DE3931316C2 - Verfahren zur Herstellung einer Verbau- oder Stützwand für Geländeeinschnitte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Ver­ bau- oder Stützwand für Geländeeinschnitte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für die Herstellung einer Verbau- oder Stützwand aus Stahlbeton zur Sicherung von Geländeeinschnitten sind mehrere Bauweisen bekannt. Dazu gehören die Trägerbohlwände mit Stahlbetonaus­ fachung, die Schlitz- und Bohrpfahlwände, die sogenannten Ele­ mentwände aus einzelnen, verankerten Platten sowie Bauweisen, die nur horizontale, im Abstand übereinander angeordnete, rück­ verhängte Gurte aufweisen.

Bei einem weiterhin bekannten Verfahren gemäß der DE-PS 29 17 994 werden die einzelnen horizontalen Aushubzonen der Ge­ ländeeinschnitte mit Wandstreifen aus geschaltem, vor Ort ge­ fertigtem Beton, sogenanntem "Ortbeton" verkleidet und über ihre ganze Ausdehnung hinweg flächenhaft mit dem dahinter ste­ henden Erdreich verbunden. Dabei werden die Köpfe der noch nachfolgenden, tieferen Wandstreifen jeweils vor die Füße der vorausgehenden, höheren Streifen, d. h. sich überlappend beto­ niert. Eine aus dem Fuß herausschauende Bewehrung ergibt dabei auf die ganze Länge der Streifen eine feste Verbindung der bei­ den Teile mit der Eigenschaft eines horizontalen Gurtriegels von etwa doppelter Stärke der einzelnen Wandstreifen. Die Anker zur Rückverhängung dieser Gurtriegel im Erdreich werden vor dem Betonieren der Wandstreifen hergestellt und können daher auch zur Befestigung der Wandschalung ausgenutzt werden.

Eine Weiterentwicklung dieser Bauweise, vor allem im Hinblick auf dauerhafte und bepflanzbare Stützwände, stellt der Bau ei­ ner Stützwand dar auf dem Gelände der Firma Daimler-Benz AG in Sindelfingen im Jahre 1988, wie er im "Mitteilungsblatt" der C. Baresel AG, Stuttgart, Heft 2, Dezember 1989, auf den Seiten 8 bis 11 beschrieben ist. Dabei besteht jeder Wandstreifen aus einer Reihe von vorgefertigten, gleichartigen Stahlbetonelemen­ ten, jeweils "Lamelle" genannt. Die Elemente werden auf jeder Aushubsohle abgesetzt, ausgerichtet und oben durch besondere Verbindungsmittel an den Ankerköpfen in den Füßen der voraus­ gehenden Lamelle befestigt. Danach werden nur die Füße der Ele­ mente nach unten und hinten kraftschlüssig an das Erdreich be­ toniert. Durch in den Füßen befindliche Aussparungen weden An­ ker gebohrt, gesetzt und deren Ankerköpfe dort befestigt. Dar­ auf wird der freie Raum zwischen den Elementen und dem Erdreich verfüllt. Schließlich wird der darüberliegende Verbindungsbe­ reich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lamellen, im Grundriß nur im Bereich der Verbindungsmittel - zum Korrosionsschutz derselben - ausbetoniert.

Es ist weiterhin ein System zur zeitweiligen Abstützung einer Ausschachtung bekannt (DE-OS 30 37 493), bei dem zur Sicherung des Geländeeinschnittes biegsame Membranen, vorzugsweise aus Metallgitter oder Kunststoffbahnen, verwendet werden, welche mit Rundstählen im dahinter stehenden Erdreich verankert wer­ den. Das Gewicht der mit geeignetem Material verfüllten Räume hinter den Membranen muß über eine lotrechte Querkraft von den Ankerstäben an das darunterstehende und nicht abgestufte Erd­ reich abgetragen werden. Da bei diesem System keine rückver­ hängten, horizontalen und starren Gurte vorhanden sind, hängt die Standsicherheit dieser Verbauwand von den in zwei Richtun­ gen nur auf Zug beanspruchten Membranen mit kraftschlüssig aus­ gefüllten Zwischenräumen ab. Wegen der Korrosionsgefahr der verwendeten Stahlteile und auch aus optischen Gründen eignet sich diese Wand nicht als dauerhafte und selbständige Stütz­ mauer.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorgefertigten gleichartigen Stahlbetonteile in ihren vertikalen Abmessungen so zu verrin­ gern, daß diese auch bei Ausbildung eines Pflanztroges nicht größer werden als die gewählte Stufenhöhe für den Erdaushub.

