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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauwerk, insbesondere Böschungsbauwerk, umfassend zumindest ein Stützelement mit Anschlusselementen, zumindest eine Geokunststoffbewehrung, die zumindest abschnittsweise eine Gitter- oder Maschenstruktur und/oder eine Vliesstruktur aufweist, und einen ersten Steckstab, wobei die Geokunststoffbewehrung um den ersten Steckstab gelegt ist oder der erste Steckstab durch wechselseitiges Schlaufen durch die Maschen oder das Gitter der Geokunststoffbewehrung geführt ist und der erste Steckstab dabei gleichzeitig derart durch die Anschlusselemente geführt ist, dass die Geokunststoffbewehrung mit dem Stützelement zumindest formschlüssig verbunden ist, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauwerks nach Anspruch 7 sowie ein Bauwerksystem nach Anspruch 10.
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Bei der Bauweise „Bewehrte Erde“ bzw. „Kunststoff-Bewehrte-Erde“ werden häufig für Bauwerke, wie beispielsweise Böschungsbauwerke, Frontelemente als Teil einer Stützkonstruktion in Form von Stützelementen aus Stahl, Kunststoff, Beton oder anderen Werkstoffen mit einer Geokunststoffbewehrung, im Folgenden auch als Geokunststoff bezeichnet, beispielsweise einem Geogitter oder einem Geonetz mittels Steckverbindern miteinander verbunden. Eine weitere Möglichkeit der Verbindung zwischen einer Geokunststoffbewehrung und Frontelementen erfolgt über Reibung zwischen Geokunststoff, Füllboden und Stahlgittern. Die Verbindung zwischen Frontelementen aus Stahl, wie beispielsweise Gabionen, Halbgabionen (nur Front- und Bodengitter als Winkel) oder ähnlichen Produkten mit dem statisch wirksamen Geokunststoff (Geogitter, Gewebe, Verbundstoffe etc.) erfolgt beispielsweise durch einen Steckstab, der sowohl durch den Geokunststoff als auch teilweise durch das Frontelement geführt wird. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, einen Steckstab aus Metalldraht mit einer Querschnitt von 5 mm bis 10 mm abwechselnd durch die Maschen eines Geokunststoffes, der in Form eines Geogitters mit Maschenweiten zwischen 10 mm und 50 mm ausgebildet ist, zu schlaufen. Gleichzeitig wird der Steckstab durch rückseitige Ösen oder Schlaufen eines Stahl-Bodengitters geführt. Nachteilig bei dieser Art der Ankopplung ist unter anderem das aufwändige und zeitintensive wechselseitige Schlaufen des Steckstabes durch die Maschen des Geogitters. Jedoch ist bei dieser Art der Ankopplung besonders nachteilig, dass bei Zugbelastung die auf den Geokunststoff in Form eines Geogitters wirkende Kraft auf die Kreuzungspunkte oder -Knoten des Geogitters greift, weshalb diese Bereiche besonders stabil ausgeführt werden müssen. Es ist auch bekannt den Geokunststoff als Schlaufe um den Steckstab zu legen und diesen durch rückseitige Ösen eines Bodengitters oder durch an der Rückwand von Gabionenkörben angebrachten Schäkeln zu führen. Nachteilig bei diese Konstruktion ist, dass der Geokunststoff nach dem Umschlaufen um den Steckstab auf einer Länge von 0,5 m bis ca. 1,5 m zwecks Einbindung in das Erdreich, einen Rückumschlag bildend, zurückgeführt werden muss. Neben dem dadurch erhöhten Materialverbrauch an Geokunststoff wirkt der Rückumschlag nur über Reibung jedoch wird durch den Rückumschlag die Verbindung zwischen dem Geokunststoff und beispielsweise dem Bodengitter oder der Gabione nicht durch einen Steckstab unterstützt. Schließlich ist es bekannt, den Geokunststoff ohne ein Verbindungselement, wie es der beschriebene Steckstab darstellt, mittels Reibungsverbund an ein Bodengitter oder eine Gabione zu koppeln. Bei dieser Art der Ankopplung wird der Geokunststoff zumindest abschnittweise überdeckend mit dem Bodengitter oder dem Boden einer Gabione oder einer Halbgabione angeordnet. Nachteilig bei dieser Art der Ankopplung ist, dass diese nicht kraft- und/oder formschlüssig zwischen dem Geokunststoff und dem Bodengitter oder der Gabione wirkt und daher neben einem erhöhten Materialverbrauch des Geokunststoffes dieser aufgrund des Reibungsverbundes stark verformungsanfällig ist, was zu einer Instabilität des damit errichteten Bauwerks führen kann.
