Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung instabiler Bankette beim Bau insbesondere von Bahnen, Strassen und Wegen, mit auf dem Untergrund aufgelegten, längsseitig aneinander gereihten und mit Schüttmaterial gefüllten Stützgittern, die jeweils offen und winkelförmig mit einer Frontseite und einem normalerweise horizontalen Bodenteil ausgebildet und zumindest frontseitig mit einem flächigen geokompatiblen Fabrikat ausgekleidet sind, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Erstellen einer gesicherten Bankette beim Bau insbesondere von Bahnen, Strassen und Wegen unter Verwendung mindestens einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren dienen beispielsweise beim Bau von Randwegen in Hanglagen und/oder zur Stabilisierung von Schultern von Bahn- und Strassenkörpern in Rutschzonen.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus EP-B-0 197 000 und/oder CH-A-666 510 bekannt. Aus DE-3 912 710 ist die Befestigung von Mauerelementen einer im Wesentlichen vertikalen Stützmauer einer auf einem Planum aufgebrachten Aufschüttung gegen das seitliche Verrutschen der Stützmauer bekannt. Nachteilig ist bei diesen beiden bekannten Arten von Vorrichtungen, dass sie eine Fixierung in der Aufschüttung, d.h. oberhalb des Planums durch in der Aufschüttung eingelegte Bewehrungseinlagen aus geokompatiblem Fabrikat erfordern. Eine solche Fixierung oberhalb des Planums genügt bei tragfähigem Untergrund und geringen Belastungen, hält jedoch beim Bau von Bahnen, Strassen und Wegen für sich allein dem höheren Gewicht und der höheren Belastung (besonders unter Berücksichtigung der oft kritischen Böschungsstabilität) meist nicht Stand.
Eine vertikale Flexibilität der Stützmauer über längere Strecken ist wohl erwünscht, um der Stützmauer zu erlauben, grossräumigen Geländebewegungen zu folgen, die sonst zu Überbeanspruchungen und damit zu Schäden führen könnten.
Bei der aus DE-3 912 710 bekannten Stützmauer reicht ab einer gewissen Höhe der Stützmauer die Biegesteifigkeit der Stützpfähle an der Übergangsstelle zwischen dem Planum und den Mauerelementen nicht aus, um die Stützmauer standsicher zu halten, und die dann benötigten Rückverhängungen der Stützmauer sind aufwändig. Die lokale horizontale Flexibilität der Stützmauer bei allen Fugen zwischen den Mauerelementen ist eigentlich unerwünscht und nur als kleineres Übel zu betrachten, das zur Vermeidung von Rissen und Brüchen der spröden Mauerelemente in Kauf genommen wird.
Zudem ist es unumgänglich, zunächst die Halteelemente in den Untergrund des Planums einzubringen und erst danach die Mauerelemente auf die Stützpfähle aufzustecken, weil es nicht ohne grosses Beschädigungsrisiko möglich ist, durch die Mauerelemente hindurch zu bohren, zu rammen, die Stützpfähle zu treiben und sonstwie zu arbeiten. Als Folge davon ist es nötig, die Reihe von Stützpfählen mit hinreichender Masshaltigkeit ihrer Lage in den Untergrund des Planums einzubringen, um die Mauerelemente darauf aufstecken zu können.
Überhaupt ohne Bewehrung aus geokompatiblem Fabrikat sind schmale Gitter der aus EP-B-0 197 000 und/oder CH-A-666 510 bekannten Art nur bei sehr günstigen Untergrundverhältnissen standsicher, und solche günstigen Bedingungen liegen in den meisten Fällen, in denen eine Bankettsicherung überhaupt erforderlich ist, nicht vor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher die erwähnten Nachteile überwunden werden können.
Insbesondere soll keine Fixierung durch in der Aufschüttung eingelegte Rückverhängungen benötigt werden. Beim Bau von Bahnen, Strassen und Wegen und ganz besonders bei der Erstellung von Banketten neben Gleisen, die im Betrieb sind, fehlt in der Regel der Platz für den Einbau derartiger Beweh rungseinlagen aus geokompatiblem Fabrikat, da Grabarbeiten nur am Rand und sehr begrenzt zulässig sind und sich die Rückverhängungen nicht über eine genügende Länge einlegen lassen.
