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Bauelement zur Herstellung berrunbarer mauern
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Die Erfindung betrifft ein Bauelement entsprechend dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung derartiger Bauelemente
zum Bau begrünbarer Mauern entsprechend dem Cberbegriff von Anspruch 11.
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Es besteht heute ein Bestreben, Mauern umweltfreundlicher in die Landschaft
einzufügen, als dies bei reinen Betonmauern oder gemauerten Mauern der Fall ist.
Insbesondere besteht weiter das Bestreben, Mauern so zu gestalten, daß sie begrünbar,
a.h. mit Pflanzenwuchs versehbar sind, so daß die Mauern optisch weniger auffällig
werden und Lebensraum für Kleintiere entsteht.
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Aus der schweizerischen Patentschrift 612 238 sind rechteckige Kastenelemente
mit innerer Versteifungswand bekannt, die im Doppelversatz übereinander stapelbar
sind zur Bildung einer derartigen begrünbaren Mauer. Die Kastenelemente besitzen
einen einseitigen Anschlag, der beim Bau schräger mauern die Elazierung der Kastenelemente
erleichtert. Die Bepflanzung erfolgt in den Versatzstufen.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 47 498 sind trogförmige,
zwölfeckige Elemente bekannt, die zur Herstellung
von Schallschutzwänden
an Autostraßen dienen. Diese Elemente haben eine offene Äopffläche, die größer ist
als die Bodenfläche, so daß die Seitenwände in Richtung zur Lärmquelle hin geneigt
sind. Die Elemente werden zum Mauerbau versetzt übereinandergestapelt.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 29 593 ist ein weiteres trogförmiges
Bauelement bekannt, daß zur Herstellung von Schallschutzwänden dient. Es ist kreuzförmig,
wobei die obere offene Fläche größer ist als die Bodenfläche, so daß auch bei diesem
Bauelement die Seitenflächen geneigt sind und sich beim Übereinanderstapeln der
Elemente balkonartige Ausbauchungen ergeben.
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Die Bauelemente der genannten Schriften sind Kunststeine, aus denen
durch Übereinanderstapeln begrünbare Mauern herstellbar sind. Die Herstellung der
Mauern erfolgt so, daß die Bauelemente auf einem verfestigten Fundamentstreifen
lagenweise übereinandergestapelt werden. Nach Vollendung jeweils einer Lage werden
die Bauelemente mit Erdreich oder einem anderen Püllmaterial gefüllt und anschließend
die nächste Lage von Elementen angebracht, wobei ein Teil des Erdreichs frei bleibt.
Nach Vollendung der Mauer erfolgt aoschließend die Bepflanzung des freiliegenden
Erdreichs.
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Aus bautechnischer Sicht ist es unvorteilhaft, wenn der Arbeitsgang
des Ubereinanderstapelns abhängt vom Arbeitsgang des Füllens der Bauelemente. Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement zur Herstellung begrünbarer
Mauern anzugeben, bei dessen Verwendung dieser Nachteil vermieden wird.
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Ein derartiges Bauelement ist durch die in Anspruch 1 definierten
Kennzeichen gekennzeichnet, seine Verwendung zum Bau begrünbarer Mauern durch die
Kennzeichen von Anspruch 11. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den anderen
AnsAüchen definiert.
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sie Bauelemente sind von einfacher Form und lassen sich leicht durch
bekannte Verfahren herstellen. Sie bieten den wesentlichen Vorteil, daß eine auger
in voneinander unabhäneigen Arbeitsschritten aufbaubar ist, was den Arbeitsfluß
erheblich vereinfacht und erleichtert. In spezieller Ausführungsart bieten sie den
weiteren Vorteil, daß gerade und gebogene Mauern aus einer einzigen Sorte von Bauelementen
herstellbar sind, was die Lagerhaltung und die Herstellungskosten der Bauelemente
wesentlich vermindert.
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Im folgenden wira die Erfindung anhand von neun Figuren beispielsweise
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Perspektivische Ansicht eines
Bauelements Fig. 2 Schnitt quer durch eine Mauer, die aus Bauelementen nach Fig.
