CH714941B1

CH714941B1 - Support structure to protect against avalanches, rockfalls and landslides.

Info

Publication number: CH714941B1
Application number: CH00547/18A
Authority: CH
Inventors: Krummenacher Werner; Krummenacher Roger; Schollmayer Martin; Heintzmann Philipp; stolz Martin
Original assignee: Gebr Krummenacher Immobilien & Verwaltungs Ag
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2018-04-30
Publication date: 2021-07-15
Also published as: CH714941A2; EP3564441B1; EP3564441A1

Abstract

Stützwerk (10) zum Schutz vor Lawinen, Steinschlägen und Erdrutschen umfassend eine Roststruktur (20), wobei die Roststruktur (20) Balken (30) und Dämpfungsbleche (40) umfasst, wobei die Dämpfungsbleche (40) derart auf den Balken (30) angebracht sind, dass die Dämpfungsbleche (40) im operativen Zustand hangzugewandt sind und mit den Balken (30) verbunden sind. Des Weiteren umfasst das Stützwerk (10) ein Trägerelement (50), welches mit den Balken (30) verbunden ist; und mindestens einer Stütze (60) mit einem Federelement (70), wobei die Stütze (60) mit dem Trägerelement (50) wirkverbunden ist.Supporting structure (10) for protection against avalanches, rockfalls and landslides, comprising a grate structure (20), the grate structure (20) comprising beams (30) and damping plates (40), the damping plates (40) being attached to the beam (30) in this way are that the damping plates (40) face the slope in the operative state and are connected to the beams (30). Furthermore, the supporting structure (10) comprises a carrier element (50) which is connected to the beam (30); and at least one support (60) with a spring element (70), the support (60) being operatively connected to the carrier element (50).

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bautechnik im Bereich der Lawinenverbauung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Stützwerk sowie die Verwendung eines solchen Stützwerks zum Lawinen- und Geröllschutz. The invention relates to the field of civil engineering in the field of avalanche barriers. In particular, the present invention relates to a supporting structure and the use of such a supporting structure for avalanche and rubble protection.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Lawinenverbauungen im Anbruchgebiet haben die Aufgabe den Anbruch von Schneelawinen zu verhindern. Dazu werden mehrere Reihen Stützwerke im Anbruchgebiet der Lawine verbaut. Grundsätzlich sind im Stand der Technik zwei Arten von Verbauungen bekannt, nämlich starre und nachgiebige Stützwerke. Avalanche barriers in the starting area have the task of preventing the onset of snow avalanches. For this purpose, several rows of supporting structures will be built in the area where the avalanche begins. Basically, two types of structures are known in the prior art, namely rigid and flexible supporting structures.

[0003] Als starre Stützwerke werden Stahlschneebrücken mit einem Rost aus Stahl bezeichnet, welche von Lawinen, Erdrutschen und Steinschlägen ausgehende Belastungen mit nur geringer Deformation von wenigen Zentimetern aufnehmen und den Schnee somit im Lawinenhang festhalten. Im Allgemeinen bestehen Stahlschneebrücken aus einen Rost aus horizontalen Balken und talwärts-weisenden Stützen. Da die kriechenden und gleitenden Schneemassen dabei einen hohen statischen Druck auf die Schneebrücken ausüben, werden die Stützen durch stabile Betonfundamente am Boden befestigt. Stahlschneebrücken verhindern bereits im Anbruchgebiet das Losreissen einer Lawine indem die Schneedecke abgestützt wird. Steel snow bridges with a grate made of steel are referred to as rigid supporting structures, which absorb loads emanating from avalanches, landslides and rockfalls with only slight deformation of a few centimeters and thus hold the snow in the avalanche slope. In general, steel snow bridges consist of a grid of horizontal beams and supports pointing downwards. Since the crawling and sliding snow masses exert a high static pressure on the snow bridges, the supports are attached to the ground by stable concrete foundations. Steel snow bridges prevent an avalanche from breaking loose by supporting the snow cover.

[0004] Nachgiebige Stützwerke, wie beispielsweise Schneenetze können der Bewegung des Schnees aufgrund ihres Aufbaus über mehrere Dezimeter folgen. Schneenetze sind durch ihre hohe Flexibilität relativ unempfindlich gegen Beschädigung durch Steinschläge. Resilient support structures, such as snow nets, can follow the movement of the snow over several decimeters due to their structure. Due to their high flexibility, snow nets are relatively insensitive to damage from falling rocks.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0005] Des Öfteren bestehen Lawinenverbauungen in steinschlaggefährdeten Anbruchgebieten aus einer Kombination aus Schnee- oder Steinschlagschutznetzen und Stahlschneebrücken. Schnee- oder Steinschlagschutznetze sind jedoch aus wirtschaftlicher Sicht bezüglich Nutzungsdauer, Investitions- und Unterhaltskosten wesentlich nachteiliger als Stahlschneebrücken, welche eine Lebensdauer von bis zu 100 Jahren aufweisen können. Allerdings werden Stahlschneebrücken durch Steinschläge öfter zerstört oder beschädigt als Schneeschutznetze. Dies ist häufig durch die Bauart klassischer Stahlschneebrücken bedingt. Die horizontalen Balken, welche zwei Träger verbinden, werden häufig von Steinen oder Felsbrocken durchstossen oder derart verformt, dass der Nutzen der Stahlschneebrücke stark reduziert wird. [0005] Avalanche barriers often consist of a combination of snow or rockfall protection nets and steel snow bridges in areas at risk of falling rocks. From an economic point of view, however, snow or rockfall protection nets are significantly more disadvantageous in terms of service life, investment and maintenance costs than steel snow bridges, which can have a service life of up to 100 years. However, steel snow bridges are more often destroyed or damaged by falling rocks than snow protection nets. This is often due to the design of classic steel snow bridges. The horizontal beams that connect two girders are often pierced by stones or boulders or deformed in such a way that the use of the steel snow bridge is greatly reduced.

