DE397C

DE397C - Construction of open retaining walls with horizontal floor support

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Publication number: DE397C
Application number: DE397DA
Authority: DE
Original assignee: C A Hollstein Chaussee Inspektor A D
Current assignee: C A Hollstein Chaussee Inspektor A D
Priority date: 1877-08-23
Filing date: 1877-08-23
Anticipated expiration: 1897-08-24

Description

1877.1877.

Klasse 37.Class 37.

CARL ADOLPH HOLLSTEIN in DRESDEN. Construction von offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung.CARL ADOLPH HOLLSTEIN in DRESDEN. Construction of open retaining walls with horizontal floor support.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. August 1877 ab. Längste Dauer: 20. Juni 1891.Patented in the German Empire on August 24, 1877. Longest duration: June 20, 1891.

Durch diese Construction der offenen Stützmauern mit horizontaler Bodenstützung wird erreicht :This construction of open retaining walls with horizontal floor support is achieved :

1. dafs das statische Moment desBodendruckes, welches die Stützmauern umzuwerfen trachtet, möglichst zu einem Minimum gemacht wird,1. that the static moment of the ground pressure tending to overturn the retaining walls, is made to a minimum as possible,

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.2. that the weight of the soil to be supported is used as much as possible to reduce the weight of the Raising retaining walls and thus making the retaining wall as stable as possible.

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.The inventor achieved this by not opposing the ground to be supported, but rather only exposing a construction of the characteristic transverse profile sketched in FIG. 4.
. This characteristic transverse profile shows a system of almost parallel, almost horizontal, but not necessarily equidistant construction parts, which, however, are immovable among themselves.

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. .Between, resp. A large part of the body is deposited on these lying structural parts to be supported soil under its natural angle of slope and thus loads this essential structural elements, so that the intention of the Inventor is fulfilled. .

Aufserdem wirkt aber auch der Bodenschub auf diese neue Stützmauer-Construction mit einem anderen, nämlich geringeren statischen Moment als auf die gewöhnlichen Stützmauern.In addition, the ground thrust also has an effect on this new retaining wall construction a different, namely lower static moment than on the usual retaining walls.

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.Because on the side of the wall facing the floor there is not a continuous sequence Line up surface elements that can be attacked by the ground thrust, rather loudly characteristic cross profile of the soil thrust only intermittently at the load-bearing, lying Can attack parts, the elements attacking these parts receive ground thrust A particularly small lever arm, based on the edge of the fold, therefore also a little static 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.The inventor's intention mentioned under 1 above is thus also fulfilled.
But if the inventor's intentions under 1 and 2 are fulfilled by his new system of construction, it follows that the retaining walls built according to this system need only be of a comparatively low weight.

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.You are exposed to a relatively small moment of overturning and to yours the weight really required adds up the weight of considerable volumes of soil, between and respectively. deposit on the lying construction parts.

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.On the basis of analytical-mechanical calculations one finds that one can get through quite well this system contributes to a theoretical saving in wall weight, i.e. also in wall construction costs can bring about full stability, of 50 percent, possibly also 75 percent, yes even more.

Bei der praktischen Ausführung aber läfst sich von dieser theoretischen Ersparnifs ein sehr grofser Theil auch wirklich factisch erlangen.In the practical implementation, however, one can make a great deal of this theoretical saving to actually attain a large part actually.

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.So that the new construction for retaining walls offers these advantages, i.e. it is safe against tipping over, is safe against displacement and is also safe against.Ausflufs of the soil from the Wall front facing away from the ground, the characteristic transverse profile must of course be determined by certain factors Rules of analytical mechanics constructed and applied for the various cases be set up accordingly.

Hier führt es aber natürlich zuweit, diese mathematisch-mechanischen Gesetze speciell auszuführen, zumal jeder Mathematiker sie sich nach dem Angeführten leicht aufstellen kann.But here it goes too far, of course, to specifically carry out these mathematical-mechanical laws, especially since every mathematician can easily set it up according to what has been said.

Ein Experiment sei hier beschrieben, mittelst dessen man sich leicht von der Richtigkeit der Sache überzeugen kann.An experiment is described here, by means of which one can easily ascertain the correctness of the Thing can convince.

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. .You put in a solid wall, which with ground, z. B. sand can be backfilled, two openings, both exactly the same and both exactly at the same level. In one A wooden model of an ordinary lining wall is made of these openings. in the other of these openings, however, place a body which resembles what was drawn and described at the beginning has a characteristic transverse profile, so it looks something like that in Fig. 1 of the accompanying drawing is shown and which so be assembled from thin boards like a shelf can. .

Des Vergleichs wegen müssen beide Modelle.For the sake of comparison, both models must.

so justirt sein, dafs sie gleiche Basis, gleiche Krone, gleiche Böschung, gleiches Gewicht, und gleiche Lage der verticalen Schweraxe besitzen.so adjusted that they have the same base, same crown, same slope, same weight, and have the same position of the vertical heavy axis.

Nun fülle man stetig. hinter beide Modelle Boden, also z. B. Sand und sorge dafür, dafs beide Modelle immer thunlichst gleich hoch hinterfüllt sind.Now you fill steadily. behind both models floor, so z. B. Sand and see to it that both models are always backfilled to the same extent as far as possible.

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.If this is continued, the model of the ordinary lining wall will very soon come through the ground thrust can be brought out of its position while the model of the retaining wall of the principle of the inventor remains calm and even steadfast, also no ground z. B. Let sand flow out of its openings, if it's built right.

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.This principle of the construction of retaining walls can be carried out in many modalities, depending on the different types of soil and depending on the different building materials available, because the contours AB and CD of the transverse profile described and sketched at the beginning do not need to be perpendicular, nor do they necessarily have to be an embankment or have to show a run-up.

