DE19716472C2 - Bauelement, daraus hergestellte Schwergewichtsmauer und Verfahren zur Herstellung der Schwergewichtsmauer - Google Patents
Bauelement, daraus hergestellte Schwergewichtsmauer und Verfahren zur Herstellung der SchwergewichtsmauerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Erstellung einer
Schwergewichtsmauer mit einem quaderförmigen Grundkörper,
der zwei Längsseiten und im wesentlichen zu den Längsseiten
rechtwinklig angeordnete Schmalseiten, eine Bodenfläche
sowie eine Kopffläche aufweist, wobei an der Bodenfläche
und an der Kopffläche komplementär ausgebildete
Verbindungseinrichtungen zur Verbindung mit benachbart
angeordneten Bauelementen ausgebildet sind, wobei das
Bauelement ein hohes, seine Eigenstandsicherheit
gewährleistendes Gewicht aufweist, die
Verbindungseinrichtungen im Bereich der Kopffläche als ein
Vorsprung und im Bereich der Bodenfläche als eine
Ausnehmung ausgebildet sind und der Vorsprung und die
Ausnehmung in Längsrichtung parallel zu den Längsseiten
verlaufend angeordnet sind. Darüberhinaus betrifft die
Erfindung eine Schwergewichtsmauer, bestehend aus einer
Vielzahl derartiger Bauelemente. Schließlich betrifft die
Erfindung zwei Verfahren zur Herstellung einer
Schwergewichtsmauer unter Verwendung derartiger
Bauelemente.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von
Bauelementen bekannt, die zur Herstellung von Mauern
verwendet werden. Diese Bauelemente sind im wesentlichen
quaderförmig und werden unter Zuhilfenahme von Mörtel oder
auch anderen Klebemitteln im Kreuzverband miteinander
vermauert. Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, daß die
Festigkeit der Mauer insbesondere durch die Verwendung der
Verbindungsmittel, wie Mörtel und durch den Kreuzverband
erzielt wird. Demzufolge tritt die gesamte Festigkeit der
Mauer auch erst nach einem vollständigen Abbinden des
Mörtels oder dergleichen ein. Derartige Bauelemente haben
eine Größe und damit auch ein Gewicht, so daß sie von
maximal zwei Personen gehandhabt werden können. Es sind
aber auch solche Bauelemente bekannt, die wesentlich größer
und damit wesentlich schwerer ausgebildet sind, so daß zu
deren Handhabung Baufahrzeuge, beispielsweise Bagger, Kräne
oder dergleichen notwendig sind.
Im Bereich von Verkehrsträgern, insbesondere im Bereich der
Bauwerke des Schienenverkehrs werden im Böschungsbereich
und im Hangbereich Schwergewichtsmauern aufgestellt.
Hierbei ist die Arbeitszeit zeitlich so eingeschränkt, daß
durch Vorfertigung der Bauelemente die Arbeitszeit vor Ort
nur noch zur Montage verwendet werden kann. Diese
Vorgehensweise ist notwendig, da in der Regel bei
derartigen Arbeiten der Verkehrsbetrieb unterbrochen oder
zumindest wesentlich reduziert werden muß.
Aus der DE 88 11 825 U1 ist eine Stützwand aus einem
plattenförmigen Basiselement und darauf angeordneten
Bauelementen bekannt. Dieses Stützband ist als
Schwergewichtsmauer ausgebildet und weist Bauelemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit
einem quaderförmigen Grundkörper auf, der zwei Längsseiten
und im wesentlichen zu Längsseiten rechtwinklig angeordnete
Schmalseiten, eine Bodenfläche sowie eine Kopffläche hat,
wobei an der Bodenfläche und an der Kopffläche komplementär
ausgebildete Verbindungseinrichtungen zur Verbindung mit
benachbart angeordenten Bauelementen ausgebildet sind. Die
Verbindungseinrichtungen sind als Vorsprung im Bereich der
Kopffläche und als Ausnehmung im Bereich der Bodenfläche
ausgebildet, wobei sowohl der Vorsprung als auch die
Ausnehmungen sich über die gesamte Länge des Bauelementes
erstrecken.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zu
schaffen, mit dem eine Schwergewichtsmauer mit
ausreichender Stabilität in kurzer Zeit erstellt werden
kann. Darüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
zu schaffen, mit dem die voranstehend genannte
Schwergewichtsmauer schnell und stabil hergestellt werden
kann.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht seitens
des Bauelementes vor, daß der Vorsprung und die Ausnehmung
im Querschnitt trapezförmig ausgebildet sind und daß der
Grundkörper zumindest eine, vorzugsweise zwei beabstandet
zueinander angeordnete Öffnungen aufweist, die parallel zu
den Schmalseiten und den Längsseiten verlaufend angeordnet
und beidseitig geöffnet sind.
Ein nach dieser Lehre ausgebildetes Bauelement ist folglich
aufgrund seines Gewichtes dazu geeignet, in Verbindung mit
weiteren, derartig ausgebildeten Bauelementen in Form eines
Mauerverbandes angeordnet zu werden, der ohne weitere
Hilfsmittel, beispielsweise Mörtel, der abbinden muß, eine
Stabilität erhält, die in den hier vorgesehenen
Anwendungsfällen ausreicht. Derartige Schwergewichtsmauern
können beispielsweise als Absturzfangwand für Fels und
Geröll im Bereich von Verkehrswegen, insbesondere
Schienensträngen dienen. Darüberhinaus können die
Bauelemente in zwei parallel aufgestellten und verspannten
Schwergewichtsmauern mit horizontalen Spanngliedern
angeordnet werden, wobei der Zwischenraum mit Erde
aufgefüllt und verdichtet wird, um Brückenauffahrten oder
Rampen, insbesondere als Provisorium auszubilden. Vorteil
der erfindungsgemäßen Bauelemente ist, daß nur sehr kurze
Montagezeiten notwendig sind und daß unmittelbar nach
Aufstellen einer Schwergewichtsmauer aus diesen
Bauelementen eine sofort belastbare Stützeinheit entsteht.
