CH683434A5

CH683434A5 - Secure fastening of roadway on side of mountain - involves vertical piles with gaps filled with railway sleepers and anchored cables extending under road surface into solid ground

Info

Publication number: CH683434A5
Application number: CH175091A
Authority: CH
Inventors: Hermann Claus
Original assignee: Hermann Claus
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1994-03-15
Also published as: DE9207607U1

Abstract

The construction system is for a roadway on the side of a mountain which is liable to landslides. The roadway (S) is built up as a shelf (1) on the sloping mountainside (1) and is anchored by piles (2) extending vertically downwards through the side of the road into otherwise undisturbed ground. The piles are surrounded by grout or other fastening material and above ground the spaces between the piles are filled with railway sleepers. The piles are further anchored by lances (4) driven at an angle under the roadway to inject grout and anchor cables (5) to prevent the piles from bending down the hill. USE/ADVANTAGE - Secure fastening of roadway on side of mountain prevents destruction of road by landslides.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren, Sanieren oder Verbreitern eines abrutschgefährdeten oder abgerutschten Verkehrsweges an einer Hanglage. The invention relates to a method for stabilizing, rehabilitating or widening a slip-prone or slipped traffic route on a slope.

Die Stabilität bzw. Tragfestigkeit der an Hanglagen entlanggeführten Sekundärstrassen, Holzabfuhrwegen, Wanderwegen etc. ist in starkem Masse von der Tiefenlage der tragenden Fels- bzw. Erdschicht sowie der Art des Erdreichs abhängig, die wiederum den Verlauf der sogenannten Gleitkreise bestimmen, welche ihrerseits die Abrutschebenen des bei grosser Nässe oder sonstigen Extrembedingungen ins Rutschen geratenden Erdmassen definieren. Das Risiko des Abrutschens hat sich bekanntlich in den vergangenen Jahrzehnten durch ungünstige Umfeld- und Witterungseinflüsse, z.B. den die im Erdreich enthaltenen Bindeelemente auflösenden «sauren Regen» sowie durch das Vordringen der Wald- und Güterstrassen in immer schwierigeres Gelände so verstärkt, dass die Häufigkeit der Einbrüche und Rutschungen an talseitigen Strassenabschnitten stark zugenommen hat. Berücksichtigt man ferner, dass die Sicherheit der oft durch schwere Motorkraftwagen, wie Autobusse oder Holzabfuhrwagen, belasteten Bergstrassen und Waldwege in erster Linie von der Stabilität des talseitigen Untergrundes abhängt, dann wird klar, dass dieser Frage grosse Bedeutung zugemessen werden muss. The stability or load-bearing capacity of the secondary roads, wood drainage paths, hiking trails etc. along slopes is largely dependent on the depth of the load-bearing rock or earth layer and the type of soil, which in turn determine the course of the so-called sliding circles, which in turn determine the sliding levels Define the mass of the earth that slides in wet conditions or other extreme conditions. As is well known, the risk of slipping has increased in recent decades due to unfavorable environmental and weather influences, e.g. the “acid rain” that dissolves the binding elements contained in the soil and the advancement of forest and goods roads into increasingly difficult terrain so that the frequency of break-ins and landslides on valley-side road sections has increased significantly. If one also takes into account that the safety of the mountain roads and forest paths, which are often burdened by heavy motor vehicles, such as buses or timber evacuation vehicles, depends on the stability of the valley-side subsoil, then it becomes clear that great importance must be attached to this question.

