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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme von an einer vertikal verankerbaren Pfahlstütze für einen Träger einer Lärmschutzwand angreifenden Horizontalkräften und die Verwendung der Einrichtung bei der Montage einer Pfahlstütze der genannten Art.
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Die Erfindung ist bevorzugt anwendbar zur horizontalen Stabilisierung der Pfahlstütze und der mit dieser über den jeweiligen Träger verbundenen, entlang einer Gleis- oder Bahnanlage angeordneten Lärmschutzwand, die durch Windlast und durch fahrende Züge verursachte Sog- beziehungsweise Druckkräfte in horizontaler Richtung zusätzlich dynamisch belastet wird.
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Eine Anwendung der Erfindung für Lärmschutzwände an Autobahnabschnitten oder an anderen Lärm verursachenden Abschnitten, Industrieanlagen oder dergleichen, ist möglich.
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Üblicherweise werden entlang von Bahnanlagen Lärmschutzwände errichtet, wobei zur Bildung der jeweiligen Lärmschutzwand überwiegend Doppel-T-Profile als Träger für eine aus Stahlbetonplatten oder Aluminium-Verbundelement-Bohlen bestehende Ausfachung eingesetzt werden.
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Die Träger sind zumeist in einem Achsabstand von 5 m angeordnet und die Wände sind üblicherweise zwischen 1 m und 7 m, typischerweise jedoch 3 m hoch.
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Für die Montage der Träger sind Pfahlstützen oder Gründungspfähle erforderlich, die als Schraub- oder Bohrpfähle, Stahlrohr-Eindrehpfähle oder Rammpfähle ausgebildet und mit Hilfe entsprechender Technik im jeweiligen Bodenabschnitt eingebracht sind.
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In Abhängigkeit von der Beschaffenheit des jeweiligen Baugrunds und einer beispielsweise 3 m hohen Lärmschutzwand in der Geländegleichen sind etwa 4 m Pfahllänge und etwa 60 cm Pfahldurchmesser erforderlich, um die neben der Vertikallast jeweils zusätzlich auftretenden horizontalen Kräfte aufzunehmen.
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Bei Anordnung einer Lärmschutzwand auf einer Dammlage und einer höheren Ausbildung der Lärmschutzwand sind darüber hinaus auch Pfahlstützen mit 80 cm bis 120 cm Durchmesser erforderlich.
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Aus der
DE 100 01 578 A1 ist beispielsweise ein Schraubenpfahl bekannt, der zur Aufnahme eines Trägers für eine Lärmschutzwand in einen entsprechenden Bodenabschnitt unter Einsatz von Bohrgeräten vertikal eingeschraubt und der nachfolgend an seinem im Boden eingesetzten, oberen Endabschnitt mit Hilfe von Schalungsmitteln und Beton mit dem vertikalen Träger verbunden wird.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 274 90 39 A1 ein vorgefertigter Betonpfahl mit Drehgewinde bekannt, der beispielsweise als Gründungselement für eine Stütze für eine Lärmschutzwand einsetzbar ist.
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Aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit der jeweils vorliegenden Bodenbereiche ist eine Vielzahl von zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, um die Gründungen für eine zu errichtende Lärmschutzwand vorzubereiten und herzustellen.
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Zur Montage sowohl von vor Ort angefertigten wie auch von vorgefertigten Gründungs- oder Stützelementen entlang von Bahnanlagen ist es nach dem Stand der Technik üblicherweise erforderlich, großräumige Flächen für entsprechende Technik bereitzustellen, wobei Sperrungen von Gleisabschnitten mit zeitweiliger oder längerer Abschaltung der Fahrleitungen und andere Einschränkungen oder Umleitungen im Fahrbetrieb erforderlich und dadurch Verspätungen oder dergleichen Unannehmlichkeiten und hohe Kosten verursacht werden.
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Der Erfindung liegt ausgehend von dem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung für die Herstellung einer Gründung für eine Lärmschutzwand an einer Bahnanlage zu schaffen, mit welcher der Geräte- und Montageaufwand sowie die Montagezeit verringert, Ausfallzeiten im Fahrbetrieb niedrig gehalten beziehungsweise vermieden und die Anwendung variabel gestaltet sowie die Standsicherheit der Lärmschutzwand verbessert werden.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen nach dem Patentanspruch 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen beschrieben.