Auch soll insbesondere zur Sicherung instabiler Bankette im Bahn-, Strassen- und Wegebau, beim Bau von Randwegen in Hanglagen und/oder zur Stabilisierung von Schultern von Bahn- und Strassenkörpern in Rutschzonen, der seitliche Abschluss der Aufschüttung wegen des hohen Gewichtes und der hohen Belastung unter Berücksichtigung der oft kritischen Böschungsstabilität keine lokale Flexibilität, sondern nur eine Flexibilität über längere Strecken aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch die im Anspruch 1 angegebene Kombination von Merkmalen. Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 definiert.
Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Erstellen einer gesicherten Bankette unter Verwendung mindestens einer Vorrichtung der im Anspruch 1 definierten Art ist im Nebenanspruch 7 definiert. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 8 und 9 definiert.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff "flächiges geokompatibles Fabrikat" nicht nur geokompatible textile Fabrikate im näheren Sinne, sondern auch deren geokompatible, ggf. nicht textile Äquivalente, wie beispielsweise Gitter, Membranen oder Wabenstrukturen, insbesondere auch Metallnetze.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff "vertikales Halteelement" verschiedene Arten von beispielsweise durch Rammen oder Bohren in den Untergrund einbringbaren Profilen aus Stahl, Beton oder Holz, Pfähle und deren Äquivalente, beispielsweise Eisenbahnschienenteile, im Normalfall ohne, bedarfsweise aber auch mit zusätzlicher Vermörtelung.
Der Begriff "Zugelement" umfasst verschiedene Arten von durch Rammen oder Bohren in den Untergrund einbringbaren Zugpfählen oder Zugsankern, wahlweise mit oder ohne Vorspannung, wahlweise mit oder ohne Vermörtelung.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht somit im Wesentlichen aus offenen, winkelförmigen, längsseitig angeordneten Stützgittern, einem flächigen geokompatiblen Fabrikat und darin gehaltenem Schüttmaterial, bedarfsweise in mehreren Lagen. Fixiert sind die Stützgitter durch in die Konstruktion eingelassene, mehr oder weniger vertikale in den Untergrund, vorzugsweise gerammte oder eingebohrte Halteelemente, die wahlweise und je nach den geomechanischen Erfordernissen zusätzlich mithilfe von schrägen in den Untergrund gerammten oder gebohrten Zugelementen zurückgehalten werden können.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung bietet gegenüber dem Stand der Technik unter anderem folgende Vorteile:
Die offenen, winkelförmigen, auf dem Planum aufgelegten und längsseitig aneinander gereihten Stützgitter sind zusammen mit ihrer Verfüllung mit schwerem Schüttmaterial grundsätzlich eigenstabil.
Die Halteelemente bewirken eine Fixierung der verfüllten Stützgitter im Erdreich unter dem Planum durch Verdübelung und Rückverhängung und verhindern somit ein nach aussen gerichtetes Wegrutschen der Stützgitter auf dem Planum. Auch können die Stützgitter nach dem Versetzen mithilfe von Zug- oder Druckelementen gegen ein horizontales Verrutschen gegenüber den Halteelementen soweit erforderlich zusätzlich gesichert werden.
Die Stützgitter können an den Halteelementen auch nur durch einfachen seitlichen Kontakt fixiert sein und brauchen somit nicht starr mit diesen verbunden zu sein, sondern sie können daran in vertikaler Richtung verschiebbar sein. Auch zusätzliche Fixierelemente brauchen nur die seitliche (horizontale), nicht aber die vertikale Verschiebung zwischen Stützgitter und Halteelement zu verhindern. So bilden die längsseitig aneinander gereihten Stützgitter auf der Reihe von Strünken der Halteelemente eine Art Kopfbalken, der, wie die Stützgitter selbst, eine geringe lokale Flexibilität aufweist.
Aus der vertikalen Verschiebbarkeit der Stützgitter an den Halteelementen ergibt sich jedoch eine Flexibilität des Gebildes im Wesentlichen in vertikaler Richtung über längere Strecken, welche einerseits den Stützgittern erlaubt, sich zu setzen, ohne sich an den Halteelementen zu verklemmen bzw. "aufzuhängen" und diese erheblich zu belasten, andererseits dem ganzen Gebilde erlaubt, grossräumigen Geländebewegungen zu folgen. Aus gleichem Grund stellen die Halteelemente keine Stützpfähle zur Aufnahme vertikaler Lasten aus den Stützgittern dar.
Die Masshaltigkeit der Lage der Halteelemente spielt in keiner Richtung (längs, quer oder in der Höhe) eine entscheidende Rolle. Die Halteelemente können an mehr oder weniger beliebigen Stelle im Schüttkörper eingebettet sein, was seinerseits den Einsatz von sehr einfachen und kostengünstigen Halteelementen, beispielsweise von gerammten Elementen erlaubt. Auch können die Halteelemente nach Belieben vor oder nach dem Aufsetzen der Stützgitter auf das Planum ohne besondere Masshaltigkeit in den Untergrund des Planums getrieben werden.