Um die sanierungsbedürftigen Verkehrswege an Hangiagen, die beispielsweise neu abgestützt, aufgefüllt oder auch verbreitert werden müssen, wieder befahrbar zu machen, werden bisher im wesentlichen drei Verfahren eingesetzt, die aber immer noch mit erheblichen Nachteilen behaftet sind. Beim «Holzkastensystem» werden aus Rundhölzern gefertigte Holzkästen mit Erdreich gefüllt und sollen durch ihr Eigengewicht die erforderliche Stabilität gewährleisten. Da die Holzkästen jedoch nicht im darunter befindlichen Erdreich gegründet sind, können sie eine ausreichende Sicherheit nur dann gewährleisten, wenn sie selbst auf tragfähigem Grunde ruhen. Das gleiche gilt auch für die bekannten Steinkörbe, das heisst mit Steinen gefüllte Tragkörbe, die sich - wie das Holzkastensystem - als typische Flächenfundamente nur auf relativ unproblematischen, das heisst an sich schon tragfähigen Böden einsetzen lassen. Die Steinblockmauer ist in der Erstellung zwar relativ kostengünstig, aber nur dort vertretbar, wo der tragfähige Grund nicht zu tief liegt. Ein weiterer Nachteil dieser Steinblockmauer liegt ferner darin, dass das schwere Baumaterial im Projektgebiet oft fehlt und in grosser Menge meist durch relativ unwegsames Gelände herangeschafft werden muss. In order to make the traffic routes on slopes, which need to be refurbished, which have to be newly supported, refilled or widened, for example, accessible again, essentially three methods have been used so far, but they still have considerable disadvantages. In the «wooden box system», wooden boxes made from round timber are filled with soil and are intended to ensure the required stability thanks to their own weight. However, since the wooden boxes are not based in the soil below, they can only guarantee adequate security if they are resting on a stable ground. The same also applies to the well-known stone baskets, i.e. carrying baskets filled with stones, which - like the wooden box system - can only be used as typical surface foundations on relatively unproblematic, i.e. already stable, floors. The stone block wall is relatively inexpensive to build, but only acceptable where the load-bearing base is not too deep. Another disadvantage of this stone block wall is that the heavy building material is often missing in the project area and in large quantities usually has to be brought in through relatively rough terrain.

Dasselbe gilt für die Betonmauer mit dem zusätzlichen Nachteil fehlender Flexibilität bei Setzungen des Untergrundes. The same applies to the concrete wall with the additional disadvantage of a lack of flexibility when setting the subsurface.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, welches die Nachteile der konventionellen Methoden vermeidet und insbesondere eine zuverlässige Stabilisierung gefährdeter bzw. It is therefore the object of the present invention to propose a method of the type described at the outset which avoids the disadvantages of the conventional methods and in particular a reliable stabilization of endangered or

bereits geschädigter Verkehrswege an Hanglagen gestattet, wobei das Verfahren auch beispielsweise zum Verbreitern oder zum Neubau von Strassen dienen soll. Dabei soll das neue Verfahren kostengünstig realisierbar sein, wenig Baustoff- und Materialtransport erfordern und sich ohne nennenswerte Grabarbeiten durchführen lassen, da letztere erfah-rungsgemäss weitere Instabilitäten der Hangseite mit sich bringen können. Damaged traffic routes on slopes are permitted, the method also being used, for example, to widen or build new roads. The new method should be inexpensive to implement, require little transport of building materials and materials and should be able to be carried out without any noteworthy digging work, since experience has shown that the latter can cause further instabilities on the slope side.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert. Besondere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. The method according to the invention is defined in the characterizing part of independent patent claim 1. Particular embodiments result from the dependent claims.

Damit wird nun den für den Strassen- und Wegebau verantwortlichen Stellen ein Verfahren an die Hand gegeben, das insbesondere die folgenden Vorteile in sich vereinigt: This now gives the authorities responsible for road and road construction a procedure that combines the following advantages in particular:

- Da die für die tragende Wand erforderlichen Materialien, beispielsweise Rundhölzer, vielfach am Ort verfügbar sind, halten sich die für Materialanschaffung erforderlichen Kosten in engen Grenzen. - Since the materials required for the load-bearing wall, such as logs, are often available on site, the costs required for purchasing materials are kept within narrow limits.

