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Bauwerk, vorzugsweise Stützmauer, Damm od.dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Bauwerk, vorzugsweise eine Stützmauer,
einen Damm od.dgl., bestehend aus einer Anzahl übereinanderliegender, zumindest
teilweise in einem Hinterfüllungsmaterial eingebetteter und dieses stützender Bauelemente.
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Bauwerke dieser Gattung, z.B. Stützmauern, bestanden bisher zumeist
aus einem sogenannten Raumgitter, nam7ich aus einem Fertigteilverband, der von Scharen
in Längsrichtung des Bauwerkes, insbesondere an dessen Sichtfläche verlauvenden
Läuferelemente und aus querverlaufenden Binderelementen gebildet war, welch letztere
die Läuferelemente in der Hinterfiillung fest hielten und verankerten. Solcherart
verlegte Fertigteile bildeten gemeinsam im Verband des Raumgitters Kammern, die
vom Hinterfüllungsmaterial durchsetzt und ausgefüllt wurden. Solche Bauwerke ben
sich in der Praxis überaus gut bewährt, unter anderem auch deshal» weil ihre Gliederung
und offene Bauweise eine Begrünung durch :-Lanzen= bewuchs ermöglicht und solcherart
sehr umweltfreundlich ist.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, unter Beibehaltung dieser
Vorteile die Bauteile eines solchen Bauwerkes so zu gestalten, daß sie sich durch
ein besonders niedriges Gewicht und durch einen sehr geringen Raumbedarf während
ihrer Zulieferung auszeichnen.
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Weiters ist es ein Ziel der Erfindung, aus Bauteilen einer ein= heitlich
zugelieferten Größe und Beschaffenheit nach wechselndem örtlichem Bedarf und individuellem
Wunsch Bauwerke völlig unter= schiedlicher Gestaltung und Struktur herzustellen,
um deren Form, Steifigkeit und Festigkeit unter Anpassung an die jeweiligen örtlichen
Erfordernisse und Gegebenheiten möglichst weitgehend variieren zu können.
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Diese Ziele der Erfindung werden den wesentlichsten Erfindungs= merkmalen
zufolge dadurch erreicht, daß die Bauelemente aus zug festen, flexiblen Zuggliedern
bestehen die sich im wesentlichen
waagrecht und reibungsfrei zwischen
zumindest einen im Bereich der Außenseite des Bauwerkes befindlichen, dessen Kontur
bestimmenden Halte teil und zumindest einem im Hinterfüllungsmaterial eingebetteten
Verankerungsteil oder zu einem an der gegenüberliegenden Seite des Bauwerkes angeordneten
anderen Halteteil verstrecken und das Hinterfüllungsmaterial in Schichten unterteil2n5
die von dem gegen die Halteteile einerseits und Verankerung steile oder Halte= teile
anderseits wirkenden Bodendruck voneinander unabhängig verspannt und zusammengehalten
werden.
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Es sind bereits Bauwerke bekannt, bei denen zur Halterung übereinanderliegender
Schichten des interfüllungsmateriales flächige, die Kontur der-Außenseite des Bauwerkes
bestimmende einzelne Halteteile von einzelnen zugeordneten Matt od.dgl.
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flächigen Organen gehalten werden, die sich in die Hinterfüllung erstrecken
und auf denen das Hinterfüllungsrnaterial schichtweise mit hoher Reibung aufruht,
so daß es zur Verankerung dieser Matten keiner zusätzlichen Verankerungsteile an
deren dem Hinterfüllungs= material zugewendeten Rändern bedarf. Dabei wurde die
Reibung zwischen den Hinterfüllungsmaterial und den darin eingebetteten Matten durch
verschiedenerlei Maßnahmen bewußt erhöht, so daß sich ein inniger Zusammenhalt der
Schichten untereinander ergab.
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Demgegenüber sind die Zugglieder erfindüngsgemäß reibungsfrei im
Hinterfüllungsmaterial verlaufend vorgesehen und sie dienen ausschließlich der Verbindung
der'Halteteile mit den Verankerungs= teilen oder gegenüberliegend im Bauwerk angeordneten
weiteren Halteteilen, so daß die einzelnen Schichten weitgehend voneinander unabhängig
konsolidiert sind. Wohl ergibt sich dabei zwischen diesen einzelnen, in sich verspannten
Schichten eine natürliche, dem
Reibungskoeffizienten des Hinterfüllungsmateriales
entsprechende innere Reibung, doch beruht die Erfindung im wesentlichen auf der
Erkenntnis, daß es bei einer solchen Verspannung der einzelnen Schichten mit Hilfe
des Bodendruckes keiner zusätzlichen, die Reibung zwischen den Schichten erhöhenden
Organe bedarf, so daß sich ein erfindungsgemäßes Bauwerk durch einen wesentlich
ver= ringerten Aufwand für die Herstellung der dem Zusammenhalt des Bauwerkes erforderlichen
Bauelemente auszeicimet, weil diese Bauelemente wesentlich einfacher gestaltet werden
können.