Somit ist keine hochgradige Masshaltigkeit bei der Platzierung der vertikalen Halteelemente erforderlich, und die Lage der vertikalen Halteelemente darf je nach dem Vorgehen zu ihrer Verlegung sowie auf Grund der Eigenschaften des Untergrundes variieren, ohne das Justieren der Stützgitter zu beeinträchtigen, da dieses in Längs- und Querrichtung unabhängig von der Masshaltigkeit der Lage der vertikalen Halteelemente erfolgt.
Als Folge davon können, zum Versetzen der vertikalen Halteelemente, einfache Arbeitsweisen ohne grosse Präzision, wie beispielsweise einfache Rammverfahren, verwendet werden. Die Toleranz für die Platzierung der vertikalen Halteelemente quer und längs zur Richtung der Bankettsicherung erreicht mit der Erfindung ohne weiteres etwa +/- 10 cm, während bei herkömmlichen Arbeitsweisen die Toleranz etwa zehnmal geringer ist, was verschiedene einfache Versetzverfahren ausschliesst. Stützgitter und Halteelemente können mit grosser Toleranz unabhängig voneinander platziert und dimensioniert werden, was der Ausführung des Bauvorhabens eine ausserordentlich günstige Flexibilität verleiht.
Insbesondere können die Halteelemente in beliebigen, den jeweiligen geomechanischen Erfordernissen angepassten Abständen angeordnet werden, ohne entsprechende Änderungen der Anordnung der Stützgitter zu erfordern.
Das Verfahren zielt darauf ab, einerseits Bankette mit einfachen, rasch versetzbaren und montierbaren Elementen zu sichern, andererseits Schüttmaterial, insbesondere auch wieder verwendetes Material wie Altschotter, gebrochener Betonschutt etc. zu verwenden und als mittragenden Bestandteil des Stützgitters einzusetzen. Das Schüttmaterial ist dabei nicht nur ein Füllstoff oder eine Hinterfüllung, sondern es dient zur Aussteifung des Stützgitters und zur Einbettung des vertikalen Halteelementes und wird somit zum statisch mitwirkenden Baustoff.
Auch ergeben die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren den Vorteil, dass die Stützelemente einfach zu verfüllen sind.
Nachstehend werden Ausbildungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei einander entsprechende Elemente und Teile in allen Figuren mit gleichen Bezeichnungszeichen versehen sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine Bankettsicherung mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung im Bahnbau;
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine Bankettsicherung mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung im Strassen- und Wegebau;
Fig. 3 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine Bankettsicherung oder Schulterverbreiterung mit mehreren übereinander eingebauten Lagen von Stützgittern der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 4 eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 5a eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht einer ersten Ausbildung einer Fixierung eines vertikalen Halteelementes an ein Stützgitter der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 5b eine schematisch dargestellte Seitenansicht der in Fig. 5a gezeigten Ausbildung der Fixierung;
Fig. 6a eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht einer zweiten Ausbildung einer Fixierung eines vertikalen Halteelementes an ein Stützgitter der erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 6b eine schematisch dargestellte Seitenansicht der in Fig. 6a gezeigten Ausbildung der Fixierung;
Fig. 7a bis 7g jeweils im Querschnitt schematisch dargestellte Ausbildungen von vertikalen Halteelementen einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
und
Fig. 8a bis 8g jeweils im Querschnitt schematisch dargestellte Ausbildungen von schrägen Zugelementen einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine gesamthaft mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Sicherung instabiler Bankette in Hanglagen 11 dargestellt. Mit der Vorrichtung 1 können auch tiefere Gleitflächen 12 stabilisiert werden.
Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise im Bahnbau wie in Fig. 1 dargestellt, oder im Strassen- und Wegebau beispiels weise wie in Fig. 2 dargestellt, als reine Massnahme der Bankettsicherung oder auch zum Zwecke einer Rand-, Geh- oder Verkehrswegverbreiterung eingesetzt werden. Bei höheren Banketten, z.B. im Zusammenhang mit Randwegverbreiterungen, ermöglicht die Vorrichtung 1 beispielsweise wie in Fig. 3 dargestellt einen mehrlagigen Einbau. Zur weiteren Veranschaulichung ist in Fig. 4 eine Vorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht an einer Bankette in Hanglage schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein winkelförmiges Stützgitter 2 mit Frontseite 21, normalerweise horizontalem Bodenteil 22 und Abspannhaken 6, eine Gittereinlage 7 sowie durch Bodenteile 22 der Stützgitter 2 gehende vertikale Halteelemente 3, die, falls geomechanisch erforderlich, mit Zugelementen 4 zurückgehalten werden. Eine zusätzliche Fixierung 5 gegen horizontales Verschieben zwischen Stützgitter 2 und vertikalem Halteelement 3 ist möglich, im Standardfall aber nicht erforderlich. Das Stützgitter 2 wird mit grobkörnigem Schüttmaterial 8 verfüllt, das zusammen mit den vertikalen Halteelementen 3 und gegebenenfalls mit Zugelementen 4 die gesamte Vorrichtung 1 ausmacht.
Vertikale Verschiebungen des Stützgitters 2 gegenüber dem vertikalen Halteelement 3 sind möglich, sodass insbesondere bei Setzungen keine kritischen Zusatzbelastungen auf das Halteelement 3 übertragen werden.
Der Aufbau erfolgt von einem Planum 9 aus, das in seiner Breite mindestens der Auflagebreite des Stützgitters 2 entsprechen muss. Dahinter wird eine möglichst steile Baugrubenböschung 10 erstellt. Die vertikalen Halteelemente 3 werden entweder von der ursprünglichen Böschung 11 oder erst vom Planum 9 aus eingebracht und ragen genügend weit über das Planum 9 hinaus, um deren ausreichende Einbettung ins Füllmaterial 8 zu gewährleisten. Die schrägen Zugelemente 4 werden bei einlagigen Banketten beispielsweise nach den Fig. 1 und 2 mit nur einem Stützgitter 2 von einem kleinen Aushub aus, der bis unter das Planum 9 reicht, unter diesem versetzt. Bei mehrlagigen Banketten, beispielsweise nach Fig. 3, wird das Zugelement 4 auch höher von der Baugrubenböschung 10 aus eingebaut.
Das Stützgitter 2 besteht im Allgemeinen aus einem korrosionsgeschützten Stahlgitter und ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet mit einer Neigung der Frontseite 21 zum Bodenteil 22, die ca. 60 DEG bis 90 DEG beträgt. Das flächige geokompatible Fabrikat 7 ist beispielsweise eine Geotextileinlage oder ein Geogitter und hat den Zweck, das Füllmaterial 8 zurückzuhalten. Die \ffnungsweiten des geokompatiblen Fabrikats 7 sind auf den Korndurchmesser des Füllmaterials 8 abgestimmt. Da im Allgemeinen grobes Füllmaterial 8 (Schotter, Geröll) eingebaut wird und die Halteelemente untereinander einen im Verhältnis zu ihrem Durchmesser grossen Abstand aufweisen, ist die Vorrichtung 1 als Ganzes durchlässig, sodass aus dem Bahn- oder Strassenkörper zufliessendes Wasser wie bei einer normalen Böschung ungehindert abfliessen kann.
Es erfolgt im Gegensatz zu dichten Banketten kein Einstau und kein konzentrierter Abfluss aus \ffnungen etc.
Die vertikalen Halteelemente 3 können aus eingerammten Stahlprofilen wie beispielsweise Doppel-T-Profilen, Schienenprofilen, Rohren, Stäben und dergleichen, oder auch aus Beton- oder Holzprofilen runder oder eckiger Ausbildung bestehen, wie es weiter unten im Zusammenhang mit den Fig. 7a bis 7g näher beschrieben wird. Beispielsweise können dabei die Halteelemente 3 eingerammt oder auch in vorgebohrte Löcher versetzt werden. Zur zusätzlichen Verfestigung und Stabilisierung ist bei Rohren (gerammt oder gebohrt) sowie bei in vorgebohrte Löcher versetzten Stabprofilen eine zusätzliche Vermörtelung angezeigt.
Die schrägen Zugelemente 4 werden wie erdmechanisch erforderlich eingebaut. Bestehen können diese Zugelemente 4 beispielsweise aus eingerammten und durch Ziehen vorgespannten Stab- oder Seilankern, oder auch aus eingerammten oder in vorgebohrte Löcher versetzten und meist eingemörtelten Rohr- und Stabankern, oder noch aus Seilankern, die im Allgemeinen in vorgebohrte Löcher versetzt und eingemörtelt werden, wie es weiter unten im Zusammenhang mit den Fig. 8a bis 8g näher beschrieben wird. Möglich sind auch Kombinationen davon mit Rohrankern.
