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Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchlass mit einer im Erdkörper eingebetteten Durchlass- röhre und einem mit Abstand oberhalb der Durchlassröhre angeordneten, parallel zu dieser verlau- fenden Abstützkörper im Erdkörper.
Im Tiefbau findet man immer mehr Durchlässe, deren Durchlassröhre aus zusammengeschraubten
Wellblechplatten gebildet werden. Diese kreis-, halbkreis-, maul- und tunnelförmigen Durchlässe eignen sich besonders für den Strassen-, Brücken- und Wasserbau, sie sind jedoch nicht auf diese
Anwendungsgebiete beschränkt, sondern lassen sich überall dort anwenden, wo ein freier Durchlassraum im Erdkörper gefordert wird.
Die aus einzelnen Wellblechplatten zusammengesetzte Schale der Durchlassröhre ist für sich allein biegsam und kann keine grösseren Belastungen ohne unerwünschte, grosse Verformungen aufnehmen. Erst durch das Einbetten der Schale in einen Erdkörper wird die notwendige Belastungsfähigkeit erreicht. Wird nämlich das über die biegsame Röhrenschale geschüttete Erdreich, das selbstverständlich entsprechend verdichtet werden muss, belastet, so verteilt sich der Belastungsdruck auf Grund der inneren Reibung des Erdkörpers über die Röhre, wobei einer Abflachung der Schalenwölbung durch die seitlichen Erdmassen Grenzen gesetzt sind.
Die an einer Stelle stärker belastete Schale kann sich demnach zufolge einer Gewölbewirkung auch im Bereich dieser stärkeren Belastung nicht wesentlich verformen, da durch die Erdüberdeckung ein Ausweichen und ein Verformen dieser Schale auch nach oben verhindert wird.
Voraussetzung für eine hohe Tragfähigkeit solcher Durchlässe ist also, dass der anliegende Erdkörper bei den auftretenden Drücken nicht nachgibt. Die Erdüberdeckung muss daher vergleichsweise hoch gewählt und gut verdichtet werden, damit der Erdkörper die von der biegsamen Schale übertragenen Druckkräfte aufnehmen kann. Die Belastungsfähigkeit hängt also im wesentlichen von der Oberdeckungshöhe der Schale ab, wobei der durch die Erdüberdeckung aufgebrachte Druck nicht zu einem Einbeulen der biegsamen Durchlassröhre führen darf. Der Oberdeckungshöhe für solche Durchlassröhren sind daher Grenzen gesetzt, die jedoch, insbesondere im modernen Strassenund Eisenbahnbau überschritten werden sollen.
Bei besonders grossen Überdeckungshöhen können somit diese einfach, schnell und kostensparend herstellbaren Durchlässe nicht gebaut werden.
Um die Auflast bei in ausgebauten Schächten verlegten Kanalisationsröhren aus Beton erhöhen zu können, ist es bereits bekannt (FR-PS Nr. 2. 230. 213), mit Abstand oberhalb der Betonröhren angeordnete Abstützkörper vorzusehen, die in das Füllmaterial des Schachtes eingebettet werden.
Diese Abstützkörper bestehen dabei aus einem nach oben offenen, im wesentlichen V-förmigen, starren Profil, das parallel zur Betonröhrenachse verläuft. Bei einer entsprechenden Auflast wird folglich das V-förmige Profil ähnlich einem Keil in das den Schacht ausfüllende Erdreich gedrückt, wodurch das Erdreich zwischen den Schachtmauern und dem Profil verdichtet wird, u. zw. in Form eines Gewölbes, weil die Schachtmauern einspringende Schultern aufweisen, die mit dem Profil zusammenwirken. Unbedingte Voraussetzung für die angestrebte Gewölbewirkung im Erdreich ist das Vorhandensein seitlicher Stützwände mit entsprechenden Abstützschultern. Aus diesem Grunde ist diese bekannte Konstruktion auch ungeeignet für lediglich im Erdkörper verlegte Durchlassröhren.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Durchlass ohne seitliche Stützwände für insbesondere grosse Oberdeckungshöhen zu schaffen, bei dem die Durchlassröhre nicht der vollen Belastung ausgesetzt ist, so dass Durchlassröhren auch aus Wellblech für grösste Überdeckungshöhen eingesetzt werden können.
Ausgehend von einem Durchlass der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass def Abstützkörper aus einer nach unten offenen, tonnenförmig gewölbten, biegsamen Schale, z. B. aus Wellblech, besteht, deren Längsränder quer zur Schalenfläche gerichtete Flansche aufweisen. Durch diese oberhalb der Durchlassröhre angeordnete, biegsame Schale wird nämlich ein Teil der auf diese Schale wirkenden Druckkräfte über die Flansche ins Erdreich seitlich abgeleitet, so dass die darunterliegende Durchlassröhre entlastet wird.
Dabei wird nicht nur die Gewölbetragkraft der biegsamen Schale, sondern auch die Gewölbetragkraft des sich unmittelbar über der Schale befindenden Erdreiches ausgenutzt, da sich auf Grund der belastungsbedingten Verflachung des Schalengewölbes eine Verdichtung des sich unmittelbar oberhalb der Schale
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die Flansche in den Erdkörper eingeleiteten Kräften in einem etwa tangential zur Schale verlaufenden Bereich durch den Erdkörper in den gewachsenen Boden weitergeleitet, so dass diese Kräfte seitlich neben dem Durchlass den Erdkörper und nicht die Durchlassröhre selbst belasten, was natürlich eine entsprechende Entlastung. der Durchlassröhre mit sich bringt.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die Schale aus
Wellblech besteht, das in einfacher Weise entsprechend geformt und mit den Flanschen verbunden werden kann und ausserdem günstige Werte hinsichtlich der erforderlichen Biegsamkeit besitzt.