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Darüber hinaus zeichnen sich aber Bauelemente der erfindungs= gemäßen
Art auch noch dadurch aus, daß sie mit außerordentlich geringem Raumaufwand gelagert
und zur Baustelle befördert werden können und dank der flexiblen Zugglieder, die
sich von einer zugelieferten Vorratsrolle ablängen lassen, erst auf der Baustelle
selbst in den jeweils benötigten Abmessungen und-Formen variabel fertiggestellt
werden brauchen. Die Gestaltungsmöglichkeit solcher Bauelemente ist infolge der
Flexibilität der Zugglieder und der beliebigen Gestaltbarkeit, Anordnung und Dichte
der Halte- und Verankerungsteile überaus vielfältig und ist jeweils vorhandenen
Gegebenheiten und örtlichen Bedingungen überaus weit= gehend anpaßbar. Jedenfalls
ist aber das Transportgewicht und der für sie erforderliche Transportraum optimal
gering.
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Bekannt sind ferner Bauwerke, bei denen wandbildende Beton= fertigteile
od.dgl. durch einzelne, sich in die Hinterfüllung erstreckende Zuganker gehalten
werden, die dort mit ihren Enden verankert sind. Dabei begrenzen jedoch diese wandbildenden
Beton= fertigteile keine voneinander unabhängige Bodenschichten, sondern sie bilden
untereinander infolge einer formschlüssigen Verriegelung und gegenseitigen Abstützung
einen starren Fertigteilverband, dessen
Zusammenhalt jedoch schon
durch vergleichsweise geringfügige Boden= bewegungen und Formänderungen des Bauwerkes
gefährdet wlrd.
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Demgegenüber verkörpert ein erfindungsgemäßes Bauwerk ein gegen solche
Bodenbewegungen, Setzungen od.dgl. weitgehend im;nunes räumliches Gebilde hoher
Zähigkeit, das auch keiner Kippgefahr unterliegt, weil die einzelnen, satt übereinanderlagernden
Schichten des Bodens infolge des natürlichen Bodendruckes in sich verspannt sind
und durch diese Verspannung einzeln zusammengehalten und verfestigt werden. Die
dadurch ermöglichte weitgehend offene Gliederung der Außenseite des Bauwerkes gestattet
überdies eine umweltfreundliche Beflanzung Nach einer im Rahmen der Erfindung bevorzugten
Ausführungsform sind die Zugglieder schlaufenförmig oder ringförmig gestaltet und
umfassen den Halteteil bzw. die Halteteile und/oder den Verankerungs= teil bzw.
die Verankerungsteile, indem sie sie einschließen.
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Dadurch kann auf komplizierte konstruktive Maßnahmen zur Verankerung
der Zugglieder an den Halte- bzw. Verankerungsteilen verzichtet werden; außerdem
läßt sich eine Vielzahl von solchen Teilen mittels eines einzigen Zuggliedes festhalten,
welches diese Teile gemeinsam umfaßt und einschließt, wobei die Dichte, d.h. der
Abstand der Teile voneinander, vorteilhafterçeise sinnvoll und zielstrebig örtlich
variiert werden kann, zumal dann, wenn diese Teile lose innerhalb der Schlaufe des
Zuggliedes angeordnet werden.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung der Bauelemente ermöglicht es - gemäß
einem weiteren Erfindungsmerkmal - die nebeneinanderver= legten, demnach in derselben
waagrechten Ebene befindlichen Bauelemente miteinander zu verbinden. Ferner können
die Bauelemente mit ihren Zuggliedern und/oder mit ihren Halte- bzw. Verankerungs=
teilen beliebig rücund/oder seitwärts gegeneinander versetzt übereinanderliegen.
