DE1484386A1 - Verbund-Verbauung - Google Patents
Verbund-VerbauungInfo
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Description
KÄS ι- »**
München 2, Rosental 7 Tel. 297989
Henri Vidal, oaint-üloud/Seine-et-Oise (Ji1Taakreich)
Verbund-^erbauung
' ι
Die ersten von iiienschanhand hergestellten Verbauungen gingen
mi- ihrem Material im wesentlichen auf natürliche Produkte,
insbesondere Jürde zurück. .Deshalb wurden die ältesten bauwerke,
wie Gräben, Dämme, Kanäle, Hütten usw., aus dJrde hergestellt.
Selbst in unseren ragen ist in bestimmten Anwendungsgebieten
zur Herstellung von Bauwerken die Verwendung^ von otrohlehm, d.h. eine Mischung aus tonhaltiger drde und
Stroh oder Heu, gebräuchlich. (
Im Verlauf der Jahrhunderte hat der technische Fortschritt
zu einer Einengung des Anwendungsbereiches von lirde als Baumaterial
geführt. So macht der armierte Beton, auch wenn er aus dem Boden gewonnene Bestandteile, meist nach behandlung,
wie Brechen, Sieben, Waschen usw., verwendet, immer noch die Verwendung von zwei Bestandteilen, im wesentlichen in-
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BAD ORIGINAL
U8A386
dustriellen Ursprungs notwendig, nämlich das Eisen als Armierung
und den Zement; als minder zwischen den /-,uschlagstoffen
und der Armierung.
im Verlauf der letzten Jahre sind unter dem Einfluß der allgemeinen verwendung von Erdbewegungsmaschinen und der
Entdeckung der Mechanik des Bodens zahlreiche ßauwerke mit
hoher Technisierung unter wirtschaftlichen öedingungen, wie
Dämme, Straßen, itollbahnen für Flughäfen, dperrmauern od.dgl.,
aus üirde ausgeführt .vorden.
uegenstand der Erfindung ist es, eine neue Anwendung von
i^rde als oaumaterial realisieroar zu machen, oie hat ins Desondere
eine ^erbauung zum uegenstand, die dadurch gekennzeichnet
isc, daß sie in der Hauptsache körnige Elemente und derart eingesetzte Armierungen aufweist, daß die Elemente
gegeneinander festgelegt sind, und zwar entweder durch direkte rieiDung mit den Armierungen oder durch Reibung mit
anderen Elementen, die an den Armierungen anliegen, so daß die laesamtanordnung eine ttaumfüllung mit großem Zusammenhang
und einer guten delasbungsaufnahinefähigkeit ergibt.
Unter dem .begriff "körnige üJlemeute" sind natürliche oder
^. künstliche Körner zu verstehen, während der Ausdruck "Ar-
ο mierung" Elemente mix; großer Längeu Dezeichnet, die eine
w Zugbelastung aufnehmen, ähnlich den in armiertem ueton
oder in armiertem Kunststoff verwendeten.
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iieiia in einer nicht zusammenhängenden üJrdmasse der einzige
äleichgewichtsfaktor sich aus der inneren reibung der Kornmasse
ergibb, so ist gemäß der Järfindungbei einer Verbauung
die Reibung zwischen Korn und Armierung ein faktor zusätzlicher
otabilität, der mit der Reibung der Körner untereinander
kombiniert, ausgeglichene Profile oder stabile Massen ermöglicnt, die ohne Armierung nicht möglich sind, ao
v.ird gemäii der Erfindung der ^usa.nmönnalt durch die /erbinduag
von z//ei ülemeacengruppen, nämlich den Römern und der
Armierung erreicht, tsei den ^erbauungen gemäß der lürfindung
nafc der innere -usammenhang daher einen von armierten oder
unarmierten lietonmaasen sehr unterscniedlichen Ursprung, in
denen er aurcii eine durch die Ausfüllung und Abhärtung von
Zemeat sich ergebende starre Verbindung erreicht wird und
ist in gleicner »Veise unterschiedlich von Konstruktionen aus
ötrohlehm, dessen Verbindung durch die Klebwirkung des Tons
erreicht wird.
rsei den /erbauungen gemäß der Erfindung wirken die Armierun- ^
gen auf eine bestimmte Umgebungszone, aber selbstverständlich
ist, wenn die Armierungen bis auf die freie Oberfläche der \/erbauung geführt sind, diese die innere Verbindung erzeugende
Wirkung an der freien Oberfläche weniger wirksam, da dort der Druck der Körner diese aus der Masse austreten läßt,
so daß es häufig notwendig ist, an der freien Oberfläche einer Verbauung gemäß der Erfindung eine Anordnung vorzusehen,
um die an dieser Oberfläche oder in deren bereich liegenden Körnern festzulegen·
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In vielen fällen besteht diese Anordnung aus einer bestimmten
Art von Verkleidung für die Körner und die Armierung. Sie wird im folgenden "flaut"'genannt. Diese Haut kann in unterschiedlichen
ü'ormen ausgeführt sein, Eine mögliche Ausführungsform
besteht aus Elementen in U-Profil, deren Schenkel
in
zum Verankern/der Kornmasse und zum Aneinanderlegen der Elemente
dienen. Diese Haut spielt genau betrachtet keine Kolle
für die Stabilität der Verbauung an sich, sondern ist einfc fach dazu bestimmt, die an der freien Oberfläche der Verbauung
liegenden Körner zu halten. Sie muß also einer örtlichen Einwirkung widerstehen, wobei sie im ganzen flexibel sein
kann, wodurch sie gegebenenfalls Deformationen mitmacht.
Zur Vereinfachung wird der Begriff "armierte Erde" für die Verbindung von Körnern und Armierung verwendet, die die
Basis der gemä-ß der Erfindung hergestellten Verbauungen bildet.
Diese Verbauungen können sehr unterschiedlich sein und alle
möglichen formen haben. Insbesondere ist die armierte Erde
für schwere Verbauungen verwendbar, d.h. Verbauungen, deren freie Oberfläcne im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Verbauung
relativ gering ist. Die Verbauungen gemäß der Erfindung können also im wesentlichen Dämme, .Fundamente, Staudämme,
Deiche, Punnels usw., sein, ohne daß dabei leichtere Verbauungen, wie Stützen Präger und Gewölbe ausgeschlossen
sind.
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Die Verbauungen gemäß der .Erfindung haben zahlreiche Vorteile.
Sie sind wirtschaftlich und leicht herzustellen, da einer ihrer Bestandteile, nämlich die Erde, häufig an der Baustelle
selbst vorhanden ist und mit üblichen Baumaschinen verbaut werden kann, während die leichten Elemente, nämlich
Armierung und Haut, von Hand oder mittels leichter Hebezeuge eingebaut werden können.
Die Verbauungen aus armierter Erde haben nicht die Härte von Verbauungen aus Beton oder Stahlbeton und können daher
unter Ausnutzung des zu ihrer Erhaltung notwendigen Widerstandes normale oder zufällige Deformationen von Medien,
die mit ihnen in Berührung stehen, mitmachen. Insbesondere haben sie einen erheblichen Eigenwiderstand, auch wenn der
JAindierungsgrund schlecht ist.
Die Berechnung der Verbauungen aus armierter Erde ist relativ einfach und verwendet insbesondere Verfahren des
MaterialWiderstandes der Mechanic des Bodens und des armierten
Betons. Der Umstand, daß die bauelemente aus armierter Erde im wesentlichen elastisch sind, wirkt sich
in einer Vereinfachung der Rechnung aus. Darüber hinaus ist es leicht, Modelle in kleinerem Maßstab aus armierter
Erde herzustellen, um eine Betätigung oder eine Verbesserung der Hechnungsergebnisse zu erhalten.
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Verbauungen aus armierter jürde sind leicht abzutragen und
eine Wiederverwendung der teuren Elemente, nämlicn der Armierung
und der Haut ist möglich. Bei bleibenden Verbauungen ist dieser Vorteil paradoxerweise ebenfalls gegeben,
da durch das fortschreiten der technischen Entwicklung sehr
häufig Bauwerke abgebaut werden massen, die an sich eine lange Lebensdauer haben sollen.
ψ Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an
Ausführungsbeispieien näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
ü'ig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der
rieibung zwiscnen Kornern und Armierung, welche der armierten ürde den Zusammenhalt verleiht,
^ ü'ig. 2 eine sehe ma tische Ansicht eines Stapels von Körnern
und Armierung, deren vertikale /fand stabil ist,
ii'ig. 3 eine schematische Ansicht auf eine Fundierungssohle
aus armierter Erde,
Fig. 4 und 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemaßen Haut,
ii'ig. 6 und 7 eine zusammengesetzte Armierung mit erhöhtem
Reibungskoeffizienten,
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i?'ig. 8 eine Armierung in Farm einer Kugelkette,
und 10 schematische Schnitte durch das v^uerprofil
eines üTLementes zur Herstellung der Haut,
■tf'ig. 11 und 12 zwei Arten des Zusammenoaues der Profilenden
zur Herstellung eines Hautelementes,
ig. 13 eine Abdeckverbindung, die zum Zusammenbau gemäß ä
Fig. 12 verwendet wird,
α Ig. 14 eine Abwandlungsform des Verbinders gemäß Fig. 131
i?'ig. 15 den Zusammenbau von Profilen nach einer anderen Ausfuhr
ungs form,
eine Draufsicht auf eine mit einer Haut versehene Äandflache, die aus mit versetzten Verbindungsstellen
aufeinandergesetzten Profilen gebildet ist,
Haut elemente in ülschschuppenart,
eine durch einen Kunststoffverbinder gebildete Haut, ig. 19 eine durch Kugelkettenelemente gebildete Haut,
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. 20 eine durchlaufende, mit Wellungen versehene Haut,
i?ig. 21 bis 25 Verbindungsformen zwischen den Armierungen und
den die Haut bildenden Elementen,
J?ig. 24- bis 26 Schemadarstellungen des Zusammenwirkens der
Körner und der Armierungen,
j?lge 27 bis 30 erläutern die Berechnung von armierter Erde
im i?all einfacher Kompression,
ifig. 31 und 32 Schemata zur !Erläuterung der Berechnung der
.Festigkeit eines beliebig geformten Volumens,
ifigo 33 und 3^- ein Beispiel einer Aus führ ungs form einer Ver
bauung aus armierter Erde,
.Fig. 35 bis 37 Darstellungen, die die Ausführung und die
Berechnung einer Dreieckmauer aus armierter Erde erläutern,
ilg, 38 bis 4-1 Darstellungen über die Konstruktion und Berechnung
eines otaudamm.es,
i'ig. 4-2 bis 44 Darstellungen der Konstruktion eines Staudammes,
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"9" H84386
ülig· 4-5 eine Darstellung der Konstruktion eines Gewölbes
aus armierter Erde,
jj'ig. 46 eine Darstellung einer Ausfiihrungsform einer Säule
aus armierter Erde,
Ig. 4-7 eine Schrägansicht auf einen 'Teil eines '.Trägers aus
armierter Erde mit rechteckigem querschnitt,
ilg» 48 einen schematischen Schnitt durch einen 'Träger aus
armierter Erde mit kreisförmigem Querschnitt, und
ii'ig· 4-9 und 50 einen Längsschnitt bzw. einen querschnitt
durch ein verkleinertes Modell eines Tragers aus
armierter iürde mit kreisförmigem Querschnitt.