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Mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Widerlagers an einer Pfahlstütze für Träger einer Lärmschutzwand ist es gegenüber den bisherigen Lösungen möglich, sowohl die Einbaulänge wie auch den erforderlichen Durchmesser der jeweiligen Pfahlstütze zu verringern und dennoch die Standsicherheit derselben zu gewährleisten beziehungsweise zu erhöhen.
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Mit der Erfindung besteht ein weiterer Vorteil darin, bei der Montage von Pfahlstützen für eine jeweilige Lärmschutzwand Geräte einzusetzen, die eine gegenüber bisher eingesetzten Geräten geringere Arbeits- oder Einbauhöhe aufweisen und die außerdem einen geringeren Kraftaufwand für die Montage erfordern.
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Ein Vorteil besteht daher weiterhin darin, dass insbesondere bei elektrifizierten Strecken die Sperrzeit für ein jeweiliges Gleis oder einen Gleisabschnitt verkürzt beziehungsweise vermieden werden können, weil die Fahrleitungshöhe durch jeweilige Geräte nicht erreicht und dadurch eine Abschaltung des Fahrstroms nicht erforderlich wird.
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Des Weiteren besteht ein Vorteil darin, dass aufgrund des Einsatzes kleinerer Geräte für das Einbringen der gegenüber bisher verwendeten Pfahlstützen mit verkürzter Einbaulänge eine Montage der Pfahlstützen vom bestehenden Gleis her möglich ist, wodurch wiederum aufwendige Vorarbeiten im Bereich des Geländes außerhalb des Gleisbetts vermieden werden können.
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Da außerdem die erfindungsgemäßen Widerlager als Fertigteil bereitgestellt und eingesetzt werden können, ist nur ein geringer Betonieraufwand erforderlich, da auf den üblicherweise verwendeten Ortbeton verzichtet werden kann.
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Außerdem ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Widerlager zuerst und lagerichtig als Führung, beispielsweise für eine verkürzte, modifizierte und als Stütz-, Bohr- beziehungsweise Schraubpfahl hergestellte Pfahlstütze, unter Berücksichtigung von vorhandenen Medien und dergleichen, in einem entsprechenden Bodenabschnitt, durch ein Rammverfahren in den Bodenbereich einzubringen und danach unter Nutzung des Widerlagers als Führung die entsprechende Pfahlstütze zu montieren.
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Alternativ dazu besteht eine Möglichkeit, das Widerlager mit Hilfe der modifizierten Anlagefläche in den Innenräumen des Trägerkörpers in Verbindung mit einem jeweils eindrehbaren Bohr- beziehungsweise Schraubpfahl als Pfahlstütze in vorteilhafter Weise lagerichtig in den Bodenabschnitt einzudrücken, wodurch unter anderem eine Montageerleichterung erzielt, Montagezeit eingespart und Erschütterungen durch Rammen vermieden werden können.
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Die Verwendung des erfindungsgemäßen Widerlagers hat weiterhin den Vorteil, dass bisher überwiegende Betonierarbeiten – außer dem Einsetzen des Trägers in das Widerlager und zugehöriges Betonieren – eingespart, Standsicherheitsprobleme reduziert und Umweltbeeinträchtigungen durch chemische Beeinflussung, beispielsweise des Grundwassers, verringert oder vermieden werden.
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Schließlich ist eine Anpassung an verschiedene Untergrundverhältnisse durch Modifikation von verwendeten Systemen von Stützpfählen auch im bereits eingebauten Zustand möglich.
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Die Modifikation und Erweiterung der Innenräume im Trägerkörper hat den Vorteil, dass ein entsprechendes Widerlager zur Verbesserung der Stabilisierung nachträglich an vorhandenen und im Erdreich bereits verankerten Pfahlstützen montiert beziehungsweise eingesetzt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
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1 ein Widerlager gemäß der Erfindung mit einer bekannten Pfahlstütze
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2 die Draufsicht auf das Widerlager gemäß der 1.
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In der 1 ist eine gemäß der Erfindung vorgesehene Einrichtung als Widerlager ausgebildet, das mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist.
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In Verbindung mit der Darstellung in der 2 weist gemäß der 1 das Widerlager 1 einen vorzugsweise metallischen Trägerkörper 2 mit einem nicht näher bezeichneten Innenraum 3 auf, der von einer Wandung 4 umfasst ist.