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Die Ausbildung der das Hinterfüllungsmaterial möglichst reibungs=
frei, zumindest reibungsarm, durchsetzenden Zugglieder ist im Rahmen der Erfindung
grundsätzlich beliebig. Besonders bewähren sich Zugglieder aus Stahl, vorzugsweise
kunststoffummantelte Stahldrähte oder Stahlsaitenbündel. Die Zugglieder können jedoch
auch vorteilhafterweise aus kunststoffummantelte Glasfaser-bzw. Glasfädenbündeln
bestehen und sind in diesem Falle völlig korrosionsfrei.
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Sind die Zugglieder flächig, z.B. als Bänder, profiliert, empfiehlt
es sich, zur Vermeidung einer Reibung im Hinterfüllungs= material, die Zugglieder
hochkant stehend durch das Hinterfüllungs= material verlaufen zu lassen, wobei eine
Kunststoffummantelung wirksam dazu beiträgt, die Reibung auf ein vernachlässigbares
Minimum zu verringern.
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Die Halte- und/oder Verankerungsteile sind - um den Bodendruck aufnehmen
zu können - als flächige Bauteile im wesentlichen senkrech angeordnet; selbstverständlich
können sie einen gewissen, z.B. der Schräge einer Stützmauer entsprechenden Anzug
aufweisen. Gegebenen= falls können diese im Bereich der Außenseite befindlichen
Halte= teile auch mit einigen den Pflanzenbewuchs ermöglichenden Durch= brechungen
versehen, z.B. als Gitterwerk ausgebildet sein. Um einen solchen Pflanzenbewuchs
zu erleichtern, können die im Bereich der Außenseite befindlichen Halteteile auch
mit einer Schicht aus Humus oder mit Humus vermischtem Hinterfüllungsmaterial beschichtet
werden, wodurch sie an der Außenseite unsichtbar werden.
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Hinsichtlich der Gestaltung der Halte- und Verankerungsteile stehen
im Rahmen der Erfindung überaus zahlreiche Möglichkeiten offen.
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Als vorteilhaft erweist es sich, die Halte- und/oder Verankerungs
teile mit einer einwärts gegen das Hinterf-I'gsmaterial gerichtete:
Wölbung,
z.B. als Halbrohr-Stücke od.dgl., auszubilden, wodurch sie noch besser zu einer
Aufnahme des Bodendruckes und zur Verspannung der einzelnen Bodenschichten befähigt
werden.
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Die Bauelemente können ferner in dem an der Außenseite, d.h.
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an der Sichtfläche des Bauwerkes befindlichen Bereich massiv, z.B.
als Betonfertigteile,ausgebldet sein, wogegen sie in dem im Hinterfüllungsmaterial
eingebetteten Bereich nur aus einem oder mehreren Zuggliedern bestehen, die Sich
mit beliebigen Verankerungsteilen kombinieren lassen. Auch hinsichtlich der Verbindung
massiver Teile mit den Zuggliedern gibt es verschiedener= lei Möglichkeiten: So
kann das Zugglied in einen massiven, an der Sichtfläche des Bauwerkes zutagetretenden
Bestandteil des Bauelementes eingebettet und dort als dessen Armierung ausgebildet
sein, anderseits kann aber der massive Teil des Bauelementes vorteil= hafterveise
aus einer Anzahl vorzugsweise lose nebeneinander gereihter Fertigteile, z.B. Betonformsteine,
zusammengesetzt sein. Letztgenannte Variante ermöglicht es, den Halteteil des Elementes
nach jeweiligem Bedarf mehr oder weniger dicht zu gestalten und beliebig zu gliedern.
Solche einzelnen Fertigteile, z.B. Betonformsteine, können zur Führung und Halterung
der Zug= glieder mit Ausnehmungen od.dgl. vorzugsweise formschlüssig wirkenden Halterungen
ausgestattet sein.
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Das Hinterfüllungsmaterial kann im Rahmen der Erfindung von senkrecht
oder schräg verlaufenden Verbindungs- und/oder Versteifungsgliedern, vorzugsweise
von die e Schlaufen der Zugglieder durchlaufenden Bewehrungen durchsetzt sein.
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Einige Ausführungsformen erfindungsgmäßer Bauwerke sind in den Zeichnungen
lediglich schematis^h dargestellt.