In li'ig. 1 ist schematisch die Verbindung zwischen zwei Körnern
1 und einer Armierung 2 durch Reibung dargestellt:, welche dem Baumaterial für '/erbauungen gemäß der Erfindung, im
folgenden "armierte ülrde" genannt, seinen Zusammenhang gibt*
Wenn bestimmte uaftbedingungen, die weiter itücau IoLiniert
sind, beachbtit v/erden, liegen, die durch die Körner auL" dia
Kräfi;e in einem //uikvil *-■<
} 'Λ'
109839/000 j V BAD ORIGiNAL
Senkrechten, wobei diese 'flinke1 kleiner als der batsächliche
Heibangswinkel zwischen Körnern und Armierung liegen, so daß
die Körner 1 eng an der Armierung 2 anliegen und damit alle
anderen Körner unter den gleichen Bedingungen mit der Armierung in Berührung liegen.
Die anordnung Z,, in -u'ig. 2. ist durch alternierende Lagen ei-
^ ner einzigen Schicht von Körnern 1 und Armierungen 2 in
tform von horizontalen Bändern gebildet. Da jedes Korn in
ßerüiirung mit zwei aneinander liegend en Armierungen liegt} ist;
dia vertikale tfand 3 dieses Stapels stabil, üs handelt sich
dabei selbstverständlich um einen theoretischen i'all, da in
der Praxis die üroiierungea in der armierten lärlnasse in einem
Abstand voneinander angeordnet sind, der großa? als die Dicke
einen Kornes ist. üev ^usaamenhalt von armierter iSrde ist
jj-jioch in lern im folgenden erläuterter: tall nient v/eniger
üici-narjjesteilt, unter der ßödiii&ung, daß lie Armierungen
" niüher eingelegt sind und daß im entsprechenden jiall beson—
.iarc /orrLchtungen zur oicher ate llung der 3Gabilität oe-
;;ü; .-iiatior wu'iifläcnea verwandet werden,
:iE; η·/.;-..; π -.ι ü -j Hch Li nh aza mm £ ign t ·}& dar Zuaaojneahacg an den
~rA~~i -: ν ι ι ο ii ■-?; γ if'i ü αϊ t"^ j α dt-.i ά^ίϊ.ϊΓΐί'^-ίίΐ kleine
BAD OPiQiMAL I -I J :Γ!?>/ UOfI-.
fläche liegenden Körner müssen durch eine besondere Anord- ■-
nung gehalten werden.
In i?ig. 3 ist eine Fundamentsohle Z2 für eine einer Vertikalbelastung
unterworfenen Säule # dargestellt, in der zwei horizontale Armierungslagen 2a, 2b rechtwinklig zueinander
eingebaut sind. Auf den freien vertikalen flächen 3 der Sohle
sind die Körner der armierten Erde gemäß diesem Ausführun^s- g
beispiol durch die iJrdmasse 5 gehalten und festgelegt, in
der die üundameüTisohle und der untere l'eil der Säule eingebettet
sind.
χει allgemeinsten /all ist eine Masse von armierter Erde in
oeliebiger iform mit einer unabhängigen Vorrichtung zur
oienerstellung-des Zusammenhaltes der Körner an der freien
Jj'läciie der Verbauung aus armierter Erde vorgesehen. Diese
Vorrichtung ist in der folgenden Beschreibung "Haut" genannt.
In einer allgemeinen jform muß die Haut so viel örtlichen
Widerstand aufbringen, daß sie die Körner der Erde zurückhält, welche zwischen zwei benachbarten Armierungen eingeschlossen
sind, und die sich im Bereich der Oberfläche des Körpers aus armierter 3rde befinden.
muß aber gleicherweise so flexibel sein, da3 ihre Gesamtanordiiuntr:
allen Deformationen der Masse aus armierter
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Erde, mit der sie verbunden ist, folgen kann, da die .Erde,
auch wenn sie armiert ist, relativ großen Deformationen, z.B.
Setzbewegungen, unterworfen sein kann, rfenn die Ϋ/and starr
ist, liegt sie fest in Berührung mit an der Außenseite der Masse aus armierter Erde liegenden Elementen, z.B. der Auflagefläche
am Boden, und sie überträgt zusätzliche äußere Kräfte, die sehr erheblich und nicht vorausbestimmbar sind,
wodurch der Charakter eines homogenen Materials, den die armierte Erde an sich hat, völlig aufgehoben wird,
Endlich muß die Haut die Rolle einer Schutzschicht übernehmen und Stoßen oder der durch das Außenmedium ausgeübten
Errosionswirkung Widerstand leisten und außerdem derart
ausgebildet sein, daß sie die Erde und die Armierung, auch wenn diese sehr leicht sind, festlegte
Ein Beispiel der Ausbildung einer Haut ist in JFig. 4· und 5
für eine vertikale tfand dargestellt. Nach dieser Ausführungsform ist die Haut 6 durch einen Stapel von horizontalen
Elementen 7 mit U-förmigem %ierschnitt gebildet, die durch
die Körner 1 der Verbauung ausgefüllt sind, welche auf diese Weiee durch die Stege 7a der Elemente festgelegt werden.
Die Schenkel 7b» 7c der Elemente ermöglichen das Überein&nderetapeln der Elemente, ihre Verankerung in der Masse der
Körner und ihre Verbindung mit den Armierungen 2.
-13-109839/0003
Körner.
Der Ausdruck "Korn" bezeichnet alle Elemente, deren J?orm
sich, der der Kugel nähert, d.h., die keine wesentlich ungleichförmigen Abmessungen aufweist. Die in den Verbauungen
gemäß der .Erfindung verwendeten Körner sind meistens Extrakte
der verschiedenen, in der üatur angetroffenen Srdformationen.
tfenn auch in dem vorher Gesagten aus pulverförmigen Massen
ausgezogene Körner eingeschlossen sind, d.h. Auszüge ohne natürliche innere Bindung, so schließt die Bezeichnung "Körner" selbstverständlich auch aus zusammengeballter Erde gebildete
Agglomerate ein.
In gleicher rfeise sind bei Verwendung der Bezeichnung "'Erde11
als Synonyma für "Körner" nicht die Körner ausgeschlossen, die ihren Ursprung nicht aus dem Boden haben, sondern z.B.
in industriellen Verfahren aus beliebigen Materialien oder |
in unterschiedlichsten .Formen hergestellt sind.
Die Kornausbildung der Körner kann beliebig sein, diese
können z.B* Mehl, Sand, Kies, Steine, felsbrocken usw. sein, mit der Einschränkung, daß die maximale Größe der Körner im
Verhältnis zu der Festigkeit der Armierungen und der auszuführenden
Verbauung verwendeten Haut steht. So kann eine Verbauung aus ifelsbrocken in bestimmten Fällen die Verwendung
~14~ BAD ORIGINAL
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von Armierungen und einer Haut in einer Stärke notwendig machen, die den Preis zu hoch werden läßt.
Die Bezeichnung "Armierung" wird für alle Elemente verwendet,
die erhebliche Zugbelastung aufnehmen können. Bei der Aus- ^ führung von Verbauungen in armierter 3rde können alle Arten
von insbesondere bei armiertem Beton und bei Erzeugnissen aus armiertem Kunststoff verwendeten Armierungen auch Verwendung
finden.
Diese Armierungen können die unterschiedlichsten jJOrmen
hauen, wie Platten, bänder, stangen, ü'Uden, Seile, Gitter,
Rosbe, -dilz od.dgl. Die Materialien, aus denen sie bestehen,
können gleicherweise sehr unterschiedlich sein, wie Metall, fc 'rextilsboffe, Holz (insbesondere gegenverleimt), Kunststoffe,
Glas usw.
Die Armierungen für Verbauungen aus armierter iSrde müssen
darüber hinaus bestimmte mit den äinbaubedingungen in Verbindung
stehende Kennwerte aufweisen, nämlich einen erheblichen Reibungskoeffizienten und einen ausreichenden Sorro~
sionawiderstand,
BAD ORlGfNAL
109839/0000
U8A386
<V er ks Söffe, die diese Merkmale einzeln aufweisen, können
zur Herstellung eines Kombinations-vVerkstoffes, der für
die Herstellung der Armierungen für armierte iSrde verwendet
v/ird, zusammengesetzt werden. So kann die Zugfestigkeit durch
Stahldrähte oder Glasfaden und der Korrosionswiderstand durch
ein den Stahl oder das Glas einschließenden Kunststoff erreicht
werden, während das Merkmal der Reibung durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung der Kunststoffverkleidung
(z.B. Sandstrahlen) oder durch ein der in Berührung mit "
den Körnern kommenden Oberfläche gegebenes besonderes Profil, wie Kerben, Rinnen, Riffelung od.dgl., erreicht werden kann»
iiig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel einer Armierung, die einen
sehr hohen Reibungskoeffizienten aufweist. Die Armierung ist aus einem Strang von drei Stahldrähten 2a, 2b und 2c
gebildet, und die kreisförmigen Zwischenscheiben 22 liegen parallel zueinander,- Diese Scheiben sind mit drei Umfangskerben
2p versehen, in denen die entsprechenden JJaden gespannt
eingelegt sind. Die Burch-gangspunkte jedes Fadens
sind gägea''-die'''foli'iii^^ii6^W'*foäe^v«rAetzt( derart',
daß zwischen zwei aufoijaandÄrifolgenäen Scheiben die Fadenstränge
nicht parallel *ür Achse Mt Armierung liegen.