1 gebildet ist Fig. 3 Längsschnitt durch die Mauer von Fig. 2 Fig. 4 Längsschnitt
durch sechs verschiedene Bauelemente Fig. 5 Aufsicht in das Innere von elf verschiedenen
Bauelementen Fig. 6 Querschnitt durch fünf verschiedene Bauelemente Fig. 7 Aufsicht
auf eine Mauer Fig. 8 Frontansicht zweier Mauern Fig. 9 Schemazeichnung über Schüttwinkel.
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Fig. 1 zeigt eine erste Version eines erfindungsgemässen Bauelementes
10. Dieses ist stapelbar, an seiner Kopffläche 11 vollkommen offen und hohl. Es
weist zwei Tragwände 12 und 13 auf, die einander gegenüber liegen und zueinander
parallele Oberkanten 16 bzw. 17 und Unterkanten 20 bzw. 21 besitzen. Die Oberkanten
16 und 17 sind länger als die zugeordneten Unterkanten 20 bzw. 21. Die Form der
Tragwände 12 und 13 ist im wesentlichen trapezförmig und die Stärke der Tragwände
ist so, dass sie Kräfte durch die Oberkanten 16 bzw. 17 aufnehmen und zu den Unterkanten
20 bzw. 21 weiterleiten können. Ueber die Seitenkanten 28, 29, 30, 31 sind die Tragwände
12 und 13 mit Sichtwänden 24 und 25 verbunden, die zusammen mit den Tragwänden 12
und 13 den wesentlichen Teil des Bauelements 10 ausmachen. Die Oberkanten 26 und
27 der Sichtwände 24 bzw. 25 sind über die Verbindungsebene der Oberkanten 16 und
17 der beiden Tragwände 12 und 13 angehoben. Desgleichen sind die Sichtwände 24
und 25 mit ihren Ausläufern 36 bzw. 37 unter die Verbindungsebene der Unterkanten
20, 21 der beiden Tragwände abgesenkt. Die beiden Ausläufer 36 und 37 lassen einen
Spalt als Ausflussöffnung 35 des Bauelements 10 offen.
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Dieses besitzt damit im eigentlichen Sinne keine Bodenfläche sondern
ist unten offen und bildet mit seiner Form somit im wesentlichen einen Trichter,
dessen Ausflussöffnung 35 so gross und so geformt ist, dass von oben in das
Bauelement
10 eingefülltes Füllmaterial unter dem Einfluss der Schwerkraft ohne zu verklemmen
unten wieder auslaufen kann. 34 ist die Projektion der Ausflussöffnung 35 und entspricht
einer virtuellen Bodenfläche.
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Bauelemente 10 der beschriebenen Art finden ihre Verwendung zum Bau
begrünbarer Mauern, d.h. von Mauern, die mit Erdreich gefüllt sind, wobei dieses
Erdreich an verschiedenen Stellen frei liegt, so dass es an diesen Stellen mit Pflanzen
bepflanzbar ist.
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Fig. 2 zeigt einen ersten Schnitt quer durch eine senkrechte Mauer
40, wobei die Bauelemente 10 in Richtung der Pfeile B (Fig. 1) geschnitten sind.
Fig. 3 zeigt die gleiche Mauer 40, jedoch geschnitten zu ihrer Längsrichtung bzw.
in Richtung der Pfeile A der Bauelemente 10. Die Bauelemente 10 sind versetzt übereinander
gestapelt. Hierdurch ergibt sich ein lagen- und spaltenweises Mauerskelett. Bei
diesem wechseln in Art eines Schachbrettmusters Bauelemente 10 und Versatzlücken
43 miteinander ab. Jede dieser Versatzlücken 43 wird von vier verschiedenen Bauelementen
10, 10' begrenzt, und zwar seitlich durch die Aussenflächen der Tragwände (12, 13)
von Elementen 10' sowie unten und oben durch die inneren Sichtwandoberkanten eines
unteren bzw. die Sichtwandunterkanten eines oberen Bauelements 10. Aus diesem Grund
sind
hinter den geschnittenen Bauelementen 10 von Fig. 2 nichtgeschnittene
Bauelemente 10' sichtbar. Die gegeneinander versetzten Bauelemente stehen mit ihren
Tragwänden so übereinander, dass Tragwände 12 und 13' bzw. 13 und 12' abwechseln.