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Bei den bekannten Ankopplungsmethoden eines Geokunststoff an beispielsweise ein Bodengitter oder eine Gabione zur Erstellung eines Bauwerks ist daher insgesamt nachteilig, dass die Ankopplung mittels nur eines Steckstabes neben einer besonderen Ausgestaltung des Geokunststoffes, nämlich mit verstärkten Kreuzungspunkten bzw. -Knoten auch einen erheblichen Materialverbrauch des Geokunststoffes durch den relativ langen Rückumschlag erfordert. Der bekannte Reibungsverbund zwischen dem Geokunststoff und beispielsweise einem Bodengitter oder einer Gabione Durch die fehlende krafschlüssige Ankopplung ist eine Verformung des Bauwerks nicht auszuschließen.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist, die aus dem Stand der Technik bekannten Bauwerke zumindest teilweise zu verbessern. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Bauwerkskonstruktion mit einer neuen und gegenüber dem Stand der Technik verbesserten und dabei kostengünstigeren und schnelleren Ankopplung eines Geokunststoffes an beispielsweise ein Bodengitter oder eine Gabione auszubilden.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch ein Bauwerk, insbesondere Böschungsbauwerk, mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauwerks mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch ein Bauwerksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bauwerk beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Bauwerksystem und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird, bzw. werden kann.
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Das erfindungsgemäße Bauwerk, insbesondere Böschungsbauwerk, umfassend zumindest ein Stützelement mit Anschlusselementen, zumindest eine Geokunststoffbewehrung, die zumindest abschnittsweise eine Gitter- oder Maschenstruktur aufweist, und einen ersten Steckstab, wobei die Geokunststoffbewehrung um den ersten Steckstab gelegt ist oder der erste Steckstab durch wechselseitiges Schlaufen durch die Maschen oder das Gitter der Geokunststoffbewehrung geführt ist und der erste Steckstab dabei gleichzeitig derart durch die Anschlusselemente geführt ist, dass die Geokunststoffbewehrung mit dem Stützelement zumindest formschlüssig verbunden ist, schließt die technische Lehre ein, dass zumindest ein zweiter Steckstab über die um den ersten Steckstab zurückgeschlagene Geokunststoffbewehrung oder über die von dem ersten Steckstab durchgeführten Maschen oder das Gitter parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab durch die Anschlusselemente derart geführt ist, dass die Geokunststoffbewehrung bei Relativbewegung des ersten Steckstabes zu dem zweiten Steckstab orthogonal zur Längserstreckung der Steckstäbe zumindest kraftschlüssig zwischen dem ersten Steckstab und dem zweiten Steckstab geklemmt ist.
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Im Gegensatz zu den bekannten Bauwerken, bei denen mittels eines Steckstabes, der durch Anschlusselemente eines Stützelements und durch ein Geogitter oder Geonetz geführt ist, oder dieses um den Steckstab geschlauft ist, wird durch die erfindungsgemäße Doppelsteckstabverbindung zwischen der Geokunststoffbewehrung und dem Stützelement, d.h. bei Anordnung eines zweiten Steckstabes, der ebenfalls durch die Anschlusselemente geführt wird, nämlich parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab, das Geogitter oder Geonetz zwischen dem ersten Steckstab und dem zweiten Steckstab über dessen gesamte Länge in deren Längserstreckung in einem Einklemmbereich eingeklemmt. Das Einklemmen des Geogitters oder Geonetzes in den Einklemmbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Steckstab erfolgt dann, wenn der Geokunststoff oder das Stützelement zugbelastet wird, da bei Zugbelastung sich der erste Steckstab relativ zu dem zweiten Steckstab sich auf diesen orthogonal zur Längserstreckung der Steckstäbe zubewegt und zwar innerhalb deren Anordnung in den Anschlusselementen. Die Bewegung der Steckstäbe wird somit zum einen durch die Begrenzung, die durch die Anschlusselemente gebildet ist, und zum anderen durch die gegenseitige Hemmung der Steckstäbe bei Einwirkung von Zugbelastung auf das Stützelement und/oder den Geokunststoff begrenzt. Durch das Einklemmen des Geokunststoffes zwischen den Steckstäben wird die Angriffs- und damit die Kraftübertragungsfläche im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Ankopplungsmethoden zumindest um ein Drittel vergrößert, da weiterhin ein erster Steckstab mit dessen Mantelfläche im Bereich der Umschlaufung auf das Geogitter oder das Geonetz wirkt und erfindungsgemäß der zweite Steckstab zusätzlich zumindest abschnittsweise mit dessen Mantelfläche auf das Geogitter oder das Geonetz wirkt. Da unter Zugbelastung auf das Geogitter