Dadurch, wird erreicht, daß die zwischen den zwei Scheiben
liegende zylindrische Erdmaase.ein statisches Element mit
109839/0003 BM)OWG1NAL
-ie- U8A386
den Scheiben bildet. Daraus ergibt sich, daß eine Armierung 21 gleich einem zylindrischen Strang gleichen Querschnittes
wie der Querschnitt der Scheiben ist, wobei der in Rechnung zu setzende Reibungskoeffizient der von Erde gegen Erde ist,
der höher liegt als der eines beliebigen gegen Erde reibenden Badens.
Die Armierung 24 gemäß i?ig. 8 ist eine Kette der in der
}) Patentanmeldung vom 25· März 1964 des gleichen Anmelders
Nrο beschriebenen Art, die durch ein Seil 25
gebildet wird, auf dem nach Art 9.er Perlen eines Rosenkranzes
Betonkugeln 25a befestigt sind.
Haut*
Die -Elemente der zylindrischen Haut gemäß ilg. 4 und 5 haben
einen Steg 7a» der, wie in flg. 9 dargestellt, etwa die JOrm
einer HaTbellipee mit den Halbachsen a und b hat. Die Bereefcnune zeigt, d«g unter der Einwirkung des Dsuöic·* der
in dem JELement aufg^noemenea Körner und wenn dtr Winkel der
Innere« fieibung sit f beseichnet let, eiofa d*e elliptiecüe
Profil au« den Halb ach« en a und b nach der folgenden Gleichung
ergibti
b · a · ϊΐΐ
BAD OBlGfMAL
1Q3I39/0003
U8A386
wobei i der Druckkoeffizient ist, der sich, aus folgender
Gleichung ergibt:
i = tg2 (T - 2 )
Die im wesentlichen elliptische Form des Querschnittes erhält sich homothetisch nach dem Setzen der Erde in einer Richtung
rechtwinklig zu den Ver ankerunga eb en en ?b und 7c, wie i"ig. 9
zeigt, in der b1 = a1 Π ist, unter der Voraussetzung, daß
die Kennwerte der Erde sich nicht ändern. Wenn diese Merkmale der Erde sich ändern, wandelt sich der Druckkoeffizient
von i nach i^ und das Verhältnis der Ellipsenachsen variiert^
ebenfalls, wie j*lg. IO zeigt, in der b^j a a HCj ist.
In allen Fällen bleibt die Umhüllung stabil, vorausgesetzt, daß die mechanischen Eigenschaften des Materials, aus dem sie
hergestellt sind, eine derartige Deformation ohne Bruchgefahr ermöglichen. Eine Berechnung nach den üblichen Methoden ermöglicht
es, eine Auswahl der -Merkmale der Haut zu treffen·,
die diese Stabilität sicherstellt. ·
Die Hauijelemente ? sind normalerweise aus Ianggea:to?eek1?en,
begrenzten Profilen hergestellt, z.B· mit 5 m iänge, die
durch 0tgße in beliebiger Anzahl zusammengestellt werden, urn
die Abmessungen der herzustellenden Verbauung zu erreichen.
BAD ORIGINAL 109839/000 Ό
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U84386
In J1Ig. 11 ist die Verbindung zwischen zwei sich, stoßenden
.Profilen durch einfaches LTb er einander schieb en erreicht.
Beim Beispiel gemäß Ji'ig. 12 und 13 sind die aneinanderliegenden
Ünden der oeilen zu verbindenden Profile durch einen Zwischenraum
Q getrennt, der .Längsverschiebungen des ^Elementes
ermöglicht, und im inneren des Endbereiches der Profile ist ein Verbindungseinsatz 11 eingesteckt, dessen <4uerprofil dem
^ der Profile entspricht. Die flansche 11b und lic dieses iöin-
steckverbinders haben im dargestellten Beispiel die je'orm
eines Jrapez, dessen kleine üasis an der freien Kante der
Flansche liegt. Der dteg 11a des Verbinders hat gegen die
aneinanderliegenden Profile eine solche Breite, daß der Druck der Körner den. Verbinder dicht gegen die Profile anpreßt.
Diese Abdichtung wird sowohl für die 2rde als für Wasser erreicht,
wenn nicht zwischen den Profilen Drainageverbindungen vorgesehen werden, wozu man Verbinder verwendet, die Perfo-
w rationen IZ aufweisen, wie sie in Ag, 14 dargestellt siaä.
Biese Perforationen können gleicherweise in den Profilen
selbst vorgesehen sein.
In Üg. 15 ist die Verbindung zwischen zwei benachbarten Profilen
73 ohne Steckverbinder erreicht. Die Rippen bzw. abgekanteten Ränder 16 sind einfach gegeneinander angelegt und an
„ly_ BAD CDRiGiNAL
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jeder üippe 16 ist eine Membran 19 angeklebt, die den
ganzen Stirnquerschnitt abdeckt.
Jntei? dem Druck der jSrde werden diese beiden Membranen gegeneinander
derart angelegt, daß eine Abdichtung gebildet wird, im ifinDlick auf wesentlicne jjängsoewegungen kann jedes Profil
73 mit einer oder mehreren Quersieken 31 versehen sein, die
ein uegenlager bilden.
Anstelle der Membrane 19 kann auch eine Verbindung der Kanten
16 mittels beliebiger Mittel, z.B. durch Bolzen, vorgesehen sein.
Gleicherweise kann die Verbindung zweier Profile» z.B. 73»
durch Ineinanderstecken der abgebogenen Ränder 16 des einen
der Profile in eine AuBennut des anderen Profile ähnlich
der Sielte 31 erfolgen*
für
. Al.
a.ü. genaaatt Schiehtwerkitofft «u« Poly*tt«"»«rz«a oder
U8A386
ferner v\ie icheis en, korrosionsbeständiges JSisen, Kupfer od<
> dgl., auch können verschiedene Kunststox'fmaterialien außer den oben erwähnten gleicherweise verwendet werden.
In ilg. Ib ist als Beispiel eine Verbauung Δ, in Vorderansicht
dargestellt, deren Haut durch mehrere Eeihen von Profilen entsprechend den oben beschriebenen gebildet ist,
deren Verbindungsstellen versetzt liegen. Diese Verbindungs- ^ stellen können auch anders, Z0B. übereinander angeordnet sein.
Anstelle einer glatten üäche können zwei nebeneinanderliegende
Profile Querwellungen aufweisen, derart, daß sie durch
Zusammenstecken der Wellungen in der Endzone miteinander verbunden werden können.
Die Hautelemente oder Profile 7 und 73 sind in einer im wesentlichen geradlinigen Richtung aufeinander gesetzt. Selbstverständlich
können sie auch eine Kurve bilden, indem sie w die Farm «Ines Ringsegmentes haben, dessen Achse rechtwinklig
%\iT Vffτffflfryninfffi #b#T*y' od#r parallel zu diesen Ebenen
köan«n auch jei*men-li· vorgeeehtn · tin, deran Höhen gerne ε »en
awlechen den VeranJrarungsebenen aiGh fUidernk
01« VarajBLkieDungefläcla«n dar oben baichriabanen Hauttl#*ente
im jmnblidt isif 41« ß|Sir:dir SNtft eine Holle älifl-
BAD
:10U39/0OQ3- ^i-
lieh der der Armierungen. In verschiedenen, weiter unten erläuterten
Verbauungen kann durch diese besondere Junktion
der Hautelemente der Einbau von besonderen Armierungen entfallen«,
Die Haut 6 einer Verbauung aus armierter Erde kann anstelle /
von Elementen in Zylinder- oder Ringform in der Art von ITischschuppen aus starren Ebenen oder gewölbten Platten aufgebaut
sein, die in den Körnern der Verbauung verankert f werden können. In Jüg. 17 ist eine aus viereckigen Platten
gebildete Haut 6 dargestellt, wobei die Platten 8 zwei Rippen 81 aufweisen, die durch einen Steg 82 verbunden sind.
Um eine Wandfläche zu bilden, werden diese Platten so zusammengebaut, daß die Armierungen in JPorm von flachen Bändern
zwischen die Rippen 81 parallel zu den Stegen 82 der Platten 8 eingelegt werden·
In Jig. 18 ist die Haut 6 durch ein plastisches Bindemittel
35 gebildet, die die Körner 1 im. Bereich der Wandflache einhüllt.
Das Bindemittel kann auf der Basis von Kunststoffen aufgebaut sein, die unter auf die Verbauung aufgebrachten
Laoten deformierbar sind, oder es kann Bitumen oder ein bituminöser
Binder sein.
Um die Körner im Bereich der fandfläche zwischen zwei Armierungseinlagen
zu halten, kann gleicherweise ein Stapel von
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BAD ORiGINAL
aufgeschütteten langgestreckten Elementen, wie pflanzlichen, mineralischen oder synthetischen .Fasern oder Metallsträngen
vorgesehen sein, die beliebig nach Art von üisenbündeln angeordnet
sind, oder es können auch Konstruktionselemente, wie sie in der oben erwähnten deutschen Patentanmeldung
beschrieben sind, verwendet werden,, oo
sind bei der Verbauung Z1, gemäß ü'ig. 19 sowohl als Armierung
als auch, als Hautelemente Kugelketten 24- verwendet, wobei
die Hautelemente infolge des Aufeinanderlegens der Kugelketten
einen zusammenhängenden Bereich 6 an der Außenfläche bilden. Me Ketten 24 können auch nur zur Herstellung der
Haut 6 verwendet werden.
Endlich zeigt .ü'ig. 20 eine durch ein durchlaufendes Wellblech
9 gebildete Haut 6, deren ^ellung horizontal verläuft, wobei die Armierungen 2 durch Schweißstellen 9a oder x5olzen an den
Wellentälern befestigt sind.