Der Grundkörper weist zumindest eine, vorzugsweise zwei
beabstandet zueinander angeordnete Öffnungen auf, die
parallel zu den Schmal- und Längsseiten verlaufend
angeordnet und beidseitig geöffnet sind. Diese Öffnungen
dienen der Aufnahme von Verbindungselementen, insbesondere
Ankerstangen, die zumindest die übereinander angeordneten
Bauelemente miteinander verbinden, um die Standsicherheit
einer aus diesen Bauelementen hergestellten
Schwergewichtsmauer weiter zu vergrößern.
Die Öffnungen sind in einem gleichmäßigen Abstand zu einer
Schmalseite angeordnet, so daß auch bei Verwendung von
entsprechenden Ankern ein gleichmäßiger Kreuzverband
hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß
die Öffnungen in der Mittellängsachse der Kopffläche bzw.
der Bodenfläche angeordnet sind. Vorzugsweise sind die
Öffnungen in dem Querschnitt kreisförmig ausgebildet.
Um darüber hinaus Ankerstangen mit an einem Ende
angeordnetem Gewindeabschnitt und darauf aufgeschraubter
Mutter verwenden zu können, ist vorgesehen, daß die
Öffnungen im Bereich ihrer in der kopfflächenseitigen
Verbindungseinrichtung angeordenten Enden im Querschnitt
polygonal, insbesondere quadratisch ausgebildet sind. Die
in diesem Querschnitt quadratisch ausgebildeten Abschnitte
dienen der Aufnahme der Spannmuttern für hier in Rede
stehende Ankerstangen, wobei bei dieser Ausgestaltung
gewährleistet ist, daß weder die Ankerstange noch die
Mutter über die oberste Reihe der aufeinander aufgelegten
Bauelemente hervorstehen.
Der Vorsprung und die Ausnehmung sind im Querschnitt
trapezförmig ausgebildet, um eine möglichst große
Flächenpressung zwischen übereinander angeordneten
Bauelementen zu erzielen. Selbstverständlich besteht auch
zusätzlich die Möglichkeit, daß im Bereich der
Verbindungseinrichtungen Bindemittel, beispielsweise
Kleber, Mörtel oder dergleichen aufgetragen wird, um die
Bauelemente neben ihrer Eigenstandsicherheit weiter im
Verbund abzusichern.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Vorsprung und die Ausnehmung eine Breite von einem
Drittel der Breite der Schmalseite haben. Bei dieser
Bemaßung ist es vorteilhaft, daß die Bauelemente seitens
der Kopffläche und seitens der Bodenfläche zumindest zwei
Drittel dieser Flächen als Aufstandsflächen haben, darüber
hinaus aber der Vorsprung und die Ausnehmung eine
ausreichende Größe aufweisen, die auch hinsichtlich der
Stabilität dieser Verbindungseinrichtungen erforderlich
ist, um eine Beschädigung oder dergleichen bei der Montage
zu vermeiden. Darüber hinaus wird bei derart bemessenen
Vorsprüngen und Ausnehmungen auch eine sehr gute Verbindung
zwischen benachbarten Bauelementen erzielt.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Vorsprung und die
Ausnehmung in der Mitte der Schmalseiten angeordnet sind,
so daß die Flächenpressung benachbarter, d. h. übereinander
angeordneter Bauelemente gleichmäßig auf die unteren
Bauelemente übertragen wird.
Die Länge der Längsseiten ist vorzugsweise doppelt so groß,
wie die Länge der Schmalseiten. Darüber hinaus hat es sich
als vorteilhaft erwiesen, die Länge der Längsseiten doppelt
so groß auszubilden, wie die Höhe des Grundkörpers im
Bereich der Kante zwischen einer Längsseite und einer
Schmalseite. Man erhält somit ein Bauelement, dessen
Grundkörper im Querschnitt quadratisch ausgebildet ist.
Ferner ist vorgesehen, daß der Grundkörper zwei
Sacklochbohrungen aufweist, in denen jeweils ein
Befestigungselement zum Anschlagen eines Hebezeuges
angeordnet ist. Diese Befestigungselemente dienen der
maschinellen Handhabung der ein großes Gewicht aufweisenden
Bauelemente.
Vorzugsweise sind die Sacklochbohrungen in einem
gleichmäßigen Abstand zu einer Schmalseite angeordnet. Es
hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die
Sacklochbohrungen in der Mittellängsachse der Kopffläche
anzuordnen. Weiterhin ist es vorteilhaft, die
Sacklochbohrungen im Bereich ihrer in dem
kopfflächenseitigen Vorsprung angeordneten Enden im
Querschnitt polygonal, insbesondere quadratisch
auszubilden, so daß das Anschlagen der Hebezeuge
vereinfacht ist.