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Im einzelnen zeigt die Fig.l eine Stützmauer mit senkrechter Außenseite
im Querschnitt, die F g.2 einen stufenförmigen Hang= verbau gleichfalls im Querschnitt,
die Fig.3 einen stufenförmig profilierten Damm in gleicher Darstellung, die Fig.4
eine andere Ausführungsvariante einer Stützmauer. Die Fig. 5 bis 8 zeigen in schematischen
Lot- oder auch Waagschnitten einzelne mit Hinter füllungsmaterial gefüllte, verschieden
gestaltete Bauelemente, die Fig.9 zeigt in einem Waags&nnitt nebeneinandergereihte
ring= förmig gestaltete Bauelemente, die Fig. 10 und 11 zeigen in Querschnitten
Verbindungen zwischen massiven Halte- bzw. Ver= ankerungsteilen und den Zuggliedern
solcher Bauelemente und die Fig.12 stellt gleichfalls im Waagschnitt eine Anzahl
von Bau= elementen dar, die von schlaufenartig verlaufenden Zuggliedern gebildet
sind.
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Zunächst stellt die Fig.1 ein im wesentlichen aus dem Hinter= füllungsmaterial
1 bestehendes, als Stützmauer geeignetes Bauwerk dar, das von einer Anzahl erfindungsgemaßer
Bauelemente 2 zusammengehalten wird, die ihrerseits in horizontaler Ebene mittels
Verbindungsorganen 3 untereinander verbunden sein können und von senkrecht oder
schräg verlaufenden Verbindungs- und/oder Ver= steifungsgliedern 4 durchsetzt werden.
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Jedes Bauelement 2 besteht aus einem oder mehreren, bloß sche= mntisch
als Platte angedeuteten Verankerungsteilen 5, die im Hinterfüllungsmaterial 1 eingebettet
sind, sowie aus einem oder mehreren Halteteilen 6, welche sich im Bereich der Außenseite
des Bauwerkes befinden und dessen Kontur bestimmen. Diese Halteteile 6 können -
wie in Fig.1 veranschaulicht - in einer senkrechten Ebene oder auch in einer mit
einem Anzug schrägverlaufenden Ebene angeordnet sein, sie können aber auch stufenweise
versetzt sein, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen.
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Jedenfalls brauchen die Halte- und Verankerungsteile 6 bzw.5 der
übereinander angeordneten Bauelemente 2 untereinander nicht in Verbindung stehen,
es ist vielmehr wünschenswert, daß sie Abstände voneinander aufweisen, in denen
das Hinterfüllungsmaterial zutage tritt und - eventuell mit einer Humusschicht bedeckt
-bepflanzt werden kann.
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Das Gleiche gilt für die Verankerungsteile 5, die gleichfalls in
einer Ebene, d.h. in gleicher Tiefe im Hinterfüllungsmaterial eingebettet sein können
(Fig.1) oder auch gegeneinander versetzt sind (Fig. 2 und 4).
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Die Zugglieder 7 können im Rahmen der Erfindung einzeln, paar= weise
oder in einer Vielzahl die Xattete-le 6 nit Verankerungs= teilen 5 oder - wie dies
die Fig. 3 zeigt - r.l @ an der gegenüber= liegenden Seite eines Bauwerkes, z.B.
Schutzwalles, Dammes od.dgl., befindlichen Halteteilen 6 verbinden. Diese Zugglieder
7 verlaufen glatt und reibungsfrei durch die Hinterfüllung 1 und bleiben somit von
den in dieser Hinterfüllung auftretenden inneren Spannungen und spannungsbedingten
Bodenbewegungen weitgehend unbeeinflußt.
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Dadurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand entscheidend von
vorbekannten, eingangs erläuterten Systemen, bei welchen die sich im Hinterfüllungsmaterial
erstreckenden Konstrulctionsteile bewußt oder unbewußt, aber jedenfalls nachteiligerweise
zur Kraft= übertragung herangezogen werden und von Setzungen od.dgl. Form= änderungen
zwangsläufig ungünstig beeinflußt sind.
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Besonders charakteristisch für die erfindungsgemäße Lösung ist jedoch,
daß die durch die einzelnen übereinanderliegenden Bau elemente 2 definierten Schichten
der Hinterfüllung 1 durch den auf die Halteteile 6 einerseits und auf die Verankerungsteile
5 bzw.
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die gegenüberliegend angeordneten Halteteile 6 wirkenden Bodendruck
voneinander völlig unabhängig verspannt und zusammengehalten werden.