[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung den Stand der Technik im Bereich der Lawinen- und Steinschlagverbauungen weiterzuentwickeln und vorzugsweise die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. In vorteilhaften Ausführungsformen können durch die vorliegende Erfindung stabilere Stützwerke bereitgestellt werden, welche eine höhere Lebensdauer und geringere Reparaturkosten aufweisen als herkömmliche Stahlschneebrücken. It is therefore the object of the invention to further develop the prior art in the field of avalanche and rockfall barriers and preferably to overcome the disadvantages of the prior art. In advantageous embodiments, the present invention can provide more stable supporting structures which have a longer service life and lower repair costs than conventional steel snow bridges.

[0007] In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen werden Steinschlagenergien signifikant abgeschwächt und der dynamische Spitzendruck eines Steinschlags reduziert. In further advantageous embodiments, rockfall energies are significantly weakened and the dynamic peak pressure of a rockfall is reduced.

[0008] Diese Aufgaben werden in allgemeiner Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. These objects are achieved in a general manner by the subject matter of the independent claims.

[0009] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen, sowie der Offenbarung insgesamt. [0009] Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and the disclosure as a whole.

[0010] In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Stützwerk zum Schutz vor Lawinen, Steinschlägen und Erdrutschen umfassend eine Roststruktur, wobei die Roststruktur Balken umfasst. Auf den Balken sind Dämpfungsbleche angebracht, welche im operativen Zustand hangzugewandt sind. Somit bilden die Balken und Dämpfungsbleche einen Schichtaufbau, wobei die Dämpfungsbleche die oberste Schicht bilden und einem etwaigen Steinschlag direkt exponiert sind. Ein solches Stützwerk umfasst typischerweise Kreuzungspunkte von Balken und Dämpfungsblechen. Die Dämpfungsbleche sind mit den Balken verbunden. Das Stützwerk umfasst weiter ein Trägerelement, welches mit den Balken wirkverbunden ist. Typischerweise sind die Balken auf dem Trägerelement angebracht, wodurch das Stützwerk einen Schichtaufbau aufweist bei welchem das Trägerelement die untere Schicht, die Balken die mittlere Schicht und die Dämpfungsbleche die obere Schicht bilden. Zusätzlich umfasst das erfindungsgemässe Stützwerk mindestens eine Stütze mit einem Federelement, die mit dem Trägerelement wirkverbunden ist. In a first aspect, the invention relates to a supporting structure for protection against avalanches, rockfalls and landslides comprising a grate structure, the grate structure comprising bars. Damping plates are attached to the beams, which face the slope in the operative state. The beams and damping plates thus form a layer structure, with the damping plates forming the top layer and being directly exposed to any stone impact. Such a supporting structure typically includes intersection points of beams and damping plates. The damping plates are connected to the beams. The support structure further comprises a carrier element which is operatively connected to the beam. Typically, the beams are attached to the carrier element, whereby the support structure has a layer structure in which the carrier element forms the lower layer, the beams form the middle layer and the damping plates form the upper layer. In addition, the support structure according to the invention comprises at least one support with a spring element, which is operatively connected to the carrier element.

[0011] Ein Rost oder eine Roststruktur im Sinne der Erfindung wird durch mehrere, sich kreuzende Elemente, im vorliegenden Fall Balken und Dämpfungsbleche, gebildet und weist daher im Gegensatz zu einem Gitter einen Schichtaufbau auf. A grate or a grate structure within the meaning of the invention is formed by several intersecting elements, in the present case bars and damping plates, and therefore, in contrast to a grid, has a layer structure.

[0012] Dass die Dämpfungsbleche im operativen Zustand hangzugewandt sind bedeutet im Sinne der Erfindung, dass diese auf den Balken angebracht sind und somit direkt einem etwaigen Steinschlag exponiert sind. Somit bilden die Dämpfungsbleche im Schichtaufbau der Roststruktur die obere Schicht. The fact that the damping plates are facing the slope in the operative state means in the context of the invention that they are attached to the beam and are thus directly exposed to any rockfall. The damping plates thus form the upper layer in the layer structure of the grate structure.