Die Sacklochbohrungen sind nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung zwischen den Öffnungen und den Schmalseiten des
Grundkörpers angeordnet, um einen vorteilhaften
Spreizwinkel des Hebezeuges, beispielsweise eines
Stahlseils oder einer Kette mit endseitig angeordneten
Haken zu ermöglichen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Grundkörper eine Länge von zumindest 1 m,
vorzugsweise 2 m hat. Eine derartige Größe des Grundkörpers
hat die Folge, daß ein ausreichend großes Gewicht des
Bauelementes erzielt wird, welches bei einer Länge von 2 m
ein Volumen von 2 m3 und bei einer Länge von 1 m, ein
Volumen von 1 m3 aufweist. Bei der Verwendung von Beton mit
einer Schüttdichte von mehr als 2,0 kg/dm3, vorzugsweise
mehr als 2,8 kg/dm3 ergibt sich somit ein Gewicht eines
Bauelementes von ungefähr 1000 oder 2000 kg. Somit wäre
selbst bei Verwendung von Leichtbeton mit einer
Trockenrohdichte von weniger als 2 kg/dm3 ein ausreichend
schweres Bauelement geschaffen, das in Verbindung mit
weiteren Bauelementen zu einer Schwergewichtsmauer
aufgestellt werden kann, die ggf. ohne weitere
Verbindungsmittel eine ausreichende Standfestigkeit hat.
Weiterhin ist vorgesehen, daß auf die Kopffläche des
Formkörpers ein Abdeckelement aufsetzbar ist, das eine mit
dem Vorsprung im Bereich der Kopffläche korrespondierende
Verbindungseinrichtung im Bereich der auf den Grundkörper
aufzusetzenden Unterfläche und eine hierzu parallel
verlaufende Oberfläche hat. Die Oberfläche kann
beispielsweise abgeschrägt oder gewölbt ausgebildet sein,
so daß die Ansammlung von Niederschlagswasser verhindert
wird. Das Abdeckelement dient neben dem ästhetischen
Abschluß der Schwergewichtsmauer auch dazu, die Öffnungen
und Bohrungen in den Bauelementen abzudecken, um die in die
Öffnungen eingesetzten Stahlanker und Verbindungselemente
weitestgehendst vor Korrosion durch eindringendes
Niederschlagswasser zu schützen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Abdeckelement eine größere Breite hat als die
Seitenfläche des Grundkörpers. Demzufolge steht das
Abdeckelement auf zumindest einer Längsseite des
Bauelementes über. Dieser Überstand schützt die Fläche des
Bauelementes vor durch Niederschlagswasser verursachter
Verschmutzung.
Weiterhin ist vorgesehen, daß das Abdeckelement unter
flächenseitig im Bereich seines Überstands über den Grund
körper zumindest eine in Längsrichtung verlaufende Nut
aufweist. Diese Nut, die nach einem weiteren Merkmal der
Erfindung im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist, dient
der Ableitung des Niederschlagswassers, so daß dieses nicht
entlang der Unterseite des Überstands bis zur Sichtfläche
des Bauelementes gelangen kann.
Schließlich ist hinsichtlich des Bauelementes nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der
Grundkörper an zumindest einer Längsseite eine
Sichtverblendung aufweist. Diese Sichtverblendung kann als
Sichtbetonschalung oder Brettstruktur oder
Betongrobstruktur mittels Strukturgummimatten hergestellt
werden. Hierzu werden so-genannte Inlets auf
Stahlschalungen gefertigt. Die Inlets haben eine Abmessung,
die der Längsseite des Bauelementes größenmäßig entspricht.
Die Sichtverblendung kann entweder bei der Herstellung des
Bauelementes mit diesem einstückig ausgebildet oder nach
Herstellung des Bauelementes an der Längsseite des
Bauelementes befestigt werden.
Es ist in bezug auf die Schwergewichtsmauer zur Lösung der
voranstehend genannten Aufgabenstellung vorgesehen, daß die
Schwergewichtsmauer aus einer Vielzahl von nebeneinander
und/oder übereinander angeordneten Bauelementen mit den
voranstehend beschriebenen Merkmalen der Bauelemente be
steht.
Eine Weiterbildung dieser Mauer sieht vor, daß die
einzelnen Bauelemente über in die Öffnungen eingesteckte
Anker miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind die
Bauelemente der Schwergewichtsmauer auf einem Fundament
aufgesetzt, um die Standfestigkeit der Schwergewichtsmauer
zu erhöhen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Anker bis in den Bodenbereich reichen und
vorzugsweise im Bodenbereich befestigt, insbesondere
verklebt oder einbetoniert sind. Zur Verklebung der Anker
hat sich insbesondere Ortbeton oder ein
Zweikomponentenklebesystem empfohlen.
Es ist ferner vorgesehen, daß die Anker an zumindest einem
Ende einen Gewindestangenabschnitt aufweisen, auf den eine
Mutter ggf. unter Zwischenlage einer Scheibe aufgeschraubt
ist, um die Bauelemente miteinander zu verspannen. Darüber
hinaus kann der Gewindestangenabschnitt auch dazu dienen,
einen Anker bestimmter Menge durch Montage eines weiteren
Ankers zu verlängern, um insgesamt eine höhere
Schwergewichtsmauer mit dieser verlängerten Ankerstange zu
verspannen.
Die Bauelemente sind bei der hier in Rede stehenden Schwer
gewichtsmauer derart im Kreuzverband angeordnet, daß
jeweils eine Öffnung des Bauelementes koaxial zur Öffnung
eines oberhalb und/oder unterhalb benachbart angeordneten
Bauelementes angeordnet ist. Somit dienen die Anker nicht
nur der Verspannung der übereinander angeordneten
Bauelemente, sondern auch der nebeneinander angeordneten
Bauelemente, wobei jeweils ein Bauelement über eine
Ankerstange mit zwei Bauelementen verspannt ist, die
seitlich versetzt oberhalb und unterhalb des erstgenannten
Bauelementes angeordnet sind.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung einer Schwer
gewichtsmauer mit den voranstehenden Merkmalen ist zur
Lösung der voranstehend genannten Aufgabenstellung
vorgesehen, daß mehrere Bauelemente auf einer ebenen Fläche
bündig in einer Reihe nebeneinander angeordnet werden,
anschließend eine nächste Reihe Bauelemente derart auf der
ersten Reihe angeordnet wird, daß die Öffnungen oberhalb
und/oder unterhalb benachbart angeordneter Bauelemente
koaxial übereinanderliegend verlaufen.