Dies bedeutet, dass Unterkanten 20 auf Oberkanten 16' und Unterkanten 20' auf Oberkanten
16 stehen bzw. Unterkanten 21 auf Oberkanten 17' und Unterkanten 21' auf Oberkanten
17.
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Das Innere jeder vertikalen Reihe von Bauelementen bildet einen durchgehenden
Trichterkanal 45, der vom obersten Bauelement 10 bis zum Fundamentstreifen 41 der
Mauer 40 reicht.
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Dieser Trichterkanal 45 ist, wie Fig. 3 zeigt, von festen \bzw. Nauerstreben
42, Wänden 'begrenzt, über die das Gewicht der Mauer zum Fundamentstreifen 41 abgetragen
wir. Im Schnitt der Fig. 3 wird der Trichterkanal dagegen gebildet aus Begrenzungen
durch die Sichtwände 24 und 25 der übereinanderliegenden Bauelemente 10 und Schüttkegel
47 in den Versatzlücken 43. Diese Schüttkegel 47 bestehen jedoch erst dann, wenn
der Trichter-46 kanal 45 mit Füllmaterial#, beispielsweise Erdreich, gefüllt wird.
Diese Füllung eines Trichterkanals 45 erfolgt so, dass von oben über die Kopffläche
des jeweils obersten Bauele-46 ments 10 das schüttfähige Füllmaterial # in den Trichterkanal
gefüllt wird. Es läuft bei diesem Vorgang durch die Oeffnungen 35 der untereinander
angeordneten Bauelemente jeweils
nach unten heraus bis hinab zum
Fundamentstreifen 41. Von diesem ausgehend füllt sich zuerst das unterste Bauelement.
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Sobald dieses vollständig gefüllt ist, entsteht der genannte Schüttkegel
47 über seiner Kopffläche, der, sobald er hoch genug angewachsen ist, die Ausflussöffnung
35 des darüberliegenden Bauelements 10 erreicht und verschliesst. Hierauf wird dieses
nächsthöhere Bauelement gefüllt. Aufgrund der inneren Reibung des Schütt- bzw. Füllmaterials
bildet sich auf diese Weise ein stabiler, durchgehender Füllmaterialkern, der an
den Schüttkegeln 47 bzw. in den Versatzlücken 43 von aussen frei zugänglich und
damit bepflanzbar ist.
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Für eine genügende Ausbildung der Schüttkegel gibt Fig. 9 die Bedingungen
an. Danach muss der Schüttwinkel ß des verwendeten Füllmaterials grösser sein als
jeder Winkel , der zwischen der Horizontalen und jeder Verbindungslinie zwischen
einem beliebigen Punkt der Ausflussöffnung 35 des jeweils oberen Bauelements 10
und jedem offen liegenden Punkt der Oberkanten 16, 17, 26 und 27 des vertikal darunterliegenden
Bauelements 10' eingespannt ist. Auf diese Weise liegen die Fusspunkte der Schüttkegel
stets unterhalb der genannten Oberkanten. Dies gilt, gleichgültig ob es sich um
eine senkrechte Mauer handelt oder um eine an einen Hang geneigte wie in Fig 9 gezeigt.
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Die Bauelemente 10 und die damit herstellbare Mauer 40 haben die
vorteilhafte Eigenschaft, dass die Mauer in zwei voneinander unabhängigen Arbeitsgängen
herstellbar ist. So
werden in einem ersten Arbeitsgang die Bauelemente
10 auf einem Fundamentstreifen 41 durch versetztes Uebereinanderstapeln aufgerichtet.