[0013] Vorzugsweise ist die Verbindung von Dämpfungsblechen und Balken kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig und umfasst bevorzugt Schrauben-, Nieten-, Schweiss-, Klebe- oder ähnliche Verbindungen. Preferably, the connection of damping plates and bars is non-positive, positive or cohesive and preferably comprises screw, rivet, weld, adhesive or similar connections.

[0014] In vorteilhaften Ausführungsformen ist die mindestens eine Stütze gewinkelt zu dem Trägerelement angeordnet. Der Winkel kann dabei auf die jeweiligen topografischen Bedingungen angepasst werden und liegt typischerweise zwischen 50° und 80°, vorzugsweise zwischen 60° und 70°. In advantageous embodiments, the at least one support is arranged at an angle to the carrier element. The angle can be adapted to the respective topographical conditions and is typically between 50 ° and 80 °, preferably between 60 ° and 70 °.

[0015] Typischerweise sind die Stützwerke im operativen Zustand mit einem oder mehreren Fundamenten, vorzugsweise aus Beton verbunden. Beispielsweise können die Stützwerke mit einer mit dem Fundament verbundenen Befestigung verschraubt, verschweisst oder verklebt werden. Im operativen Zustand weist die mindestens eine Stütze des Stützwerks talwärts und die Dämpfungsbleche sind dem Hang zugewandt. Typically, the supporting structures are connected in the operational state with one or more foundations, preferably made of concrete. For example, the supporting structures can be screwed, welded or glued to a fastening connected to the foundation. In the operative state, the at least one support of the supporting structure points downwards and the damping plates face the slope.

[0016] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die mindestens eine Stütze durch ein Gelenk schwenkbar mit dem Trägerelement wirkverbunden. Das Gelenk kann beispielsweise ein Scharniergelenk sein. In weiteren Ausführungsformen kann es sich bei dem Gelenk auch um ein Kugelgelenk, Zapfengelenk oder Sattelgelenk handeln. In a further advantageous embodiment, the at least one support is operatively connected to the carrier element in a pivotable manner by a joint. The joint can be a hinge joint, for example. In further embodiments, the joint can also be a ball joint, pivot joint or saddle joint.

[0017] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Trägerelement des Stützwerks einen oder mehrere Träger. Die Träger können dabei quer, insbesondere senkrecht, zu den Balken angeordnet sein. Typischerweise umfasst das Trägerelement zwei oder mehrere Träger, welche parallel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise bilden die Träger die seitliche Begrenzung des Trägerelements und sind mit den Balken an deren Enden oder zumindest im Bereich deren Enden mit den Balken verbunden. In weiteren Ausführungsformen kann das Trägerelement einen offenen, insbesondere einen U-förmigen, oder geschlossenen Rahmen bilden oder mehrere, vorzugsweise zwei, parallel angeordnete Träger umfassen. Beispielsweise kann das Trägerelement aus einem Quer- und zwei Längsträgern bestehen, oder aus zwei Quer- und zwei Längsträgern, welche jeweils miteinander verbunden sind. In preferred embodiments, the carrier element of the supporting structure comprises one or more carriers. The carriers can be arranged transversely, in particular perpendicular, to the beams. Typically, the carrier element comprises two or more carriers which are arranged parallel to one another. The beams preferably form the lateral delimitation of the beam element and are connected to the beams at their ends or at least in the region of their ends with the beams. In further embodiments, the carrier element can form an open, in particular a U-shaped, or closed frame or comprise several, preferably two, carriers arranged in parallel. For example, the carrier element can consist of one transverse and two longitudinal beams, or of two transverse and two longitudinal beams, which are each connected to one another.

[0018] In weiteren Ausführungsformen können die Dämpfungsbleche kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig an im Wesentlichen jedem Kreuzungspunkt mit den Balken verbunden sein. Typischerweise können an jeder Verbindung zwischen Balken und Dämpfungsblechen Grenzzugkräfte und Grenzscherkräfte von 80 bis 120 kN, vorzugsweise 95 bis 105 kN übertragbar sein. Dadurch wird eine besonders massive Roststruktur erreicht. In further embodiments, the damping plates can be non-positively, positively or cohesively connected to the bars at essentially every intersection point. Typically, limit tensile forces and limit shear forces of 80 to 120 kN, preferably 95 to 105 kN, can be transmitted at every connection between the beam and damping plates. This results in a particularly massive rust structure.

[0019] Bevorzugt umfasst die Verbindung zwischen Balken und Dämpfungsblechen Schraubverbindungen der Festigkeitsklasse 4.6, 4.8 oder 5.8. Preferably, the connection between the beam and damping plates comprises screw connections of strength class 4.6, 4.8 or 5.8.

