DE397C - Konstruktion von offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung - Google Patents

Description

1877.

Klasse 37.

CARL ADOLPH HOLLSTEIN in DRESDEN. Construction von offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. August 1877 ab. Längste Dauer: 20. Juni 1891.

Durch diese Construction der offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung wird erreicht :

1. dafs das statische Moment desBodendruckes, welches die Stützmauern umzuwerfen trachtet, möglichst zu einem Minimum gemacht wird,

2. dafs das Gewicht des zu stützenden Bodens möglichst dazu benutzt wird, das Gewicht der Stützmauern zu erhöhen und somit die Stützmauer möglichst stabil zu machen.

Der Erfinder hat dies dadurch erreicht, dafs er dem zu stützenden Boden keine continuirliche Fläche entgegenstellt, sondern vielmehr nur eine Construction von dem Fig. 4 skizzirten, charakteristischen Querprofile exponirt.
. Dieses charakteristische Querprofil zeigt ein System nahezu paralleler, nahezu horizontaler, aber nicht unbedingt äquidistanter Constructionstheile, welche aber unter sich unverschiebbar sind.

Zwischen, bezw. auf diesen liegenden Constructionstheilen lagert sich ein grofser Theil des zu stützenden Bodens unter seinem natürlichen Böschungswinkel ab und belastet somit diese tragenden Constructionstheile ganz wesentlich, so dafs also die unter 2 gedachte Absicht des Erfinders sich erfüllt. .

Aufserdem wirkt aber auch der Bodenschub auf diese neue Stützmauer-Construction mit einem anderen, nämlich geringeren statischen Moment als auf die gewöhnlichen Stützmauern.

Weil auf der dem Boden zugekehrten Mauerseite nämlich sich nicht in continuirlicher Folge Flächelemente an einander reihen, an welchen der Bodenschub angreifen kann, vielmehr laut charakteristischem Querprofil der Bodenschub nur absatzweise an den tragenden, liegenden Theilen angreifen kann, so bekommen die an diesen Theilen angreifenden Elemente des Bodenschubes einen besonders kleinen Hebelarm, bezogen auf den Umkantungspimkt, mithin auch ein kleines statisches Moment.

Es erfüllt sich somit auch die vorstehend unter 1 erwähnte Absicht des Erfinders.
, Wenn nun aber die unter 1 und 2 gedachten Absichten des Erfinders durch sein neues Constructionssystem sich erfüllen, so folgt, dafs die nach diesem System gebauten Stützmauern nur ein verhältnifsmäfsig geringes Gewicht zu erhalten brauchen.

Sie sind ja einem verhältnifsmäfsig nur kleinen Umkippungs-Moment ausgesetzt und zu ihrem wirklich erforderlichen Gewicht addirt sich ja auch noch das Gewicht ansehnlicher Boden-Volumina, die sich zwischen und bezw. auf den liegenden Constructionstheilen ablagern.

An der Hand analytisch-mechanischer Rechnungen findet sich, dafs man recht wohl durch dieses System eine theoretische Ersparnifs an Mauergewicht, also auch an Mauerbaukosten, bei voller Standsicherheit herbeiführen kann, von 50 Prozent, unter Umständen auch 75 Prozent, ja noch mehr.

Bei der praktischen Ausführung aber läfst sich von dieser theoretischen Ersparnifs ein sehr grofser Theil auch wirklich factisch erlangen.

Damit die neue Construction für Stützmauern diese Vortheile bietet, also sicher ist gegen Umkippen, sicher ist gegen Verschiebung und auch sicher ist gegen.Ausflufs des Bodens aus der dem Boden abgewandten Mauerfront, so mufs das charakteristische Querprofil natürlich nach gewissen Regeln der analytischen Mechanik construirt und für die verschiedenen Fälle der Anwendung entsprechend eingerichtet sein.

Hier führt es aber natürlich zuweit, diese mathematisch-mechanischen Gesetze speciell auszuführen, zumal jeder Mathematiker sie sich nach dem Angeführten leicht aufstellen kann.

Ein Experiment sei hier beschrieben, mittelst dessen man sich leicht von der Richtigkeit der Sache überzeugen kann.