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Wohl trägt auch die zwischen diesen Schichten auftretende natürliche
Bodenreibung zum Zusammenhalt des Gesamt-Bauwerkes bei, doch braucht diese Reibung
nur einer Verschiebung der einzelnen Bauelemente gegeneinander vorbeugen, nicht
zur deren Zusammenhalt zu sorgen, und diese durch das Gewicht der Bauelemente und
den ReibungskoeffizIenten des Bodens bemessene Reibung reicht hiefür völlig aus.
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Wie schon erwähnt, bestehen die Zugglieder 7 vorzugsweise entweder
aus ctaht, vorzugsweise aus kunststoffurt'mantelten Stahl drähten oder Stahl saiten,
vorzugsweise Stahlsaitenbündeln, oder aus vorzugsweise kunststoffummantelten Glasfaser-
bzw. Glasfaden= bündeln; sie werden - um möglichst wenig durch Reibungskräfte beeinflußt
zu werden-hochkant stehend duren cas Hinterfüllungs= material 1 durchgeführt. Infolge
ihrer geringen Dimension und der Glätte der Kunststoffummantelung liegen diese Zugglieder
praktisch reibungsfrei im Hinterfüllungsmaterial.
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Die Halteteile 6 müssen nicht unbedingt selbst die *'.ußenseite des
Bauwerkes verkörpern, sie können vielmehr eine aus Humus bzw. wenigstens teilweise
aus dem Hinterfüllungsmaterial beste hende, bepflanzbare Beschichtung tragen, wie
dies in den Fig. 5,6 schematisch angedeutet ist. Es empfiehlt sich auch, die Halte-und
Verankerungsteile 6 bzw. 5 selbst mit den Pflanzenbewuchs ermöglichenden Durchbrechungen
auszustatten, z.B. als Gitterwerk auszubilden.
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Die Fig. 5 bis 7 zeigen ferner, daß es vorteilhaft ist, die Halte-
und/oder Verankerungsteile 6 bzw. 5 mit einer einwärts, gegen der Hinterfüllungsmaterial
1 hin gerichteten Wölbung, z.B. als Halbrohr-Stücke, auszubilden. Wie schon erwähnt,
können die Fig. 5 bis 8 sowohl als Waag- wie auch als Lotschnitte durch
die
Bauelemente 2 aufgefaßt werden, d.h. die Erzeugenden halbzylindrischer Halte- oder
Verankerungsteile 6 bzw. 5 können waagrecht oder auch lotrecht verlaufen, oder es
kann sich auch um kuppelförmig gewölbte Halte- oder Verankerungsteile bandeln.
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Die Halte- oder Verankerungsteile 6 bzw. 5 können - wie dies die Fig.5
zeigt - einzeln von Zuggliedern umfaßt werden oder auch gemäß Fig.6 in einer Veilzahl
nebeneinander innerhalb einer vom Zugglied 7 gebildeten Schlaufe angeordnet werden.
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Gemäß der in Fig.7 dargestellte- Ausführungsform ist der an der Außenseite
des Bauwerkes befindliche Bereich das einzelnen Bauelementes 2 massiv, z.B. als
Betonfertigteil 5; ausgebildet, wogegen jedoch der im Hinterfüllungsmaterial 1 eingebettete
Bereich nur aus einen oder mehreren Zuggliedern 7, welche einen beliebigen Verankerungsteil
6 lose umfassen, besteht. Bei dem Beispiel nach Fig.7 sind die Zugglieder 7 in dem
massiven Betonfertigteil 6 als dessen Armierung eingebettet.
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Sehr vorteilhaft ist es, gemäß der Ausführungsbeispiele nach den
Fig. 9 bis 12 den massiven Teil des Bauelementes 2 aus einer Anzahl vorzugsweise
lose nebeneinandergereihter Fertigteile, z.B.
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Betonformsteine 6?, zusammenzusetzen, die gemäß der iig. 10 und 11
mit Ausnehmungen 6" od.dgl. Halte-rungen ausgestattet sein können.
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Durch eine solche lose Anordnung von Betonformsteinen 6' Innehalb
eines oder mehrerer schlaufenförmiger Zugglieder 7 wird es möglich, Halterungs-
und Verankerungsbereich des einzelnen Bauelementes 2 ganz beliebig hinsichtlich
Dichte und Festigkeit zu variieren und örtlich verschiedenen Verhältnissen sinngemäß
anzupassen. In jedem Fall werden die Betonformsteine 5' bzw. 6' durch den Bodendruck
zwangsläufig nach außen gegen das umfassende Zugglied gedrückt und dadurch an diesen
Zugglied 7 verankert.
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L e e r s e i t e