[0020] Die Dämpfungsbleche weisen in besonders bevorzugten Ausführungsformen einen U-förmigen, rechteckigen, dreieckigen, trapezförmigen oder parabelförmigen Querschnitt auf. Dadurch kann eine Dämpfwirkung erzielt, und der dynamische Spitzendruck infolge eines Steinschlags signifikant reduziert werden. Des Weiteren können die Dämpfungsbleche an der Oberseite, d.h. an der von den Balken wegweisenden Seite, eine konvexe oder konkave Wölbung aufweisen. Bei einem Steinschlag kann diese verformt und damit die Aufschlagenergie eines etwaigen Steinschlags zumindest teilweise absorbiert werden. In particularly preferred embodiments, the damping plates have a U-shaped, rectangular, triangular, trapezoidal or parabolic cross-section. In this way, a damping effect can be achieved and the dynamic peak pressure due to stone impact can be significantly reduced. Furthermore, the damping plates can have a convex or concave curvature on the upper side, i.e. on the side facing away from the beams. In the event of a rockfall, this can be deformed and thus the impact energy of a possible rockfall can be at least partially absorbed.

[0021] In einigen Ausführungsformen, weisen die Dämpfungsbleche im Querschnitt eine Höhe von 30 bis 400 mm, bevorzugt 50 bis 200 mm und eine Breite von 30 bis 300 mm, bevorzugt 80 bis 150 mm auf. Typischerweise weist das Gitter einer erfindungsgemässen Stahlschneebrücke eine Länge von 0.5 bis 10 m und einer Höhe von 0.5 bis 5 m auf. In some embodiments, the damping plates in cross section have a height of 30 to 400 mm, preferably 50 to 200 mm and a width of 30 to 300 mm, preferably 80 to 150 mm. The grid of a steel snow bridge according to the invention typically has a length of 0.5 to 10 m and a height of 0.5 to 5 m.

[0022] In einer weiteren Ausführungsform weist die mindestens eine Stütze ein erstes und ein zweites Stützelement auf, welche ineinander verschiebbar ausgestaltet sind und wobei das Federelement ganz oder teilweise im Inneren mindestens eines der beiden Stützelemente angeordnet ist. Beispielsweise kann mindestens eines der beiden Stützelemente als Hohlkörper ausgestaltet sein, in welchen das andere Stützelement verschiebbar einbringbar ist. Es können auch beide Stützelement als Hohlkörper ausgestaltet sein, wobei eines der Stützelemente einen kleineren Durchmesser oder kleinere Kantenlängen aufweist als das andere Stützelement. In solchen Ausführungsformen weist eines der Stützelemente typischerweise ein Zwischenblech auf, welches beispielsweise eingeschweisst sein kann, an welchem das Federelement befestigt ist oder auf welchem das Federelement aufliegt. Solche Ausführungsformen sind besonders vorteilhaft, da das Federelement durch seine Anordnung von äusseren Einwirkungen, wie Witterung und Eisablagerungen, geschützt ist. In a further embodiment, the at least one support has a first and a second support element which are designed to be displaceable within one another and wherein the spring element is arranged wholly or partially in the interior of at least one of the two support elements. For example, at least one of the two support elements can be designed as a hollow body, into which the other support element can be slidably introduced. Both support elements can also be designed as hollow bodies, one of the support elements having a smaller diameter or smaller edge lengths than the other support element. In such embodiments, one of the support elements typically has an intermediate plate, which can be welded, for example, to which the spring element is attached or on which the spring element rests. Such embodiments are particularly advantageous because the arrangement of the spring element protects it from external influences such as weather and ice deposits.

[0023] Das Federelement weist in vorteilhaften Ausführungsformen eine Federsteifigkeit von 700 bis 2500 N/mm, bevorzugt 1200 bis 1800 N/mm auf. In advantageous embodiments, the spring element has a spring stiffness of 700 to 2500 N / mm, preferably 1200 to 1800 N / mm.

[0024] In weiteren Ausführungsformen besteht die Roststruktur, das Trägerelement und/oder die mindestens eine Stütze aus Stahl, Holz oder Stahlbeton. In further embodiments, the grate structure, the carrier element and / or the at least one support made of steel, wood or reinforced concrete.

[0025] In bevorzugten Ausführungsformen bestehen die Balken aus Stahl mit einem Flächenträgheitsmoment zur Hauptbelastungsrichtung von 300 bis 900 cm<4>, bevorzugt 500 bis 700 cm<4>und/oder die Dämpfungsbleche aus Stahl mit einem Flächenträgheitsmoment zur Hauptbelastungsrichtung von 500 bis 1500 cm<4>, bevorzugt 800 bis 1200 cm<4>. In preferred embodiments, the bars are made of steel with a geometrical moment of inertia to the main loading direction of 300 to 900 cm 4, preferably 500 to 700 cm 4 and / or the damping plates are made of steel with a geometrical moment of inertia to the main loading direction of 500 to 1500 cm 4, preferably 800 to 1200 cm 4.

[0026] Beispielsweise können die Balken aus Stahl der Sorte S355 und/oder die Dämpfungsbleche aus Stahl der Sorte S235 bestehen. For example, the bars made of steel of the type S355 and / or the damping plates made of steel of the type S235.