Bei den oben in Verbindung mit ü"'ig. 5 und 19 beschriebenen
Anordnungen ist die Verbindung der Hautelemente mit den Armierungen
durch Reibung sichergestellt, da.die Armierungen
direkt in berührung mit den Verankerungsflächen liegen, oder
die Verbindung kann mittels zwischen den Ankerflächen und den Armierungen liegender Körner sichergestellt werden. Der
letztere i'all ist in u'ig. 21 dargestellt, wo zwei Armierungen
2 in das Innere eines Profils 7 verlaufen,
BAD ORIGINAL
109839/QQOC) -23-
U84386
In ifig. 22 endet die Armierung 2 in einem Inker 26, der sich
in das Profilinnere des Elementes 7 einlegt und auf diese
./eise die Verbindungsfläche vergrößert.
x)ie Verbindung zwischen Hautelementen kann auch eine durch
Löten, schweißen Ci1Ig. 20), iMiegön, Verschrauben odedgl· hergestellte formschlüssige Verbindung.sein, üo ist in Ag* 23
eine mit den anliegenden Ankerflächen 7b und 7c der beiden
übereinanderliegenden Profile 7 mittels einer Schraube 27, *
zweier ocheiben 28 und einer Mutter 29 verbundene Armierung 2
dargestellt·
Die Berechnung einer Verbauiing aus araierter ürde muß folgende
drei Voraussetzungen berücksichtigen»
Sa aruß ein« Haftung oder gleifcfrele Äeibung awiscli«n der
de mild deo l»i«iiuiif«a ttitfheii* ; -'. . - .- -
die Ai«ierun«en au«»en dm Lu&tiftmx uitd di· ü*d« dea Üruck-
und 3eiiee*ltr*ften, dezuii eit uiiterm>rfen etnd,
leisten, UQd
die HeuteXeM&te »ieiea den auf ·1· eln»irke»deo
10*139/000*
EAD OftiGfNAL
Widerstand leisten, wobei einer eventuellen Deformation Rechnung zu tragen ist.
Die Wirkung der Armierung auf die Erde erfolgt über die Reibung.
Ea ist daher notwendig sicherzustellen, daß die Reibung ohne Gleiten erfolgt und daß sie so übertragen wird, als
wenn jedes Korn tatsächlich mit seinem benachbarten verkettet wäre*
Wenn die Zugspannung in einer Armierung konstant bleibt, dann überträgt diese Armierung keine Zugbelastung auf die Erde
und damit keinerlei Wirkung auf diese und insbesondere auf die Verbindung zweier benachbarter Körner.
Wenn auf eine Länge dl der ebenen Armierung 2 mit einheitlicher Breite der Zug von df variiert und die Hauptpressung M
in der Erde senkrecht zur Armierung erfolgt, hat die .Normalkraft
auf die Armierung in dieser Länge dl einen Wert 2NdI,
wobei der Koeffizient 2 berücksichtigt, daß eine Pressung und Reibung auf beide Flächen Cüg. 24) erfolgt. Ea muß sichergestellt
werden, daß die Reibung ohne Gleitbewegung er-• folgt, d.h. daß wenn s der für die Reibung angenommene Sicherheit
skoeffizient ist, f der Reibungskoeffizient selbst
BAD
109839/0003 - «25-
1484389
ist, und wenn K die Proportion der Armierung auf eine
heitslänge bezeichnet:.
dff
2 κ . κ . df
Dieser Ausdruck kann geschrieben werden«
dg
2Kflf
(1)
df
Wenn die Armierungen Fädenform häbenj ergibt sich eine ähn
liehe Formel*
dl
K ·. N « f.
s
s
(2)
wobei: 0 β der Durchmesser der Fäden
Jt * die Anzahl der Fäden "je laufender Meter ίΤ = der mittlere Druck um den Faden.
Bei der vorstehenden Berechnung iät dir Fall vorausgesetzt;
daß die Erdkörner in direktor Berührung mit einer Armierung
stehen. Bei armierter Erde ist es-v8±e bei armiertem Betoü
klar, daß ein direkt iüfcBerührung mit der Armierung st'eheiides
Korn eine lifirkung auf die Korner Milchen zwei Armierungen
in einem gewisse'ü Bereich einschlie\ßt, der vom Abstand z'wisehen
diesen Ärmierung&i abhängt. 'Geriäue'r ausgedrückt^ für
nach Höhe und Breite glMchförmlg iii dör iürde verteilte
U8U86
mierungen hat jede Armierung 2 einen Einfluß auf die ErdkÖrner,
die in einem Prisma liegt, dessen Mittelachse die Armierung ist und dessen querschnitt ein rechter Winkel zur
fläche 8 ist, dessen Seiten der Mitte des Zwischenraumes zwischen
benachbarten Armierungen entspricht. Das Profil einer Verbauung rechtwinklig zur Richtung der Armierungen 2 kann
also in aneinander grenz ende Einfluß ζ onen S, wie in J?ig. 25
dargestellt, zerlegt werden. Auf eine Länge dl der Armierung überträgt diese durch Reibung auf die Erde eine Kraft di?
(JTig. 26) zwischen zwei Querschnitten S der Erde, die im Abstand
von dl liegen, wobei der mittlere Druck der Erde auf die Ebene rechtwinklig zur Armierung unter der Einwirkung
der Armierung von df variiert ist,und damit keine Gleitbewegung
auftritt, muß die Formel (1) erfüllt sein.
B - Die Berechnung der Spannungen in den Armierungen und ■
in der Erde«
Im folgenden ist vorausgesetzt, daß im Gegensatz zur tatsäch-,
liehen·Erscheinung die armierte Erde in vielen .Fällen als
elastisches Material betrachtet werden kann. iJach dem Studium
der fundamentalen Jiälle der einfachen Pressung, des einfachen
Zuges und der Biegung wird eine Art von Berechnung der Span-
st,
nungen im allgemeinen jfall erläutert«
nungen im allgemeinen jfall erläutert«
«27-109839/0003
In allen Fällen ist vorausgesetzt, daß abgesehen von einer
anfänglichen Deformation, die Armierungen sich selbsttätig durch Verschiebung der Körner gegeneinander unter Spannung
setzen, jedoch selbstverständlich ohne Risse zu erzeugen, wie es bei armiertem Beton der Fall ist, und ohne daß es notwendig
ist, im voraus die Änderung der wesentlichsten Kräfte festzustellen, wie z.B. beim vorgespannten Beton.
a - Einfache Eressung
Das durch eine Häufung von Körnern ohne Armierung gebildete Material hat gleiche Eigenschaften in allen Richtungen. Die
Theorie der inneren Krümmung, die durch zwei Gerade gebildet ist, ist also darauf anwendbar. Dabei kann ein Würfel aus
Erde (Jüg. 27), der auf zwei seiner Seiten einer Druckbelastung
iij ausgesetzt ist, nur dann im Gleichgewicht bleiben,
wenn man auf die anderen Seiten Druckkräfte Mp etwa gleich
i · χ* ausübt, wobei i der Stoßkoeffizient ist. Wenn diese
Bedingung erfüllt ist, berührt der Mohr1Sehe Kreis C um den
Mittelpunkt 0 des Würfels die beiden Golomb1sehen Geraden
D««, Ί>2* ^ie ^8 innere Krümmung darstellen (Fig. 28)·
Ohne Armierungen können diese Kräfte E^ nur durch äußere
Kräfte aufgebracht werden. Man hat es aber nicht mit einer einfachen Kompression, sondern mit einer Pressung mit Formänderung
zu tun. Die pulverförmige Erde ohne Armierung kann
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~28~ * 484386
keinem einfachen Druck widerstehen. Es ist nun zu prüfen,
wie die Armierungen eine Stabilisierung eines Würfels aus armierter Erde, der einem einfachen Druck unterworfen ist,
ermöglicht.
Bin Elementarwürfel aus armierter Erde (J?ig. 29), in dem eine
Armierung rechtwinklig-zur einfachen Druckrichtung SL entsprechend
einer Hauptrichtung der Belastung in der Erde angep
ordnet ist. Damit diese Armierung ihre Aufgabe erfüllen kann, müssen die Bedingungen der oben beschriebenen gleitfreien
.begrenzung beachtet werden. Zwei benachbarte Körner A und ü
liegen also starr zu einer Armierung. Wenn diese beiden Körner zu zwei Erdabschnitten an zwei Würfel flächen, aber in deren
Innerem liegen, gelten die Bedingungen der beiden äußeren Kornplatten, die eine Belastung auf diese beiden Würfelflächen
ausüben können, als wenn sie mit der Armierung verbunden wären.
vtfefm man die einfache Druckbelastung U^ und gleichzeitig keine
Druckbelastung auf die Körner in der Richtung AB ausübt, ergibt sich automatisch ein Gleiten der Körner gegeneinander,
bis der Mohr1Sehe Kreis gemäß Fig.30 die innere Krümmung
verläßt. Die Körner des' Würfels liegen in plastischem Zusammenhang.
Öer Elementarwürfel hat aber die Neigung, sich in Richtung der Druckbelastusg zu verengen, und da die Gesamtanordnung
der Körner ein im wesentlichen konstantes Volumen einnimmt, hat sie, unter der Voraussetzung, daß die Erde sich.
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H84386
auf ein minimale^ Volumen gesetzt hat, die Neigung, sich nach
den "beiden Haupta?ichtungen rechtwinklig zu j>L auszubreiten,
Wenn das, durch die Körner eingenommene Volumen konstant bleibt,
hat man die folgende ßelation zwischen der Verkürzung des Würfels
—— » a^ in Druckrichtung und der Erweiterung nach
S1 ·
den beiden rechtwinklig dazu liegenden Sichtungen:
I2
wobei a^ β a, « 0"- a^ , was ein klassisches Verhältnis im
plastischen Bereich ist.
Dieser Ausbreitung entspricht aber die Längung der Armierungen, die .folglich die Aufnahme der auf die flürfelfläche durch
die äußere Kornschicht ausgeübten Druckkräfte rechtwinlig zu den beiden Ausbreitrichtungen Si2 und a, aufnehmen*
Das Gleiten der Körner des Würfels wird unterbrochen, wenn die
se Druck-kräfte gleich i · F^ werden, derart, daß der Mohrsche Kreis an der Innenkrümmung als Tangente bleibt.
Wenn S der Querschnitt der Armierung de Flächeneinheit und B-ihr
Elastizitätsmodul ist, ist die Längung a^ * a^ der Ar-
i · S
mierungen gleich —=l·- .
mierungen gleich —=l·- .
E-S0
10 9-8 39/0OQi
Es | ist | also: | a2 | _ a3 | σ | ι · N1 |
a1 " - | σ | σ | E · S | |||
(3)
Die ganzen Vorgänge-sind wie bei einem, elastischen Körper mit
(T · B · S
dem Elastizitätsmodul: .
dem Elastizitätsmodul: .