der erste durch die Anschlusselemente geführte Steckstab relativ zu dem zweiten ebenfalls durch die Anschlusselemente geführte Steckstab bewegt wird, wird das zwischen dem ersten und dem zweiten Steckstab liegende Geogitter oder Geonetz zwischen den Steckstäben erfindungsgemäß eingeklemmt und dieses somit zu der mit dem ersten Steckstab zumindest formschlüssigen Verbindung ergänzend zumindest kraft- und/oder formschlüssig über den durch die Anschlusselemente eingeführten zweiten Steckstab an das Stützelement gekoppelt, insbesondere dann, wenn entweder das Stützelement oder der Geokunststoff zugbelastet werden. Die erfindungsgemäße Klemmung des Geokunststoffes zwischen dem ersten und dem zweiten Steckstab bewirkt vorteilhaft, dass bei Zugbelastung auf das Stützelement und/oder auf den Geokunststoff, insbesondere dann, wenn der Geokunststoff als Flechtwerk in Form eines Geonetzes oder Geogitters ausgebildet ist, dass die auf den Geokunststoff einwirkenden Kräfte auf dessen Längsstege bzw. Längsstränge übertragen werden, wodurch im Vergleich beispielsweise zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Ankopplungsmethoden die Kreuzungs- oder Knotenpunkte des Geogitter oder Geonetzes weniger bzw. diese garnicht beansprucht werden. Schließlich erfordert die erfindungsgemäße Verbindungs- bzw. Ankopplungstechnik eines Geokunststoffes an ein Stützelement einen gegenüber dem Stand der Technik geringeren Materialeinsatz des Geokunststoffes, da aufgrund der Klemmwirkung der beiden Steckstäbe für den Geokunststoff ein nur minimaler Rückumschlag erforderlich ist, der auf wenige Zentimeter gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten mindestens 50 cm bis über 1,50 m geforderten Rückumschlag reduziert werden kann. Auf die Gesamtlänge eines Bauwerkes, insbesondere eines Böschungsbauwerkes, lässt sich somit vorteilhaft die über die Länge des Böschungsbauwerkes berechnete Fläche des Geokunststoffes und damit der Materialeinsatz des Geokunststoffes gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen stark reduzieren.
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Der im Anspruch verwendete Ausdruck, „dass zumindest ein zweiter Steckstab über die um den ersten Steckstab zurückgeschlagene Geokunststoffbewehrung oder über den durch die Maschen oder das Gitter geführten Steckstab parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab durch die Anschlusselemente derart geführt ist“ bedeutet nicht nur die Anordnung des zweiten Steckstabes oberhalb des ersten Steckstabes, sondern auch eine Anordnung des ersten Steckstabes oberhalb des zweiten Steckstabes oder eine Anordnung beider Steckstäbe auf demselben Niveau, d.h. dass die Steckstäbe nebeneinander liegend ohne Höhenversatz durch die Anschlusselemente geführt sind.
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Zur Veranschaulichung, was im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielhaft als „Bauwerk“ verstanden werden soll, wird auf die nachfolgende Beschreibung einer Stützkonstruktion zur Ausgestaltung eines Steilböschungsbauwerkes wie folgt verwiesen: Zur Frontgestaltung und um den Bodeneinbau und die Verdichtung des Bodens im Frontbereich der Stützkonstruktion zu ermöglichen, werden statisch wirksame Stahlgitterelemente, die durch eine Spezialverzinkung vor Korrosion geschützt sind, eingesetzt. Zur Bildung der Stützkonstruktion werden vorteilhaft ein Bodengitter und ein Frontgitter erfindungsgemäß durch zumindest zwei Steckstäbe miteinander verbunden. Die Stahlgitterelemente werden durch Distanzhalter auf die benötigte/gewünschte Neigung der Steilböschung eingestellt (oft 70°). Über rückseitige Ösen am Bodengitter erfolgt mit spezialverzinkten Steckstäben eine Kopplung des Stützelements an den Geokunststoff, wobei dieser beispielsweise in zueinander beabstandeten Lagen übereinanderliegend in das Böschungsbauwerk eingebaut wird. Der Lagenabstand der Geokunststoffe beträgt bedingt durch Abmessungen von für die Stützkonstruktion eingesetzten Stahlwinkeln und je nach Neigung üblicherweise ca. 0,50 m bis 0,70 m (0,65 m Lagenabstand bei 70° Neigung). Ein Riesel- und Erosionsschutz der Böschungsoberfläche wird durch eine Erosionsschutz- oder eine Begrünungsmatte sichergestellt, die innerhalb der Stahlgitterwinkel C-förmig eingelegt wird. Neben dem beschriebenen Steilböschungsbauwerk werden im Sinne der vorliegenden Erfindung als „Bauwerk“ bzw. als Stützkonstruktion auch Dämme, Straßenverbreiterungen, Sanierung von Böschungsrutschungen, Sicherung von Böschungen und Geländesprüngen, Erddruckfänger, Lärmschutzwälle, Sichtschutzwälle, Lawinenschutzdämme, Brückenwiderlager, Brückenanrampungen, Straßenrampen und Landschaftsbauwerke verstanden. Wobei diese Aufzählung nur beispielhaft ist und diese daher nicht vollständig ausgeführt ist.