Wesentlich für die Erreichung des erfindungsgemässen Effektes ist es, dass sich die Schale so weit verbiegen lässt, dass sich eine flachere Wölbung einstellt. Mit dieser Verbiegung wird näm- lich erst die Gewölbewirkung in dem unmittelbar oberhalb der Schale befindlichen Erdmaterial be- sonders aktiviert.
Um nun die gewünschte Biegung der Schale in einfacher Weise zu erhalten, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass beim Einbau der Schale unmittelbar unter deren mittleren Bereich im Erdkörper ein Hohlraum vorgesehen ist. Zum gleichen Zweck können die mittleren Bereiche der Schale aber auch auf einer Schichte von lockerem Schüttmaterial gelagert sein.
Schliesslich ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Krümmungsmittelpunkt eines Schalenquerschnittes mit dem Krümmungsmittelpunkt des in derselben Querschnittebene liegenden Querschnittes des Durchlassröhrenscheitelbereiches zusammenfällt, was im allgemeinen besonders günstige Verhältnisse zum Einleiten der von der Erdüberdeckung herrührenden Kräfte in den gewachsenen Boden ausserhalb des Bereiches der Durchlassröhre gewährleistet.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l einen erfindungsgemässen Durchlass im Querschnitt und Fig. 2 einen Schnitt durch die oberhalb der Durchlassröhre angeordnete, biegsame Schale im vergrösserten Massstab.
Der dargestellte Durchlass besteht aus einer im Erdkörper --1-- eingebetteten Durchlassröhre - -2--, die aus einzelnen Wellblechplatten zusammengestzt ist. Oberhalb dieser Durchlassröhre --2-- ist mit Abstand von dieser eine konzentrische Schale --3-- angeordnet, die ebenfalls aus Wellblechplatten zusammengesetzt ist und entlang ihrer parallel zur Röhrenachse verlaufenden Längsränder quer zur Schalenfläche gerichtete Flansche --4-- trägt. Diese biegsame Schale --3--, die im Erdkörper-l-eingebettet ist, übernimmt nun die durch die Erdüberdeckung bewirkten Kräfte und leitet sie zum Teil über das unter ihr befindliche Erdreich an die Durchlassröhre-2-,
zum Teil aber über die Flansche --4-- über die schraffiert angedeuteten Bereiche --5-- des Erdkörpers - neben der Durchlassröhre-2-vorbei in den gewachsenen Boden --6--. Dieser Effekt tritt auf, weil einerseits die Gewölbewirkung der biegsamen Schale --3-- und anderseits die Gewölbewirkung des sich unmittelbar über der Schale --3-- befindenden Erdreiches ausgenutzt werden kann, das zufolge der belastungsbedingten Verformung der Schale --3-- entsprechend verdichtet wird, Über die Flansche --4-- werden dann die sich über die so gebildeten Gewölbe abgefangenen Kräfte in den Erdkörper eingeleitet und an den gewachsenen Boden --6-- weitergeleitet.
Die Durchlassröhre - wird folglich entsprechend entlastet, so dass Durchlassröhren für Oberdeckungshöhen verwendet werden können, die an sich den Einsatz dieser Durchlassröhren verbieten.
Da es auf eine entsprechende Verformung der Schale --3-- ankommt, kann beim Einbau der Schale --3-- unterhalb der Schale --3-- ein Hohlraum freibleiben, der dann bei der entsprechenden Belastung der Schale --3-- die erforderliche Verformung dieser Schale sicherstellt. Dieser vorzugsweise im Querschnitt sichelförmige Hohlraum --7-- kann aber auch mit lockerem Schüttmaterial aufgefüllt werden, das den gleichen Zweck erfüllen kann, da es sich bei einer Schalenbelastung entsprechend verdichten lässt.
Durch das Anordnen einer biegsamen Schale, die nicht nur aus Wellblech, sondern auch beispielsweise aus nebeneinandergereihten, einzelnen starren Betonplatten bestehen kann, die durch Armierungseisen od. dgl. biegsam miteinander verbunden sind, kann ein Teil der auftretenden Belastung von der Durchlassröhre abgeleitet werden, wobei die Konstruktion der Durchlassröhre an sich keine Rolle spielt. Durchlassröhren aus Wellblech, sogenannte Culverts, können jedoch mit besonderem Vorteil eingesetzt werden, da trotz grosser Überdeckungshöhen die Steifigkeit der entlasteten
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Durchlassröhren kleingehalten werden kann, so dass Setzungen im benachbarten Erdkörper leicht mitgemacht werden können, was bei steifen Einbauten nicht der Fall wäre und zu Schäden führen könnte.
Wesentlich für den erfindungsgemässen Effekt ist, dass über die Schale eine Gewölbewirkung erreicht wird und die durch die entsprechenden Gewölbe von der Durchlassröhre abgeleiteten Kräfte über die an den Längsrändern der tonnenförmig gewölbten Schale angeordneten Flansche in den Erdkörper weitergeleitet werden können. Wie die Flansche mit der Schale verbunden sind, spielt keine wesentliche Rolle. Je nach den gegebenen Verhältnissen sind biegesteife und Verschwenkungen zwischen der Schale und den Flanschen zulassende Verbindungen denkbar und möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durchlass mit einer im Erdkörper eingebetteten Durchlassröhre und einem mit Abstand oberhalb der Durchlassröhre angeordneten, parallel zu dieser verlaufenden Abstützkörper im Erdkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper aus einer nach unten offenen, tonnenförmig gewölbten, biegsamen Schale (3), z. B. aus Wellblech, besteht, deren Längsränder quer zur Schalenfläche gerichtete Flansche l4) aufweisen.