[0027] In weiteren Ausführungsformen sind die Balken und/oder die Träger im Querschnitt H-förmig, kreisförmig, rechteckig, dreieckig oder elliptisch. In further embodiments, the bars and / or the carriers are H-shaped, circular, rectangular, triangular or elliptical in cross section.

[0028] Typischerweise sind die Dämpfungsbleche elastisch und/oder plastisch verformbar. The damping plates are typically elastically and / or plastically deformable.

[0029] In weiteren Ausführungsformen sind die Balken im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Balken können ausserdem im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht, zu dem Trägerelement angeordnet und/oder quer, insbesondere senkrecht zu den Dämpfungsblechen angeordnet sein. Im operativen Zustand verlaufen die Balken somit im Wesentlichen horizontal zum Hang und die Dämpfungsbleche im Wesentlichen vertikal zum Hang. In Ausführungsformen, bei welchen wie oben beschrieben das Trägerelement einen offenen oder geschlossenen Rahmen aufweist, können die Balken parallel zum horizontalen Teil des Rahmens und quer, insbesondere senkrecht zum vertikalen Teil des Rahmens verlaufen. In further embodiments, the bars are arranged essentially parallel to one another. The bars can also be arranged essentially transversely, in particular perpendicularly, to the carrier element and / or transversely, in particular perpendicularly, to the damping plates. In the operative state, the bars thus run essentially horizontally to the slope and the damping plates essentially run vertically to the slope. In embodiments in which, as described above, the carrier element has an open or closed frame, the bars can run parallel to the horizontal part of the frame and transversely, in particular perpendicular to the vertical part of the frame.

[0030] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines oben beschriebenen, erfindungsgemässen Stützwerks zum Schutz vor Lawinen, Steinschlägen und Erdrutschen, vorzugsweise im Anrissgebiet von Lawinen. Another aspect of the invention is the use of a support structure according to the invention as described above for protection against avalanches, rockfalls and landslides, preferably in the starting area of avalanches.

Kurze Erläuterung der FigurenBrief explanation of the figures

[0031] Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Beschreibung werden Aspekte der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemässen Stützwerks gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Aufsicht eines erfindungsgemässen Stützwerks gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 eine Aufsicht auf einer erfindungsgemässen Roststruktur gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 einen detaillierten schematischen Ausschnitt eines erfindungsgemässen Stützwerks gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 5 Querschnitte verschiedener erfindungsgemässer Dämpfungsbleche gemäss weiteren Ausführungsformen der Erfindung.Aspects of the invention are explained in more detail on the basis of the exemplary embodiments shown in the following figures and the associated description. 1 shows a schematic side view of a supporting structure according to the invention according to an embodiment of the invention; 2 shows a schematic plan view of a supporting structure according to the invention according to a further embodiment of the invention; 3 shows a plan view of a grate structure according to the invention according to a further embodiment of the invention; 4 shows a detailed schematic section of a supporting structure according to the invention according to a further embodiment of the invention; and FIG. 5 shows cross sections of various damping plates according to the invention according to further embodiments of the invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

[0032] Die in Figur 1 dargestellte schematische Ansicht zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Stützwerks 10 im operativen Zustand. Das Stützwerk 10 zum Schutz vor Lawinen, Steinschlägen und Erdrutschen umfasst eine Roststruktur 20 mit Balken 30 und Dämpfungsblechen 40 (Figur 1 zeigt nur eines der Dämpfungsbleche). Die Dämpfungsbleche 40 sind mit den Balken 30 verbunden und im dargestellten operativen Zustand hangzugewandt angeordnet. Die Roststruktur 20 umfasst weiter ein Trägerelement 50, welches in der vorliegenden Ausführungsform quer, beispielsweise senkrecht, zum Hang angeordnet und mit den Balken 30 verbunden ist. In der Figur 1 ist der Schichtaufbau der Roststruktur 20 exemplarisch dargestellt. Das Trägerelement 50 bildet dabei die untere Schicht, die Balken 30 die mittlere Schicht und die Dämpfungsbleche 40 die obere Schicht. Das erfindungsgemässe Stützwerk umfasst des Weiteren eine Stütze 60 mit einem Federelement 70, wobei die Stütze mit dem Trägerelement 50 in Wirkverbindung steht. Die Stütze 60 der gezeigten Ausführungsform ist einstückig ausgebildet und das Federelement 70 ist zumindest teilweise ausserhalb der Stütze 60 angeordnet. Wie in der Figur 1 gezeigt, kann das Federelement 70 direkt mit den Trägerelement 50 verbunden sein. Alternativ, kann zwischen dem Federelement 70 ein Gelenk angeordnet sein, wobei dann die Stütze 60 schwenkbar mit dem Trägerelement 50 wirkverbunden ist. Vorteilhaft umfasst das Stützwerk 10 zwei oder sogar mehrere Stützen 60. The schematic view shown in Figure 1 shows an embodiment of a support structure 10 according to the invention in the operative state. The supporting structure 10 for protection against avalanches, rockfalls and landslides comprises a grate structure 20 with bars 30 and damping plates 40 (FIG. 1 shows only one of the damping plates). The damping plates 40 are connected to the beams 30 and, in the operational state shown, are arranged facing the slope. The grate structure 20 further comprises a carrier element 50 which, in the present embodiment, is arranged transversely, for example perpendicularly, to the slope and connected to the beams 30. The layer structure of the grate structure 20 is shown as an example in FIG. The carrier element 50 forms the lower layer, the beams 30 the middle layer and the damping plates 40 the upper layer. The support structure according to the invention further comprises a support 60 with a spring element 70, the support being in operative connection with the carrier element 50. The support 60 of the embodiment shown is designed in one piece and the spring element 70 is arranged at least partially outside the support 60. As shown in FIG. 1, the spring element 70 can be connected directly to the carrier element 50. Alternatively, a hinge can be arranged between the spring element 70, the support 60 then being operatively connected to the carrier element 50 in a pivotable manner. The supporting structure 10 advantageously comprises two or even more supports 60.