Die Zugbelastung der Armierung hat einen Wert von
b
-
Einfacher Zur
Bei einfachem Zug wird die Belastbarkeit der armierten Erde öinheitlich durch die Armierung bestimmt. Die armierte Erde
ist so elastisch wie die Armierung allein, wobei das Elastizitätsmodul B0S0 ist.
c - Biegung
Es verhält sich also die armierte Erde wie ein elastischer Körper ebenso bei Zugbelastung wie bei Druckbelastung, auch
wenn keine Gleitbewegung zwischen Körnern und Armierung erfolgt, aber seine Elastizität ist in beiden Fällen nicht die
gleiche und ändert sich mit der Dichte der Armierung. Darüber hinaus ergibt, wenn die armierte Erde ein elastisches Material
ist, dieses Material den Vorteil, daß es vor Bruch plastische Deformationen mit großer Amplitude aufnehmen kann.
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1484388
Da der armierte Beton eine Elastizität mit ähnlichen Eigenschaften
aufweist, ist es logisch,für die armierte Erde, wie
bei der Verwendung bei armiertem Beton üblich, vorauszusetzen, daß diese Deformationen eines Trägers durch Biegung derart erfolgen,
daß die ebenen Schnitte senkrecht zur Achse des trägers
auch nach der Biegung Ebenen bleiben. Die Berechnung eines trägers oder einer Säule aus armierter Erde ist für
diese Bedingungen so weit den entsprechenden Berechnungen von armiertem Beton verwandt* Es reicht, die drei entsprechenden
wesentlichen Gleichungen aufzufuhren:
daß die Gesamtheit der Spannungen im Gleichgewicht mit dem
Biegemoment und den itformalkräften liegt,
daß an jedem Punkt das Elastizitätsmodul der unter Druck
ES stehenden armierten Erde einen Wert von — aufweist, und
2 i
daß bei Zug das Elastizitätsmodul der Armierungen gleich E
ist.
Diese Gleichungen sind unter der Voraussetzung aufgestellt, daß
die Querschnitte senkrecht zur Achse des Trägers oder der
Säule während de-r Deformationen Ebenen bleiben.
Es können die klassischen Formeln für armierten Beton angewendet
werden, indem als Äquivalent für das Verhältnis m zwi-
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BAD CN=HGiNAL
~32~ H84386
sehen dem Elastizitätsmodul des -^isens und dem des Betons der
2_
S,
S,
2 i
Wert — gesetzi wird.
Wert — gesetzi wird.
Soweit es die Hautelemente betrifft, scheint es nicht notwendig, diese zur Bestimmung der auf sie wirkenden Belastungen
dienenden Berechnungen im einzelnen zu erläutern, da derartige Berechnungen nach dem, was oben bereits gesagt ist, keine
besonderen Schwierigkeiten bereiten.
d — Die Berechnung eines Volumens beliebiger A>rm
Es lassen sich zwei Berechnungsmethoden anwenden, und zwar eine
mehr mathematische, die von der Elastizitätstheorie ausgeht
und die nicht weiter beschrieben wird, und eine andere mehr physikalische Methode, die von bestimmten Berechnungen der
Bodenmechanik und insbesondere von der Berechnung von Erdstau~
dämmen ausgeht.
Man schneidet das Volumen aus armierter Erde gemäß J?ig. 31
einer fläche, welche sie in zwei 'Heile Ä und B trennt. Damit
der Teil A nicht gegen den Teil B unter der Einwirkung der auf A einwirkenden Kräfte entlang der JKLäche gleitet, müssen im
Wesentlichen A imd B verbindende Armierungen vorgesehen sein. Diese Armierungen müssen, wenn sie notwendig sind, derart
angeordnet sein, daß an keiner Grundfläche dS der Hauptfläche eine Gleitbewegung auftritte
109839/0005
' ■ ' -33- ' " 1V
.148438.8
Wenn man voraussetzt, daß auf eine Eleme.ntarfläche dS 32) die Resultierende R^ von Kräften zwißchen A und Bj die
der Senkrechten zu dS einen Winkel ^ als *P , dent inneren
bungswinkel des Bereiches, bildet, ist es möglich, e^.ne den
Teil A mit dem Teil -B verbundende Armierung mit einer Druckkraft
j? derart anzuordnen, daß die Resultierende R2 von R*
und Jj1 mit der Senkrechten zu dS in einem Inneiprinkel voii ψ
liegt. Diese Anordnung kann für alle Elementarflächen dS der Fläche $ erreicht werden, und es ergibt sich daraus, dag die ·
Armierungen ein gleiten von A zu B verhindern und der Wert der
notwendigen Armierungen in jedem Punkt leicht zu berechnen ist,
Wenn diese Gleichungsbedingungen unabhängig von der Fläche
erreicht werden können, in de? man das Volumen von armierter
Erde schneidet, kann man sicherstellen, daß dieses Volumer^ im Gleichgewicht ist.
In der Praxis können die Flächgn ζ durch Ebenen ersetzt werden,
und die Belastungen der Erde in diesen Ebenen sind mit einer ausreichenden Annäherung zu ermitteln, indem man eine lineare
Verteilung der Wirkung der Berührung entlang dieser Et>$nen annimmt.
Diese lineare Verseilung ist sejhr genau, wenn man als Materijklwiderstand
voraussetzt, daß die betrachtete Ebene auch nach der
Deformation eine Ebene bleibt, und wenn der Querschnitt dßr Ar-
1O9839/Q9PI
mierungen entlang der Ebene konstant bleibt» IYo Ausführung der armierten Erde
Zur Herstellung einer Verbauung der in j?ig. 34- dargestellten
Art wird auf einen nivellierten Streifen 32 des Fundamentbodens
ein erster Bereich von Hautelementen 7 niit Hippen 13
und entsprechenden Einsteckverbindern 11 aufgelegt, worauf man eine erste Lage von Armierungen 2. einlegt. Nachdem die
Hautelemente entsprechend im Boden verankert sind, wird Erde bis auf Höhe der oberen Verankerungsfläche geschüttet, wobei
diese Erde normalerweise aus der die Fundierung bildenden Bodenformation genommen wird. Dieses Aufschütten erfolgt im
allgemeinen mittels eines Bulldozers, eines Laders odadgl.
Eine Schubplatte L des Bulldozers bringt die Erde ins Innere des Hautelementes und komprimiert sie mehr oder weniger stark,
p nach den Uotwendigkeiten. Dieser Arbeitsvorgang kann infolge der Versteifungsrippen 13 ohne Beschädigung des Hautelementes
erfolgen.
Für die oberen Reihen der Hautelemente verwendet man Profile 7l, die nicht nur Hippen 13, sondern auch Verbindungshaken 14-gemäß
Fig, 33 und 34 aufweisen.
nachdem die erste Reihe aufgesetzt und mit Erde gefüllt ist,
erfolgt die Arbeit des Aufsetzens der zweiten Reihe wie folgt»
109839/0003
Abstreifen der auf der oberen Ankertlache 7c der ersten Reihe
liegenden Erde,
Aufsetzen von Profilen 71 der zweiten Reihe Seite an Seite,
wobei die für die Verbindung j zur Längsdeformation notwendige Breite vorgesehen wird und die Rippen 13 beider Reihen übereinander
liegen, * '"
Einsetzen der Einsteckverbinder, Λ
Auflegen der Armierungen, und
Aufschütten der Erde in der oben beschriebenen Weise.
Wenn der Bulldozer die Erde in das Innere der Haut elemente eindrückt, ist dieses letztere an den darunter liegenden Hautelementen verankert, so daß jede Verschiebebewegung und jedes
* ■ - ■
Versetzen vermieden wird. Diese Verankerung erfolgt mittels Haken 14, die auf Höhe an der Kante der darunter liegenden "
Ankerfläche 7c eingehakt werden, und zwar an der Stelle zweier Verstärkungsrippen 13, wie in Eig. 34 dargestellt. Die Haken
14 können gegebenenfalls durch Sehrauben oder andere Befestigungsmittel ersetzt werden.
Der zum Auffüllen mit Erde verwendete Bulldozer bewirkt zur
gleichen Zeit das Verdichten dieser Erde· In besonderen Fällen
109839/0003 -36-
kann das Verdichten mittels Vibratoren oder besser mit
Stampfern ähnlich den in der Gießerei verwendeten erfolgen.
line bestimmte Anzahl von gleichförmigen Hautelementen und eine bestimmte Anzahl von Armierungen kann vor dem Einbau
in die Erde zusammengesetzt werden. Sie können in ihrer endgültigen
Stellung oder mit einem gewissen Abstand von dieser zusammengestellt werden. In beiden fällen, insbesondere aber
für den Fall eines notwendigen !"ransportes kann es zweckmäßig
sein, Zusammenstellungen mittels Schrauben, Seilen oder Einsatzteilen festzulegen, die nur für den .Transport oder das
Einsetzen in die Erde dienen. Die Verbindung zwischen zwei
vorgefertigten, zusammengesetzten Elementen erfolgt mittels der Steckverbinder für die Hautelemente.
Die Erde kann hydraulisch mit Förderern, die sehr wirtschaftliche Er dbe we gung s mas chinen sind, oder durch einfache -Förderung
mit Loren, Schaufeln, Förderbändern od.dgl. aufgefüllt
werden.
Uenn das Ausfüllen mit Sand erfolgt, kann dieser auch mittels
pneumatischer Förderanlagen transportiert werden. In bestimmten
Fällen kann man im Inneren der Hautelemente rohrförmige Hüllen aus einem billigen Material, z.B* Gewebeschläuehe,
einlegen und diese mit Luft, Wasser oder anderen Medien füllen, wobei diese gefüllten Hüllen während der Arbeit die Hautelemente
festlegen.
109839/0003 -37-
~37~ H84386
Vorgefertigte Zusammenstellungen sind insbesondere für Unterwasser-Verbauungen
sehr interessant. Diese vorgefertigten Zusammenstellungen werden dann Seite an Seite und im .Bedarfsfall
aufeinander gelegt, wobei die einzige Arbeit das Einsetzen der Steckverbinder ist, was entweder bei einer auf tiefliegenden Grund abzusenkenden Seeverbauung sehr schnell im ürockenen
oder z.B. durch, autonome Taucher, sogenannte !Froschmänner,
unter Wasser erfolgen kann.
V. Beispiele für Verbauungen aus armierter Erde
1 — Dreiecksmauer mit breiter Krone und schmaler Basis.