- Im Gegensatz zu den Holzkasten- und Steinkorbmethoden kann eine tiefgehende Gründung erfolgen, die in jedem Fall über den kritischen Gleitkreis hinaus in stabiles Erdreich bzw. Fels hineinreicht. - In contrast to the wooden box and stone basket methods, a deep foundation can take place, which in any case extends beyond the critical sliding circle into stable soil or rock.

- Dank der unter den Verkehrsweg hineinragenden Stabilisierungsorgane, die in den meisten Fällen als Injektionslanzen ausgebildet werden, lässt sich auf kostengünstige Weise die sichere seitliche Halterung der vertikalen Haltepfähle mit der Stabilisierung des die Fahrbahn tragenden Erdreichs kombinieren; der gegen den Vertikalverbau wirkende Erddruck wird dabei wesentlich vermindert. - Thanks to the stabilizing elements protruding under the traffic route, which in most cases are designed as injection lances, the safe lateral support of the vertical support piles can be cost-effectively combined with the stabilization of the soil supporting the road; the earth pressure acting against vertical installation is significantly reduced.

- Die gesamte Konstruktion ist im Vergleich zu den bekannten Verfahren bei Erzielung vergleichbarer Stabilitätsverhältnisse sehr leicht. - The entire construction is very light compared to the known methods while achieving comparable stability conditions.

- Da die Konstruktion wasserdurchlässig ist, wird ein Wasserstau mit Sicherheit verhindert. - Since the construction is permeable to water, water build-up is prevented with certainty.

Ein Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachstehend, nebst einiger Varianten, anhand beiliegender Zeichnung erläutert. Es zeigen: An example of the method according to the invention is explained below, along with some variants, using the attached drawing. Show it:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren stabilisierten Strasse, 1 is a partially cutaway view of a road stabilized by the method according to the invention,

Fig. 2 einen Haltepfahi im Querschnitt, 2 a holding pole in cross section,

Fig. 3 eine Detaildarstellung einer Injektionslanze und deren Verbindung an einem Haltepfahl, 3 shows a detailed illustration of an injection lance and its connection to a holding post,

Fig. 4 die Ansicht einer fertigen, nach dem erfindungsgemässen Verfahren erstellten Stabilisierungsanordnung und 4 shows the view of a finished stabilization arrangement created by the method according to the invention, and

Fig. 5 und 6 zwei Varianten. 5 and 6 two variants.

Fig. 1 zeigt einen Hang 1, an welchem beispielsweise eine Güterstrasse erstellt werden soll. Der Hang gilt als abrutschgefährdet, wobei die Gieitkrei-se, entlang denen das Hangmaterial bei starken Regenfällen oder sonstigen ungünstigen Umwelteinflüssen abzurutschen droht, strichpunktiert angedeutet sind. Zur Stabilisierung der zu erstellenden, mit S bezeichneten Güterstrasse werden zunächst unterhalb des Strassenbereichs in Abständen Löcher ins Erdreich gebohrt, die mindestens über den untersten Gleitkreis hinaus in standfesten Unter- 1 shows a slope 1 on which, for example, a freight road is to be created. The slope is considered to be at risk of slipping, with the sliding circles along which the slope material threatens to slide in heavy rain or other unfavorable environmental influences are indicated by dash-dotted lines. To stabilize the freight road to be created, designated S, holes are first drilled into the ground at intervals below the road area, which at least beyond the lowest sliding circle in stable subsurface

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grund reichen. In diese Löcher werden nun stählerne Haltepfähle 2 eingebracht, die beispielsweise den in Fig. 2 gezeigten Querschnitt aufweisen; Eisenbahnschienen haben sich für diesen Zweck besonders bewährt. In die in den Löchern nach dem Einsetzen der Haltepfähle 2 verbleibenden Zwischenräume wird nun Zementmilch eingelassen, die in bekannter Weise um den Haltepfahl 2 eine Zone 3 verfestigten Materiales bildet und den Haltepfahl 2 somit fest in den Untergrund einbindet. reason enough. Steel holding posts 2 are now introduced into these holes, which for example have the cross section shown in FIG. 2; Railroad tracks have proven particularly useful for this purpose. Cement milk is now let into the gaps remaining in the holes after the insertion of the support posts 2, which in a known manner forms a zone 3 of solidified material around the support post 2 and thus firmly integrates the support post 2 into the subsurface.

