist erfindungsgemäß größer als die eigentliche Türöffnung, derart, dass im Fall einer Explosion die Verankerung der Tür über den Anpressdruck der Tür an der Behälterinnenwand bzw. der Bunkeraußenwand erfolgt.The container and / or bunker or shelter is preferably provided with a concrete part designed as a sliding door, which has the same structure as the rest of the wall. The of the door formed portion, e.g. B. circular arc section, according to the invention is larger than the actual door opening, such that in the event of an explosion, the door is anchored via the contact pressure of the door on the inner wall of the container or the outer wall of the bunker.
Der Munitionsbehälter ist vorzugsweise mit einem Deckel ausgerüstet, der im wesentlichen den gleichen Bewehrungsmattenaufbau hat wie der Behälterzylinder. Die Fixierung des Deckels an dem Behälter soll so gestaltet sein, dass im Fall einer Explosion der Deckel aufgeklappt wird, wodurch praktisch eine Sollbruchstelle gebildet ist.The ammunition container is preferably equipped with a lid which has essentially the same reinforcement mat structure as the container cylinder. The fixing of the lid to the container should be designed so that the lid is opened in the event of an explosion, which practically forms a predetermined breaking point.
Eine weitere Variante ist ein fest an dem Behälter verankerter Deckel mit Druckentlastungsöffnungen.Another variant is a lid firmly anchored to the container with pressure relief openings.
Die Behälteroberseite kann bevorzugt die Form eines Kegelstumpfs haben.The top of the container can preferably have the shape of a truncated cone.
Ein erfindungsgemäßer Munitionsbehälter wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei für einen Bunker bzw. Unterstand entsprechend abgewandelte Strukturen gelten.An ammunition container according to the invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which case correspondingly modified structures apply to a bunker or shelter.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Munitionsbehälters; die Figuren 2a und 2b zeigen Schnittansichten entsprechend der Linie A-A in Figur 1 im Bereich der Tür;Figure 1 shows a side view of an ammunition container; Figures 2a and 2b show sectional views along the line A-A in Figure 1 in the region of the door;
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht gemäß der Linie B-B in Figur 1; Figur 4 zeigt Schnittansichten gemäß den Linie C-C in Figur 1; die Figuren 5a, 5b und 5c zeigen im Querschnitt einen einschaligen, einen mehrschichtigen und einen mehrschaligen Behälter; die Figuren 6a und 6b zeigen die durch die erfindungsgemäße Verwendung einer einen Siebeffekt ausübenden Bewehrungsmatte bedingte Positionierung der größeren Betonzuschlagskörner im Bereich der Behälterinnenwand und kleiner werdender Betonzuschlagskörner in Richtung der Behälteraußenseite;Figure 3 shows a sectional view along the line B-B in Figure 1; Figure 4 shows sectional views along the line C-C in Figure 1; Figures 5a, 5b and 5c show in cross-section a single-layer, a multi-layer and a multi-layer container; FIGS. 6a and 6b show the positioning of the larger concrete aggregate grains in the region of the inner wall of the container and the decreasing concrete aggregate grains in the direction of the outer side of the container due to the use according to the invention of a reinforcement mat which exerts a sieve effect;
Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung die Zementmörtel- oder Betoninfiltration bei der Herstellung des Behälters. die Figuren 8a und 8b zeigen zwei Ausführungsformen einer Türverankerung an der Behälterinnenseite; Figuren 9a bis 9c zeigen Ansichten vonbevorzugt verwendeten Bewehrungsmatten.
Der in Figur 1 schematisch dargestellte Munitionsbehälter 1 hat beispielsweise eine Höhe h = 2,6 m, einen Außendurchmesser Daußen = 200 cm und einen Innendurchmesser Djnnen = 190 cm. Die Behälter können aber auch einen kleineren Innendurchmesser bis herab zu 50 cm haben.Figure 7 shows a schematic representation of the cement mortar or concrete infiltration in the manufacture of the container. Figures 8a and 8b show two embodiments of a door anchor on the inside of the container; Figures 9a to 9c show views of preferred reinforcement meshes. The ammunition container 1 shown schematically in Figure 1 has for example a height h = 2.6 m, an outer diameter D e au ß n = 200 cm and an inner diameter Dj can = 190 cm. The containers can also have a smaller inner diameter down to 50 cm.
Die Zylinderwand hat eine Bewehrung aus mehreren Gewebelagen in Form von Schweißgitterlagen mit Drahtstärken von 0,5 bis 3,5 mm und Maschenweiten von 5 bis 60 mm.The cylinder wall has a reinforcement made of several fabric layers in the form of welded mesh layers with wire thicknesses of 0.5 to 3.5 mm and mesh sizes of 5 to 60 mm.
Gemäß der Schnittansicht 2a ist eine Tür 2 vorgesehen, die umlaufend nach außen vorspringende Befestigungsränder hat, die in entsprechende, nutenformige Ausnehmungen an der Behälterinnenwand eingreifen. Im Behälterinnenraum sind Führungsschienen 3 angebracht, entlang denen die Tür 2 gleitend verschoben werden kann, wenn sie zuvor entlang geeigneter, nicht dargestellter Führungen nach innen gedrückt worden ist.According to the sectional view 2a, a door 2 is provided, which has circumferentially projecting fastening edges which engage in corresponding, groove-shaped recesses on the inner wall of the container. In the interior of the container guide rails 3 are attached, along which the door 2 can be slid if it has previously been pressed inwards along suitable guides, not shown.
Figur 3 zeigt die Behälterwand außerhalb des Türbereichs.Figure 3 shows the container wall outside the door area.