Man stelle in einer festen Wandung, welche mit Boden, z. B. Sand hinterfüllt werden kann, zwei Oeffnungen her, beide genau gleich und beide genau in gleichem Niveau. In die eine dieser Oeffnungen stelle man ein Holzmodell einer gewöhnlichen Futtermauer,. in die andere dieser Oeffnungen aber stelle man einen Körper, welcher das eingangs gezeichnete und beschriebene charakteristische Querprofil hat, also etwa so aussieht, wie auf Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist und welcher aus dünnen Brettchen also regalartig zusammengefügt sein kann. .

Des Vergleichs wegen müssen beide Modelle.

so justirt sein, dafs sie gleiche Basis, gleiche Krone, gleiche Böschung, gleiches Gewicht, und gleiche Lage der verticalen Schweraxe besitzen.

Nun fülle man stetig. hinter beide Modelle Boden, also z. B. Sand und sorge dafür, dafs beide Modelle immer thunlichst gleich hoch hinterfüllt sind.

Wenn man das fortsetzt, so wird das Modell der gewöhnlichen Futtermauer sehr bald durch den Bodenschub aus seiner Stellung gebracht werden, während das Modell der Stützmauer von dem Principe des Erfinders ruhig und sogar fest stehen bleibt, auch keinen Boden z. B. Sand aus seinen Oeffnungen fliefsen läfst, wenn es richtig gebaut ist.

Ausführbar ist dieses Princip der Construction von Stützmauern in vielen Modalitäten, je nach den verschiedenen Bodensorten und je nach den verschiedenen disponibeln Baumaterialien, weil die Contouren AB und CD des eingangs beschriebenen und skizzirten Querprofiles nicht lothrecht zu sein brauchen, auch nicht unbedingt nothwendiger Weise eine Böschung oder einen Anlauf zeigen müssen.

Die erste Ausführungs-Modalität, welche sich namentlich für Sandboden und für solche Gegenden eignet, wo Steine theuer und Materialtransportmittel mangelhaft sind und welche Modalität sich dann auch besonders für Interimsbauten eignet, ist die

i. Mittels Röhren. Die Röhren können sein aus Chamottemasse, Steinzeug, gebranntem Thon oder Lehm, (z. B. Drainirröhren) aus Metall, (z. B. defect gewordene Wasser- etc. Rohren) ja selbst aus irgend einer Art Pappe. Die Röhren werden so auf einander geschichtet, wie in Fig. 2 und 3 der Zeichnung im Querprofil bezw. in der Frontenansicht dargestellt ist.

Die Vorderfront kann auch lothrecht sein und dann läfst sich das ganze System leicht mittelst einfacher Vorkehrungen z. B. schwacher Verkleidungen, von den Witterungseinflüssen, Stöfsen, chemischen Wirkungen etc. schützen.

Dafs diese Modalität möglich ist, kann man im Experiment mittelst Röhrchen aus dünnem Glas (z. B. Probirröhrchen, wie sie der Chemiker braucht) ja selbst aus Papier leicht nachweisen.

2. Die Massiv-Construction aus natürlichem oder künstlichem Steinmaterial einschliefslich der Ziegel, ja selbt der Hohlziegel.

Bei dieser Modalität werden Pfeiler errichtet und zwischen denselben Bögen eingewölht, wie solches die Fig. 4 und 5 im Querprofil bezw. in der Ansicht zeigen.

Diese Modalität zeigt natürlich auch das charakteristische Querprofil, in welchem aber der Ersparnifs wegen die tragenden Constructionstheile, d. h. die Gewölbe, verhältnifsmäfsig kurz sind. Dies ist zulässig, weil nach dem Vorstehenden, die Contouren A B und CD des charakteristischen erwähnten und beschriebenen Querprofils nicht lothrecht zu sein brauchen, wenn nur sonst die Construction — d. h. im spe- -ciellen Falle die Form der Pfeiler — richtig ist.

Die Wölbbögen aus natürlichem oder künstlichem, selbst hohlem Steinmaterial können natürlich auch ersetzt werden durch Bogen aus Metall, z. B. Eisen, verzinntes Eisen etc.

3. Mit massiven Pfeilern und flachen Zwischenbühnen. Es werden bei dieser Modalität Pfeiler errichtet aus künstlichem oder natürlichem Steinmaterial und dazwischen werden flache Bühnen angeordnet, welche den Boden tragen.

Diese Construction ist in Fig. 6 und 7 der beiliegenden Zeichnung im Querprofil bezw. in der Ansicht dargestellt.

Die Bühnen bestehen aus Trägern mit Belag darauf.

