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PATENTANSPRÜCHE
1. Bauwerk mit gleichartigen, aufeinandergeschichteten vorfabrizieren Bauelementen, die quer zu ihrer Stapelrichtung ineinandergreifen und an den ineinandergreifenden Stellen miteinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Bauelemente (1, I I) Kupplungs- und Lagerelemente (6) eingelegt sind, die aus einem anderen Material als die Bauelemente bestehen, und die eine den Druck in Stapelrichtung aufnehmende Scheibe (7) sowie in Löcher (2, 12) der Bauelemente eingreifende Zapfen (8) aufweisen.
2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7) des Kupplungselementes (6) aufgerauht, z.B. gerillt ist.
3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (6) eine durchgehende Öffnung aufweisen, durch die Kupplungs- und/oder Ankerstäbe durchragen können.
4. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gerade, stabförmige Bauelemente (1) mit je einem Loch (2) an ihrem Ende vorgesehen sind.
5. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass V-förmige Bauelemente (1) vorgesehen sind, die mit den Enden ihrer Schenkel und/oder mit ihrer Spitze ineinandergreifen.
6. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzelemente (3, 13) mit einer Zapfen von Kupplungselementen aufnehmenden Bohrung zwischen ineinandergreifende Teile von Bauelementen (1, 11) eingesetzt sind.
7. Satz von Bauteilen zur Erstellung eines Bauwerkes nach Anspruch 1, mit stapelbaren, vorfabrizierten Bauelementen, die an mindestens zwei Stellen Löcher aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungs- und Lagerelemente (6) aus einem anderen Material als dasjenige der Bauelemente vorgesehen sind und die an den genannten Stellen eine zwischen gestapelte Bauelemente (1, I I) legbare Scheibe (7) und in die Löcher (2, 12) der Bauelemente (1, 11) einführbare Zapfen (8) aufweisen.
8. Satz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente aus Beton und die Kupplungs- und Lagerelemente (6) aus Kunststoff bestehen.
9. Satz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (1, 11) ebene stapelbare Flachseiten aufweisen.
10. Satz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7) der Kupplungs- und Lagerelemente (6) gerauhte, z.B. gerippte Flächen aufweist.
Die vorliegende Erfingund betrifft ein Bauwerk, insbesondere Stützbauwerk, mit gleichartigen, aufeinandergeschichteten vorfabrizierten Bauelementen, die quer zu ihrer Stapelrichtung ineinandergreifen und an den ineinandergreifenden Stellen miteinander gekuppelt sind. Ein solches Bauwerk ist bekannt aus der EP-PS 0 006 828. Die Bauelemente dieses bekannten Bauwerks sind sternförmig ausgebildet, und in einer Ausführungsform sind sie an den ineinandergreifenden Stellen mit flachen Vertiefungen versehen, in welche besondere Kupplungselemente eingreifen. Ein gewisser Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, dass bei der Herstellung der Bauelemente mit den flachen Vertiefungen Schwierigkeiten, besonders beim Ausformen der Elemente, auftreten und dass die Gefahr der Beschädigung durch zu hohe Kantenpressung im Bauwerk besteht.
Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, entsprechende Bauwerke mittels Bauelementen einfacherer Form und geringerer Gefahr der Beschädigung vorzusehen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass zwischen die Bauelemente Kupplungsund Lagerelemente (im Folgenden kurz Kupplungselemente genannt) eingelegt sind, die aus einem anderen Material als die Bauelemente bestehen und die eine den Druck in Stapelrichtung aufnehmende Scheibe sowie in Löcher der Bauelemente eingreifende Zapfen aufweisen. Diese Kupplungselemente aus einem geeigneten Material, insbesondere Kunststoff, gestatten, Kantenpressung zwischen den vorzugsweise aus Beton bestehenden Bauelementen und damit Beschädigungen derselben zu vermeiden.
