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Verbindungs- bzw. Dämpfungselement für aus Pfählen bestehende Konstruktionen
im Wasserbau, insbesondere zur Verbindung von Pfählen hölzerner Dalben und Verfahren
zum Einbau der Elemente In Häfen, für Kanal- und Flußbauten, für Bauten am Meer
sowie für den Brückenbau und für Gründungen werden d_e verschiedensten Holzkonstruktionen
verwendet, die entweder andere Bauten schützen sollen oder die als selbständige
Holzhonstruk tionen ihren Zweck, z. B. zum Anmachen der Schiffe, erfüllen. Die einfachsten
Schutzkonstruktionen sind die Reibchölzer, n@:mlicli senkrecht stehende Pfosten,
welche nu:- wonig Arbeit aufnehmen und hauptsächlich zum Schutz von Kaimauer und
Schiffswand dienen. Eine größere Elastizität haben Reibehölzer, die nur an e:n oder
zwei Stellen befestigt sind und sich zwischen diescr. Stellen frei durchbiegen können.
Zur Aufnahme von schwereren Schiffsstößen werden derartige Reihepf,*il:le neben
schwereren oder größeren KOIi-,trtil:t!oneil ausgesetzt tind g°gebenenfalls mit
diesen verbupden. Es ist benannt, derartige Konstruktionen mit hydraulischen oder
mit Stahlfedern ausgerüsteten oder aus Gummi hergestellten Puffern, z. B. alten
Autoreifen, zu verwenden. Diese Kombination vor Gummipuffern wird vor Kaimauern
oder anderen starrere Bauten bevorzugt, da man die günstigen Eigersc@,aften des
Holzes als auffangendes Material ausnutzt und den von vornherein zu bestimmenden
Grad der Federung des Gummis und des Holzes genau einstellen kann.
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Sowohl bei derartigen einfachen Holzkonstruktionen, wie Reibepfählen
oder federnden Gitterkonstruktionen an Fährbetten oder Schleuseneingängen, als auch
bei Vertäupfählen oder Flutpfählen aus mehreren Streben und insbesondere bei Konstruktionen
aus gestützten Pfählen ist es bislang immer notwendig gewesen, diese verschiedenen
Pfähle durch komplizierte Stütz- und Spannelemente zusammenzuhalten. Beispielsweise
werden die aus zwei oder drei Strebepfählen zusammengesetzten Hanepoote mit Dübeln
und Eisenstangen zusammengehalten, wobei die Verbindung der Strebepfähle mit dem
senkrechten Pfahl bei einem Schiffsstoß keine Beschädigung des Holzes ergeben darf;
aus diesem Grunde verwendet man meist runde Stahldübel und um beide Pfähle gespannte
Stahlbügel. Bei einem Zustammenstoß bleibt dann das Holz unverletzt. und nur die
Stahlbügel springen ab und müssen erneuert werden. Bei Holzkonstruktionen aus mehr
als drei Strebepfählen, den sogenannten Dalben, muß auf die großen horizontalen
Kräfte Rücksicht genommen werden. die ziemlich hoch an den Dalben angreifen. Diese
Dalben bestehen im allgemeinen aus einem senkrechten Hauptpfahl oder einem Bündel
Hauptpfähle in der Mitte und Strebepfählen in vier oder acht Richtungen ringsum.
Unter sich werden diese Strebepfähle auf verschiedenen Höhen verbunden, so daß ein
sehr steifes Gebilde entsteht. Trotzdem muß eine derartige Konstruktion federnd
sein, um die großen Stoßkräfte beim Festmachen von Schiffen oder bei deren Bewegung
bei starkem Seegang abzufangen. Die zur Verbindung der Pfähle bislang benutzten
Vorrichtungen bestanden insbesondere bei Holzkonstruktionen aus Füllhölzern oder
hölzernen Blöcken sowie aus Stahlbügeln, welche um die ganze Konstruktion gelegt
und mit Spannschrauben festgehalten wurden, sowie ferner aus durchgehenden Metalldübeln,
welche mit großen Muttern und Stahlscheiben befestigt wurden. Die Anforderungen
an eine derartige Verbindung von Pfählen sind sehr groß. Einmal soll die Verbindung
so weit biegsam sein, daß sie den Bewegungen und Formänderungen der Pfähle nachgeben
kann, andererseits darf sie sich jedoch auf die Dauer nicht lösen. Die hierfür bislang
auch verwendeten Stahlkabel oder verzinkten Stahlkabel werden durch das Meerwasser
korrodiert, und auch die Stahlbügel um den ganzen Dalben rosten ziemlich bald durch.