Figur 4 zeigt Schnittansichten im Bereich des Behälterdeckels und im Bereich einer Behälterbodenplatte, die mittels Befestigungselementen 4 an der zylindrischen Behälterwand befestigt sind. Die Bodenplatte und der Deckel haben vorzugsweise den gleichen Aufbau wie die zylindrische Behälterwand. Die Bodenplatte kann jedoch auch entfallen.FIG. 4 shows sectional views in the region of the container lid and in the region of a container base plate, which are fastened to the cylindrical container wall by means of fastening elements 4. The base plate and the lid preferably have the same structure as the cylindrical container wall. However, the base plate can also be omitted.
Figur 5 a zeigt schematisiert dargestellt eine einschalige Behälterwand 1; Figur 5b zeigt einen mehrschichtigen Wandaufbau mit an der Innenseite der Behälterwand 1 angebrachter Absorberschicht, z. B. einer Polymerbetonschale 7;Figure 5 a shows a single-shell container wall 1 shown schematically; FIG. 5b shows a multilayer wall structure with an absorber layer attached to the inside of the container wall 1, e.g. B. a polymer concrete shell 7;
Figur 5 c zeigt einen mehrschaligen Aufbau, bestehend aus zwei ineinander gesetzten, im Abstand voneinander liegenden zylindrischen Behälterwänden 1, 1';Figure 5 c shows a multi-layer structure, consisting of two nested cylindrical container walls 1, 1 'spaced from each other;
Figur 6a zeigt einen Vertikalschnitt und Figur 6b zeigt einen Horizontalschnitt, aus denen die Positionierung unterschiedlich großer Betonzuschlagskömer ersichtlich ist, wenn in die in den Figuren 9a - 9c dargestellten Bewehrungsmatten mit mehreren Gewebelagen benutzt worden ist, deren Loch- bzw. Maschenweiten von der Behälterinnenseite zur Behälteraußenseite abnehmen.
Figur 7 zeigt die zwischen zwei Schalungskörpern 5 erfolgende Zementmörtel- bzw. Betonfiltration von unten her, wobei die Betoninfiltration von der Innenseite her zu erfolgen hat, wenn eine Bewehrungsmatte mit von innen nach außen abnehmenden Maschenweiten der einzelnen Gewebelagen verwendet wird, während die Betoninfiltration von der Außenseite her stattfinden kann, wenn Gewebelagen mit gleich großen Maschenweiten benutzt werden.FIG. 6a shows a vertical section and FIG. 6b shows a horizontal section, from which the positioning of concrete aggregate grains of different sizes can be seen when the reinforcement meshes shown in FIGS Remove the outside of the container. FIG. 7 shows the cement mortar or concrete filtration taking place between two formwork bodies 5, the concrete infiltration having to be carried out from the inside if a reinforcement mat with mesh sizes of the individual fabric layers decreasing from the inside to the outside is used, while the concrete infiltration is from the Outside can take place if fabric layers with the same mesh size are used.
Figur 8a zeigt einen Horizontalschnitt im Bereich einer Tür 2, die mit Randleisten ausgerüstet ist, die bei geschlossener Tür in entsprechende Aussparungen an der Behälterinnenseite eingreifen;FIG. 8a shows a horizontal section in the area of a door 2 which is equipped with edge strips which engage in corresponding recesses on the inside of the container when the door is closed;
Figur 8b zeigt eine Ausführungsform einer Tür, bei der im Bereich der Behälteröffhung umlaufend nach innen vorspringende Halterungsleisten angeformt sind, während die Tür 2 an ihrer Außenseite mit umlaufenden Halterungsleisten ausgerüstet ist, die hinter die Halterungsleisten der Zylinderwand greifen.Figure 8b shows an embodiment of a door in which in the area of the container opening all around protruding inward projecting mounting strips, while the door 2 is equipped on the outside with peripheral mounting strips which engage behind the mounting strips of the cylinder wall.
Figur 9b zeigt in auseinander gezogener Darstellung eine aus mehreren Gewebelagen 10 bestehende Bewehrungsmatte mit einer grobmaschigen Gewebelage 10a, einer eine mittlere Maschenweite aufweisenden Gewebelage 10b und einer feinmaschigen Gewebelage 10c. Figur 9a zeigt zwischen den Gewebelagen integrierte Verdrängungskörpern 11, die gleichzeitig die Funktion von Abstandshaltern haben, wobei die Maschenweiten von der einen zur anderen Seite der Bewehrungsmatte hin abnimmt.FIG. 9b shows an exploded view of a reinforcement mat consisting of a plurality of fabric layers 10 with a coarse-mesh fabric layer 10a, a fabric layer 10b with a medium mesh size and a fine-mesh fabric layer 10c. FIG. 9a shows displacement bodies 11 integrated between the fabric layers, which at the same time have the function of spacers, the mesh sizes decreasing from one side to the other of the reinforcement mat.
Figur 9c zeigt schematisiert eine Bewehrungsmatte, bei der die einzelnen Gewebelagen senkrecht zur Gewebelageebene miteinander verschnürt sind.FIG. 9c schematically shows a reinforcement mat in which the individual fabric layers are tied together perpendicular to the fabric layer plane.
Die Geometrie der Behälter, Bunker und Unterstände ist nicht auf eine zylindrische, d. h. kreisrunde Form beschränkt, sondern es können auch Behälter, Bunker bzw. Unterstände mit anderen Querschnitten in einem Stück gegossen bzw. hergestellt werden.
The geometry of the containers, bunkers and shelters is not based on a cylindrical, i.e. H. circular shape limited, but containers, bunkers or shelters with other cross sections can be cast or manufactured in one piece.