In einem zweiten, vom ersten Arbeitsgang unabhängigen Arbeitsgang werden anschliessend
die Trichterkanäle 45 mit Erdreich gefüllt. Hierdurch ist ein sehr speditives Arbeiten
möglich. In einem dritten Arbeitsgang wird anschliessend wie bei bekannten begrünbaren
Mauern die Bepflanzung vorgenommen.
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Mit dem in Fig. 1 gezeigten Bauelement 10 und der in den Fig. 2 und
3 dargestellten Mauer 40 ist die Erfindung nicht erschöpft. Es gibt vielmehr eine
Vielzahl von Variationen, von denen nachfolgend einige beispielsweise beschrieben
werden: Fig. 4 zeigt sechs Beispiele für Schnitte durch verschiedene Bauelemente
10 in Richtung der Pfeile A von Fig.1.
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Dies bedeutet, dass in allen Beispielen 4a bis 4f die Tragwände 12
und 13 geschnitten sind. Im Beispiel 4a sind die Tragwände 12 und 13 zueinander
parallel und die Oberkanten 26, (27), 16, 17 der Sichtwände 24, (25) und der Tragwände
12, 13 liegen in einer gemeinsamen Ebene, desgleichen die Unterkanten 38, (39))20,
21.
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Im Beispiel 4b sind die Tragwände 12 und 13 trotz paralleler Schnittlinien
12a, 13a nicht parallel. Dies bedeutet, dass die Tragwände unter einem Winkel aufeinander
zulaufen. Im Beispiel 4c und 4d laufen die Tragwände in anderer Richtung als in
den Beispielen 4a und 4b, und zwar vertikal aufeinander zu. In diesem Fall ist der
Abstand S1 zwischen den Oberkanten 16, 17 der Tragwände grösser als der Abstand
an ihren Unterkanten 20, 21. Im Beispiel 4d sind die Schrägstellungen der Tragwände
entsprechend den Beispielen 4b und 4c miteinander kombiniert. Beispiel 4e entspricht
weitgehend Beispiel 4a, jedoch sind die Oberkanten 261(27) der Sichtwände 24)(25)
über die Oberkanten 16, 17 der Tragwände 12, 13 hochgezogen und desgleichen die
Unterkanten 38, (39) der Sichtwände 24>(25) unter die Unterkanten 20, 21 der
Tragwände 12, 13 abgesenkt. Im Beispiel 4f sind die Ausläufer 36y(37) durch ein
abgestuftes Verbindungsstück mit den Tragwänden 12, 13 verbunden, wodurch die Stabilität
des Bauelements erhöht wird.
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Fig. 5 zeigt elf Bauelemente 19 in Aufsicht, d.h. von oben durch die
Einfüllöffnung in das Innere der Bauelemente.
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Beispiel 5a zeigt ein im wesentlichen rechteckiges Bauelement, dessen
Tragwände 12, 13 zueinander parallel sind und dessen von oben nach unten schräg
aufeinander zulaufenden Sichtwände 24, 25 unten eine Ausflussöffnung 35 freilassen.
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Das Bauelement weist im Gebiet der einen Sichtwand (24) zwei leichte
Abschrägungen auf, die den Bau gekrümmter Mauern erleichtern.
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Beispiel 5b besitzt trapezförmige Form, ebenfalls mit Abschrägungen,
Beispiel 5c fünfeckige Form, beide mit senkrechten Tragwänden 12, 13. Beispiel 5c
weist nur eine Sichtwand 24 auf. Die zweite Sichtwand ist zusammengeschrumpft auf
die Verbindungskante der beiden Tragwände 12, 13.
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Die Bauelemente der Beispiele 5d, e und f weisen schräg gestellte
Tragwände 12, 13 auf. Sie besitzen damit eine ausgeprägtere Trichterform als die
vergleichbaren Bauelemente der Beispiele 5a, b und c.
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Die Beispiele 5g, 5h und 5i zeigen nichteckige Bauelemente, bei denen
die Sichtwände 24, 25 kalotten- oder gewölbeförmig ausgebildet sind. Im Beispiel
5g sind die Tragwände 12, 13 dabei zueinander parallel, im Beispiel 5h handelt es
sich um ein im wesentlichen trapezförmiges, bzw. dreieckiges Bauelement und im Beispiel
5i um ein nierenförmiges. Die Bauelemente der Beispiele 5k und 1 schliesslich sind
kegelförmig. Ihre
Trag- und Sichtwände bilden eine gemeinsame Mantelfläche.