Bei Verbindungen mittels Spannschrauben ist eine ständige Wartung notwendig, um
diese nachzuspannen. Bei anderer Dalbenkonstruktion besteht die Gefahr, daß bei
einem Stoß die vorderen Pfähle hochkommen, wodurch der Dalben frühzeitig schiefgefahren
wird. Bei verhältnismäßig schräg eingerahmten Pfählen erfolgt die Verbindung der
Pfähle mit durchgehenden Bolzen, die bei großen Dalben, insbesondere bei der unteren
Verbindung, ziemlich lang werden und einen erheblichen Materialverbrauch an Stahlbolzen
zur Folge haben.
Auch bei der Holzkonstruktion für Landungsbrücken
und allen anderen Pfahlkonstruktionen in Kanal- und Flußbauten oder bei Spundwänden
beim Brückenbau und bei Gründungen ist es erforderlich, derartige aufwendige und
leicht korrodierende Stahlbänder, Stahltrossen, Bolzen u. dgl. zu verwenden. Die
hierbei erforderliche und nur von Spezialkräften zu leistende Zimmermannsarbeit
erhöht die Kosten für derartige Holzkonstruktionen im Wasserbau erheblich. Auch
bei Verwendung von Beton- oder Stahlpfählen, die gegenüber Holz auch Nachteile aufweisen,
ergeben sich die gleichen Schwierigkeiten bezüglich der Verbindung zu einem Verband.
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Zur Behebung dieser Nachteile wird nun ein neuartiges Verbindungs-
bzw. Dämpfungselement, insbesondere zur Verbindung der Pfähle hölzerner Dalben,
vorgeschlagen, welches gekennzeichnet ist durch einen zumindest teilweise aus einem
elastischen Material bestehenden platten- oder blockförmigen Teil, an dem die beiden
Enden von einem Band oder mehreren Bändern aus elastischem Material, z. B. Gummi,
befestigt bzw. mit diesem einheitlich verbunden sind.
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Ein derartiges Verbindungselement wird erfindungsgemäß für die aus
zwei oder mehr Strebepfählen bestehende frei stehende Holzkonstruktion verwendet,
indem die einzelnen Strebepfähle durch ein oder mehrere der obenerwähnten Verbindungselemente
verbunden sind, wobei die im vorgespannten Zustand über die einzelnen Pfähle geschobenen
Bänder an der Außenseite der Pfähle und der Platten-oder blockförmige Teil zwischen
den Pfählen angeordnet ist. Selbstverständlich läßt sich an Stelle von Holz auch
eine entsprechende Pfahl- oder Dalbenkonstruktion aus Beton oder Metall mit den
neuartigen Verbindungselementen herstellen.
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Der platten- oder blockförmige Teil kann rechteckig sein oder die
Gestalt eines abgeflachten Dreiecks oder einer kreuzförmigen Platte besitzen. Das
von der einen Ecke der Platte zu der anderen Ecke derselben reichende Band aus gummielastischem
Material ist bei dem Einbau in die Konstruktion um den betreffenden Pfahl gespannt,
während das an der anderen Kante des Rechtecks, Dreiecks oder Mehrecks befindliche
Band um den benachbarten Pfahl liegt, wobei der plattenförmige Teil zwischen den
Pfählen liegt und diese federnd abstützt. So kann beispielsweise zur Verbindung
von zwei nebeneinanderstehenden Pfählen eine rechteckige Gummiplatte mit zwei an
den beiden gegenüberliegenden Seiten befindlichen Bändern aus gummielastischem Material
verbunden werden. Will man drei Streben miteinander verbinden, so verwendet man
ein Verbindungselement, dessen plattenförmiger Teil aus einer dreieckigen Gummiplatte
besteht und an deren Dreiecksseiten sich jeweils ein von dem einen zum anderen Eckenbereich
erstreckendes Band befindet. Will man dagegen vier zusammenstehende Pfähle miteinander
verbinden, so verwendet man ein kreuzförmiges Plattenelement, bei der jeweils ein
Band aus gummielastischem Material von der einen Ecke eines Kreuzarmes zu der benachbarten
Ecke des benachbarten Kreuzarmes reicht.