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Als „Geokunststoffbewehrung“ oder ganz allgemein als „Geokunsstoff“ in Form von Bewehrungselementen soll im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Geogitter, ein Geonetz, ein Gewebe, ein Verbundstoff, ein Vliesstoff oder ein Flechtwerk mit hoher Zugfestigkeit in Ausrollrichtung und/oder orthogonal zur Ausrollrichtung verstanden werden. Auch sollen Materialien oder Materialverbünde als Geokunststoff im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden werden, die Zugfestigkeiten in mehr als einer Richtung oder in mehr als zwei Richtungen aufweisen, beispielsweise radial wirkende Geokunststoffe. Besonders vorteilhaft sind Geogitter aus hochzugfesten Polyestergarnen, die eine hohe Zugfestigkeit mit einer geringen Kriechneigung vereinen. Diese sind vorteilhaft mit einer polymeren Schutzbeschichtung ausgerüstet und eignen sich besonders zur Bewehrung von mittel- bis grobkörnigen Böden. Der Einsatz von hochzugfesten Polyestergarnen gewährleistet dabei die hervorragende Kriechbeständigkeit. Das hohe Molekulargewicht macht die Garne außerdem gegenüber chemischer Beanspruchung (z.B. Hydrolyse) beständig, in einem pH-Wert-Bereich wie er üblicherweise in zu bewehrenden Böden zu finden ist. Die Flexibilität von Geogittern aus den genannten Garnen erleichtert zudem deren Einbau. Die beschriebenen Geogitter sind zudem einfach zu schneiden, ohne dass Verletzungen an scharfkantigen Schnittkanten entstehen. Einmal ausgerollt wickelt sich das Geogitter vorteilhaft nicht wieder auf, was jedoch bei biegesteifen Geogittern oft passiert.
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In vorteilhafter Weise kann das Stützelement ein Frontelement, beispielsweise in Form eines Stahlgitters oder eines Bodengitter sein, welche Anschlusselemente, vorzugsweise in Form von rückseitigen Ösen umfassen, durch die erfindungsgemäß der erste Steckstab und der zweite Steckstab geführt werden können. Die Anschlusselemente sind dabei vorteilhaft derart relativ zueinander ausgerichtet, dass diese einen gemeinsamen Durchgriff für die Steckstäbe bilden, beispielsweise in Form von deckungsgleich zueinander ausgerichteten Ösen orthogonal zur Einführrichtung der Steckstäbe.
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Vorzugsweise kann das Stützelement auch eine Gabione sein. Als Gabione wird ein Steinkorb verstanden, der vorteilhaft bereits im Herstellwerk verfüllt und verdichtet sein kann, so dass vor Ort nur noch Versetz- und Montagearbeiten erforderlich werden. Zur Ankopplung der Gabione an einen Geokunststoff weist diese vorteilhaft rückseitige Ösen an deren Bodengitter und/oder an deren Rückwand Anschlusselemente in Form von Schäkeln, Ringen und/oder Ösen auf. Die Ankopplung des Geokunststoffes kann dabei entweder nur über die rückseitigen Ösen des Bodengitters oder die an der Rückwand der Gabione ausgestalteten Anschlusselemente erfolgen. Auch eine Kombination der zuvor genannten Ankopplungsmöglichkeiten ist denkbar.
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In vorteilhafter Weise ist die Geokunststoffbewehrung in Form eines Geogitters oder eines Geonetzes mit zumindest abschnittsweise ausgebildeten Schlaufen- und/oder Maschenbereichen ausgestaltet. Die Maschen haben üblicherweise eine Maschenweite zwischen 10 mm und 50 mm, vorteilhaft eine Maschenweits von 5 mm bis 200 mm. Die Maschen werden durch Quer- und Längsstränge gebildet, die die Maschen an deren Außenkanten begrenzen und die an den Eckpunkten der Maschen Überschneidungspunkte in Form von Kreuzungspunkten oder Knoten bilden, an denen entweder der Längsstrang den Querstrang oder der Querstrang den Längsstrang durchgreift. Auch ein wechselseitiges Durchgreifen ist denkbar.
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In besonders vorteilhafter Weise wird der Geokunststoff vorteilhaft in Form des Geogitters oder des Geonetzes als Schlaufe um den ersten Steckstab gelegt. Diese Art der Herstellung der Verbindung zwischen dem ersten Steckstab und dem Geokunststoff ermöglicht vorteilhaft gegenüber dem wechselseitigen Schlaufen des ersten Steckstabes durch die Maschen oder Schlaufen des Geogitter oder des Geonetzes eine kürzere Montagezeit, was zu einer schnelleren Errichtung des Bauwerkes führt.