Das Material der Kupplungselemente soll aber so fest sein, dass deren Scheibe und deren in Löcher der Bauelemente eingreifende Zapfen Schubkräfte sicher übertragen und eine stabile Kupplung zwischen den Bauelementen ergeben, ohne dass dieselben Vertiefungen aufzuweisen brauchen. Die Bauelemente können somit ebene Flachseiten aufweisen, was ihre Herstellung erheblich vereinfacht. Dank den höheren zulässigen Drücken an den ineinandergreifenden Kupplungsstellen der Bauelemente können höhere Stützmauern bis über 5 m Höhe erstellt werden als mit den oben erwähnten bekannten Elementen. Es ist ausserdem möglich, die Bauelemente nicht nur in ihrer Oberflächengestaltung, sondern auch in ihrer generellen Form zu vereinfachen.
Während beim erwähnten bekannten Bauwerk sternförmige Grundelemente verhältnismässig hohen Gewichts vorhanden waren, kann das erfindungsgemässe Bauwerk ausschliesslich aus geraden, stabförmigen Bauelementen erstellt werden, was allerdings nicht ausschliesst, dass auch andere Bauelemente verwendet werden können.
Die Erfindung wird nun anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. I zeigt ein Stützbauwerk in Vorderansicht,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht und
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie 111-111 in Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen vergrösserten Teilschnitt durch übereinanderliegende Kupplungsstellen des Bauwerks,
Fig. 5 zeigt ein Kupplungselement in natürlicher Grösse,
Fig. 6 und 7 zeigen Ausführungsvarianten des Stützbauwerks,
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Lärmschutzwand,
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Bauwerk,
Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch das Bauwerk nach Fig. 9 und
Fig. II bis 13 zeigen Ausführungsvarianten des Bauwerks.
Das Bauwerk nach Fig. 1 bis 3 besteht aus flachen, geraden Betonelementen 1, die an den Enden je ein Loch 2 aufweisen. Das Bauwerk weist gemäss Fig. 2 und 3 einen vorderen und einen hinteren Stapel von parallelen Bauelementen I auf, und diese Stapel sind durch rechtwinklig zur Längsrichtung des Bauwerks verlaufende Elemente 1 miteinander gekuppelt.
Wie insbesondere auch aus Fig. 4 ersichtlich, liegen an den Kupplungsstellen, an welchen die Elemente 1 quer zur Stapelrichtung ineinandergreifen, nacheinander je ein in Längsrichtung verlaufendes Element, ein in Querrichtung laufendes Element 1, dann wieder ein in entgegengesetzter Längsrichtung verlaufendes Element 1, dann ein zylindrisches Distanzelement 3 mit einem gleichartigen durchgehenden Loch 4, dann wieder ein in Längsrichtung verlaufendes Element 1, ein in Querrichtung verlaufendes Element 1, ein in entgegengesetzter Längsrichtung verlaufendes Element 1 und dann wieder ein Distanzelement 3 aufeinander. In dieser Weise wird ein Bauwerk erzielt, in welchem die quer verlaufenden Elemente 1 in angemesenem gegenseitigem Abstand liegen. Das untere Ende des Stapels ruht gemäss Fig. 3 auf einem Ortsbeton-Fundament oder Kiesbett, um eine besonders stabilde Fundierung zu erzielen.
In Fig. 3 ist ebenfalls durch eine punktierte Linie 5 die Hinterfüllung des Stützbauwerks angedeutet.
Die gegenseitige Kupplung der Bauelemente 1 und Di
stanzelemente 3 gegen seitliche Verschiebung im Stapel erfolgt mittels Kupplungselementen 6, welche gemäss Fig. 5 eine Scheibe 7 aufweisen, welche die Bauelemente und Distanzelemente in einem geeigneten Abstand von beispielsweise 3 mm voneinander stützen und symmetrisch zur Scheibe 7 angeordnete hohle Zapfen 8 aufweisen. Die Kupplungselemente 6 sind einteilig aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus dem unter der Bezeichnung Copolymer bekannten Kunststoff. Die Scheibe 7 der Kupplungselemente weist gerillte bzw. gerippte Flächen auf.