Fixierungen zwischen dem Bodenteil 22 des Stützgitters 2 und den vertikalen Halteelementen 3 sind insbesondere bei schlechtem Füllmaterial 8 und/oder hohen, von hinten auf Stützgitter 2 und Verfüllung 8 wirkenden horizontalen Druckkräften erforderlich. Solche allgemein mit 5 bezeichnete Fixierungen sind beispielsweise Druckelemente, wie das in Fig. 5a und 5b schematisch dargestellte keilförmige Element, welches das vertikale Halteelement 3 durch Klemmwirkung am Stützgitter 2 fixiert, oder beispielsweise auf Zug beanspruchte Halterungen, wie das in Fig. 6a und 6b schematisch dargestellte u-förmige Element, welches das vertikale Halteelement 3 umschliesst und mit einer Befestigungsnuss am Stützgitter 2 fixiert ist.
In den Fig. 7a bis 7g sind Beispiele von Querschnitten eines vertikalen Halteelementes 3 schematisch dargestellt: Ein solcher Querschnitt ist beispielsweise in Fig. 7a H-förmig, in Fig. 7b wie bei einer Eisenbahnschiene geformt, in Fig. 7c ringförmig wie bei einem Rohr, in Fig. 7d kreisrund wie bei einem Stab, in Fig. 7e quadratisch wie bei einem Prisma, in Fig. 7f wiederum ringförmig wie bei einem Rohr und zusätzlich mit Mörtelverfüllung und -umhüllung versehen, in Fig. 7g wiederum kreisrund wie bei einem Stab und zusätzlich mit Mörtelumhüllung versehen, wobei auch eine Kombination von Ausbildungen nach Fig. 7f und 7g möglich ist und dabei die Ausbildung nach Fig. 7f als äusseres Hüll- oder Infiltrationsrohr verwendbar ist.
In den Fig. 8a bis 8g sind Beispiele von Querschnitten eines schrägen Zugelementes 4 schematisch dargestellt: Ein solcher Querschnitt ist beispielsweise in Fig. 8a kreisrund wie bei einem Stab, in Fig. 8b aus mehreren kreisrunden Teilbereichen bestehend wie bei einem Drahtseil, in Fig. 8c ringförmig wie bei einem Rohr, in Fig. 8d (in schematischer Darstellung) aus einem rammbaren Zuganker mit Stab- oder Seilzug und sich unter Ziehen bzw.
Verspannen quer stellender Ankerspitze bestehend, in Fig. 8e wiederum kreisrund wie bei einem Stab und zusätzlich mit Mörtelumhüllung versehen, in Fig. 8f wiederum aus mehreren kreisrunden Teilbereichen bestehend wie bei einem Drahtseil und zusätzlich mit Mörtelumhüllung versehen, in Fig. 8g wiederum ringförmig wie bei einem Rohr und zusätzlich mit Mörtelverfüllung und -umhüllung versehen, wobei wiederum auch eine Kombination der Ausbildung nach Fig. 8e bzw.
Fig. 8f mit der Ausbildung nach Fig. 8g möglich ist und dabei die Ausbildung nach Fig. 8g als äusseres Hüll- oder Infiltrationsrohr verwendbar ist.
Liste der Bezugszeichen
1 Haltevorrichtung
2 Winkelförmiges Stützgitter
3 Vertikales Halteelement
4 Zugelement (fakultativ)
5 Fixierelement (fakultativ)
6 Abspannhaken zu winkelförmigem Stützgitter
7 geokompatibles Fabrikat (Geotextileinlage,
Geogitter)
8 Schüttmaterial
9 Planum
10 steile Aushubböschung
11 labile Böschung
12 Gleitfläche bei Rutschproblemen
21 Frontseite des Stützgitters
22 Bodenteil des Stützgitters
The invention relates to a device for securing unstable banquets in the construction of, in particular, railways, roads and paths, with supporting grids placed on the ground, lined up alongside one another and filled with bulk material, each of which is open and angled with a front side and a normally horizontal base part and at least are lined at the front with a flat geocompatible product, according to the preamble of claim 1, and a method for creating a secured banquet during the construction of, in particular, railways, roads and paths using at least one device of the type mentioned above, according to the preamble of claim 7.
The device according to the invention and the method according to the invention are used, for example, in the construction of edge paths on slopes and / or for the stabilization of shoulders of railway and road bodies in slip zones.