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Vorteilhaft wird das in Form einer Schlaufe um den ersten Steckstab gelegte Geogitter oder Geonetz im Bereich der Schlaufe zwischen dem ersten Steckstab und dem zweiten Steckstab eingeklemmt. Das Einklemmen der Schlaufe erfolgt wie bereits beschrieben bei Relativbewegung der beiden Steckstäbe aufeinander zu, insbesondere dann, wenn das Geogitter oder das Geonetz oder das damit verbundene Stützelement mit einer Zugkraft belastetet sind, wodurch die Steckstäbe relativ zueinander innerhalb der Anschlusselemente orthogonal zu deren Längserstreckung aufeinander zubewegt werden. Eine Zugbelastung auf den Geokunststoff wirkt insbesondere auf den damit umschlauften oder den durch dieses durchgeführten ersten Steckstabes. Eine Zugbelastung auf das Stützelement wirkt insbesondere auf den zweiten Steckstab, der durch die Anschlusselemente geführt über oder unter dem Geokunststoff angeordnet ist. Dabei ist vorteilhaft der zweite Steckstab weder durch den Geokunststoff beispielsweise das Geogitter oder das Geonetz geführt noch wird der zweite Steckstab von dem Geokunststoff umschlauft.
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Die Bildung einer Schlaufe um den ersten Steckstab erfolgt vorteilhaft dadurch, dass der Geokunststoff beispielsweise das Geogitter oder das Geonetz mit einem Ende, das als Gitter- oder Netzkante ausgebildet ist, zum Steckstab hingeführt (Zuführrichtung), um diesen herumgelegt und zumindest einen kleinen Rückumschlag bildend, in entgegengesetzter Richtung zur Zuführrichtung (Rückführrichtung) zurückgeführt wird. Durch die lichte Größe, d.h. durch den Durchmesser und/oder durch die Form der Anschlusselemente kann dabei vorteilhaft die Länge des Rückumschlages des Geogitters oder Geonetzes beeinflusst werden. Weisen die Anschlusselemente einen geringen Durchmesser auf, der es gerade noch erlaubt die beiden Steckstäbe gemeinsam aufzunehmen, bilden die in den Anschlusselementen eng aneinanderliegend aufgenommenen Steckstäbe bereits nach kurzer Zugebelastung einen Klemmbereich zwischen sich aus, da durch den geringen Abstand die Wegstrecke bei Relativbewegung der beiden Steckstäbe aufeinander zu stark begrenzt ist. Ein Durchrutschen des Endes des Geokunststoffes durch die Steckstäbe, nämlich die Bewegung des Geokunststoffes in entgegengesetzter Richtung zu der Zuführrichtung kann durch den zwischen den Steckstäben gebildeten Klemmbereich bei Zugbelastung somit stark begrenzt oder sogar ausgeschlossen werden. Weisen die Anschlusselemente jedoch einen größeren Durchmesser auf, der eine größere Beabstandung des ersten Steckstabes zu dem zweiten Steckstab innerhalb der Anschlusselemente erlaubt, muss der Rückumschlag entsprechend an den größeren Durchmesser und an die Beabstandung der Steckstäbe zueinander angepasst werden, in diesem Fall muss der Rückumschlag verlängert werden, damit verhindert werden kann, dass bei Zugbelastung das Ende des Geokunststoffes zwischen den beiden Steckstäben durchrutscht bevor diese durch gegenseitige Hemmung einen Klemmbereich ausbilden, d.h. der Geokunststoff zwischen diesen eingeklemmt wird.
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Die voranstehende Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauwerks durch Ankopplung einer Geokunststoffbewehrung, insbesondere in Form eines Geogitters oder Geonetzes, an ein Stützelement gelöst, umfassend Anschlusselemente, wobei mit der Geokunststoffbewehrung eine Schlaufe gebildet wird, die derart in Deckung mit den Anschlusselementen gebracht wird, dass mittels eines ersten Steckstabes, der gleichzeitig durch die Anschlusselemente und die Schlaufe geführt wird, das Stützelement mit der Geokunststoffbewehrung zumindest formschlüssig verbunden wird. Das Verfahren schließt die technische Lehre ein, dass ein zweiter Steckstab parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab durch die Anschlusselemente geführt wird, und dass der zweite Steckstab relativ zu dem ersten Steckstab orthogonal zur Längserstreckung der Steckstäbe derart bewegt wird, dass mit dem zweiten Steckstab die mit der Geokunststoffbewehrung gebildete Schlaufe zwischen dem ersten Steckstab und dem zweiten Steckstab zumindest kraftschlüssig eingeklemmt wird. Die Relativbewegung der Steckstäbe aufeinander zu erfolgt wie bereits für das erfindungsgemäße Bauwerk beschrieben, vorteilhaft bei einer Zugbelastung auf das Stützelement oder die Geokunststoffbewehrung. Insofern ist ein vorteilhafter Schritt des Verfahrens, wenn dar Geokunststoff bzw. die Geokunststoffbewehrung beim Einbau, d.h. nach der Ankopplung über die Doppelsteckstabverbindung an das Stützelement, vorgespannt wird, um die Klemmung des Geokunststoffes zwischen den beiden Steckstäben, d.h. den Klemmbereich zu aktivieren.