Die Haltepfähle 2 wurden in der Länge so gewählt, dass sie über ein bestimmtes, von der Steilheit des Hanges, von der Höhe des Abbruches und von den geotechnischen Verhältnissen abhängendes Mass aus dem Erdreich herausragen. Im Bereich dieser herausragenden Abschnitte werden nun zwecks Stabilisierung des die Güterstrasse tragenden Untergrundes in das unterhalb der Güterstrasse liegende Erdreich Injektionslanzen 4 schräg eingetrieben und in bekannter Weise mit einem Injektionsmittel, vorzugsweise Zementmilch, eingebunden. Die vorderen, aus dem Erdreich herausragenden Enden der Injektionslanzen 4 werden mit Drahtseilen (Fig. 3) an den Haltepfählen 2 befestigt. Die vor dem Eindringen der Zementmilch in die Injektionslanzen 4 eingelegten Drahtseile 5 sind innerhalb der Injektionslanzen fest verankert und umschlingen beispielsweise den betreffenden Haltepfahl 2 in Form einer Schlaufe 5a, deren freies Ende mittels mindestens drei Briden oder einer Rohrschelle 6 befestigt ist. The length of the support piles 2 was chosen so that they protrude from the ground over a certain dimension, depending on the slope of the slope, the height of the demolition and the geotechnical conditions. In the area of these protruding sections, injection lances 4 are now driven obliquely into the ground beneath the goods road in order to stabilize the subsurface carrying the goods road and are bound in a known manner with an injection agent, preferably cement milk. The front ends of the injection lances 4 protruding from the ground are fastened to the holding posts 2 using wire cables (FIG. 3). The wire ropes 5 inserted before the cement milk penetrates into the injection lances 4 are firmly anchored within the injection lances and, for example, loop around the respective holding post 2 in the form of a loop 5 a, the free end of which is fastened by means of at least three clips or a pipe clamp 6.

Die zwischen den Haltepfählen 2 bestehenden Zwischenräume werden alsdann durch Wandelemente überbrückt, die bei vorliegendem Beispiel die im betreffenden Gebiet verfügbaren Rundhölzer 7 sind. Diese übereinanderliegenden, sich überlappenden Rundhölzer 7 bilden somit eine Wand W, wobei der von dieser abgegrenzte Raum hangseitig aufgefüllt und erforderlichenfalls mit einem Stras-senbelag versehen werden kann. Anstelle der Rundhölzer 7, welche nötigenfalls imprägniert sind, könnten beispielsweise auch Kanthölzer, Eisenbahnschwellen, Spundwandprofile, Betonelemente usw. verwendet werden. The gaps between the support posts 2 are then bridged by wall elements, which in the present example are the round timbers 7 available in the area in question. These superimposed, overlapping logs 7 thus form a wall W, the space delimited from this being filled on the slope side and, if necessary, provided with a road covering. Instead of the round timbers 7, which are impregnated if necessary, square timbers, railway sleepers, sheet piling profiles, concrete elements, etc. could also be used.

Die Wand W wird dank der tiefgehenden Gründung der Haltepfähle 2 und der Verbindung mit den Injektionslanzen 4 sicher gehalten. Die letzteren tragen zusätzlich zu ihrer Haltefunktion noch wesentlich zur Festigung des die Güterstrasse tragenden Erdreichs bei und vermindern damit auch den auf die Wand W ausgeübten Erddruck. The wall W is held securely thanks to the deep foundation of the support posts 2 and the connection with the injection lances 4. In addition to their holding function, the latter also contribute significantly to the strengthening of the soil carrying the freight road and thus also reduce the earth pressure exerted on the wall W.