A device of the type mentioned is known from EP-B-0 197 000 and / or CH-A-666 510. From DE-3 912 710 the fastening of wall elements of an essentially vertical retaining wall of a fill applied to a level is known to prevent the retaining wall from sliding sideways. A disadvantage of these two known types of devices is that they are fixed in the fill, i.e. above the formation due to reinforcement inserts made of geocompatible make inserted in the fill. Such a fixation above the formation is sufficient for stable subsoil and low loads, but usually does not withstand the higher weight and the higher load (especially considering the often critical slope stability) when building railways, roads and paths.
Vertical flexibility of the retaining wall over longer distances is probably desirable in order to allow the retaining wall to follow large-scale terrain movements which could otherwise lead to overstressing and thus damage.
In the retaining wall known from DE-3 912 710, from a certain height of the retaining wall, the bending stiffness of the supporting piles at the transition point between the formation and the wall elements is not sufficient to hold the retaining wall steadily, and the rearward hangings of the retaining wall that are then required are complex. The local horizontal flexibility of the retaining wall in all joints between the wall elements is actually undesirable and can only be regarded as a minor evil, which is accepted to avoid cracks and breaks in the brittle wall elements.
In addition, it is essential to first insert the holding elements into the subsoil of the formation and only then to attach the wall elements to the support piles, because it is not possible without great risk of damage to drill through the wall elements, to ram, to drive the support piles and otherwise work. As a result, it is necessary to insert the row of support piles with sufficient dimensional accuracy into the subsoil of the formation so that the wall elements can be attached to them.
At all without reinforcement from a geocompatible make, narrow grids of the type known from EP-B-0 197 000 and / or CH-A-666 510 are stable only in very favorable subsurface conditions, and such favorable conditions are in most cases where a banquet security system is required at all, not before.
The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset with which the disadvantages mentioned can be overcome.
In particular, no fixation should be required by means of back hangings inserted in the fill. When building railways, roads and paths, and especially when creating banquets next to tracks that are in operation, there is usually no space for installing such reinforcement inserts from a geocompatible manufacturer, since digging work is only permitted on the edge and to a very limited extent and the rear hooks cannot be inserted over a sufficient length.
In particular, to secure unstable banquets in railway, road and path construction, when building edge paths on slopes and / or to stabilize shoulders of railway and road bodies in slippery areas, the side closure of the fill due to the high weight and high load taking into account the often critical slope stability, no local flexibility, but only flexibility over longer distances.
This object is achieved in a device of the type mentioned by the combination of features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the device according to the invention are defined in the dependent claims 2 to 6.
A method according to the invention for creating a secured banquet using at least one device of the type defined in claim 1 is defined in the dependent claim 7. Advantageous developments of the method according to the invention are defined in the dependent claims 8 and 9.
In connection with the present invention, the term "flat geocompatible product" includes not only geocompatible textile products in the narrow sense, but also their geocompatible, possibly non-textile equivalents, such as, for example, gratings, membranes or honeycomb structures, in particular also metal meshes.
In connection with the present invention, the term "vertical holding element" encompasses various types of profiles made of steel, concrete or wood, which can be inserted into the ground, for example by ramming or drilling, piles and their equivalents, for example railroad rail parts, normally without, but if necessary also with additional ones mortar.
The term “tension element” encompasses various types of tension piles or tie rods that can be inserted into the ground by ramming or drilling, optionally with or without prestressing, optionally with or without mortar.
The device according to the invention thus essentially consists of open, angular, longitudinally arranged support grids, a flat geocompatible product and bulk material held therein, if necessary in several layers. The support grids are fixed in the construction by more or less vertical holding elements, preferably rammed or drilled into the subsurface, which, depending on the geomechanical requirements, can optionally be retained with the aid of inclined tensile elements rammed or drilled into the subsurface.
The device according to the invention offers the following advantages over the prior art:
The open, angular support grids placed on the formation and lined up alongside one another are basically inherently stable together with their filling with heavy bulk material.
The holding elements fix the filled support grids in the ground under the formation by dowelling and rear suspension and thus prevent the support grids from slipping outwards on the formation. The support grids can also be additionally secured to prevent them from sliding horizontally with respect to the holding elements after they have been moved with the aid of tension or pressure elements.
The support grids can also be fixed to the holding elements only by simple lateral contact and therefore do not need to be rigidly connected to them, but they can be displaceable thereon in the vertical direction. Additional fixing elements only need to prevent the lateral (horizontal), but not the vertical displacement between the support grid and the holding element. Thus, the support grids, which are lined up alongside one another on the row of stems of the holding elements, form a type of head beam which, like the support grilles themselves, has little local flexibility.