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Die Wandung 4 ist gemäß der Ausführung zylindrisch ausgeführt, sie kann jedoch ebenso einen von der Zylinderform abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt, aufweisen.
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Die Wandung 4 ist außerdem beispielsweise stufenförmig ausgebildet, wobei im zeichnungsgemäß etwa mittleren Abschnitt 5 eine trichterförmige Verengung 6 mit einer ringförmigen Anlagefläche 7 vorgesehen und wodurch ein sich daran anschließender, unterer Innenraum 8 mit einem gegenüber dem Innenraum 3 kleineren Querschnitt gebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführung ist in axialere Richtung beidseitig an der außen liegenden Fläche der Wandung 4 des Trägerkörpers 2 und in radialer Erstreckung von dieser jeweils ein als Kraftleitplatte bezeichnetes Flächenelement 9 mit einer nicht näher bezeichneten Dicke angeordnet.
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Die Flächenelemente 9 liegen somit diagonal gegenüber und bilden mit dem Trägerkörper 2 als Einheit das Widerlager 1, wozu die Flächenelemente 9 an der Wandung 4 in geeigneter Weise befestigt, beispielsweise angeschweißt, sind (2). Das jeweilige Flächenelement 9 weist eine zur Bildung des Widerlagers 1 vergleichsweise große Fläche auf, wobei ein zeichnungsgemäß oberer Abschnitt 10 und ein unterer Abschnitt 11 an den Flächenelementen 9 vorgesehen ist.
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Der untere Abschnitt 11 ist gemäß dieser Ausführung ab etwa der Mitte des jeweiligen Flächenelements 9 gegenüber dem oberen Abschnitt 10 verjüngt mit einer Schräge 12 ausgebildet.
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In entsprechend gegenüberliegender Anordnung der Flächenelemente 9 an der Wandung 4 des Trägerkörpers 2 bilden die Flächenelemente 9 in dem unteren Abschnitt 11 mit den Schrägen 12 eine zeichnungsgemäß nach unten gerichtete, pfeilförmige Geometrie.
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Alternativ zu der pfeilförmigen Geometrie können die Flächenelemente 9 am unteren Abschnitt 11 bogenförmig oder rechteckförmig und geradlinig ausgebildet sein.
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Der Trägerkörper 2 enthält im oberen Innenraum 3 eine korbähnliche Bewehrung 13 für eine Betonmischung 14, die für einen in dem oberen Innenraum 3 einsetzbaren und beispielsweise doppel-T-förmigen Träger 15 für Elemente einer nicht dargestellten Lärmschutzwand vorgesehen ist.
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Der untere Innenraum 8 ist gemäß dieser Ausführung für die Aufnahme beziehungsweise den Einsatz und/oder die Führung einer nicht näher dargestellten, vorzugsweise schraubbaren Pfahlstütze 16 vorgesehen, die einen Balkenkörper 17, einen Kopfabschnitt 18 und einen Fußabschnitt 19 aufweist.
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Die Pfahlstütze 16 ist modifiziert und gegenüber den bisher verwendeten Ausführungen wesentlich verkürzt ausgebildet, die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Widerlager 1 vertikal in einem nicht näher dargestellten Bodenabschnitt 20 mit einer entsprechenden Oberfläche 21 eingesetzt beziehungsweise eingeschraubt wird.
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Anhand der 1 und 2 werden nachfolgend die Montage beziehungsweise der Einsatz und die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Widerlagers 1 kurz dargestellt:
Das gemäß der Erfindung ausgebildete Widerlager 1 wird an einer entsprechenden Position eines für eine (nicht dargestellte) vorgesehene Lärmschutzwand erforderlichen Trägers 15 in einen jeweiligen Bodenabschnitt 20 je nach seiner Beschaffenheit, beispielsweise durch ein Pressverfahren, festsitzend eingebracht.
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Dazu wird zunächst das Widerlager 1 so positioniert, dass die Flächenelemente 9 parallel zu der vorgesehenen Erstreckung der Lärmschutzwand gerichtet sind, und wobei das Widerlager 1 mit den Schrägen 12 am unteren Abschnitt 11 auf den Bodenabschnitt 20 aufgesetzt und nachfolgend eingedrückt wird, bis der obere Abschnitt 10 der Flächenelemente 9 etwa mit der Oberfläche 21 der Geländegleichen korrespondiert.