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Im allgemeinen entspricht die Breite der Bänder etwa der Plattendicke,
und vorzugsweise sind die Platte oder der Block und die Bänder aus einem Stück gegossen
oder geformt. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Bänder jeweils parallel zueinander
verlaufend mit den gleichen Eckbereichen zu verbinden oder aus diesen heraustreten
zu lassen. Schließlich ist es zweckmäßig, die Lagerfläche an den Elementen, in Spezialfällen
die Schmalseite der Platten oder Blöcke zwischen den Enden eines Bandes, konkav
auszubilden bzw. der Querschnittsform des anliegenden Stützenpfahles anzupassen.
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Als Material für den platten- oder blockförmigen Teil ist Hartgummi
natürlichen oder synthetischen Ursprungs sowie Kunststoff geeignet. Sowohl die Platte
als auch die Bänder können mehrschichtig ausgebildet sein und/oder Verstärkungseinlagen,
insbesondere aus Gewebe oder Metall, besitzen. Bei der Verbindung von drei, vier
oder mehr Strebepfählen kann genau so wie bei der Verbindung mehrerer in Reihe angeordneter
Strebepfähle jeweils das Verbindungselement mit den an gegenüberliegenden Seiten
befindlichen Bändern zur Verbindung von zwei Pfählen benutzt werden, worauf dann
ein weiteres Verbindungselement zwischen dem zweiten und dritten Pfahl, das nächste
Verbindungselement zwischen dem dritten und vierten Pfahl usf. angebracht werden
kann.
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Meist werden die Verbindungselemente in zwei verschiedenen Ebenen,
und zwar einmal kurz oberhalb der mittleren Niederwasserlinie und zum anderen kurz
oberhalb der mittleren Hochwasserlinie angeordnet. Platten- oder blockförmige Teile
mit nur einem Band können um jeden Pfahl gespannt werden und dienen als einfaches
oder zusätzliches Dämpfungselement gegenüber dem benachbarten Pfahl oder gegenüber
einem Schiffskörper.
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Die Anbringung derartiger Verbindungs- bzw. Dämpfungselemente kann
auf überaus einfache Art und Weise erfolgen. Die Verbindungselemente werden mit
dem platten- oder blockförmigen Teil in einem Rahmen befestigt, worauf die Bänder
vorgespannt und an dem Rahmen befestigt werden. Dieses kann z. B. dadurch erreicht
werden, daß man die Bänder der Verbindungselemente auf einer Spann-oder Ziehvorrichtung
dehnt, eine Rahmenkonstruktion über das Verbindungselement bringt und dann den vorgespannten
Block an dem Rahmen befestigt und von der Spannvorrichtung entfernt. Daraufhin wird
der Rahmen mit dem vorgespannten Platten-oder blockförmigen Teil meist mit einem
Kran über die Konstruktion gebracht und derart bis in die gewünschte Höhe abgesenkt,
daß sich die Pfähle durch den Raum zwischen Band und Platte hindurch bewegen, worauf
die Spannvorrichtung oder die Spanntaue gelöst werden. In diesem Moment schnappt
das Band um den Pfahl und liegt in der gewünschten Stellung fest. Die Herstellung
der Verbindungen ist auf diese Weise ohne Facharbeiter möglich.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische
Ansicht einer Holzkonstruktion in Form eines aus vier Streben bestehenden Dalben,
welcher mit den erfindungsgemäßen Verbindungselementen verbunden ist, F i g. 2 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes, F i g. 3 a
bis 3 d Draufsichten auf verschiedene Elemente, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht
eines abgewandelten Verbindungselementes gemäß F i g. 2 mit
jeweils
zwei übereinander angeordneten Bändern oder Schlaufen, F i g. 5 eine Draufsicht
auf eine Spannvorrichtung, F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Spannrahmen mit darauf
befindlichem Verbindungselement.