However, the vertical displaceability of the support grids on the holding elements results in a flexibility of the structure essentially in the vertical direction over longer distances, which on the one hand allows the support grids to sit down without jamming or "hanging up" on the holding elements and this considerably on the other hand allows the whole structure to follow large-scale terrain movements. For the same reason, the holding elements are not support piles for absorbing vertical loads from the support grids.
The dimensional accuracy of the position of the holding elements plays no decisive role in any direction (lengthways, crossways or in height). The holding elements can be embedded at more or less any location in the bulk body, which in turn allows the use of very simple and inexpensive holding elements, for example rammed elements. The holding elements can also be driven as desired before or after the support grid is placed on the formation without particular dimensional accuracy in the subsurface of the formation.
Thus, a high degree of dimensional accuracy is not required when placing the vertical holding elements, and the position of the vertical holding elements may vary depending on the procedure for laying them and on the properties of the subsurface, without affecting the adjustment of the support grids, since this is in longitudinal and Transverse direction takes place regardless of the dimensional accuracy of the position of the vertical holding elements.
As a result, simple operations without great precision, such as simple ramming methods, can be used to move the vertical holding elements. The tolerance for the placement of the vertical holding elements transversely and longitudinally to the direction of the banquet securing easily reaches about +/- 10 cm with the invention, while the tolerance is about ten times less in conventional working methods, which excludes various simple displacement methods. Support grids and holding elements can be placed and dimensioned independently of one another with great tolerance, which gives the execution of the construction project an extraordinarily favorable flexibility.
In particular, the holding elements can be arranged at any intervals adapted to the respective geomechanical requirements without requiring corresponding changes in the arrangement of the support grids.
The aim of the process is to secure banquets with simple, quickly relocatable and mountable elements on the one hand, and to use bulk material, in particular also reused material such as old ballast, broken concrete rubble etc. and to use it as a load-bearing component of the support grid. The bulk material is not just a filler or a backfill, but it serves to stiffen the support grid and to embed the vertical holding element and thus becomes a structurally active building material.
The device according to the invention and the method according to the invention also result in the advantage that the support elements are easy to fill.
Training examples of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings, elements and parts corresponding to one another being provided with the same designations in all the figures. Show it:
1 shows a schematically illustrated cross section through a banquet security device with a device according to the invention in railway construction;
2 shows a schematically illustrated cross section through a banquet security device with a device according to the invention in road and path construction;
3 shows a schematically illustrated cross section through a banquet securing device or shoulder widening with a plurality of layers of support grids of the device according to the invention installed one above the other;
4 shows a schematically illustrated perspective view of the device according to the invention;
5a shows a schematically illustrated perspective view of a first embodiment of a fixation of a vertical holding element to a support grid of the device according to the invention;
5b shows a schematically illustrated side view of the design of the fixation shown in FIG. 5a;
6a shows a schematically illustrated perspective view of a second embodiment of a fixation of a vertical holding element to a support grid of the device according to the invention;
6b shows a schematically illustrated side view of the design of the fixation shown in FIG. 6a;
7a to 7g each show schematically cross-sectional configurations of vertical holding elements of a device according to the invention;
and
8a to 8g each schematically shown cross-sectional configurations of oblique tension elements of a device according to the invention.
1 to 3, an overall device 1 for securing unstable banquets on slopes 11 is shown. With the device 1, deeper sliding surfaces 12 can also be stabilized.
The device 1 can be used, for example, in railway construction as shown in FIG. 1, or in road and path construction, for example, as shown in FIG. 2, as a mere measure for securing banquets or also for the purpose of widening the border, walkways or traffic routes. At higher banquets, e.g. in connection with widening of the edge path, the device 1 enables, for example, a multi-layer installation as shown in FIG. 3. For further illustration, a device 1 is shown schematically in perspective view on a banquet on a slope in FIG. 4.
The device 1 comprises an angular support grid 2 with a front side 21, normally a horizontal bottom part 22 and guy hooks 6, a grid insert 7 and vertical holding elements 3 going through the bottom parts 22 of the support grid 2, which, if geomechanically required, are retained with tension elements 4. An additional fixation 5 against horizontal displacement between the support grid 2 and the vertical holding element 3 is possible, but is not required in the standard case. The support grid 2 is filled with coarse-grained bulk material 8, which together with the vertical holding elements 3 and optionally with tension elements 4, makes up the entire device 1.
Vertical displacements of the support grid 2 with respect to the vertical holding element 3 are possible, so that no critical additional loads are transmitted to the holding element 3, particularly in the case of subsidence.