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Beim Umschlaufen des ersten Steckstabes mit dem Geogitter oder dem Geonetz sieht das Verfahren in vorteilhafter weise vor, dass die Länge des Rückumschlags weniger als 0,5 m beträgt. In besonders vorteilhafter Weise wird die Länge des Rückumschlags mit 2 cm bis 20 cm bemessen.
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Schließlich ist ein weiterer Erfindungsaspekt ein Bauwerksystem, umfassend zumindest ein Stützelement mit Anschlusselementen, eine Geokunststoffbewehrung zur zumindest kraft- und/oder formschlüssigen Kopplung über die Anschlusselemente an das Stützelement, insbesondere ein Geogitter oder ein Geonetz, und einen ersten Steckstab zum gleichzeitigen Einführen durch die Anschlusselemente und das Geogitter oder das Geonetz, welches die technische Lehre einschließt, dass ein zweiter Steckstab zum Einführen parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab durch die Anschlusselemente und zum Einklemmen der um den ersten Steckstab geschlauften Geokunststoffbewehrung oder zum Einklemmen der Geokunststoffbewehrung, durch welche der erste Steckstab geführt ist, zwischen dem ersten Steckstab und dem zweiten Steckstab, umfasst ist.
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Um hier Wiederholungen bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Bauwerksystems zu vermeiden, wird auf die Beschreibung der vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauwerks verwiesen und es wird vollumfänglich auf diese zurückgegriffen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele:
- Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen, werden nachstehend mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele nur beschreibenden Charakter haben und diese nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Skizze eines Teilausschnitts eines erfindungsgemäßen Bauwerks in einer geschnittenen Seitenansicht auf die neue Verbindung zwischen einem Geokunststoff und einem Stützelement,
- 2 ein erfindungsgemäßes Bauwerk, hier ein Böschungsbauwerk mit einem Stützelement über dessen Anschlusselemente mittels zwei Steckstäben einlagig ein Geokunststoff angekoppelt ist
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- 3 eine als Frontelement in einem Bauwerk verwendete Gabione, an die rückseitig an deren Anschlusselementen mittels zwei Steckstäben ein Geokunststoff angekoppelt ist.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Bauwerks 1, umfassend einen Geokunststoff 2, der an ein Stützelement 3 in Form eines Bodengitters angekoppelt, d.h. mit diesem verbunden ist. Die Ankopplung des Geokunststoffes 2 an das Stützelement 3 erfolgt über einen ersten Steckstab 4 und einen zweiten Steckstab 5, wobei beide Steckstäbe 4 und 5 durch in Form von Ösen 6 ausgestalteten Anschlusselementen 7 des Stützelements 3 geführt sind. Die Steckstäbe sind vorteilhaft aus einem Metall- oder Kunststoffdraht mit einem Querschnitt von 4 mm bis 10 mm gebildet. In der geschnittenen Seitenansicht ist nur das in der Bildebene vordere Anschlusselement 7 zu erkennen, da dieses zu den parallel dazu ausgebildeten Anschlusselementen so ausgerichtet ist, dass das Anschlusselement 7 mit den anderen Anschlusselementen einen gemeinsamen Durchgriff für die Steckstäbe 4 und 5 bildet, vorliegend in Form von deckungsgleich zueinander ausgerichteten Ösen 6 orthogonal zur Einführrichtung der Steckstäbe 4 und 5. Der erste Steckstab 4 ist von dem Geokunststoff 2, eine Schlaufe 8 bildend, umschlauft. Die Bildung der Schlaufe 8 um