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Das in F i g. 1 und 2 gezeigte Verbindungselement 2 besteht aus einem
plattenförmigen Teil 4, an dessen beiden Enden sich jeweils ein Band 6 befindet.
Das in F i g. 3 a gezeigte Element mit nur einem Band kann als zusätzliches Stütz-
bzw. Dämpfungselement verwendet werden, indem beispielsweise die dem Band entgegengesetzte
Seite in einem Dalbenverband gegen den benachbarten Pfahl zu liegen kommt; diese
Seite kann auch nach außen angebracht werden und dann als Dämmelement oder Puffer
dienen, um Schiffsstöße abzufangen. Bei dem in F i g. 3 b gezeigten Verbindungselement
ist die Begrenzungslinie 8 des plattenförmigen Teiles 4 konkav ausgebildet, um sich
beispielsweise besser an runde Pfähle anzupassen. Das in F i g. 3 c wiedergegebene
Verbindungselement dient zum Zusammenhalt von aus drei Strebepfählen bestehenden
Dalben; analog wird das in F i g. 3 d gezeigte Verbindungselement für vier zu verbindende
Pfähle von Dalben benutzt.
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Selbstverständlich ist es möglich, wie in F i g. 4 gezeigt, den Innenteil
des Verbindungselementes blockförmig auszubilden, wobei dann gegebenenfalls an Stelle
von verhältnismäßig breiten Bändern zwei übereinander angeordnete Bänderpaare 6
und 6' vorgesehen sein können; auch hier ist die am Pfahl anliegende Seite 8 des
Blocks 4 konkav ausgebildet.
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Das Aufsetzen oder Anbringen der Verbindungselemente auf eine Dalbenkonstruktion
gemäß F i g. 1 erfolgt beispielsweise mit der in F i g. 5 oder 6 gezeigten Spannvorrichtung
in Verbindung mit einem einfachen Rahmen. Hierzu wird das Verbindungselement 2 auf
die in F i g. 5 gezeigte Spannvorrichtung 10 gelegt, die aus einer Grundplatte besteht,
auf der ein Bock 12 befestigt ist. Durch Drehung eines Handrades 16 können Preß-
oder Spannstempel 14 radial nach außen gedrückt werden, um die Bänder 6 des Verbindungselementes
2 zu spannen. Über das derart vorgespannte Verbindungselement wird dann ein einfacher
Rahmen gelegt, in dem das Verbindungselement in diesem gespannten Zustand, z. B.
mit Stricken oder Tauen, befestigt wird.
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Die in F i g. 6 gezeigte Spannvorrichtung besteht im einzelnen aus
einem Rahmen 20, zwischen dem gegebenenfalls zur Verstärkung eine Stütz- und Verbindungsplatte
22 mit hochstehenden Leisten 24 zum Halten des inneren Begrenzungsrandes 8 des Verbindungselementes
2 vorgesehen sein kann. Durch Greifklauen 28, 28' oder entsprechende Spannvorrichtungen
26 werden die Bänder gespannt. Es ist zweckmäßig, die Halteflächen der Greifelemente
28 mit einem gewölbten Greifelement zu versehen, um eine Beschädigung des Materials
zu verhindern. Das vorgespannte Verbindungselement wird dann wie oben von einem
einfachen Rahmen in gespanntem Zustand übernommen. Dieser einfache Rahmen mit dem
gespannten Verbindungselement wird dann über die bereits eingerahmten Pfähle (vgl.