Eine alternative Vorgehensweise ist dadurch möglich, daß in
bestimmten Abständen Anker vertikal im Boden verankert
werden und anschließend die Bauelemente derart
nebeneinander auf einer ebenen Fläche in mehrere Reihen
übereinander im Kreuzverband angeordnet werden, daß die
Anker jeweils eine Öffnung eines jeden Bauelementes
durchgreifen.
Eine Weiterbildung der voranstehend beschriebenen Verfahren
zur Herstellung einer Schwergewichtsmauer sieht vor, daß
die obere Reihe der Bauelemente mit Abdeckelementen
abgedeckt wird, um einerseits ein ästhetisches Bauwerk zu
erstellen und andererseits die Öffnungen und Bohrungen in
den Bauelementen abzudecken.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß nach Aufstellen einer bestimmten Anzahl von Reihen der
Bauelemente durch die Öffnungen Bohrlöcher in den Boden
eingebracht und anschließend Anker in die Bohrlöcher
eingesetzt werden, die die Öffnungen durchgreifen und in
den Bohrlöchern verklebt oder einbetoniert werden.
Es ist ferner vorgesehen, daß die Anker mit den
Bauelementen über eine Verschraubung verspannt werden. Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Öffnungen nach Einsetzen der Anker und Befestigung der
Anker im Boden mit Ortbeton ausgefüllt werden, um den
Verbund der Bauelemente zu verfestigen.
Schließlich ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor
gesehen, daß die unterste Reihe der Bauelemente auf einem
zuvor erstellten Fundament aufgestellt wird. Diese
Vorgehensweise verbessert die Standfestigkeit der
Schwergewichtsmauer, wobei das Fundament voreilend erstellt
werden kann, um die notwendige Aushärtungszeit für ein aus
Beton hergestelltes Fundament bereitzustellen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung, in der eine bevorzugte
Ausführungsform eines Bauelementes sowie einer Schwerge
wichtsmauer dargestellt sind.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bauelement in per
spektivisch dargestellter Ansicht;
Fig. 2 eine Schwergewichtsmauer in Seitenansicht,
bestehend aus in der Fig. 1 dargestellten
Bauelementen im Bereich einer Böschungssicherung
und
Fig. 3 die Schwergewichtsmauer gemäß Fig. 2 in einer
perspektivisch dargestellten Ansicht.
In der Fig. 1 ist ein Bauelement 1 in einer ersten Ausfüh
rungsform dargestellt. Das Bauelement 1 hat einen
quaderförmigen Grundkörper 2, der zwei Längsseiten 3 sowie
zwei rechtwinklig zu den Längsseiten 3 angeordnete
Schmalseiten 4 aufweist. Ferner hat der Grundkörper 2 eine
Bodenfläche 5 und eine Kopffläche 6. Bodenfläche 5 und
Kopffläche 6 erstrecken sich jeweils rechtwinklig zu den
Schmalseiten 4 und zu den Längsseiten 3.
Die Längsseite 3 hat eine Länge, die doppelt so groß ist,
wie die Breite und die Höhe der Schmalseite 4. Das
Bauelement 1 hat eine Länge von 2 m und eine Höhe von 1 m
sowie eine Tiefe von ebenfalls 1 m, so daß sich ein Volumen
von 2 m3 ergibt. Das Bauelement 1 besteht aus Beton, der in
einer Form gegossen wird. Nach Aushärten des Betons kann
das Bauelement 1 aus der Form entnommen werden.
Im Bereich der Bodenfläche 5 hat das Bauelement 1 eine als
Ausnehmung 7 ausgebildete Verbindungseinrichtung. Die
Ausnehmung 7 ist im Querschnitt trapezförmig ausgebildet
und verläuft parallel zur Mittellängsachse der Bodenfläche
5. Die Breite der Ausnehmung 7 entspricht ungefähr einem
Drittel der Tiefe des Bauelementes 1, so daß beidseitig der
Ausnehmung 7 jeweils ein weiteres Drittel der Tiefe der
Bodenfläche 5 als Auflagefläche 8 angeordnet ist.
Auf der parallel zur Bodenfläche 5 verlaufenden Kopffläche
6 weist das Bauelement 1 eine als Vorsprung 9 ausgebildete
zweite Verbindungseinrichtung auf. Der Vorsprung 9 ist
sowohl hinsichtlich seines Querschnitts als auch
hinsichtlich seiner Abmessungen korrespondierend bzw.
komplementär zur Ausnehmung 7 ausgebildet, so daß der
Vorsprung 9 ebenfalls im Querschnitt trapezförmig
ausgebildet ist.
Der Vorsprung 9 ist darüberhinaus entsprechend der
Ausnehmung 7 im Bereich der Längsachse an der Kopffläche 6
angeordnet, so daß beidseitig des Ursprungs 9 Auflage
flächen 10 der Kopffläche 6 ausgebildet sind.
Rechtwinklig zur Kopffläche 6 bzw. zur Auflagefläche 8 und
somit parallel zu den Schmalseiten 4 und den Längsseiten 3
weist der Grundkörper 2 des Bauelementes 1 Öffnungen 11
auf, die den Grundkörper 2 im Bereich der Mittellängsachse
des Vorsprungs 9 und der Ausnehmung 7 durchdringen. Die
Öffnungen 11 sind hierbei in einem Bereich zwischen der
Ausnehmung 7 und einer durch die Auflageflächen 10 in der
Kopffläche 6 aufgespannten Ebene im Querschnitt rund
ausgebildet. Zwischen der durch die Auflageflächen 10 der
Kopffläche 6 aufgespannten Ebene und der parallel hierzu
verlaufenden Ebene des Vorsprungs 9 weisen die Öffnungen 11
einen quadratischen Querschnitt auf. Diese Öffnungen 11
dienen der Aufnahme von Ankerstangen, wie es nachfolgend
noch beschrieben wird.