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Der obere Teil der "Sichtwände" wird gebildet durch Kegel-oder Kugel
schalen, zwischen denen die "Tragwände" eingeschnitten sind. Ihr unterer Bereich
ist zylindrisch mit einer verengten, zentrischen Ausflussöffnung 35.
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Fig. 6 zeigt ergänzend zu Fig. 4 und 5 Beispiele von Bauelementen
10, geschnitten in Richtung der Pfeile B von Fig.1.
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In dieser Figur erscheinen die Sichtwände 24, 25 im Schnitt.
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Im Beispiel 6a sind die Tragwände 12, 13 trapezförmig ausgebildet
und die Sichtwände 24, 25 eben, wobei sie mit ihren Ober- 26, 27 und Unterkanten
38, 39 über die Ober- 16, 17 bzw. Unterkanten 20, 21 der Tragwände 12, 13 reichen.
Beim Beispiel 6b handelt es sich um eine trogförmige Ausgestaltung des Bauelements,
bei dem die Sichtwände 24, 25 von aussen gesehen konvex ausgebildet sind. Die Unterkanten
der Sichtwände 25, 26 sind abgeknickt und bilden mit den Unterkanten 20, (21) der
Tragwände 12, (13) eine gemeinsame Ebene. Im Beispiel 6c sind die Sichtwände 24,
25 doppel-kalottenförmig ausgebildet, derart, dass von aussen gesehen im oberen
Teil eine konvexe und im unteren Teil ein konkave Form gegeben ist.
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Das Bauelement von Beispiel 6d bildet eine Kombination aus einem kubischen
unteren und einem pyramiden-förmigen oberen
Teil, wobei die Tragwände
oben ausgeschnitten sind. Das Bauelement nach 6c ist in vertauschter Reihenfolge
ebenfalls aus einem kubischen (oberen) und einem pyramidenförmigen (unteren) Teil
zusammengesetzt.
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identi Die Beispiele von Fig. 4, 5 und 6 sind teilweise Fder miteinander
kombinierbar. Die Beispiele 4a, 5a (teilweise) und 6a entsprechen dem Bauelement
10 von Fig. 1. Gemeinsam ist allen Beispielen der trichterförmige Aufbau und eine
für den genannten zweiten Arbeitsgang des Mauerbaus ausreichend grosse Ausflussöffnung
35.
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Bauelemente entsprechend beispielsweise von Fig. 4c, 4d, 5d, 5e, 5f
bieten den Vorteil, dass sie zur Lagerung und zum Transport ineinander stapelbar
sind, wobei wesentlich weniger Raum benötigt wird, als im fertig montierten Zustand
in einer Wand.
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Die Ober- 16, 17 und Unterkanten 20, 21 der Tragwände 12, 13 können
mit denjenigen der Seitenwände in gemeinsamen Ebenen liegen, wie dies u.a. in den
Beispielen 4a, 4b, 4c, 4d gezeigt ist. Es ist jedoch vorteilhaft, die Kanten und
ihre
Begrenzungen so auszubilden, dass beim versetztenl3.bereinanderstapeln
von Bauelementen zum Aufbau einer Mauer 40 die jeweiligen Unterkanten 20, 21 der
oberen Bauelemente 10 mit den Oberkanten 16', 17' der jeweiligen unteren Bauelemente
10' durch eine Verzahnung so ineinandergreifen, dass sie sowohl in Längsrichtung
der Kanten als auch quer dazu unverrutschbar gehalten werden. Hierzu können die
Kanten beispielsweise keilförmige Begrenzungen 50 besitzen, wie es beispielsweise
Fig. 5a und 5g zeigt. Allgemein ist für die Verzahnung eine aufeinander abgestimmte
Ausbildung der Ober- und Unterkanten in Form von Nut und Feder, von Loch und Zapfen
usw. notwendig. Eine derartige Ausbildung ist vorteilhaft gekoppelt mit dem Hochziehen
der Oberkanten 26, 27 der Sichtwände 24, 25 über die Oberkanten 16, 17 der Tragwände
12, 13, wie es die Beispiele von Fig. 6a bis 6d zeigen.