Die Mauer Z gemäß JB1Ig. 35 in Form eines rechtwinkligen Drei-
ecks mit einer Spitze nach unten ist besonders für in der Natur
vorkommende Geläntleformen geeignet, deren Böschung einen Winkel
kleiner oder gleich der natürlichen Böschung bildet. Im vorliegenden
Fall ist vorausgesetzt, daß die Neigung der Böschung
36 einen Winkel f von 30° hat·
Die dargestellte Mauer hat eine durch Hautelemente entsprechend den Profilen 7, 71 oder 73 gebildete Vertikalwand 6 und weist
horizontale Armierungen 2 auf.
109839/0 003
U84386
Es wird hier nur der -ö'all einer trockenen Stützmauer und nicht
der einer Kaimauer untersucht, die sich leicht durch Änderung der derbe der Dichte der Erde ergiot, wenn die Steckverbinder
drainierend ausgebildet sind und die als ü'olge eine Verminderung
der für die Festigkeit zu betrachtenden Abmessungen der Armierungen ergibt.
Die Berechnung der Armierung setzt eine Länge der dauer gleich der Einheit voraus, Δ\χτ Berechnung der Armierungen schneidet
man die Masse in Ebenen, die in einem Winkel t/ zur Horizontalen
( i?ig. ,55) liegen, unter Anwendung des Verfahrens der Gleitflächen und man sucht lie Armierungen, die notwendig
sind, damit in jeder dieser Ebenen das (lleichgewiant des Abschnittes
(1) des Volumens der armierten Erde sichergestellt wird, wobei diese Bedingung sich ableitet aus:
tangentiale Komponente ^ ± φ
senkrechte Komponente
Die auf dieses Volumen (1) wirkenden Kräfte mit Ausnahme der
Bindekräfte der Armierungen sind:
einerseits die genau'definierte Last P, und
andererseits die Wirkung der Berührung der ^Örner der Erde
des Volumens (1) mit denen des Yoliimeus (2).
BAD ORiGfNAL
109 8 3 97 00 0 Γ»
Die -cJerührungswirkung kann durch ein Dreieck dargestellt
werden, und ihre Resultierende verläuft also durch den Punkt
A, der im Drittel unterhalb der Schnittebene liegt. Da die Last P gleicherweise durch den Punkt A läuft, ergibt sich,
daß sie gleich der Resultierenden ή der Zugkräfte der Armierungen
ist, und man setzt voraus, daß die Verteilung dieser Zugkräfte entlang der ISbene gleicherweise im wesentlichen
dreieckig verläuft. Damit das Volumen (1) im Gleichgewicht liegt, muß die Resultierende von P und ü' mit der Normalen
einen vtfinkel von wenigstens gleich-*f bilden:
vvenu P durch seinen «v'ert ersetzt wird:
2 · tgoc
wobei "-> die Dichte der Erde ist, und wenn man setzt»
wobei "-> die Dichte der Erde ist, und wenn man setzt»
ö =
erhält manj
2
wooei das inaximum 1? ■ _ erhalten wird durchs
wooei das inaximum 1? ■ _ erhalten wird durchs
TTl t\ X
OC | 1 | — -; | [Γ | LO | + - | τ | - 60° | |
4 | υ2' | 2 | ||||||
2 | ||||||||
χ1 max |
wobei i der rftoßkoeffizient ist·
109 8 397 000 3
BAD ORIGINAL
-AO-
Die Größe der Zugkraft in der Armierung, die am Punkt M liegt,
mit einer Höhe h* im Volumen aus armierter Erde ist:
wobei S die gerade Schnittfläche des Zylinders oder des Prismas der Erde ist, auf der die betrachtete Armierung einen
Einfluß hat, und wobei G durch die Formel (4) gegeben ist»
m Für ot. * —J^— + —^—, d*h. im Inneren eines Prismas zwischen
der Vertikalwand und der in einem Winkel von 60° liegenden Ebene ist der Zug entlang der horizontalen, durch LIL laufenden
Armierung konstant·
Zwischen der in einem Winkel von 60° zur Horizontalen liegenden
Ebene und der in einem Winkel von 30° liegenden Ebene variiert die Zugbelastung der Armierung entsprechend C, d.h0
nahezu linear.
Wenn die Höhe der Elementarabschnitte mit der Höhe eines Hautelementes koinzidiert, und z.B. gleich 0t5 m angenommen wird,
hat man:
wobei K die lineare Dichte der Armierung ist und die Formel
.wirdt
A1 * 0
109839/0003
H84386
Der Verlauf dieser Ergebnisse ist eingehend durch, zahlreiche
Versuche an Modellen in vermindertem Maßstab bestätigt worden.
Die Bindung zwischen Ipde und Armierung wird mit einem. Sicherheit
skoeffiz ten ten s sichergestellt, der durch die formel
(1) gegeben ist« ""' ■
sr —
. . -
diP
wobei —-g-— die BFeigung der durch den- Wert von f entlang einer Armierung dargestellten Kurve, ist. Batlang der in der liefe h^ liegenden Armierung ist der. Maximalwert dieser Sti gung für h ·» 25 m:
wobei —-g-— die BFeigung der durch den- Wert von f entlang einer Armierung dargestellten Kurve, ist. Batlang der in der liefe h^ liegenden Armierung ist der. Maximalwert dieser Sti gung für h ·» 25 m:
0,33 · u7> 0,5 β *4 0f19
K « 0,5 Ö5-- Κ.)· Λ,7 Κ (25
Der Sicherheitskoeffizient ist:
f (25 «
Wenn in. im wesentlichen gleicli«)· h«| ist, ist:
s » 10,5 " K2 · f (25 «*
-42-10903
148A386
Man sieht also, daß der Si ciherhe itsko effizient nur am Bxtrempunkt
an der Unterseite der Verbauung unterhalb 2 liegt. Bei 0,9 m Höhe von diesem Bxtrempunkt (z.B· für eine Länge der
Armierung von etwa 1,5 m) liegt der Sicherheitskoeffizient im Bereich von:
s - 10,5 · K2 β 0,25 · 0,90 « 2,4 K2,
wobei z.B# für K=I, s * 2,4 ist.
Dies beweist, daß, wenn man theoretisch einer Mauer die Form eines idealen Dreiecks gibt, es in der Ecaxis notwendig ist,
die Form gemäß "Fig. j57 vorzusehen, wobei, die Länge AB für eine
Haftung zwischen Erde und Armierung im unteren !eil ausreichend sein muß, was mit einer Länge von AB im Bereich von 1,5 m
leicht zu erreichen ist«
2 - Gewölbter Staudamm .
Bin gewölbter Staudamm aus armierter Erde kann in Geländer
ausgeführt werden, die keine Fundierung eines gewölbten Staudammes
in Beton ermöglichen, wobei ein Staudamm aus armierter Erde sich leicht an eine schlechte Iftindierung anpaßt und
große Deformationen durchführen kann, während ein Staudamm aus Beton nur schwer Deformationen seiner Auflage um einige
Zentimeter aufnimmt·
-43-109839/0003
Andererseits sind gewölbte Staudämme aus armierter Brde deshalb
interessant, da sie sehr wirtschaftlich sind, ihre Herstellung ohne wesentliche Einrichtungen sehr schnell erfolgen
kann, sie unter Wasser aufgebaut" werden können, sie ansteigend ausgebildet werden können und sehr leicht abgetragen werden
können, wobei die Wiederverwendung der entsprechenden Elemente, die den größten Teil des kreises der Verbauung ausmachen,
möglich ist. ' .
In .Big. 38 ist schematisch ein gewölbter Staudamm Zn dargestellt, der in einer Schlucht gebaut ist, deren Höhenlinien
37 zwei Schultern 38 bilden, die als Auflage für die Verbauung dienen. Die ansteigenden und abfallenden Wandflächen "
haben eine gewisse Steigung und sind mit horizontalem Hautelementen 7 versehen. Nicht dargestellte Horizontalarmierungen
verbinden diese Wandflächen.
Zur Berechnung des gewölbten Staudammes Zn gemäß Fig. 39 '
werden die Belastungen in einem Punkt eines Bogens hera-nge*· ^
zogen, der in einer liefe H, einer Dicke E und einem Bogen- ;,
radius R liegt. Die mittlere Belastung N£ recntwinklug zu
einem geraden Vertikalechnitt' 1st*
w « * * H
2 e
2 e
Wenn keine Vertikalarmierungen vorgesehen sind, ergibt sich,
die Vertikalbelastung N* auf eine horizontale Ebene aus dem
109839/0003
Gewicht der Srde und beträgt«
N1 - UJ · n. .
Mit N, ist die Belastung rechtwinklig zu den Wandflächen bezeichnet·
Diese drei Belastungen sind die Hauptbelastungen.H* ist eine
funktion der iärdlast, ή^ ergibt sich aus der firkung des Wasserdruckes.
Damit aber die Srde in Gleichgewicht ist, muß ii>j
und Ng innerhalb des Mohr* sehen Kreises (J?ig· 40) liegen· JSs
muß daher seint
H4 > i Jä~ t oder
tu h > i ^gS- , wobei e
> ist
und wobei ein wirtschaftlicher Staudamm
entspricht·
Unter diesen Bedingungen liegen N^ und E-,, wie iö'JBig. 41 dargestellt,
zusammen und die Horizontalarmierungen, die die beiden Wandflächen verbinden, liegen unter einer Zugbelastung von»
N^ m **>
· a I to/m J ·
-45-109839/0003
Wenn die Hautelemente horizontal angeordnete Profile sind, was'
zur Herstellung der Verba uung das Bequemste ist, wird der Steg ihres Querschnittes kreisförmig, wenn der Staudamm völlig
gefüllt ist.