[0033] In der Figur 2 ist eine schematische Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Stützwerks 11 dargestellt. Das Trägerelement 51 umfasst in der dargestellten Ausführungsform zwei Träger 51a und 51b, welche einen H-förmigen Querschnitt aufweisen, wie es beispielsweise für dem Fachmann geläufige Stahlprofilträger üblich ist. Die Träger 51a und 51b in der gezeigten Ausführungsform sind jeweils im Wesentlichen an den Enden der Balken 31 mit diesen verbunden. Die Dämpfungsbleche 41, welche mit den Balken 31 verbunden sind, sind in der vorliegenden Ausführungsform quaderförmig ausgestaltet und weisen typischerweise einen Hohlraum auf. Die Stütze umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel ein erstes Stützelement 61a und ein zweites Stützelement 61b, welche ineinander verschiebbar ausgestaltet sind. Beide Stützelemente 61a und 61b sind zumindest im Einschubbereich als Hohlkörper ausgestaltet. Das Federelement 71 ist vollständig im Inneren der Stützelemente 61a und 61b angeordnet und ist somit vor äusseren Einflüssen geschützt. Alternativ kann ein erfindungsgemässes Stützwerk 11 auch zwei oder mehr Stützen mit jeweils zwei Stützelementen und einem Federelement aufweisen, welche jeweils mit einem der beiden Träger 51a und 51b wirkverbunden sind. In FIG. 2, a schematic plan view of a further embodiment of a supporting structure 11 according to the invention is shown. In the embodiment shown, the carrier element 51 comprises two carriers 51a and 51b, which have an H-shaped cross section, as is customary, for example, for steel profile carriers familiar to a person skilled in the art. The supports 51a and 51b in the embodiment shown are each connected to the beams 31 essentially at the ends of the latter. The damping plates 41, which are connected to the beams 31, are cuboid in the present embodiment and typically have a cavity. In the exemplary embodiment shown, the support comprises a first support element 61a and a second support element 61b, which are designed to be displaceable within one another. Both support elements 61a and 61b are designed as hollow bodies, at least in the insertion area. The spring element 71 is arranged completely inside the support elements 61a and 61b and is thus protected from external influences. Alternatively, a support structure 11 according to the invention can also have two or more supports, each with two support elements and one spring element, which are each operatively connected to one of the two supports 51a and 51b.

[0034] In der Figur 3 ist eine schematische Aufsicht auf eine Roststruktur 22 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Trägerelement 52 bildet einen offenen, in diesem Fall nach unten offenen, U-förmigen Rahmen mit zwei vertikalen Trägern 52a und 52b und einem horizontalen Träger 52c, welche miteinander verbunden sind. Die Träger 52a und 52b sind dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Auf dem Trägerelement sind Balken 32 angeordnet, welche in der vorliegenden Ausführungsform quer zu den vertikalen Trägeren 52a und 52b angeordnet sind. Des Weiteren umfasst die dargestellte Roststruktur 22 mehrere Dämpfungsbleche 42, welche an im Wesentlichen jedem Kreuzungspunkt mit den Balken 32 durch Schraubverbindungen 80 befestigt sind. Ein erfindungsgemässes Stützwerk 12 zum Schutz vor Lawinen, Steinschlägen und Erdrutschen kann dabei beispielsweise zusätzlich zu der in Figur 3 gezeigten Roststruktur 22 eine, zwei oder je nach Bedarf mehrere Stützen mit einem Federelement umfassen (nicht gezeigt), wobei die Stützen typischerweise mit dem Trägerelement wirkverbunden sind und gegebenenfalls über ein Gelenk mit dem Trägerelement wirkverbunden sind. In the figure 3 is a schematic plan view of a grate structure 22 of a further embodiment of the invention is shown. The carrier element 52 forms an open, in this case downwardly open, U-shaped frame with two vertical carriers 52a and 52b and one horizontal carrier 52c, which are connected to one another. The carriers 52a and 52b are arranged essentially parallel to one another. Bars 32 are arranged on the carrier element, which in the present embodiment are arranged transversely to the vertical carriers 52a and 52b. Furthermore, the illustrated grate structure 22 comprises a plurality of damping plates 42, which are fastened at essentially every point of intersection with the beams 32 by means of screw connections 80. A supporting structure 12 according to the invention for protection against avalanches, rockfalls and landslides can, for example, in addition to the grate structure 22 shown in FIG and are optionally operatively connected to the carrier element via a joint.