F i g. 1) abgesenkt, so daß die Pfahlspitze durch die öffnung des Elementes 6 durchgeführt
wird. Befindet sich der Rahmen mit dem Verbindungselement in der gewünschten Höhe,
so werden die Haltetaue gelöst, und das Verbindungselement schnappt um den betreffenden
Pfosten oder Pfahl und hält diesen in seiner Stellung.
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Es ist auch möglich, den Spannvorgang und das Aufsetzen nur in einem
derartigen Rahmen gemäß F i g. 6 in einem Arbeitsgang durchzuführen. Ferner kann
mit der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung bei eventuellen Reparaturen ein beschädigtes
Verbindungselement aus dem Verband gelöst und entfernt werden.
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Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind vier Verbindungselemente
2, 2', 2", 2"' übereinander angeordnet und greifen jeweils um die Pfähle, so daß
das Verbindungselement 2 die Pfähle 1 und 1', das Verbindungselement 2' die Pfähle
1' und 1" usf. verbindet. Bei der in F i g. 1 gezeigten Konstruktion befindet sich
eine weitere Anordnung von Verbindungselementen in einer tieferen Ebene, die etwa
der Linie des mittleren Niedrigwassers entspricht.
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Es hat sich ferner als überaus zweckmäßig erwiesen, zwischen die erfindungsgemäß
verbundenen Holzpfähle zusätzliche Abstandshalter aus einem wenig oder gar nicht
elastischen Material einzusetzen, um bei seitlich oder schräg einwirkenden Kräften
eine bessere Stabilität des Dalben zu erreichen. Diese Abstandshalter können z.
B. vorgefertigte Holzblöcke oder kreuzförmige Blöcke sein, die zwischen die Pfähle
eingeklemmt werden. Hierzu ist es zweckmäßig, die bereits verbundenen Pfähle auseinander
zu zwingen und nach Einsetzen des Zwischenblockes die Pfähle wieder freizugeben,
wobei dann durch die elastische Kraft der Bänder der Verbindungselemente die Pfähle
zusammen oder zueinander gezogen werden und dabei den Block zwischen sich einklemmen.
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Selbstverständlich können, wie bereits erwähnt, an Stelle der Holzpfähle
auch Betonstrebepfähle oder Stahlpfähle und insbesondere Pfähle aus verschiedenem
Material auf ähnliche Weise miteinander verbunden werden. Dieses ist ein besonderer
Vorteil der vorliegenden Erfindung, da es bisher nicht oder nur sehr schwer möglich
war, einen Holzpfahl mit einem Stahl- oder Betonpfahl auf dauerhafte Weise zu verbinden.
Es lassen sich also jetzt Dalben aus Holzpfählen mit einem oder mehreren Mutterpfählen
aus Stahl schnell und ohne Schwierigkeiten herstellen, wobei der Mutterpfahl aus
Stahl die Festigkeit und die Holzpfähle die Elastizität des Dalben erhöhen.
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Naturgemäß kann die Gestalt der Verbindungselemente dem Querschnitt
der Pfähle angepaßt werden, wobei es nur wesentlich ist, daß die Bänder unter Spannung
aufgebracht werden, so daß ein späteres Verschieben nicht mehr möglich ist. Auf
ähnliche Weise können auch nebeneinanderstehende Leitpfähle verbunden werden, indem
jeweils ein Verbindungselement mit dem benachbarten Pfahl verbundeir wird; die Anordnung
von Verbindungselementen in mehreren Lagen ist ebenfalls möglich. In jedem Fall
wird eine korrosionsbeständige, elastische Verbindung geschaffen, die auf billige
und einfache Weise aufgesetzt oder angebracht werden kann und keine komplizierte
Arbeit bei der Anbringung der Verbindungselemente erfordert. Die mechanischen Eigenschaften
der erfindungsgemäß hergestellten Konstruktionen lassen sich durch Auswahl des entsprechenden
Materials hinsichtlich Elastizität und durch Versteifungen, Einlagen u. dgl. jeweils
den gewünschten Erfordernissen anpassen, so daß eine überaus vielseitige Verwendung
möglich ist.