Dies konnte mit sehr guter Präzision an einem Modell mit vermindertem
Maßstab nachgebildet worden, wobei das Modell aus Papier und Sand entsprechend einem Abschnitt des gewölbten
Staudammes hergestellt ist, auf den man einen senkrechten Druck ifo ausübt, wenn man
annimmt* ■■■ ·
Der Baupreis eines ge«Slbten Staudammes aus armierter Srde
liegt etwa in der gleichen Gfcftemordnung wie der eines iibli
chen otaudaismii auä Beton, äbes diese scheinbare Gleichheit
trägt den öösn e^läütsiüen örfieltlieheBi forteilen der
ten SBaA nioht ito :
Man kann selbstvu^standlidii mm äraieiter Erde Staudäfiü&e mit
mehrfacher Wölbung he^stellSn, di§ gegenüber üblichen
dämmen aus Be^oa de^ Vorteil haben» daß sie sich einem
dle£ungsgelinde mit schleohteiö. ligensöhaften besser ah|rässene
109839/0003
U84386
3 -> Laststaudämme oder Staudämme mit dreieckigem Querschnitt
Das Profil eines klassischen Laststaudammes aus Beton hat eine obereeitige Wandfläche, die im wesentlichen vertikal liegt,
und eine unterseitige Handfläche mit einem Böschungswinkel im
.Bereich von 0,75·
Wenn man eine talseitige läfandflache bei Laststaudämmen aus armierter
£3rde vertikal halten will, muß die talseitige Steigung
so ausgebildet sein, daß die Forderungen von Maurice Levy für die bergseitige Handfläche soweit erfüllt sind, daß die
Dichtigkeit dieser Wand erreicht wird«
Der aus armiörttr £pd« bestehende Damm. 2g gemäß i?ig. 42, der
aus ausreichend dickta !lementen, 2#ß» felssteirien hergestellt
ist, und dtiitn talstitigö fand 59 durchlässig ist,
hat eiaen groltö forttil gggtnübeir ©imer ähnlichüa Vtrbauung
aus iSetöa, und ^wai1 dön, dai gf k#ia§n ü"nt©rarüeköa auagesetit
ist» da die Y#£öaJ4USS völlig 4urehlägiii lit, Die b"*I Lastdämmen
immöE1 &©hl#eÄt ^u ti'aitttlndta üntsrdrüökt sind die
Ursache d&P a#iitt#a SätastffopÄta ©ei dlegtff Art von Vürbauungen.
Die relativ gering© üösehnng der talseitigen iiand 39 erschwert
das Einfüllen dör Srde in das Innere der Hsutelemente· Deshalb
wird vorzugsweise dag Profil gnaäß illg# 43 gewählt, dessen
Querschnitt im ganzen etwas größer ist, und der ©in© berg-
109838/0003
«#■7·*
seitige Wand 41 mit einer Steigung von 0,4 und eine talseitige
tfand 42 mit einer Steigung von 0,9 aufweist.
Um der Schräglage der Druckresultierenden Q Rechnung zu tragen,
sind die Ankerflächen der bergseitigen Wand des Dammes ZQ und die Armierungen 2 gegen die Horizontale in einem Winkel
von 22° geneigt, während die der talseitigen Wand in einem
Winkel von 42° liegen. Diese Winkel berücksichtigen das Einfüllen von Erdkörnern mit einem geringen Anteil an feinen (g
Elementen.
Der größte feil des Preises der Verbauung besteht im Preis
für die Haut, und es ist daher von Interesse, den Preis für die Verbauung durch feglassen der Haut an der talseitigen
Wand, wie bei der ferbauung Z ^0 gemäß fig. 44, zu vermindern.
j5ei diesem Damm erstrecken sich die Armierungen im oberen
feil zwischen der bergseitIgen flaut 45 und der talseitigen
Wand 44 und im unteren Seil zwischen dieser Haut und der Fläche 46, die vom i*uß der Verdauung mit einem I iMmX von 30° gegen
die Horizontale ansteigt*
4 - BogengewÖlbe und
Unter den in armierter ISrde ausführbaren Bogen können folgende
genannt werden: ßrtckeh mit klassischen Bogen, ?iadulste, Untert»geraume
und !!unnels in leichten Böden und insbesondere °lle
109839/0003
BAD ORIGINAL
Unterführungen, die ζ·Β. bei äampen an Aut03tra3en ausgespart
werden.
Die Gewölbe sind sehr leicht in armierter Erde aus führ ο ar, und
es ist häufig möglich, sie wie das kleine Gewölbe Z^ in
•Fig. 4-5 aufzubauen, wobei nur die Hautelemente verwendet werden,
deren Ankerflächen die Bolle der Armierung übernehmen· Dabei brauchen nur alle Hautelemente im Kreisbogen auf zwei
Kreisrippen aufgelegt und dann alle mit Erde ausgefüllt werden.
Die Masse von armierter iirde ist auf sichtbare lölbungen und
Cylinder beschränkt, die als Grundlinie die die Snden der
Ankerflächen verbindend Linie 4? haben. Der diesem Volumen
entsprechende Bogen muß unter der Einwirkung der AuSenkräf te
im Gleichgewicht sein* Beine Berechnung erfolgt auf übliche leise. &s muß nur beachtet werden, da3 der betrachtete Bogen,
Wie in Verband von einzelnen Steinen, im Gleichgewicht ist· Andererseits mug man das Verhältnis zwischen der Hauptlast
S* in der Erde parallel zum Gewölbebogen und der dazu rechtwinkligen Last ~&2 **-* S2 * *" S1 neimea·
Beim Beispiel eines Bogens mit 3 m Durchmesser, der einem konstanten Druck von 10 m Erde ausgesetzt ist und bei dem die
Ankerflächen eine Länge von etwa 0,5 » aufweisen, ist die Belastung H2- 1,8 ♦ 10 * 18 |*o/m~J und die Belastung N1 wird
OBfGfNAL
109839/0003
Up H lip · 1,5
β 0,5
und man eriiält dabei ^2 ^ 0,33
Ist» möglich, alle Arten von Fundament verb annagen in armier*-
ter Erde auszuführen, von einfachen Platten, ζ·Β· für Straien
oder otart- und Landebahnen für !flugzeuge bis zu Fundisruagssohlen»
Bettungen oder Schächten,
Babei soll zuerst in JEechming gestellt werden^ daB eine etwas
tonhaltige iirde, die entsprechend verdichtet ist, sich praktfeef*
nicht mei?p ziacn-cräglion setzen kann. Daraus ergibt sich, wenn
ein entsprscneades 7olumen von ausreichend verdiehtuteÄ ü^—
lande ausreichend armiert ist, um- den auf es einwirkenden Kräften zu widerstehen, sein Terhalten sich von dem ein#i>
ähnlichen Vetbäaung aais araierteii Bgr&oa nur wenig untersQiieltt^t·
3)ie fanÄ€^un^svB3?baaiang€in kSxinen insbesondere deshalb wirf*
schaftlieli sein, weil in der Möhrzauii der MlIe 3cöine H
elemtntp erforde^liea aind, wie z.B» bei dep
Zot di® sich genauso verhält wie eine entsprechend groie
starre Sohle, die durch die gestrichelt on Linien 3
Ist.
-50-
109839/0003
t- v BAD ORIGINAL
6 *» Stützsäuien and Pfähle.
3s wird hier nor der iall einer Stütze untersucht, der einer
liorjsalbelastung ohne Biegung unter//or fen i3t» /."obei der fall
ier Biegung in iem folgenden, !rager be handelnd en Beispiel
erläutert ists
Die Stütze Z^o in jrig. 46 iiat eine zylindriscne ^orm, die
durcii Äif einander stapeln von daiitelementen // in üingform
gebildet wird, deren ebener <#ierscnnitt dem. der Profile /,
75 entspricht.
isei diesen Bedingungen ist iein uitterwerk τοη horizontalen
Inai3 runge-χ vorgesehen, und die Hingelements "Π isirken als
Hautelemente und als .armierung.
Der Iräger ^-t^t 3.®^ za J?eii seheaatiseii in jfig» 4-7 dargestellt ist, ist äurea «in# mis Slementen 78 mit Unförmige»
^uersehnitti in iowm von rechtwinkligen und aufeinanderfolgenden
Quadraten gebildet. Dqt Iraker nat Armierungen ka.,
2b -m<i 2c, die entsprechend in drei jeweils rechtwinklig zu
den beiden anderen liegenden Hioht-jmgen angeordnet sind.
Die Berechnung eines derartigen iirägers, der ©i^ea erheblichen Bisgemoiaerut unterworfene querschnitte ^uf *eist, ähnelt
der von armiertem Beton» _._ __1Λ,
109839/0003 bad original
U84386
Man kann unterstellen, daß die Kompressionsbelastung der KSrner
parallel zur Achse des trägers konstant und gleich H ist,
währen! die gesamtzugbelastung in den horizontalen Armierungen
£a, wo die compression in den Körnern gleich. jf*li»b ist
\.b = breite des .Crägers und h seine Höhe) und das Biegemoment
sich ergibt ausi
Die Zugbelastung in der längsarmierung ist also:
Damit die Korner im Gleichgewicht bleiben, ist es notwendig,
daß die Querarmierungen 2b und 2c einen Erddruck gleich i · Ii aufnehmen·
Der fräger Z^ gemäß Pig. 48 hat einen kreisförmigen Querschnitt und seine Haut ist aus umlaufenden Zylindern 79 gebildet,
die die Rolle von mit den Längsaraierungen 2a in Verbindung
stehenden Irmierungen bilden. Bei diesen Bedingiiage»
ist der Querschnitt der lÄngseiseu bei einem Kreisquerschnitt
mit dem Radius R, und wenn η die zulassige Belastung des
aierungsmaterials 2a und der Haut 79 i*t, gleich B . β »
wobei sich die Dicke der Haut ergibt aus»
-52-
109839/0003 bad original
•Γ
Es ist alsot
i M
i M
»R
und der Querschnitt der Haut hat also einen Wert ι
2 If R · β *
Bei Betrachtung eines Trägers aus armierter Erde mit kreisförmigem
Querschnitt, aus Weicheisen, mit 10 m Stützweite und 2 m Durchmesser, der zur Aufnahme einer gleichförmig verteilten Last von 100 to bestimmt ist, liegt der Preis etwa
auf der Hälfte von dem eines durch zwei H-förmigen Trägern
mit gleichen Kennwerten.
Die Ausführung von Trägern aus armierter Erde kann also interessant
sein, wenn sie zur Aufnähme von sehr schweren Lasten
verwendet werden, unter Verwendung von einfachen Rohren oder Zylindern, die mit der an der Baustelle vorkommenden Erde gefüllt
sind· Diese Zylinder oder Rohre können insbesondere für die Einrichtung von Hallen oder Arbeiten mit militärischem
Charakter aus leichtem Kunststoff material ausgeführt sein.
. Es wurden zahlreiche Modelle in verkleinertem Maßstab von Trägern hergestellt und man hat festgestellt,daß ein Träger
109 83 9/000$ ~53~
aus armierter Erde, der aus Sand und Papier hergestellt, ist,
hervorragend elastisch ist und erhebliche Überlastungen aufnehmen kann.