Diese Rippung der Scheibenoberfläche verbessert einerseits die Reibung zwischen dieser Scheibe und den anliegenden, ebenen Flachseiten der Bauelemente 1 und der Distanzelemente 3, und anderseits setzt diese Rippung der Scheibenflächen die höchstmöglichen spezifischen Drücke, die durch eine gewisse Schiefstellung der Bauelemente und/oder Distanzelemente entstehen können, herab.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsvariante einer aus den Bauelementen gemäss Fig. 1 bis 4 hergestellten Stützmauer. Die Elemente sind in diesem Falle zickzack förmig angeordnet, wobei die gegenseitige Vertikaldistanz zwischen den Elementen durch geeignete Distanzelemente erreicht werden kann, wobei auch Distanzelemente vorhanden sein können, deren axiale Länge die Dicke der Bauelemente 1 übertrifft.
Fig. 7 zeigt eine Doppelmauer aus Bauelementen 1 und nicht dargestellten geeigneten Distanzelementen, wo erforderlich. Wie Fig. 7 gewissermassen andeutet, könnte diese Mauer teils aus Elementen erstellt werden, welche doppelte Länge der Elemente 1 und je ein Loch 2 an den Enden und in der Mitte aufweisen.
Fig. 8 zeigt eine Lärmschutzwand aus Elementen 1. Auch in diesem Falle könnten je zwei in gleicher Richtung hintereinander angeordnete Elemente 1 durch ein Element doppelter Länge ersetzt werden. Die vertikalen Abstände müssten in diesem Falle durch geeignete Distanzelemente 3 sichergestellt werden.
Die Fig. 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Bauelemente und des damit erstellten Bauwerks. Die Bauelemente 11 sind winkelförmig oder V-förmig mit je einem durchgehenden Loch 12 an den Enden dei Schenkel und an der Spitze ausgeführt. Wie Fig. 10 zeigt, sind die Bauelemente 11 mittels Distanzelementen 3 auf der Vorderseite und mittels Distanzelementen 13 etwa dreifacher Höhe in den gewünschten Abständen gestapelt. Es werden in den Fig. 9 und 10 nicht dargestellte Kupplungselemente 6 gemäss Fig. 5 verwendet.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen weitere Anwendungsmöglichkeiten der V-förmigen Bauelemente 11 gemäss Fig. 9 zur Erstellung von Bauwerken in verschiedenartiger ästhetischer Gestaltung auf der Sichtseite und verschiedenartiger Festigkeit.
Wie bereits erwähnt, ist die Herstellung der einzelnen Bauelemente 1 bzw. 11 besonders einfach, weil die Flachseiten dieser Elemente eben gestaltet sind. Es ist hierbei auch besonders einfach, eine Armierung einzuformen. Da das Aufformen der Elemente keine Probleme bietet, ist man auch frei in der Verwendung eines bezüglich Festigkeit besonders geeigneten Beton- oder Zementgemisches. Es sind andere Formen der Bauelemente möglich, doch weisen die oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Elemente I den Vorteil besonderer Einfachheit und geringen Gewichts auf, während die Bauelemente 11 infolge ihrer Dreipunkt Auflage besonders günstig sind bezüglich statischer Bestimmtheit und Stabilität des Bauwerks.
Die durchgehenden Löcher der Bauelemente 1 bzw. 11 und der Kupplungselemente 6 erlauben das Durchstrecken von Kupplungs- und/oder Ankerstäben durch alle Kupplungsstellen des Bauwerks. Die Ankerstäbe können dabei in den Boden eingetrieben sein, um das Bauwerk zu verankern.
Wie erwähnt ist es wichtig, dass die Kupplungs- und Lagerelemente dank der Wahl ihres Materials, das vorzugsweise etwas weicher als der Beton der Bauelemente sein kann, und durch die Oberflächengerstaltung der Scheibe 7 zugleich Auflager für die Bauelemente bilden, welche zu Beschädigungen derselben führende Kantenpressungen vermeiden, die aber dorch hart genug sind, um zwischen den Bauelementen wirkende Schubkräfte sicher zu übertragen. Anstelle von Kunststoff könnte z.B. auch ein bezüglich mechanischer Eigenschaften und Witterungsbeständigkeit geeignetes Material verwendet werden.