Die Träger können aus Metall, z. B. alten Eisenbahnschienen, Walzeisen, Blech, Gitterwerk etc.) ja selbst, namentlich für vorübergehende Zwecke und besonders in holzreichen Gegenden, sogar aus Holz sein.

Der Belag kann ebenfalls von Metall, (z. B. Wellenblech, Puckel-Platten etc.) aber auch von künstlichem oder natürlichem Steinmaterial, ja für vorübergehende Zwecke sogar von Holz sein.

Diese flachen Bühnen sind unter Umständen analog den Bögen der vorbeschriebenen zweiten Ausführungs-Modalität verhältnifsmäfsig in geringer Breite schon ausreichend und wegen der Kostenersparnifs auch empfehlenswerth.

4. Die vierte Ausführungs-Modalität ist die, dafs man die Pfeiler nicht aus künstlichem oder natürlichem Steinmaterial, sondern aus Metall, ja für vorübergehende Zwecke und besonders in holzreichen Gegenden sogar aus Holz macht.

Die Pfeiler sind für Anwendung von Metall aus Säulen bezw. Blechen mit den erforderlichen Hülfstheilen — also namentlich' Zugbändern, Druckstreben, Winkeleisen, Nieten, Bolzen u. s. w. ■— voraussetzungsgemäfs zusammenzustellen.

Zur Construction dieser Pfeiler sind natürlich auch Eisenbahnschienen vielfach verwendbar.

Die Pfeiler aus Holz jedoch sind aus Holzsäulen bezw. Holzwänden mit den erforderlichen hölzernen oder metallenen Hülfstheilen als Anker, Bolzen, Nägel, Zugbänder, Streben u. s. w. natürlich ebenfalls den mathematisch-mechanischen Voraussetzungen gemäfs zusammen zu stellen.

Die Pfeiler können auf geringe Front-Ausdehnung zusammengedrängt, sie können aber auch der Frontlänge nach ziemlich weit ausgedehnt werden. In den Fig. 8 und 9 hat der Erfinder das Beispiel so gewählt, dafs die Pfeiler weit in der Front-Ansicht ausgedehnt sind, dieselben lassen sich aber auch auf kleine Front-Ansichten zusammendrängen, wie in Fig. 10 und 11.

Zwischen diesen Pfeilern aus nicht massiver Construction, also aus Metall bezw. Holz, sind die den Boden tragenden Constructionstheile in Form von Gewölben, (wie solche bei der zweiten Ausführungs-Modalität beschrieben worden sind) oder in Form von flachen Bühnen) wie solche bei der dritten Ausführungs-Modalität beschrieben worden sind) herzustellen.

. Die Fig. 8 und 9 der Zeichnung stellen diese Modalität der Ausführung ganz in Holz, die Fig. ι ο und 11 aber ganz in Eisen — allenthalben aber mit flachen Bühnen — dar.

Natürlich sind bei entsprechender Verdichtung der Pfeiler statt der flachen Bühnen auch Bögen aus Stein oder Metall ausführbar und unter Umständen auch rentabel.

Natürlich sind die Fig. 2 bis 11 nicht als specielle Bauzeichnungen, sondern nur als allgemeine Constructions-Schemata anzusehen.

Weil die Stützmauern dieses neuen Constructions-Principes,nämlich: die offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung, in so vielen Modalitäten ausführbar sind, dabei die Möglichkeit bieten, dafs die Mauerfronten, ja sogar die Oberflächen des sich in die Maueröffnungen ablagernden Bodens ganz leicht vor Einflüssen aller Art geschützt werden können, z. B. bei hergestellter nahezu aufrechter Front mittelst schwacher Verkleidung, aufserdem aber mittelst directen Schutzes, z. B. Abpflasterung des in den Oeffnungen gelagerten Bodens, da ferner diese Art der Stützmauern sehr billig, rasch ausführbar, vor allem aber ganz solide sind, so werden sie grofsen Anklang finden; sie werden auch erreichen lassen, dafs manche nationalökonomisch höchst wünschenswerthe Anlagen, die aber wegen theuerer Futtermauerbauten ganz unterbleiben müssen, (z.B. manche Weg-, Strafsen-, Eisenbahn- etc. Anlage in coupirtem Terrain) nunmehr ohne unverhältnifsmäfsige Kosten ausführbar werden, wenn diese neue, billig ausführbare Construction gewählt wird.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.