Wie Fig. 4 zeigt, kann auf die Wand W ein Geländer 8 aufgesetzt werden, dessen Vertikalstäbe an den Haltepfählen 2 befestigt werden können. As shown in FIG. 4, a railing 8 can be placed on the wall W, the vertical bars of which can be attached to the support posts 2.

Anstelle der Injektionspfähle 4 könnten an den Haltepfählen 2 gemäss Fig. 5 auch Geotextilien 9 befestigt und in das Erdreich unterhalb der Güterstrasse S eingebettet werden. Die Befestigung an den Haltepfählen 2 kann auch hier wiederum mittels schlaufenförmiger Seile 10 erfolgen. Die Verwendung solcher Geotextilien 9 verhindert selbstverständlich nicht, dass das Erdreich zusätzlich noch durch Injektionslanzen 4 verfestigt bzw. stabilisiert wird. Instead of the injection piles 4, geotextiles 9 could also be attached to the support piles 2 according to FIG. 5 and embedded in the soil below the freight road S. The attachment to the support posts 2 can also be made here again by means of loop-shaped ropes 10. Of course, the use of such geotextiles 9 does not prevent the soil from being additionally solidified or stabilized by injection lances 4.

Die Angriffsstellen der Injektionslanzen 4 müssen im übrigen nicht unbedingt an den Haltepfählen 2 liegen. Gemäss Fig. 6 ist an den Haltepfählen 2 ein Längsträger 11 befestigt, an welchem die Injektionslanzen 4 ihrerseits befestigt sind. Die Verbindung der Injektionslanzen 4 mit dem Längsträger 11 kann durch Ankerplatten 12, Schweissung, Verschraubung oder ein ähnliches Verfahren erfolgen. The points of attack of the injection lances 4 do not necessarily have to lie on the support posts 2. 6, a longitudinal beam 11 is attached to the support posts 2, to which the injection lances 4 are in turn attached. The injection lances 4 can be connected to the longitudinal beam 11 by means of anchor plates 12, welding, screwing or a similar method.

Das zur Einbindung der Injektionslanzen zu verwendende Injektionsmittel ist vorzugsweise Zementmilch, welche je nach Bedarf mit Zusätzen, beispielsweise Wasserglas, versehen wird. The injection agent to be used to incorporate the injection lances is preferably cement milk, which is provided with additives, for example water glass, as required.

Claims

1. A method for stabilizing, rehabilitating or widening a traffic route that is at risk of slipping or slipping on a slope, characterized in that a) holes are first drilled into the ground at intervals in the valley-side border area of the traffic route, which extend at least to a stable underground,

b) steel support posts are inserted into these holes and integrated into the stable subsurface by adding injection agent,

c) stabilizing elements are introduced into the soil below the traffic route, connected to the adjacent soil in a positive and non-positive manner and coupled directly or indirectly to the above-mentioned retaining piles,

d) the gaps between the retaining piles are bridged by wall elements, which are supported with their end sections on the holding piles, whereupon e) the space delimited by the wall elements mentioned on the slope is filled in such a way that the wall supporting the soil in the area of the traffic route is thanks its deep foundation in stable subsoil and its connection with the stabilizing elements is securely held and the stabilizing elements, in addition to their holding function, consolidate the soil carrying the traffic route and reduce the earth pressure exerted on the holding piles via the wall mentioned.

2. The method according to claim 1, characterized in that said stabilizing members are injection lances, which are firmly connected to the adjacent soil by introducing injection agent.

3. The method according to claim 1, characterized in that said stabilizing members are geotextiles, which are embedded in the soil below the traffic route and connected to the support posts.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the stabilizing members act either on the support piles themselves or on a longitudinal beam connecting several support piles.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said wall elements layered squared wood

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zer, railway sleepers, logs, steel, e.g. Sheet piling profiles or concrete elements.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the retaining piles are railroad tracks.

7. Stabilization arrangement created by the method according to one of claims 1 to 6.

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