Die Öffnungen 10 sind in gleichen Abständen parallel zu den
einander gegenüberliegenden Schmalseiten 4 verlaufend
angeordnet.
Zwischen den Öffnungen 11 und den Schmalseiten 4 weist das
Bauelement im Bereich des Vorsprungs 9 zwei weitere
Bohrungen 12 auf, die als Sacklochbohrungen ausgebildet
sind und im Bereich des Vorsprungs 9 einen quadratischen
Querschnitt haben. In diese Bohrungen 12 sind
Verbindungseinrichtungen in Form von Drahtbügeln 13
eingesetzt, die dazu dienen, daß Hebezeuge, beispielsweise
Drahtseile oder Ketten mit beidseitig angeordneten
Hakenelementen angeschlagen werden können. Die Drahtbügel
13 sind hierzu in Diagonalrichtung der im Querschnitt
quadratischen Bohrungen 12 angeordnet, wobei sich die
Drahtbügel 13 über die Mitte des Grundkörpers 1 hinweg in
das Material des Grundkörpers 2 erstrecken. Die Drahtbügel
13 sind somit als Armierungselemente in dem Grundkörper 2
verankert.
In der Fig. 2 ist eine Schwergewichtsmauer 16 dargestellt,
die aus vier übereinander angeordneten Bauelementen 1 mit
ganzer Höhe und einem Bauelement 1 mit halber Höhe besteht.
In Längsrichtung der Schwergewichtsmauer 16 sind
selbstverständlich eine Vielzahl von Bauelementen 1
nebeneinander angeordnet, wobei die Anordnung der
Bauelemente 1 im Kreuzverband gemäß der Fig. 3 erfolgt.
Die Schwergewichtsmauer 16 ist als Böschungsabstützung
einer angedeuteten Böschung 17 vorgesehen. Hierzu ist die
Schwergewichtsmauer 16 auf einem Betonfundament 18
aufgestellt. Durch die Öffnungen 11 der übereinander
angeordneten Bauelemente 1 ist ein Anker 19 gesteckt, der
eine Bohrung 20 im Fundament 18 durchgreift und in
Abhängigkeit der Bodenbeschaffung in den Boden, d. h. in
ein Bohrloch 21 eingesteckt ist. Das Bohrloch 21 ist hierzu
vor dem Einsetzen des Ankers 19 mit einem Verbinder,
beispielsweise mit Ortbeton oder mit einem
Zweikomponentenkleber in erforderlicher Menge aufgefüllt,
so daß der Anker 19 im Bohrloch 21 verklebt bzw.
einbetoniert ist und die Last der Böschung 17 über die
Bauelemente 1 der Schwergewichtsmauer 16 aufnehmen kann.
Die Stabilität der Schwergewichtsmauer 16 wird somit zum
einen durch den Anker 19, zum anderen aber auch und
insbesondere durch das Gewicht der einzelnen Bauelemente 1
und somit durch das Gewicht der gesamten
Schwergewichtsmauer 16 bereitgestellt.
An seinem dem Bohrloch 21 gegenüberliegenden Ende weist der
Anker 19 einen Gewindestangenabschnitt auf, auf den eine
Mutter 22 aufgeschraubt ist. Die Mutter 22 liegt hierbei in
dem mit quadratischem Querschnitt ausgebildeten Abschnitt
der Öffnung 11, so daß weder der Anker 19 noch die Mutter
22 über die höchste Oberfläche des obersten Bauelementes 1
hervorsteht. Mit der Mutter 22 sind die übereinander
angeordneten Bauelemente 1 miteinander verspannt, wobei die
Verspannungskräfte über den im Bohrloch 21 angeordneten
ausgehärteten Ortbeton oder Zweikomponentenkleber in den
Bodenbereich eingeleitet werden.
Es kann zusätzlich vorgesehen sein, daß die Öffnungen 11
nach Einsetzen des Ankers 19 und vor dem Verspannen des
Ankers 19 in der Schwergewichtsmauer 16 mit Ortbeton oder
einem anderen aushärtenden Baukleber verfüllt ist.
Auf das oberste Bauelement 1 ist abschließend ein Abdeck
element 23 aufgesetzt, das auf der Kopffläche 6 des
obersten Bauelementes 1 aufliegt und eine mit dem Vorsprung
9 des obersten Bauelementes 1 korrespondierende Ausnehmung
hat. Diese Ausnehmung ist an einer der Oberfläche 24 des
Abdeckelementes 23 gegenüberliegenden Fläche 25 angeordnet,
wobei die Oberfläche 24 plan, gewölbt, einseitig abge
schrägt oder beidseitig abgeschrägt ausgebildet sein kann,
um Niederschläge abzuleiten.
Die Breite des Abdeckelementes 23 ist größer als die Breite
des Bauelementes 1, so daß das Abdeckelement 23 an
zumindest einer Seite der Schwergewichtsmauer 16 über eine
Vorderkante des obersten Bauelementes 1 hervorsteht.
Am freien Ende der Fläche 25, d. h. an dem Ende der Fläche
25, die über die Vorderkante des obersten Bauelementes 1
hervorsteht, weist das Abdeckelement 23 eine V-förmige Nut
26 auf, die verhindert, daß abfließendes
Niederschlagswasser bis in den Bereich einer Sichtfläche 27
der Schwergewichtsmauer 16 gelangen kann.