Darüber hinaus wird angestrebt, diese Teile in noch kleinere Elemente zu zerlegen, um die Einzelgewichte weiter zu verklei­ nern und die Erscheinung der Stützwand variabler gestalten zu können.

Außerdem soll die Anzahl und damit der horizontale Abstand der Anker und deren Richtung bei der Herstellung der Wandstreifen verändert werden können, wenn dies die in situ an ihnen vorge­ nommenen Zugversuche verlangen oder zulassen.

Schließlich soll noch ein einfacher Korrosionsschutz der Anker­ köpfe erzielt werden.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens greifen die Füße der Lamellen-Elemente in Vertiefungen oder Falze des Ortbetongurtes ein und können so ihre vertikalen und horizontalen Kräfte an diesen Gurt weiterleiten. Die Kraft­ übertragung kann auch nur durch einzelne Zähne an den Lamellen stattfinden, die in passende Taschen der Ortbetongurte ein­ greifen. Letztere erhalten für die Übertragung der horizontalen Kräfte auf die Anker die statisch erforderliche Bewehrung.

Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens schauen aus den Füßen der Fertigteilelemente nach unten schlaufenförmige Bewehrungsstäbe entweder fortlaufend oder nur an einzelnen Stellen heraus. Diese sind so stark dimensioniert, daß sie das Gewicht der Elemente über Unterlagsplatten tragen können. Anschließend wird der von den Schlaufen durchsetzte Ortbetongurt bewehrt und betoniert. Dadurch ergibt sich eine starre Verbindung zwischen den Elementen und diesem Stahlbeton­ gurt.

Erhalten die Füße der Lamelle nur an einzelnen Stellen den kraftschlüssigen Kontakt zum Ortbetongurt, dann können zwischen der Lamelle und dem Gurt horizontale Aussparungen oder Entwäs­ serungsschlitze ausgebildet werden.

Als Anker kommen alle Arten von Rückverhängungen, insbesondere vorgespannte Verpreßanker und schlaffe Erdnägel, in Frage, und zwar sowohl in ungeschützter als auch in dauerhaft geschützter Ausführung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Anker entweder erst nach dem Betonieren des Ortbetongurtes oder schon vorher gebohrt und gesetzt werden. Im ersteren Falle erhalten die Gurte die zum Bohren der Anker passenden Aussparungen. Im zwei­ ten Fall schauen die Ankerstäbe in Höhe des Gurtes aus dem Erd­ reich heraus, so daß sie später in den Gurt einbetoniert werden können. Dabei kann an den überstehenden Enden der Ankerstäbe auch die Schalung für das Betonieren des Ortbetongurtes befe­ stigt werden. Die zur Kraftübertragung notwendigen Anker-Plat­ ten und Muttern werden entweder voll in den Gurt einbetoniert oder nachträglich auf dessen Außenfläche aufgesetzt.

Werden die Lamellen nach außen überhängend ausgerichtet, d. h. schief gestellt, so entsteht zwischen deren Köpfen und dem Ort­ betongurt ein größerer bepflanzbarer Raum, auch wenn die dorti­ gen einzelnen Verbindungsstellen zum Korrosionsschutz derselben ausbetoniert wurden. Im übrigen sind bei der Gestaltung der Oberfläche der Lamellen keine Grenzen gesetzt.

Jede Lamelle kann sich auch aus zwei verschiedenen Elementgrup­ pen zusammensetzen, wenn zur Verkleidung des Erdreiches zwi­ schen den horizontalen Ortbetongurten mehr oder weniger lot­ rechte Stiele und davor horizontal gespannte Platten, Balken oder Dielen verwendet werden. Letztere können auch aus Holz be­ stehen. Die beiden Enden der Stiele übernehmen dabei die Funk­ tion der Lamellenfüße und Lamellenköpfe, welche in der be­ schriebenen Weise mit den Ortbetongurten verbunden werden. Wird der freie Raum hinter den Stielen auf die ganze Höhe ausbeto­ niert, dann ist damit auch der obere Verbindungsbereich zwi­ schen Lamelle und Ortbetongurt gegen Korrosion geschützt.