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Die Teile der Wandung 4 des Trägerkörpers 2 und die Flächenelemente 9 sind somit allseitig fest und unverrückbar im Bodenabschnitt 20 verankert.
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Durch die Innenräume 3 und 8 des Trägerkörpers 2 hindurch wird nachfolgend beispielsweise eine modifizierte, schraubbare Pfahlstütze 16 der vorgenannten Art eingesetzt, der durch Drehung in den Bodenabschnitt 20 hinein im Boden derart verankert wird, bis sich der Kopfabschnitt 18 der Pfahlstütze 16 im Innenraum 3 des Widerlagers 1 befindet.
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Daran anschließend wird in den Innenraum 3 die Bewehrung 13 eingesetzt, in die nachfolgend lagerichtig und vertikal der Träger 15 als Aufnahme für eine entsprechende Lärmschutzwand (nicht dargestellt) bis zur Kontaktgabe mit dem (oberen) Kopfabschnitt 18 der Pfahlstütze 16 eingesetzt wird.
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Der Träger 15 wird nachfolgend ausgerichtet, fixiert und anschließend beispielsweise mit einer in den Innenraum 3 mit der Bewehrung 13 eingegebenen Betonmischung 14 durch Bildung einer Einheit mit dem Trägerkörper 2 des Widerlagers 1 dauerhaft fest verbunden.
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Die Flächenelemente 9 des Widerlagers 1 nehmen in horizontaler Richtung gegen deren Flächen wirkende Lasten/Kräfte wirksam auf beziehungsweise kompensieren diese, wodurch die Pfahlstütze 16 einerseits entlastet wird und entsprechend minimiert werden kann und andererseits die beschriebenen, vorteilhaften Wirkungen nachweislich eintreten.
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Alternativ zu vorstehender Montagefolge kann das Widerlager 1 zusammen mit einer jeweils modifizierten Pfahlstütze 16 lagerichtig und mit den Flächenelementen 9 parallel zu der jeweiligen Lärmschutzwand (nicht dargestellt) gerichtet, in den jeweiligen Bodenabschnitt 20 in einem Arbeitsgang „eingezogen“ werden.
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Dazu ist beispielsweise ein am Balkenkörper 17 der entsprechenden Pfahlstütze 16 vorgesehenes Mittel (nicht dargestellt) angeordnet, das in einer vorbestimmbaren Position an der Anlagefläche 7 zwischen den Innenräumen 3 und 8 der Wandung 4 am Trägerkörper 2 des Widerlagers 1 angreift.
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Nach dem Einsetzen der Pfahlstütze 16 in den Innenraum 3 beziehungsweise 8 und eingeleiteter Drehung der Pfahlstütze 16 wird das Widerlager 1 gemeinsam mit der Pfahlstütze 16 bis zur Übereinstimmung des (oberen) Kopfabschnitts 18 der Pfahlstütze 16 und der oberen Abschnitte 10 der Flächenelemente 9 mit der Oberfläche 21 in den Bodenabschnitt 20 unverrückbar hinein „gezogen“.
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Die Position der Flächenelemente 9 ist in jedem Fall parallel zu der jeweiligen Lärmschutzwand orientiert, um insbesondere durch das Widerlager 1 in der Verbindung mit der Pfahlstütze 16 einen möglichst hohen Widerstand gegen entsprechende Lastfälle zu erzielen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Widerlager
- 2
- Trägerkörper
- 3
- Innenraum, oben
- 4
- Wandung
- 5
- Mittlerer Abschnitt
- 6
- Verengung
- 7
- Anlagefläche
- 8
- Innenraum, unten
- 9
- Flächenelement, Kraftleitplatten
- 10
- Oberer Abschnitt
- 11
- Unterer Abschnitt
- 12
- Schräge
- 13
- Bewehrung
- 14
- Betonmischung
- 15
- Träger
- 16
- Pfahlstütze
- 17
- Balkenkörper
- 18
- Kopfabschnitt
- 19
- Fußabschnitt
- 20
- Bodenabschnitt
- 21
- Oberfläche; Geländegleiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10001578 A1 [0009]
- DE 2749039 A1 [0010]
- DE 2422489 A1 [0011]
- DE 3617025 A1 [0011]
- DE 4228580 C1 [0011]
- DE 202005015206 U1 [0011]
- DE 69303144 T2 [0011]