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 dieThe first execution modality, which is Particularly suitable for sandy soils and for regions where stones and means of transport are expensive are inadequate and which modality is particularly suitable for interim buildings suitable is the

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.i. Using tubes. The tubes can be made of chamotte, stoneware, burnt clay or loam, (e.g. drainage pipes) made of metal, (e.g. water pipes etc. which have become defective) even from some kind of cardboard. The tubes are layered on top of each other, as respectively in Fig. 2 and 3 of the drawing in the transverse profile. in the Front view is shown.

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.The front can also be perpendicular and then the whole system is easy by means of simple precautions B. weak cladding, from the weather, Protect against bumps, chemical effects, etc.

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.That this modality is possible can be seen in the experiment by means of small tubes made of thin Glass (e.g. test tubes, as used by chemists) can easily be detected even from paper.

2. Die Massiv-Construction aus natürlichem oder künstlichem Steinmaterial einschliefslich der Ziegel, ja selbt der Hohlziegel.2. The solid construction made of natural or artificial stone material, including the brick, yes, the hollow brick itself.

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.In this modality, pillars are erected and vaulted between the same arches as such FIGS. 4 and 5 in the transverse profile respectively. show in view.

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.This modality naturally also shows the characteristic transverse profile, in which, however, because of the savings, the supporting construction parts, that is, the vaults, are comparatively short. This is permissible because, according to the above, the contours AB and CD of the characteristic mentioned and described transverse profile do not need to be perpendicular if only otherwise the construction - ie in the special case the shape of the pillars - is correct.

Die Wölbbögen aus natürlichem oder künstlichem, selbst hohlem Steinmaterial können natürlich auch ersetzt werden durch Bogen aus Metall, z. B. Eisen, verzinntes Eisen etc.The arches made of natural or artificial, even hollow stone material can of course can also be replaced by arches made of metal, e.g. B. iron, tinned iron 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.3. With massive pillars and flat intermediate stages. It will be with this modality Pillars can be erected from artificial or natural stone material and in between arranged flat stages that support the floor.

Diese Construction ist in Fig. 6 und 7 der beiliegenden Zeichnung im Querprofil bezw. in der Ansicht dargestellt.This construction is respectively in Fig. 6 and 7 of the accompanying drawing in the cross profile. in shown in the view.

Die Bühnen bestehen aus Trägern mit Belag darauf.The stages consist of girders with a covering on them.

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.The carriers can be made of metal, e.g. B. old railroad tracks, rolled iron, sheet metal, latticework etc.) yes, especially for temporary purposes and especially in wood-rich areas, even be made of wood.

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.The covering can also be made of metal (e.g. corrugated sheet metal, conical plates, etc.) but also of artificial or natural stone material, even wood for temporary purposes.

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.Under certain circumstances, these flat stages are analogous to the arches of the second described above Execution modality comparatively in a small width already sufficient and because of the Cost savings are also recommended.

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.4. The fourth embodiment is that the pillars are not made of artificial or natural stone material, but made of metal, yes for temporary purposes and especially even makes it out of wood in wood-rich areas.

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.The pillars are for application of metal from columns BEZW. Sheet metal with the required Auxiliary parts - namely, tie straps, compression struts, angle irons, rivets, bolts and so on. ■ - to be put together according to the requirements.

Zur Construction dieser Pfeiler sind natürlich auch Eisenbahnschienen vielfach verwendbar.Railroad tracks can of course also be used in many ways for the construction of these pillars.

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.The wooden pillars, however, are made of wooden pillars respectively. Wooden walls with the necessary wooden or metal aids as anchors, bolts, nails, drawstrings, struts and so on, of course also to be put together according to the mathematical-mechanical requirements.

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.The pillars can be compressed to a small extent, but they can the length of the front can also be extended quite far. In Figs. 8 and 9 has the Inventor chosen the example so that the pillars are broadly extended in the front view, the same but can also be compressed to small front views, as in FIG. 10 and 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.Between these pillars made of non-massive construction, i.e. made of metal, respectively. Wood, are the constructions supporting the floor in the form of vaults (like those in the second Execution modality have been described) or in the form of flat stages) such as such have been described in the third implementation modality).

. 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.. 8 and 9 of the drawing represent this modality of execution entirely in wood, the Fig. Ι ο and 11 but entirely in iron - but with flat stages everywhere.

Natürlich sind bei entsprechender Verdichtung der Pfeiler statt der flachen Bühnen auch Bögen aus Stein oder Metall ausführbar und unter Umständen auch rentabel.Of course, with appropriate compression, the pillars are also arches instead of flat platforms Can be made of stone or metal and under certain circumstances also profitable.

Natürlich sind die Fig. 2 bis 11 nicht als specielle Bauzeichnungen, sondern nur als allgemeine Constructions-Schemata anzusehen.Of course, Figs. 2-11 are not intended to be special construction drawings, but only to be regarded as general construction schemes.

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.Because the retaining walls of this new construction principle, namely: the open retaining walls with horizontal floor support, which can be implemented in so many different ways, are included offer the possibility that the wall fronts, even the surfaces of the wall, can be inserted into the wall openings deposited soil can be easily protected from all kinds of influences, z. B. with a nearly upright front produced by means of weak cladding, but also by means of direct protection, e.g. B. Paving of the soil stored in the openings, as further this type of retaining wall is very cheap, can be implemented quickly, but above all is very solid, so they will find great approval; they will also enable some economically highly desirable investments, which, however, have to be avoided because of expensive lining wall construction (e.g. some road, road, Railway, etc. installation in coupirted terrain) can now be carried out without disproportionate costs if this new, cheaply feasible construction is chosen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.For this purpose I sheet drawings.