Schließlich können die hinterfüllten Platten, Balken oder der­ gleichen auch durch andere horizontale Tragglieder wie Gitter oder nur auf Zug beanspruchte, dauerhafte Gewebe- oder Maschen­ strukturen (sogenannte "Membranen") ersetzt werden. Deren Ober­ flächen lassen sich mit entsprechendem Saatgut und Humusbei­ gaben begrünen, wobei zweckmäßigerweise noch Erosionsschutz­ matten von hinten angeheftet werden.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß die einzelnen Fertigteilelemente wegen ihrer kleine­ ren Höhe wesentlich leichter und damit kostengünstiger werden. Bei der Herstellung bildet die ebene Rückseite erhebliche Vor­ teile beim Betonieren der Elemente auf horizontalen Tischen. Die noch im Pflanzbereich liegenden, horizontalen Schlitze zwi­ schen Lamelle und Ortbetongurt ermöglichen eine bessere Bewäs­ serung und Verwurzelung der Pflanzen. Werden die Elemente noch­ mals in zwei verschiedene Einzelteile aufgespalten, dann sind diese Einzelteile noch leichter und einfacher herzustellen. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, anstelle von steifen ho­ rizontalen Traggliedern begrünbare Gitter oder Matten zu ver­ wenden. Dadurch wird in der Ansicht die Betonoberfläche fast vollständig verdrängt und die wünschenswerte Schallabsorption der ganzen Wand erheblich gesteigert. Die horizontal gespannten Wandverkleidungen lassen sich bei Bedarf leicht auswechseln.

Im Falle einer frühzeitigen Herstellung der Anker vor Ausbil­ dung des Ortbetongurts ist es möglich, zusätzliche Anker zu bohren, wenn die Ergebnisse angestellter Zugversuche nicht be­ friedigend sind. Außerdem können in diesem Falle die Ankerköpfe zu ihrem Schutz in den Ortbetongurt einbetoniert werden, was besonders bei der tiefsten Ankerlage und bei allen Ankern, die keine direkte Verbindung zu den Köpfen der Lamellen besitzen, von großem Vorteil ist.

Aufgrund der zweiteiligen Ausgestaltung der Wandstreifen kann der Baufortschritt beschleunigt und vereinfacht werden. Der Aushub kann nämlich auch zunächst nur im Schutze der veranker­ ten horizontalen Gurte bis zur endgültigen Sohle erfolgen. Wäh­ rend der weiteren Baumaßnahmen können dann die Lamellen von un­ ten nach oben montiert und hinterfüllt werden. Dabei sind die Gurte von vornherein kraftschlüssig mit dem Erdreich verbunden und müssen nicht in einem zweiten Arbeitsgang mit Beton hinter­ füllt werden. Da die Gurte örtlich geschalt werden, können diese sich den Unebenheiten und Neigungen der Zwischensohlen und der Endsohle leicht anpassen, ohne daß besondere Maßnahmen für die richtige Höhenlage und die Auflagerung der Lamellen nö­ tig werden.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer bepflanzbaren Stützwand aus Lamellen, bei der die Lamellen- Füße mit Zähnen in einen Ortbetongurt einge­ bunden sind;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 2, je­ doch mit fester Anbindung der Lamellen am Gurt durch Bewehrungsschlaufen;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer bepflanzbaren Stützwand mit Aufteilung der Lamellen in Stiele und horizontale, steife Tragglieder;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 3, je­ doch mit horizontal gespannten, biegsamen Matten und

Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht der Stützwand aus Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine bepflanzbare Stützwand aus drei Lamellen 1 dargestellt. Nach einem Geländevoreinschnitt 2.1 werden eine oberste Ankerlage 4.1 und anschließend ein oberster Ortbeton­ gurt 8 an Ort und Stelle hergestellt. Der Gurt 8 wird mit den Köpfen der Anker verbunden. Der Ortbetongurt 8 kann auch in Form einer Stützmauer zum Ausgleich einer Höhendifferenz mit Bezug auf das anschließende Gelände ausgebildet werden.

Im Schutze des rückverhängten Gurtes 8 wird die nächste Aushub­ sohle 2.2 erreicht. Die Fig. 1 und 2 zeigen auf der Sohle 2.2 einen Ortbetongurt 16 mit runden Aussparungen 3, durch welche die nächste Ankerlage 4.2 gebohrt und gesetzt wird. Die Anker­ köpfe werden mit Ankerplatten 11 festgelegt. Nun werden ein­ heitliche Elemente, welche die oberste Lamelle 1 bilden, auf den Gurt 16 gestellt, wobei deren Füße 1a z. B. über Zähne 17 formschlüssig in Vertiefungen des Gurtes einbinden. Rückwärts aus den Köpfen 1b der Lamellenelemente 1 herausschauende Rund­ stahlschlaufen umfassen kurze, an den Ankerköpfen befestigte, stählerne Traversen. Mit Hilfe dieser Verbindungsmittel 5 werden die Elemente ausgerichtet und auch oben festgelegt.