In der Fig. 3 ist die Sichtfläche 27 detailliert darge
stellt. Die Fig. 3 zeigt, daß die Sichtfläche 27
unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Die Sichtfläche 27
kann beispielsweise verschiedene Natursteineinlagen
aufweisen, die als Inletts auf Stahlschaltischen
vorgefertigt und entweder direkt mit den Bauelementen 1
verbunden oder nachträglich an den Bauelementen 1
angeordnet werden. Darüber hinaus kann die Sichtfläche 27
auch andere Strukturen aufweisen.
Die voranstehend beschriebenen Bauelemente 1 weisen eine
Größe auf, die bei einer Herstellung der Bauelemente 1 aus
Beton ein hohes Gewicht der einzelnen Bauelemente 1
bereitstellt, so daß eine aus den Bauelementen 1
hergestellte Schwergewichtsmauer 16 bereits aufgrund des
Gewichtes der einzelnen Bauelemente 1 bzw. aufgrund des
Gewichtes sämtlicher Bauelemente 1 der Schwergewichtsmauer
16 eine sehr große Stabilität hat, die ausreicht,
entsprechende Lasten, die seitlich auf die
Schwergewichtsmauer 16 wirken, aufzunehmen. Aufgrund der
Abmessungen des Bauelementes 1 besteht die Möglichkeit, ein
solches Bauelement 1 mit einem hohen Anteil von
Recyclebetonabfällen herzustellen, ohne daß die Gefahr
besteht, daß im Oberflächenbereich große
Unstetigkeitsstellen entstehen. Demzufolge sind die
Bauelemente 1 mit dem hohen Anteil Recyclebeton
umweltschonend. Sie schützen darüberhinaus die natürlichen
Mineralressourcen.
Die Errichtung einer in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Schwergewichtsmauer 16 kann dadurch erfolgen, daß die
Bauelemente 1 auf einer ebenen Fläche, vorzugsweise dem
Betonfundament 18 in einer Reihe bündig nebeneinander
angeordnet werden. Anschließend wird eine nächste Reihe der
Bauelemente 1 im Kreuzverband derart aufgestellt, daß die
Ausnehmungen 7 der oberen Bauelemente 1 die Vorsprünge 9
der unteren Bauelemente 1 übergreifen. Ferner werden die
übereinander angeordneten Bauelemente 1 derart
ausgerichtet, daß die Öffnungen 11 benachbart übereinander
bzw. benachbart untereinander angeordneter Bauelemente 1
koaxial zueinander ausgerichtet sind, so daß in der
Schwergewichtsmauer 16 durchgehende Öffnungen entstehen,
die der Aufnahme der Anker 19 dienen. Die Anker 19 werden
in die voranstehend genannten Öffnungen eingebracht,
nachdem eine bestimmte Höhe der zu errichtenden
Schwergewichtsmauer 16 erreicht ist, die das Bohren des
Bohrloches 21 durch die Öffnungen 11 der aufeinander
angeordneten Bauelemente 1 erlaubt. Der Anker wird nach dem
Bohren des Bohrloches 21 gleichzeitig mit einer Kartusche
des Zweikomponentenklebers in das Bohrloch 21 eingeführt.
Sobald die Kartusche mit dem Zweikomponentenkleber das
Blindende des Bohrloches 21 erreicht hat, wird die
Kartusche durch den Anker 19 geöffnet, so daß die beiden
Komponenten des Zweikomponentenklebers austreten und
miteinander zur Aushärtung reagieren können.
In diesem Zustand ist es in Abhängigkeit der Höhe der zu
errichtenden Schwergewichtsmauer 16 möglich, daß der Anker
19 aus den Öffnungen der Bauelemente 1 der obersten bis
dahin aufgerichteten Reihe hervorsteht. In diesem Fall
können weitere Bauelemente 1 in der voranstehend
beschriebenen Art und Weise auf die oberste bis dahin
aufgerichtete Reihe Bauelemente 1 aufgestellt werden oder
der Anker 19 in der vorbestimmten Länge abgelängt werden.
Nachdem die Schwergewichtsmauer 16 die vorbestimmte Höhe
erreicht hat und der mit dem Anker 19 in das Bohrloch 21
eingeführte Zweikomponentenkleber ausgehärtet ist, wird auf
das freie Ende des Ankers 19 die Mutter 22 aufgeschraubt,
mit der die Bauelemente 1 der Schwergewichtsmauer 16
verspannt werden. Abschließend werden dann noch die
Abdeckelemente 23 auf die obersten Bauelemente 1
aufgesetzt. Die Abdeckelemente 23 können entweder mit den
obersten Bauelementen 1 verklebt oder mit Mörtel verbunden
werden oder an ihrer den Bauelementen 1 zugewandten Fläche
25 Einschraubhülsen für Montagegehänge aufweisen, mit denen
die Abdeckelemente 23 mit den Ankerenden verbunden werden.
Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, daß vor dem
Verspannen der Bauelemente 1 und demnach auch vor dem Auf
bringen der Abdeckelemente 23 die Öffnungen 11 mit den
eingesetzten Ankern 19 mit Ortbeton oder ebenfalls mit
einem Zweikomponentenkleber verfüllt werden.