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Die Tragwände 12, 13 im Beispiel 6a sind mit Löchern 52 versehen,
durch die das Gewicht des Bauelements 10 verringert und Material zur Herstellung
des Elements eingespart wird. Im Beispiel 6c und 6e besitzen die Oberkanten 16,
17 der Tragwände 12, 13 eine Einkerbung 54, in welche ein Längsgegenstand, beispielsweise
eine Armierung, ein Bewässerungsrohr oder ein Widerlager, einlegbar ist.
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Die im speziellen Fall jeweils günstigste Form der Bauelemente ist
von verschiedenen Faktoren abhängig. Solche Faktoren sind ästhetische Gesichtspunkte
zur Ausbildung der Sichtwände, Schallreflektions-Eigenschaften der Sichtwände, Art
der geplanten Bepflanzung, gewähltes Fertigungsverfahren zur Herstellung der Bauelemente,
Materialverbrauch pro Bauelement, absolute Grösse der Bauelemente, Stapelbarkeit
am Lagerplatz usw. U.U. ist es auch günstig, die Ausflussöffnung 35 zwei-zu-teilen
durch beispielsweise einen Steg zur Versteifung des Bauelements.
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Mit Bauelementen entsprechend Fig. 1 oder 5a, d, g lassen sich nur
geradlinige Mauern errichten oder Mauern mit grossen Krümmungsradien durch Schrägstellen
der Bauelemente innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs. Demgegenüber bieten Bauelemente
mit trapezförmigem oder dreieckigem Aufbau (z.B. entsprechend Fig. 5b, e, h) die
Möglichkeit, zwangslos sowohl gerade als auch gekrümmte Mauern mit einem einzigen
Typ von Bauelement aufzubauen. Dies zeigt beispielsweise Fig. 7 mit einer Aufsicht
auf eine Mauer 40. Das Innere der jeweils obersten Bauelemente 10.1...10.8 ist identisch
mit dem oberen Ende der Trichterkanäle 45.1...45.8.
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In geraden Mauerbereichen wechselt die Ausrichtung der Bauelemente
10.3... 10.6 ständig ab, während bei Mauerkurven
die Ausrichtung
der Bauelemente (10.1, 10.2, 10.3) beibehalten wird. Als weiterer Vorteil einer
solchen Mauer ergibt sich, dass die bepflanzbaren Versatzlücken im Vergleich zu
den nichtbepflanzbaren Sichtwänden relativ grösser sind als bei Wänden aus Bauelementen
entsprechend beispielsweise Fig. 1. Pig. 8 als Beispiele Frontansichten von zwei
Wänden. Die eine (Fig. 8 a) ist aus Bauelementen entsprechend Fig. 5 b, die andere
(Fig. 8 b) aus Bauelementen entsprechend Pig. 5 d aufgebaut.
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Die aus Elementen 10 aufgebauten Mauern 40 können entweder freistehend
sein und beispielsweise als Lärmschutzmauern an Autostrassen dienen oder sie können
Mauern zur Befestigung von steilen Böschungen sein. Hierbei kann die Mauer ebenfalls
senkrecht stehen, stufenförmig oder insgesamt geneigt sein. Zur Erhöhung der Stabilität
kann die Mauer dabei durch Seil- oder Stabanker mit dem gewachsenen Erdreich verbunden
sein.
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Die Herstellung der Bauelemente 10 erfolgt besonders vorteilhaft durch
Formgiessen aus steifem Rüttelbeton mit sofortiger oder verzögerter Entschalung
je nach Grünstandfestigkeit. Es sind jedoch auch andere Herstellungsarten und Materialien
möglich, z.B. unter Verwendung von Metall oder Kunststoff.
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