Nun wird der freie Raum hinter der Lamelle 1 mit Sickermaterial bis zur Höhe der Aushubsohle 2.1 aufgefüllt. Anschließend kann der darüberliegende Verbindungsbereich 6 - im Grundriß im Be­ reich der Verbindungsmittel 5 und der Ankerplatten 11 - zu deren Rostschutz ausbetoniert werden. Der horizontale, freie Raum dazwischen wird zum Schluß als Pflanzentrog 9 mit Pflan­ zenerde aufgefüllt.

Die Bauweise für die Herstellung der nächsten beiden Wandstrei­ fen ist die gleiche wie bei dem obersten Streifen. Die Fig. 1 und 2 zeigen jedoch hier den Fall, daß die Anker 4.3 und 4.4 vor dem Betonieren der Ortbetongurte 16 hergestellt werden. Da­ bei sind die Ankerplatten 11 in den Gurt 16 einbetoniert darge­ stellt. Außer beim untersten Gurt müssen jedoch noch die Gewin­ destäbe der Anker aus dem Gurt herausschauen, damit die Köpfe 1b der Lamellen mit Hilfe der Verbindungsmittel 5 an den Ankern 4 befestigt werden können.

In Fig. 2 ist im wesentlichen die gleiche Konstruktion einer Stützwand wie in Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied darge­ stellt, daß aus den Lamellenfüßen 1a schlaufenförmige Beweh­ rungsstäbe 18 nach unten vorstehen. Letztere dienen zunächst unter Zwischenschaltung von Unterlagplatten 7 der Abstützung der einzelnen Fertigteile auf der jeweiligen Aushubsohle 2. Da­ nach werden durch diese Schlaufen 18 und weitere Bügel hindurch Längseisen eingefädelt und so der Ortbetongurt 16 bewehrt. Nach dem Betonieren des Gurtes 16 sind die Füße 1a der Lamelle fest mit diesem verbunden. In Fig. 1 und 2 sind die Füße 1a so aus­ gebildet, daß im Grundriß zwischen je zwei Füßen ein horizonta­ ler Schlitz 10 über dem Gurt entsteht. Auf diese Weise ist eine von oben nach unten durchgehende Entwässerung des Erdreiches hinter der Stützwand mit gleichzeitiger Bewässerung der Pflan­ zentröge 9 möglich.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nämlich die Aufspaltung der Lamellen in zwei verschiedene Ele­ mente. Dies sind Stiele 19, welche die Neigung der Lamelle be­ stimmen, und horizontale Tragglieder 20, welche der Verkleidung der Lamellenoberfläche dienen. Letztere können aus verschiede­ nen Materialien bestehen und als Platten, Bohlen, Dielen oder Balken, z. B. aus Holz oder Beton, mit beiliebigen Querschnitten geformt sein. Die Fig. 3 zeigt eine hölzerne Verkleidung 20, welche bei der obersten Lamelle aus angeschraubten Bohlen, bei der mittleren bzw. unteren Lamelle jedoch aus in seitliche Nuten der Stiele 19 eingeschobenen Bohlen bzw. Rundhölzern be­ steht. Die Stiele 19 bestehen vorzugsweise aus Stahlbetonfer­ tigteilen, die wie die großformatigen, plattenartigen Lamellen­ elemente gemäß Fig. 1 und 2 an den Gurten 8 und 16 befestigt werden.

Aus Fig. 4 und 5 ist schließlich noch eine weitere Ausführungs­ form der erfindungsgemäß hergestellten Stützwand ersichtlich. Dabei besteht das horizontale Tragglied zwischen den Stielen 19 aus biegsamen und nur auf Zug beanspruchten Gittern 21 mit rückseitig angehefteten Erosionsschutzmatten 22. Die Tragglie­ der werden an den beispielsweise lotrecht gestellten Stielen 19 befestigt und wölben sich dazwischen unter dem Druck des Füll­ materials nach außen. Dabei ist es vorteilhaft, den geringen Abstand der Stiele 19 zum Erdreich auf volle Höhe und Breite der Stiele, und damit auch den Verbindungsbereich 6 mit Beton in einem Arbeitsgang auszufüllen. Werden die lotrechten Matten mit Saatgut geimpft, dann können auch die lotrechten Flächen begrünt werden, so daß zusammen mit Stauden oder Gehölzen auf den einzelnen Stufen später die Konstruktion der Wand voll­ kommen verdeckt werden kann.