[0035] In der Figur 4 ist ein vergrösserter Ausschnitt einer schematischen Seitenansicht eines erfindungsgemässen Stützwerks 13 gemäss einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Das Stützwerk 13 umfasst neben dem Trägerelement 53, den Balken 33 und den Dämpfungsblechen 43, mindestens eine Stütze, die ein erstes Stützelement 63a und ein zweites Stützelement 63b aufweist, welche ineinander verschiebbar ausgestaltet sind. Das erste Stützelement 63a ist hierbei derart ausgestaltet, dass es in das zweite Stützelement 63b verschiebbar ist. In der Figur 4 ist zudem ersichtlich, dass das erste Stützelement 63a einen geringeren Durchmesser oder eine geringere Kantenlänge aufweist, als das zweite Stützelement 63b. Zudem umfasst das erste Stützelement ein Zwischenblech 90, welches typischerweise eingeschweisst und an welchem das Federelement 73 befestigt ist oder auf welchem dieses aufliegt. Zusätzlich ist in der Figur 4 ein Gelenk 100 gezeigt, durch welches die mindestens eine Stütze schwenkbar mit dem Trägerelement 53 wirkverbunden ist. In der gezeigten Ausführungsform ist das Gelenk 100 in Wirkverbindung mit dem zweiten Stützelement 63b. Bei dem Gelenk 100 handelt es sich vorzugsweise um ein Scharniergelenk. Jedoch können auch weitere Gelenktypen wie z.B. Kugelgelenke verwendet werden. FIG. 4 shows an enlarged section of a schematic side view of a supporting structure 13 according to the invention according to a further embodiment. In addition to the carrier element 53, the beam 33 and the damping plates 43, the support structure 13 comprises at least one support which has a first support element 63a and a second support element 63b, which are designed to be displaceable within one another. The first support element 63a is designed in such a way that it can be displaced into the second support element 63b. In FIG. 4 it can also be seen that the first support element 63a has a smaller diameter or a smaller edge length than the second support element 63b. In addition, the first support element comprises an intermediate plate 90, which is typically welded in and on which the spring element 73 is fastened or on which it rests. In addition, a joint 100 is shown in FIG. 4, by means of which the at least one support is operatively connected to the carrier element 53 in a pivotable manner. In the embodiment shown, the joint 100 is in operative connection with the second support element 63b. The joint 100 is preferably a hinge joint. However, other types of joints such as ball joints can also be used.

[0036] In der Figur 5 sind exemplarische Querschnitte einiger erfindungsgemässer Dämpfungsbleche gezeigt. So können die Dämpfungsbleche beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein, sodass diese einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt (Fig. 5a) aufweisen. Eine besonders effektive Dämpfwirkung kann erzielt werden, wenn die Dämpfungsbleche im Inneren einen Hohlraum aufweisen. Des Weiteren können die Dämpfungsbleche an der Oberseite, d.h. an der von den Balken wegweisenden und der hangzugewandten Seite, eine konkave (Fig. 5b) oder konvexe (Fig. 5c) Wölbung aufweisen, welche bei einem Steinschlag verformt werden kann und so die Aufschlagenergie eines Einschlags zumindest teilweise absorbiert kann. Die Dämpfungsbleche können auch einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt (Fig. 5d) aufweisen, wobei die Ecken in einigen Ausführungsformen abgerundet sein können. Die Dämpfungsbleche können auch einen U-förmigen (Fig. 5e) Querschnitt aufweisen oder aus zumindest teilweise konvex gewölbten Platten (Fig. 5f) bestehen. In FIG. 5, exemplary cross-sections of some damping plates according to the invention are shown. For example, the damping plates can have a cuboid shape so that they have a square or rectangular cross section (FIG. 5a). A particularly effective damping effect can be achieved if the damping plates have a cavity inside. Furthermore, the damping plates can have a concave (FIG. 5b) or convex (FIG Impact can be at least partially absorbed. The damping plates can also have an essentially triangular cross section (FIG. 5d), wherein the corners can be rounded in some embodiments. The damping plates can also have a U-shaped (FIG. 5e) cross section or consist of at least partially convex plates (FIG. 5f).