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PATENT CLAIMS
1. Building with similar, pre-fabricated components that interlock transversely to their stacking direction and are coupled at the interlocking points, characterized in that between the components (1, II) coupling and bearing elements (6) are inserted, which consist of a different material than the components, and which have a disc (7) absorbing the pressure in the stacking direction and pins (8) engaging in holes (2, 12) of the components.
2. Structure according to claim 1, characterized in that the disc (7) of the coupling element (6) is roughened, e.g. is grooved.
3. Structure according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling elements (6) have a continuous opening through which coupling and / or anchor rods can protrude.
4. Building according to one of claims 1 to 3, characterized in that straight, rod-shaped components (1) are provided with a hole (2) at each end.
5. Building according to one of claims 1 to 3, characterized in that V-shaped components (1) are provided which interlock with the ends of their legs and / or with their tips.
6. Building according to one of claims 1 to 5, characterized in that spacer elements (3, 13) with a pin of coupling elements receiving bore between interlocking parts of components (1, 11) are used.
7. Set of components for creating a structure according to claim 1, with stackable, prefabricated components that have holes in at least two places, characterized in that coupling and bearing elements (6) are provided from a different material than that of the components and have a disc (7) which can be placed between stacked components (1, II) and pegs (8) which can be inserted into the holes (2, 12) of the components (1, 11).
8. Set according to claim 7, characterized in that the components consist of concrete and the coupling and bearing elements (6) consist of plastic.
9. Set according to claim 7 or 8, characterized in that the components (1, 11) have flat stackable flat sides.
10. Set according to one of claims 7 to 9, characterized in that the disc (7) of the coupling and bearing elements (6) roughened, e.g. has ribbed surfaces.
The present invention relates to a structure, in particular a support structure, with similar, pre-fabricated components which are stacked on top of one another and which engage in one another transversely to their stacking direction and are coupled to one another at the points of engagement. Such a structure is known from EP-PS 0 006 828. The components of this known structure are star-shaped, and in one embodiment they are provided with shallow recesses in the interlocking points, in which special coupling elements engage. A certain disadvantage of this known embodiment is that difficulties arise in the manufacture of the components with the shallow depressions, particularly when shaping the elements, and that there is a risk of damage due to excessive edge pressure in the structure.
The aim of the present invention is to provide corresponding structures by means of components of simpler shape and less risk of damage. This goal is achieved in that coupling and bearing elements (hereinafter referred to as coupling elements) are inserted between the components, which consist of a different material than the components and which have a disc which absorbs the pressure in the stacking direction and pins which engage in holes in the components. These coupling elements made of a suitable material, in particular plastic, allow edge pressure to be avoided between the components, which are preferably made of concrete, and thus damage to the same.
The material of the coupling elements should, however, be so strong that their washer and their pegs engaging in holes in the components reliably transmit thrust forces and result in a stable coupling between the components without having to have the same depressions. The components can thus have flat flat sides, which considerably simplifies their manufacture. Thanks to the higher permissible pressures at the interlocking coupling points of the components, higher retaining walls up to 5 m in height can be created than with the known elements mentioned above. It is also possible to simplify the components not only in their surface design, but also in their general form.
While star-shaped basic elements were present in the known building of comparatively high weight, the building according to the invention can be created exclusively from straight, rod-shaped components, but this does not rule out that other components can also be used.
The invention will now be explained in more detail using various exemplary embodiments.
I shows a support structure in front view,
Fig. 2 shows a plan view and
FIG. 3 shows a section along line 111-111 in FIG. 1.
4 shows an enlarged partial section through superimposed coupling points of the structure,
5 shows a coupling element in natural size,
6 and 7 show design variants of the supporting structure,
8 shows a top view of a noise barrier,
9 shows a plan view of a further structure,
Fig. 10 shows a section through the structure of Fig. 9 and
II to 13 show design variants of the building.