Alternativ zu dem voranstehend beschriebenen Verfahren
besteht auch noch die Möglichkeit, daß in einem ersten
Schritt, d. h. nach Erstellen des Betonfundamentes 18 eine
bestimmte Anzahl von Bohrlöchern 21 in gleichmäßigem
Abstand zueinander in den Boden niedergebracht werden,
wobei die Bohrlöcher 21 koaxial zu Bohrungen 20 im
Betonfundament 18 angeordnet sind. Der Abstand der
Bohrlöcher 21 bzw. der Bohrungen 20 entspricht dem Abstand
der in den Bauelementen 1 angeordneten Öffnungen 11. Nach
Erstellen der Bohrlöcher 21 und der Bohrungen 20 werden in
die Bohrlöcher 21 die Anker 19 eingesetzt, wobei ebenfalls
ein Zweikomponentenkleber in der voranstehenden Art und
Weise eingebracht werden kann. Es kann aber auch vorgesehen
sein, daß die Bohrlöcher 21 und die Bohrungen 20 mit
Ortbeton aufgefüllt werden, in den im flüssigen Zustand die
Anker 19 eingedrückt werden. Gleiches gilt im übrigen auch
für einen Zweikomponentenkleber, der ebenfalls zuvor in die
Bohrlöcher 21 bzw. die Bohrung 20 eingefüllt wird, bevor
die Anker 19 eingesetzt werden. Nach dem Aushärten des Ort
betons bzw. des Zweikomponentenklebers im Bohrloch 21
respektive in der Bohrung 20 sind die Anker 19 zur Aufnahme
der Bauelemente 1 fixiert. Die Bauelemente 1 werden dann
derart auf dem Betonfundament 18 aufgesetzt, daß die
unterste Reihe der Bauelemente 1 hinsichtlich eines jeden
Bauelementes 1 von zwei Ankern 19 durchgriffen wird. An
schließend wird die darüber angeordnete Reihe der Bauele
mente 1 im Kreuzverband aufgesetzt. Nachdem die
Schwergewichtsmauer 16 vollständig erstellt ist, können die
Bauelemente 1 in der voranstehend beschriebenen Art und
Weise mit den Muttern 22 verspannt werden und die
Oberfläche der obersten Bauelemente 1 mit den
Abdeckelementen 23 abgedeckt werden.
Die Handhabung der einzelnen Bauelemente 1 erfolgt mittels
eines Krans oder eines Baggers, der für die Aufnahme eines
Hebezeuges vorgesehen ist.
Mit den voranstehend beschriebenen Bauelementen 1 und dem
voranstehend beschriebenen Verfahren kann eine Schwer
gewichtsmauer 16 hergestellt werden, die aufgrund ihres
Eigengewichtes eine hohe Standfestigkeit aufweist.
Ergänzend kann die Schwergewichtsmauer 16 mit Ankern 19
dauerhaft im Boden verspannt werden. Diese Vorgehensweise
bietet sich dann an, wenn die Schwergewichtsmauer 16 mit
hohen seitlichen Belastungen beaufschlagt werden soll. Es
ist aber auch denkbar, daß zwei Schwergewichtsmauern 16
parallel nebeneinander verlaufend aus Bauelementen 1
aufgebaut werden und daß die Schwergewichtsmauern 16
miteinander verspannt und der Zwischenraum anschließend mit
Erde oder einem anderen Füllstoff aufgefüllt wird, der
anschließend verdichtet wird. Bei dieser Ausgestaltung kann
mit den Schwergewichtsmauern 16 in einfacher Weise eine
Brückenauffahrt oder eine Rampe erstellt werden, die in der
Regel als Provisorium, beispielsweise als Zufahrt dient.
Vorteil einer voranstehend beschriebenen
Schwergewichtsmauer 16 aus den voranstehend beschriebenen
Bauelementen 1 ist, daß die Schwergewichtsmauer 16 in sehr
kurzen Montagezeiten errichtet werden kann und daß aufgrund
der Errichtung der Schwergewichtsmauer 16 ohne verbindende
Baustoffe, wie beispielsweise Mörtel eine sofort belastbare
Stützeinheit zur Verfügung steht.
Claims (34)
1. Bauelement zur Erstellung einer Schwergewichtsmauer
(16), mit einem quaderförmigen Grundkörper (2), der
zwei Längsseiten (3) und im wesentlichen zu den
Längsseiten (3) rechtwinklig angeordnete Schmalseiten
(4), eine Bodenfläche (5) sowie eine Kopffläche (6)
aufweist, wobei an der Bodenfläche (5) und an der
Kopffläche (6) komplementär ausgebildete Verbindungs
einrichtungen zur Verbindung mit benachbart
angeordneten Bauelementen (1) ausgebildet sind, wobei
das Bauelement (1) ein hohes, seine
Eigenstandsicherheit gewährleistendes Gewicht
aufweist, die Verbindungseinrichtungen im Bereich der
Kopffläche (6) als ein Vorsprung (9) und im Bereich
der Bodenfläche (5) als eine Ausnehmung (7)
ausgebildet sind und der Vorsprung und die Ausnehmung
in Längsrichtung parallel zu den Längsseiten (3)
verlaufend angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (9) und die Ausnehmung (7) im
Querschnitt trapezförmig ausgebildet sind und
daß der Grundkörper (2) zumindest eine, vorzugsweise
zwei beabstandet zueinander angeordnete Öffnungen (11)
aufweist, die parallel zu den Schmalseiten (4) und den
Längsseiten (3) verlaufend angeordnet und beidseitig
geöffnet sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (9) und die Ausnehmung (7) eine
Breite von einem Drittel der Breite der Schmalseite
(4) haben.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (9) und die Ausnehmung (7) in der
Mitte der Schmalseiten (4) angeordnet sind.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Längsseiten (3) doppelt so groß ist
wie die Länge der Schmalseiten (4).
5. Bauelement nach einem der Ansprüch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Längsseiten (3) doppelt so groß ist
wie die Höhe des Grundkörpers (2) im Bereich der Kante
zwischen einer Längsseite (3) und einer Schmalseite
(4).
6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (11) in einem gleichmäßigen Abstand
zu jeweils einer Schmalseite (4) angeordnet sind.