Bin solcher Träger Z^c» gemäß fig. 49 und 50, hatte al& Haut
einen Zylinder 79 aus TranspareEttzieichenpapier, der in seinem
unteren Teil mit einer' einheitlichen» aus 30 Lagen KIeTastreifen
mit 1,9 cm Breite hergöätellten Längsarmieiung 2a
versehen war, wobei die unterste Sctticht auf der Haut auf φ- >
klebt war. Diese Schichten hatteda. eine sich nach oben vor- ;
kürzende Länge, derart, daß Me üasfeiaale Dicke in der Mitte !
erreicht wurde. Elebpapier 79a Wa* in der "Mitte dichtet und ',
an den Auflagern" weiter schraöfreWürmig um den Zylin&ea? de® f
r Haut gewickelt. Di© freie SpaxortHflte betrug 30 cm un€ äefce \
6 &tsü '· ' ·- ■
Bei eine* eirsteö Bflaetttug vös % U§. i^ den? Mitte bog $ j
Träges? öieii »1ii iäi'sh unä MlIi^ eisit nach
·■ ■
elastisöfe vollstAadig amHiök. M#id völlige ELaettaiHa*
in gleicht W©iäe für @iM0 Xa^t lic fafr.l&tte von 20 kg, fe**·
gestellt, wäHröEEli ä±ch VeI dlttljf iisesft v&n 40 kg eine Itlelrte
ständige Ütopoübiegaag zeigt©* ^täULiÄ war es möglieh, o-hne*
Bruch, jea&Gik mit einer ständigen Dlärchbiegiing aa*# von 1 @ώ>
die Last bis au£ 90 kg. 2u>
eflH^ea«1'
Bin© Änderung der Querschnittaform in der Mitte wurde nickfe
10 9 8 3 9/0 O1 ® ο
-54-
festgestellt, wodurch die Hypothese bestätigt scheint, daß eine im wesentlichen gleichförmige Pressung in der Erde über
einen Qaerschnitt auftritt,
iur die Last von 90 kg betrug das Momentt
M - » 670 cm-kg.
Die Ton der Armierung in der Mitte aufzunehmende Last betrug
dann j
220 kg.
Die mittlere Zugfestigkeit eines Bandes vöh 1,9 em betrug
7 kg is Mittel» so daß die 50 Lagen in der Mitte der
rung gerade ausrei eisten·
Die LängskoKopreasioB ±u der iä?de war dazmi
und die
8 · 0,25 * 2 Isg/ea2 i» Mittel f
was einer Zugspannung in der Haut 5® ca Länge vöb 2 · 3 a 6 kg
entspricht. Diese erhebliche Zuglast rechtfertigte das Anbringen eines Klebpapiers in der Mitte des 'JOrägers dichter,
um das l'ransparentpapier zu verstärken«
10I83S/0003
H84386
Selbstverständlich sind die oben gegebenen Beispiele in keiner
Weise begrenzend, und es können Verbauungen, Teile von Verbauungen, Bauelemente od.dgl. aus armierter Erde mit von
den beschriebenen Formen abweichenden Formen hergestellt werden.
Man kann auch gemäß der Erfindung Volumen mit ausgebauchten oder eingeschnürten Abschnitten herstellen·
— Patentansprüche — 109839/0003
Claims (1)
- U8A386Patent ansprü ehe1. Verbundverbauung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen körnige oder pulverförmige Elemente (l) und Armierungen (2) aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Elemente durch direkte Reibung mit der Armierung oder durch Reibung mit anderen in Berührung mit der Armierung stehenden Elementen gegeneinander festgelegt sind.2. Verbauung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zum festlegen der Körner an der freien !"lache (3) der Verbauung oder in deren Bereich vorgesehen ist.3· Verbauung nach Anspruch 2, die in eine Erdmasse eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Erdmasse die Körner entlang der freien Flächen festlegt.A-. Verbauung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung durch eine unabhängige Verkleidung oder "Haut" (6) gebildet wird.5. Verbauung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut in der Hauptsache aus hohlen Elementen (7) in offener Form zur Aufnahme der Körner gebildet ist, die derart aneinander gelegt sind, daß sie ein äußeres mit der freien Oberfläche übereinstimmendes Profil begrenzen.-57-109839/000314841816. Verbauung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (7) einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und mit ihren !Planschen (7b, 7c) des U-Querschnittes aneinander gelegt sind.7. Verdauung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (7) in der Kornmasse durch ihre flansche (7b, 7c) verankert sind.8. Verbauung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente eine gradlinige. Achse, aufweisen.9ο Yerbauung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Elemente eine Kurve in einer Ebene parallel zu den .Flanschen bildete10.-Verbauung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente ölne Kurve in einer Ebene rechtwinklig zu den Gänschen bild&a«,11. .-Verbauung nach Anspruch ^j dadurch gekennzeichne ti daß &iiAchse der Elemente mehrfäcü gekrümmt ist.i ■12. Verbäuürig näcn Anspruch 6| dädürcn gekennzeichnet, daß d'ör Abstand zwis ciräh den ilanäch^n ä^r Elemente sioh inde'ri?;-58-H8A38613· Verbauung nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Steges (7a) des Elementes elliptisch, ist.Verbauung nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente mit Versteifungsrippen (13) versehen sind.15· Verbauung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Flansche des Elementes (7) mit einem Haken (14) versehen ist,' der an einem Flansch eines anliegenden EIe-- mentes einhängbar ist.16. Verbauung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Flanschen des Elementes, (7) mit einer Armierung (2) oder einer Armierungslage verbunden ist.17. Verbauung nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, daß diese- Verbindung durch Reibung der Armierung (2) mit oder ohne Zwischenlage von Körnern erreicht wird.18. Verbauung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß diese Verbindung durch Ver schraub en, Verschweißen, Vernieten od. dgl. hergestellt wird. ' ■ -19. Verbauung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung der Verbauung durch die Flanschen der Elemente gebildet werden (Fig. 46).109839/000 S ~59~20· Verbauung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element aus mehreren Profilen (7) besteht, die an ihren Enden verbunden sind.21. Verbauung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinander liegende Profile (7) einen gradlinigen Spalt aufweisen, in dem ein Einsteckverbinder (11) an die Innenseite der entsprechenden Enden der beiden Profile eingesetzt ist.22. Verbauung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die anliegenden Enden der beiden Profile mit je einer Membrane (19) versehen sind, wobei die beiden Membranen so ausgebildet sind, daß sie sich durch den Druck der Erde abdichtend gegeneinander anlegen.23. Verbauung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder mit Perforationen (12) versehen ist.24. Verbauung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (6) durch ebene Elemente (8) oder leicht gekrümmte Elemente gebildet ist, die sich überdeckend angeordnet und jedes so ausgebildet sind, daß sie sich in der Kornmasse verankern.25. Verbauung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (6) durch ein plastiaches Bindemittel (35) gebildet wird,109839/0003 -60-das die Körner der Verbauung an der freien Fläche und in deren Bereich einbettet.26. Verbauung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die .Haut durch ein biegbares Seil (25) gebildet ist, das mit Kugeln (25a) oder anderen kopf artigen Gebilden versehen ist und derart miteinander verbunden oder übereinander gekreuzt ist, daß eine Verfilzung der Köpfe eines Elementes in den Zwischenräumen zwischen den Köpfen des benachbarten Elementes erfolgt.27« Verbauung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daßdie Armierung in gleicher Weise in Form von biegbaren Leinen (24-), die mit kopf artigen Gebilden versehen sind, gebildet wird, die unabhängig sind oder eine Verlängerung der die Haut bildenden biegbaren Leinen sind.~ 28. Verbauung nach Anspruch 4f dadurch gekennzeichnet, daS die Haut durch eine durchlaufende Fläche (9) gebildet wird, die Teilungen in einer Richtung senkrecht zu der der Hauptkräfte aufweist.29. Verbauung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (2) starr, z.B. durch Schweißungen (9a), mit der .gewellten Fläche (9) verbunden sind.-61-109839/000 330. Verbauung nach Anspruch. 6 mit im wesentlichen der Form eines-♦■*■*■■
vertikalen Zylinders, dadurch gekennzeichnet, daß die Haaitelemente Hinge (77) mit U_förmigem Verschnitt sind, di@ mit ihren flanschen aufeinander gestapelt sind.31· Verbauung nacit Anspruch 6 mit der J?cria eines Prisaas mit ziontaler oder etwas zur Horizontalen geneigter Achse, dadureß gekennzeichnet, daß die Hautelemente durch, aneinanderli^gendd■ ■ . *.Rechtecke (78) mit U-förmigem Querschnitt gebildet sind*32. Verbauung nach Anspruch. 4 in Forcm eines Zylinders mit - taler Achse oder etwas zur Horizontalen geneigter Ac3asa, dadurch, gekennzeichnet, daß die Haut durch einen durchlaufeadeig r Zylinder (79) gebildet wird.33. Verbauung nach Anspruch 4 in ifaam eines Laststaudänattes, eineiP, Sperrmauer oder Deiches, dadurch gekennzeichnet, daß die talseitige «iaadfläcnis (44) keine Hsaxt aufweist, jedoch, in einem ^ Winkel zur· HoEizoatälöm größen als. der dem ßöschungswinfeel einer Masse oJtn® Armieccungeoi entsprechenden liegt«. £usammengesetz,te Armierang für eiae Verbauung nach einem der vorhergenendea Ansprücne, dadurch, gekennzeichnet, daß sie aus einer bestimmten Anzahl von Zwischenscheiben (22) besteht, die auf einer Linie parallel zueinander angeordnet sind und mit einer bestimmten Anzahl von !Einkerbungen (23) am Umfang109839/Q003 ~62~BAD ORIGINALH84386versehen sind, in welche unter Spannung Stränge (2a, 2b, 2c) eingelegt sind, wobei die Durchgangspunkte der Stränge an zwei aufeinanderfolgenden üinlagescheiben im Winkel verdreht sind.35· Hautelement zur Herstellung der /erbauung räch einem der Ansprüche 5 "bis 33» dadurch gekennzeichnet, daß es einen U-förmigen querschnitt aufweist, äer zwei /!ansehe (7b, 7c) einschließt, welche das Anei.nar.lerlegen der Elemente und deren Verankerung in der Kornmasse ermöglichen.BAD OFUGfNAL109839/0003
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