1 to 3 consists of flat, straight concrete elements 1, each having a hole 2 at the ends. 2 and 3, the building has a front and a rear stack of parallel components I, and these stacks are coupled to one another by elements 1 running at right angles to the longitudinal direction of the building.
As can also be seen in particular from FIG. 4, at the coupling points at which the elements 1 engage in one another transversely to the stacking direction, there is one element running in the longitudinal direction, one element running in the transverse direction, then another element 1 running in the opposite longitudinal direction, then in succession a cylindrical spacer 3 with a similar through hole 4, then again a longitudinal element 1, a transverse element 1, an opposite longitudinal element 1 and then another spacer 3 on top of each other. In this way, a structure is achieved in which the transverse elements 1 lie at a suitable mutual distance. According to FIG. 3, the lower end of the stack rests on a local concrete foundation or gravel bed in order to achieve a particularly stable foundation.
In Fig. 3, the backfilling of the support structure is also indicated by a dotted line 5.
The mutual coupling of components 1 and Di
Punching elements 3 against lateral displacement in the stack are carried out by means of coupling elements 6, which according to FIG. 5 have a disk 7, which support the components and spacing elements at a suitable distance of, for example, 3 mm from one another and have hollow pins 8 arranged symmetrically to the disk 7. The coupling elements 6 are made in one piece from plastic, for example from the plastic known under the name copolymer. The disc 7 of the coupling elements has grooved or ribbed surfaces.
On the one hand, this ribbing of the pane surface improves the friction between this pane and the adjacent, flat flat sides of the components 1 and the spacer elements 3, and on the other hand, this ribbing of the pane surfaces sets the highest possible specific pressures that can arise from a certain inclination of the components and / or spacer elements , down.
FIG. 6 shows a plan view of a possible embodiment variant of a retaining wall made from the components according to FIGS. 1 to 4. In this case, the elements are arranged in a zigzag shape, the mutual vertical distance between the elements being able to be achieved by suitable spacer elements, spacer elements also being able to be present, the axial length of which exceeds the thickness of the components 1.
Fig. 7 shows a double wall of building elements 1 and suitable spacing elements, not shown, where necessary. 7 to a certain extent, this wall could be created partly from elements that have twice the length of the elements 1 and each have a hole 2 at the ends and in the middle.
8 shows a noise protection wall made of elements 1. Also in this case, two elements 1 arranged one behind the other in the same direction could be replaced by an element of double length. In this case, the vertical distances would have to be ensured by suitable spacer elements 3.
9 and 10 show a further embodiment of the components and the building created with them. The components 11 are angular or V-shaped, each with a through hole 12 at the ends of the legs and at the top. As shown in FIG. 10, the components 11 are stacked at the desired intervals by means of spacer elements 3 on the front side and by means of spacer elements 13 approximately three times as high. Coupling elements 6 according to FIG. 5, not shown, are used in FIGS. 9 and 10.
11 to 13 show further possible uses of the V-shaped structural elements 11 according to FIG. 9 for the construction of structures in various types of aesthetic design on the visible side and various types of strength.
As already mentioned, the manufacture of the individual components 1 and 11 is particularly simple because the flat sides of these elements are flat. It is also particularly easy to form a reinforcement. Since the molding of the elements presents no problems, one is also free to use a concrete or cement mixture that is particularly suitable in terms of strength. Other forms of the components are possible, but the elements I described above and shown in the drawing have the advantage of particular simplicity and low weight, while the components 11 are particularly favorable due to their three-point support in terms of the structural stability and stability of the structure.
The through holes of the components 1 and 11 and the coupling elements 6 allow the coupling and / or anchor rods to be extended through all coupling points of the structure. The anchor rods can be driven into the ground to anchor the structure.
As mentioned, it is important that the coupling and bearing elements, thanks to the choice of their material, which can preferably be somewhat softer than the concrete of the components, and the surface design of the disk 7, at the same time form supports for the components, which lead to damage to the edge pressures thereof avoid that are hard enough to safely transmit shear forces acting between the components. Instead of plastic, e.g. a material that is suitable with regard to mechanical properties and weather resistance can also be used.