den ersten Steckstab 4 erfolgt dadurch, dass der beispielsweise als Geogitter 9 oder Geonetz 10 ausgestaltete Geokunststoff 2 mit einem Ende 11, das auch als Gitter- oder Netzkante bezeichnet werden kann, zum Steckstab 4 in Zuführrichtung 12, d.h. orthogonal, als Doppelpfeil C in 2 dargestellt, zu der Längserstreckung, als Doppelpfeil B in 2 dargestellt, der Steckstäbe 4 und 5, hingeführt wird, um den ersten Steckstab 4 herumgelegt und zumindest einen kleinen Rückumschlag 13 bildend, in entgegengesetzter Richtung zur Zuführrichtung 12 in Rückführrichtung 14 zurückgeführt wird. Durch die lichte Größe (Durchmesser der Anschlusselemente 7) oder wie vorliegend durch die sich nach links verjüngende Form des als Öse 6 ausgestalteten Anschlusselements 7 kann dabei vorteilhaft die Länge des Rückumschlages 13 des Geokunststoffes 2 beeinflusst werden. Vorliegend wird bereits durch die Verjüngung der Öse 6 parallel zur Zuführrichtung 12 der erste Steckstab 4 bei Zugbelastung auf das Stützelement 3 parallel zur Zuführrichtung 12 in dessen Bewegung orthogonal zur Längserstreckung der Steckstäbe 4 und 5, durch die sich verjüngende Öse 6 gehemmt. Daher wird bei Zugbelastung auf das Stützelement 3 parallel zur Zuführrichtung 12 vorliegend der zweite Steckstab 5 orthogonal zur Längserstreckung des ersten Steckstabes 4 auf diesen zubewegt, wobei die Schlaufe 8 oder zumindest der Rückumschlag 13, oder ganz allgemein der Geokunststoff 2 zwischen dem ersten Steckstab 4 und dem zweiten Steckstab 5 eingeklemmt wird. Aufgrund der geringen Beabstandung der parallel zueinander in die Anschlusselemente 7 eingeführten Steckstäbe 4 und 5 erfolgt die Relativbewegung des ersten Steckstabes 4 zu dem zweiten Steckstab 5 derart über eine kurze Distanz, dass bereits nach kurzer Zeit nach Einwirkung einer Zugebelastung auf das Bauwerk 1, egal ob auf das Stützelement 3 parallel zur Zuführrichtung 12 oder auf den Geokunststoff parallel in Rückführrichtung 14 zwischen den beiden Steckstäben 4 und 5 ein Klemmbereich über die Gesamtlänge der Steckstäbe 4 und 5 gebildet wird, der dazu dient, den zwischen den Steckstäben 4 und 5 liegenden Geokunststoff 2 einzuklemmen. Aufgrund der geringen Beabstandung der beiden Steckstäbe 4 und 5 zueinander, durch die enge Führung in den Anschlusselementen 7 wird nur ein sehr kurzer Rückumschlag 13 benötigt, da bei Zugbelastung auf den Geokunststoff 2 parallel in Rückführrichtung 14, dieser nur soweit im Bereich der Schlaufenbildung 8 um den ersten Steckstab 4 herum rutscht, bis über den Klemmbereich die Klemmung des Geokunststoffes 2 zwischen den Steckstäben 4 und 5 erfolgt. Ein Durchrutschen des Endes des Geokunststoffes 2 zwischen den Steckstäben 4 und 5 hindurch, nämlich die Bewegung des Geokunststoffes 2 in entgegengesetzter Richtung zu der Zuführrichtung 12 ist bei Zugbelastung somit stark begrenzt. Durch das erfindungsgemäße Einklemmen des Geokunststoffes 2 zwischen den Steckstäben 4 und 5 wird die Angriffs- und damit die Kraftübertragungsfläche im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Ankopplungsmethoden zwischen Stützelementen und Geokunststoffen zumindest um ca. ein Viertel bis ca. ein Drittel vergrößert, da weiterhin der erste Steckstab 4 durch dessen Umschlaufung vollflächig, d.h. über dessen gesamte Mantelfläche auf den Geokunststoff 2 wirkt, und erfindungsgemäß der zweite Steckstab 5 zusätzlich zumindest abschnittsweise, vorliegend von leicht schräg oben und über ca. ein Drittel oder ein Drittel über dessen Mantelfläche auf den Geokunststoff 3 wirkt.