Die Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung einer noch nicht mit Pflanzen überzogenen Stützwand nach Fig. 4. Die von "Mem­ branen", z. B. Gittern 21 gebildeten Lamellen stellen sich als konvex nach außen gekrümmte Bogenreihen dar, die um ein kon­ stantes Maß horizontal gegeneinander verschoben sind.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung einer Verbau- oder Stützwand für Geländeeinschnitte durch Sicherung mehrerer untereinander liegender Aushubzonen mit erdseitig rückverhängten, von oben nach unten her­ gestellten Wandstreifen, vorzugsweise aus Stahl­ beton, wobei jeweils der Kopf eines nachfolgenden tieferen Streifens vor dem Fuß eines vorausgehen­ den höheren Streifens angeordnet und mit diesem verbunden wird und hierdurch Überlappungen und Stufen entstehen, und wobei der freie Raum zwi­ schen den Wandstreifen und dem Erdreich verfüllt und schließlich der darüberliegende Verbindungs­ bereich zwischen Wandstreifenkopf und Wandstrei­ fenfuß im Bereich der Verbindungsmittel zum Korro­ sionsschutz derselben ausbetoniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstreifen aus mindestens zwei verschiedenen Teilen (1, 16) be­ stehen, nämlich oberhalb des Überlappungsbereiches aus einer Reihe von vorgefertigten Elementen, die eine Lamelle (1) bilden, und darunter etwa im Überlappungsbereich aus einem gegen das Erdreich betonierten Ortbetongurt (16), daß die Verbindung der beiden Teile (1 und 16) so ausgebildet wird, daß die auf die Lamelle (1) wirkenden Kräfte von deren Füßen (1a) in vertikaler und horizontaler Richtung auf den Ortbetongurt (16) übertragen wer­ den, daß der Ortbetongurt (16) mit Ankern (4) an das dahinter stehende Erdreich zurückgehängt wird, und daß die Köpfe (1b) der Lamelle (1) zur Über­ tragung der Kraft in horizontaler Richtung durch besondere Verbindungsmittel (5) mit den Ankerköp­ fen des Ortbetongurtes (16) eines vorausgehenden Wandstreifens fest verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung von den Lamellenfüßen (1a) über eine durchgehende oder nur an einzelnen Stellen wirksame Ver­ zahnung (17) mit dem Ortbetongurt (16) geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung fortlaufend oder nur an einzelnen Stellen durch unten aus den Lamellenfüßen (1a) vorstehende, schlaufenförmige Bewehrungsstäbe (18) geschieht, die in den Ortbetongurt (16) einbetoniert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Verbindungs­ stellen der Lamellenfüße (1a) und den Oberkanten des Ort­ betongurtes (16) horizontale Schlitze (10) ausgebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anker (4) vorgespannte Verpreßanker und/oder schlaffe Erd­ nägel, und zwar jeweils in ungeschützter oder dauerhaft geschützter Ausführung verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortbetongurte (16) mit Aussparungen (3) versehen werden, durch welche hindurch die Anker (4) gebohrt und gesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (4) schon vor dem Betonieren des Ortbeton­ gurtes (16) hergestellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 5 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ankerköpfe zum Befestigen der Schalung für den Ortbetongurt (16) benutzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 5 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftübertragung auf den Anker (4) durch im Ortbetongurt (16) einbetonierte Ankerkopfplatten (11) ge­ schieht.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (1) nach vorne überhängend ausgerichtet, d. h. schiefgestellt werden, so daß zwischen ihren Köpfen (1b) und dem Ortbetongurt (16) bepflanzbare Räume entstehen.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (1) auf ihrer Rückseite eben und auf ihrer Vor­ derseite konkav gekrümmt oder abgeknickt ausgebildet wer­ den.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Lamelle (1) in zwei verschiedene Elemente aufgeteilt wird, und zwar in mehr oder weniger lotrechte Stiele (19), deren unteres Ende einen Lamellen­ fuß (1a) und deren oberes Ende einen Lamellenkopf (1b) darstellt, sowie in horizontale Tragglieder (20), wie bei­ spielsweise Platten oder Balken, die an den Stielen (19) befestigt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Stiel (19) und Erdreich sowie oberem Ortbetongurt (16) und insbesondere euch der Verbindungs­ bereich (6) mit Beton kraftschlüssig verfüllt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß als hinterfüllbare Tragglieder (20) begrünbare Gitter oder nur auf Zug beanspruchbare, dauerhafte Ge­ webe- bzw. Maschenstrukturen (21) an den Stielen (19) befestigt werden.