Liste der BezugszeichenList of reference signs

[0037] 10, 11, 12, 13 Stützwerk 20, 21, 22, 23 Roststruktur 30, 31, 32, 33 Balken 40, 41, 42, 43 Dämpfungsbleche 50, 51, 52, 53 Trägerelement 51a, 52a, 51b, 52b vertikale Träger 52c horizontaler Träger 60, 61, 62, 63 Stütze 61a, 61b, 63a, 63b erstes und zweites Stützelement 70, 71, 73 Federelement 80 Schraubenverbindung 90 Zwischenblech 100 Gelenk 10, 11, 12, 13 support structure 20, 21, 22, 23 grate structure 30, 31, 32, 33 beams 40, 41, 42, 43 damping plates 50, 51, 52, 53 support element 51a, 52a, 51b, 52b vertical support 52c horizontal support 60, 61, 62, 63 support 61a, 61b, 63a, 63b first and second support element 70, 71, 73 spring element 80 screw connection 90 intermediate plate 100 joint

Claims

1.Support structure (10, 11, 12, 13) for protection against avalanches, rockfalls and landslides, comprising: a grate structure (20, 21, 22, 23), the grate structure (20, 21, 22, 23) comprising beams (30, 31, 32, 33) and damping plates (40, 41, 42, 43), the damping plates (40, 41, 42, 43) are attached to the beams (30, 31, 32, 33) in such a way that the damping plates (40, 41, 42, 43) face the slope in the operative state and are connected to the beams (30, 31 , 32, 33) are connected; a support element (50, 51, 52, 53) which is connected to the beams (30, 31, 32, 33); and at least one support (60, 61, 62, 63) with a spring element (70, 71, 73), the support (60, 61, 62, 63) being operatively connected to the carrier element (50, 51, 52, 53).

2. Support structure (13) according to claim 1, wherein the at least one support is operatively connected to the carrier element (53) in a pivotable manner by a joint (100), preferably a hinge joint.

3. Supporting structure (11, 12) according to one of the preceding claims, wherein the carrier element (51, 52) comprises one or more carriers (51a, 51b, 52a, 52b, 52c).

4. Supporting structure (11, 12) according to one of the preceding claims, wherein the carrier element (51, 52) forms an open or closed frame or comprises several, preferably two, carriers (51a, 51b, 52a, 52b) arranged parallel to one another.

5. support structure (10, 11, 12, 13) according to any one of the preceding claims, wherein the damping plates (40, 41, 42, 43) at essentially every point of intersection with the bars (30, 31, 32, 33) non-positively, positively or are firmly connected.

6. support structure (10, 11, 12, 13) according to any one of the preceding claims, wherein at each connection between a beam (30, 31, 32, 33) and a damping plate (40, 41, 42, 43) limit tensile forces and limit shear forces of 80 to 120 kN, preferably 95 to 105 kN are transferable.

7. support structure (12) according to any one of the preceding claims, wherein the connection between the beam (32) and damping plates (42) comprises screw connections (80) of strength class 4.6, 4.8 or 5.8.

8. support structure (10, 11, 12, 13) according to any one of the preceding claims, wherein the damping plates (40, 41, 42, 43) have a U-shaped, rectangular, triangular, trapezoidal or parabolic cross-section and / or a concave or have convex curvature.

9. Supporting structure (11, 13) according to one of the preceding claims, wherein the at least one support (61, 63) has a first support element (61a, 63a) and a second support element (61b, 63b) which are designed to be displaceable within one another and wherein the spring element (71, 73) is arranged wholly or partially in the interior of at least one of the two support elements (61a, 61b, 63a, 63b).

10. Supporting structure (10, 11, 13) according to one of the preceding claims, wherein the spring element (70, 71, 73) has a spring stiffness of 700 to 2500 N / mm, preferably 1200 to 1800 N / mm.

11. Supporting structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the grate structure (20, 21, 22, 23), the carrier element (50, 51, 52, 53) and / or the at least one support ( 60, 61, 62, 63) consists of steel, wood or reinforced concrete.

12. Supporting structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the beams (30, 31, 32, 33) made of steel with a geometrical moment of inertia of 300 to 900 cm 4, preferably 500 to 700 cm 4> and the damping plates (40, 41, 42, 43) are made of steel with a geometrical moment of inertia of 500 to 1500 cm 4, preferably 800 to 1200 cm 4.

13. Support structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the bars (30, 31, 32, 33) made of steel of the type S355 and / or the damping plates (40, 41, 42, 43) Steel grade S235 consist.

14. Supporting structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the damping plates (40, 41, 42, 43) are elastically and / or plastically deformable.

15. Supporting structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the beams (30, 31, 32, 33) are arranged essentially parallel to one another.

16. Supporting structure (10, 11, 12, 13) according to one of the preceding claims, wherein the beams (30, 31, 32, 33) are substantially transverse to the carrier element (50, 51, 52, 53) or to a part of the Carrier element arranged and / or transversely to the damping plates (40, 41, 42, 43) are arranged.

17. Use of a supporting structure according to one of the preceding claims for protection against avalanches, rockfalls and landslides, preferably in the starting area of avalanches.