The construction is made from a flat surface 9, the width of which must correspond at least to the support width of the support grid 2. Behind it, the steepest possible excavation slope 10 is created. The vertical holding elements 3 are introduced either from the original slope 11 or only from the level 9 and protrude far beyond the level 9 in order to ensure their sufficient embedding in the filling material 8. In the case of single-layer banquets, for example according to FIGS. 1 and 2, the oblique tension elements 4 are displaced from only a small excavation 2 from a small excavation which extends below the level 9. In the case of multilayer banquets, for example according to FIG. 3, the tension element 4 is also installed higher from the excavation embankment 10.
The support grid 2 generally consists of a corrosion-protected steel grid and is essentially L-shaped with an inclination of the front side 21 towards the base part 22, which is approximately 60 ° to 90 °. The flat geocompatible product 7 is, for example, a geotextile insert or a geogrid and has the purpose of retaining the filling material 8. The opening widths of the geocompatible product 7 are matched to the grain diameter of the filling material 8. Since in general coarse filler material 8 (gravel, rubble) is installed and the holding elements are at a large distance from one another in relation to their diameter, the device 1 is permeable as a whole, so that water flowing in from the railway or road body is unimpeded as with a normal embankment can drain off.
In contrast to dense banquets, there is no damming and no concentrated discharge from openings etc.
The vertical holding elements 3 can consist of rammed steel profiles such as double-T profiles, rail profiles, pipes, rods and the like, or also of concrete or wooden profiles of round or square design, as described below in connection with FIGS. 7a to 7g is described in more detail. For example, the holding elements 3 can be rammed in or can also be moved into predrilled holes. For additional consolidation and stabilization, additional mortar is indicated for pipes (rammed or drilled) and for rod profiles set in pre-drilled holes.
The inclined tension elements 4 are installed as required by earth mechanics. These tension elements 4 can consist, for example, of rammed and pretensioned rod or rope anchors, or of rammed or staggered and usually mortared pipe and rod anchors, or of rope anchors which are generally staggered into predrilled holes and mortared, as will be described in more detail below in connection with FIGS. 8a to 8g. Combinations of these with pipe anchors are also possible.
Fixations between the bottom part 22 of the support grid 2 and the vertical holding elements 3 are necessary in particular in the case of poor filling material 8 and / or high horizontal pressure forces acting from behind on the support grid 2 and backfill 8. Such fixings, generally designated 5, are, for example, pressure elements, such as the wedge-shaped element shown schematically in FIGS. 5a and 5b, which fixes the vertical holding element 3 by clamping action on the support grid 2, or, for example, brackets subjected to tension, such as that in FIGS. 6a and 6b schematically shown U-shaped element which encloses the vertical holding element 3 and is fixed to the support grid 2 with a fastening nut.
7a to 7g schematically show examples of cross sections of a vertical holding element 3: Such a cross section is, for example, H-shaped in Fig. 7a, shaped like a railroad track in Fig. 7b, ring-shaped in Fig. 7c like a pipe 7d circular as in a rod, in FIG. 7e square as in a prism, in FIG. 7f again ring-shaped as in a pipe and additionally provided with mortar filling and coating, in FIG. 7g again circular as in a rod and additionally provided with mortar coating, a combination of designs according to FIGS. 7f and 7g is also possible and the design according to FIG. 7f can be used as an outer casing or infiltration tube.
8a to 8g schematically show examples of cross sections of an oblique tension element 4: Such a cross section is, for example, circular in FIG. 8a as in the case of a rod, in FIG. 8b consisting of several circular sections as in the case of a wire rope, in FIG. 8c ring-shaped like a pipe, in Fig. 8d (in a schematic representation) from a rammable tie rod with rod or cable pull and pulling or
Bracing transverse anchor point consisting, in Fig. 8e again circular like a rod and additionally provided with mortar covering, in Fig. 8f again consisting of several circular sections as with a wire rope and additionally provided with mortar covering, in Fig. 8g again ring-shaped like in a pipe and additionally provided with mortar filling and coating, again a combination of the design according to FIG. 8e or
8f with the design according to FIG. 8g is possible and the design according to FIG. 8g can be used as an outer jacket or infiltration tube.
List of reference numbers
1 holding device
2 angular support grid
3 Vertical holding element
4 tension element (optional)
5 fixing element (optional)
6 guy hooks to angled support grid
7 geocompatible make (geotextile insert,
geogrid)
8 bulk material
9 formation
10 steep excavation slopes
11 unstable slopes
12 sliding surface for slipping problems
21 Front of the support grid
22 bottom part of the support grid