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In der 2 ist ein Bauwerk 1, insbesondere ein Böschungsbauwerk, mit einem Stützelement 3, das als Frontelement in Form einer Mauer, eines Keramikbelages oder einer Stahlplattenkonstruktion ausgebildet ist, in einer perspektivischen Schnittansicht durch eine Bodenschicht 100 mit Böschungssteigung dargestellt. Der mit der unterbrochenen Kreislinie umrandete Ausschnitt A markiert einen Ankopplungsbereich zwischen dem Stützelement 3 und dem Geokunststoff 2, wie dieser in der Teilansicht in 1 dargestellt ist. Den oberen Abschluss der Bodenschicht 100 bildet der Geokunststoff 2 in Form eines Geogitters 9 mit einer Maschenstruktur mit Maschenweiten von ca. 20 mm auf. Wie in Draufsicht auf den Ankopplungsbereich gut zu erkennen ist, ist der erste Steckstab 4 sowohl durch den Geokunststoff 2 als auch gleichzeitig durch die endseitigen Anschlusselemente 7 des Stützelements 3 geführt. Der zweite Steckstab 5 ist parallel in Längserstreckung zu dem ersten Steckstab 4 nur durch die Anschlusselemente 7 geführt und liegt im Zuge seiner Längserstreckung zumindest abschnittsweise auf dem Geokunststoff 2 auf, nämlich auf den von dem ersten Steckstab 4 durchgeschlauften Bereichen des Geokunststoffes 2. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Teilansicht des Bauwerkes 1, schließt der Geokunststoff 2 mit dem Stützelement einen Winkel größer 90° ein, was jedoch an dem für die 1 dargestellten Prinzip der Ausbildung eines Klemmbereiches zwischen den beiden Steckstäben 4 und 5 bei Zugebelastung auf den Geokunststoff 2 und/oder das Stützelement 3 nichts ändert. Der in 2 als Geogitter 9 ausgestaltete Geokunststoff 2 dient als Bewehrung im Verbund mit der Bodenschicht 100. Anstelle der dargestellten einlagigen Bewehrung 2,9, können auch mehrlagig Geokunststoffe 2 zueinander beabstandet mit dazwischen liegenden Bodenschichten mit dem Stützelement 3 verbunden werden. In Relation zur Maschenweite von ca. 20 mm ist die Länge des Rückumschlages 13, der vom Ende 11 des Geokunststoffs 2 bis zum ersten Steckstab 4 bemessen wird, mit ca. 20 mm gut zu ermitteln, wobei diese Bemaßung nur als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung zu verstehen ist, und die Erfindung nicht auf diese Bemaßung eingeschränkt sein soll.
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Schließlich zeigt 3 ein erfindungsgemäßes Bauwerk 1 mit einem als Gabione 50 ausgestalteten Stützelement 3, das als Frontelement für das Bauwerk 1 dient. Die Gabione 50 ist zum einen mit ihrem unteren Viertel in die Bodenschicht eingelassen und ist an deren oberen Viertel über Anschlusselemente 7 in Form von Schäkeln 20 mit einem Geokunststoff 2 gekoppelt. Zur Ankopplung der Gabione 50 an den Geokunststoff 2 dienen wie in den vorherigen Figuren bei dem Ankopplungsprinzip über rückseitige Ösen dargestellt, zwei Steckstäbe 4 und 5, wobei der eine erste Steckstab 4 von dem Geokunststoff 2 umschlauft ist, welche durch die Schäkel 20 geführt sind. Im Gegensatz zu dem Ankopplungsprinzip in den vorherigen Figuren, liegt der erste Steckstab 4 in den Schäkeln 20 oberhalb des darunter parallel in Längserstreckung dazu liegenden zweiten Steckstabs 5. Insofern ist es für das neue Ankopplungssystem nicht zwingend vorgegeben, ob der erste Steckstab 4 relativ zu dem zweiten Steckstab 5 oberhalb oder unterhalb des zweiten Steckstabes 5 in den Anschlusselementen 7 aufgenommen ist. Auch ist es denkbar, wenn beispielsweise die Anschlusselemente 7 nur eine horizontale Bewegung der Steckstäbe 4 und 5 innerhalb der Anschlusselemente 7 erlauben, dass die beiden Steckstäbe 4 und 5 gemeinsam auf einer Ebene ohne Versatz zueinander liegen, und die Bewegung der Steckstäbe orthogonal zu den Anschlusselementen 7 in einer Horizontalen verlaufen, wobei keiner der Steckstäbe 4 oder 5 unter- oder oberhalb des dazu liegenden anderen Steckstabs 5 oder 4 in den Anschlusselementen 7 aufgenommen, d.h. durch diese geführt ist. Darüber hinaus ist auch eine kombinierte Bewegungsrichtung der Steckstäbe 4 und 5 oder nur einer der Steckstäbe 4 oder 5 denkbar, wobei die Bewegung aus einer Horizontalen in eine vertikale Bewegung oder umgekehrt übergeht, wobei für eine solche Kombination der Bewegungsrichtungen die Form der Anschlusselemente 7 maßgeblich ist, nämlich durch die Form der Anschlusselemente 7 die Bewegungsrichtung der Steckstäbe 4 und/oder 5 vorgegeben bzw. die Bewegung durch die Form der Anschlusselemente 7 gehemmt wird. Durch die kombinierte Bewegungsrichtung aus einer horizontalen Führung der Steckstäbe 4 und 5 über eine zumindest abschnittsweise vertikale Führung, die dann wieder in eine horizontale Führung übergeht, wobei in der letzten horizontalen Führung die Steckstäbe durch Zugbelastung relativ aufeinander zubewegt werden, wird durch die Selbsthemmung der Steckstäbe 4 und 5 eine Zurückführung der Steckstäbe 4 und 5 über den vertikalen Abschnitt unmöglich. Auf diese Weise lässt sich durch die Form der Anschlusselemente 7 in einfacher Weise ein Verschluss zur dauerhaften Aufrechterhaltung des Klemmbereichs ausgestalten.