7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (11) in der Mittellängsachse der
Kopffläche (6) bzw. der Bodenfläche (5) angeordnet
sind.
8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (11) im Querschnitt kreisförmig
ausgebildet sind.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (11) im Bereich ihrer in der
kopfflächenseitigen Vorsprung (9) angeordneten Enden
im Querschnitt polygonal, insbesondere quadratisch
ausgebildet sind.
10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (2) zwei Sacklochbohrungen (12)
aufweist, in denen jeweils ein Befestigungselement
(13) zum Anschlagen eines Hebezeuges angeordnet ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sacklochbohrungen (12) in einem gleichmäßigen
Abstand zu jeweils einer Schmalseite (4) angeordnet
sind.
12. Bauelement nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sacklochbohrungen (12) in der Mittellängs
achse der Kopffläche (6) angeordnet sind.
13. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sacklochbohrungen (12) im Bereich ihrer in der
kopfflächenseitigen Vorsprung (9) angeordneten Enden
im Querschnitt polygonal, insbesondere quadratisch,
ausgebildet sind.
14. Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sacklochbohrungen (12) zwischen den Öffnungen
(11) und den Schmalseiten (4) des Grundkörpers (2)
angeordnet sind.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (2) eine Länge von zumindest 1 m,
vorzugsweise 2 m hat.
16. Bauelement nach einem der Anspruch 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Kopffläche (6) des Grundkörpers (2) ein
Abdeckelement (23) aufsetzbar ist, das eine mit dem
Vorsprung im Bereich der Kopffläche (6)
korrespondierende Verbindungseinrichtung im Bereich
der auf den Grundkörper aufzusetzenden Unterfläche
(25) und eine hierzu parallel verlaufende Oberfläche
(24) hat.
17. Bauelement nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abdeckelement (23) eine größere Breite hat als
die Schmalseite (4) des Grundkörpers (2).
18. Bauelement nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abdeckelement (23) im Bereich seines
Überstandes über den Grundkörper (2) zumindest eine in
Längsrichtung verlaufende Nut (26) aufweist.
19. Bauelement nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (26) im wesentlichen V-förmig ausgebildet
ist.
20. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (2) an zumindest einer Längsseite
eine Sichtverblendung (27) aufweist.
21. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (2) aus Beton, insbesondere unter
Verwendung eines hohen Anteils von recyclefähigem
Beton besteht.
22. Schwergewichtsmauer, bestehend aus einer Vielzahl von
nebeneinander und/oder übereinander angeordneten
Bauelementen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21.
23. Mauer nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen Bauelemente (1) über in die
Öffnungen (11) eingesteckte Anker (19) miteinander
verbunden sind.
24. Mauer nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelemente (1) auf einem Fundament (18)
aufgesetzt sind.
25. Mauer nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anker (19) bis in den Bodenbereich reichen und
vorzugsweise im Bodenbereich befestigt, insbesondere
verklebt oder einbetoniert sind.
26. Mauer nach einem der Ansprüche 23 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anker (19) an zumindest einem Ende einen
Gewindestangenabschnitt aufweisen, auf den eine Mutter
(22) ggf. unter Zwischenlage einer Scheibe
aufgeschraubt ist, um die Bauelemente (1) miteinander
zu verspannen.
27. Mauer nach einem der Ansprüche 22 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelemente (1) derart im Kreuzverband
angeordnet sind, daß jeweils eine Öffnung (11) des
Bauelements (1) koaxial zur Öffnung (11) eines
oberhalb und/oder unterhalb benachbart angeordneten
Bauelementes (1) angeordnet ist.
28. Verfahren zur Herstellung einer Schwergewichtsmauer
(16) nach einem der Ansprüche 22 bis 27 unter
Verwendung von Bauelementen (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 21, bei dem mehrere Bauelemente (1)
auf einer ebenen Fläche bündig in einer Reihe
nebeneinander angeordnet werden, anschließend eine
nächste Reihe Bauelemente (1) derart auf die erste
Reihe der Bauelemente (1) angeordnet wird, daß die
Öffnungen (11) oberhalb und/oder unterhalb
benachbart angeordneter Bauelemente (1) koaxial
übereinanderliegend verlaufen.
29. Verfahren zur Herstellung einer Schwergewichtsmauer
(16) nach einem der Ansprüche 22 bis 26 unter
Verwendung von Bauelementen (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 23, bei dem in bestimmten Abständen
Anker (19) vertikal im Boden verankert werden und
anschließend die Bauelemente (1) derart nebeneinander
auf einer ebenen Fläche in mehreren Reihen
übereinander im Kreuzverband angeordnet werden, daß
die Anker (19) jeweils eine Öffnung (11) eines jeden
Bauelementes (1) durchgreifen.
30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberste Reihe der Bauelemente (1) mit
Abdeckelementen (23) abgedeckt wird.
31. Verfahren nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Aufstellen einer bestimmten Anzahl von Reihen
der Bauelemente (1) durch die Öffnungen (11)
Bohrlöcher (21) in den Boden eingebracht und
anschließend Anker (19) in die Bohrlöcher (21)
eingesetzt werden, die die Öffnungen (11) durchgreifen
und in den Bohrlöchern (21) verklebt oder einbetoniert
werden.
32. Verfahren nach den Ansprüchen 29 oder 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anker (19) mit den Bauelementen (1) über eine
Verschraubung verspannt werden.
33. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (11) nach Einsetzen der Anker (19)
und Befestigung der Anker (19) im Boden mit Ortbeton
ausgefüllt werden.
34. Verfahren nach den Ansprüchen 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die unterste Reihe der Bauelemente (1) auf einem
zuvor erstellten Fundament (18) aufgestellt wird.
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