EP0273086A1 - Satz von Bauelementen und Verwendung desselben - Google Patents

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EP0273086A1 EP86810620A EP86810620A EP0273086A1 EP 0273086 A1 EP0273086 A1 EP 0273086A1 EP 86810620 A EP86810620 A EP 86810620A EP 86810620 A EP86810620 A EP 86810620A EP 0273086 A1 EP0273086 A1 EP 0273086A1
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02Retaining or protecting walls
    • E02D29/0216Cribbing walls

Definitions

  • the present invention relates to a set of components for creating a building by stacking these components, with board-like basic elements and disk-shaped spacer elements, which are provided with holes, in which coupling elements can be used for securing the components to one another.
  • a set of components is described in CH-A-655 339.
  • These known components can only be stacked in a certain mutual position in the longitudinal and transverse directions of the basic elements, i.e. The stacking direction is perpendicular to the level of the elements, and the entire length of the structures that can be created can only be graded within the total length of a basic element.
  • this freedom is bought by a certain loss of stability. It is also difficult to systematically maintain a certain deviation from normal stacking.
  • the aim of the present invention is to significantly improve the possibilities of stacking the components and thus in the design of the structures without losing the stability of the structure.
  • This goal is achieved in that the basic elements have groups of several holes for connecting these basic elements with different mutual engagement. This makes it possible to stack the basic elements in different, mutually selectable positions, these positions being uniquely determined by the coupling element engaging in the holes in the components without play and ensuring the stability of the structure.
  • the set of components has only three elements, namely a board-shaped base element 1 according to FIGS. 1 and 2, a disk-shaped, octagonal spacer element 2, according to FIGS. 3 and 4, and a disk-shaped coupling element 3 with protruding or continuous pin 3a on both sides, according to the figures 5 and 6.
  • Components 1 and 2 consist of concrete, which can be reinforced with steel fibers or plastic fibers. The reinforcement therefore does not represent an obstacle to the design and the casting of the elements.
  • the basic element 1 is on the ends are angular, corresponding to the octagonal shape of the spacer element 2.
  • the base element 1 has at the ends a group of five through holes 4, each of which has a lengthwise and a transverse row of three holes at a uniform distance.
  • the spacer element 2 has a through hole 5 in the center of the same diameter as the holes 4 of the basic element 1.
  • the diameter of the pin 3a of the coupling element has a diameter which is slightly smaller than the diameter of the holes 4 and 5, such that the pins 3a can be inserted into the holes 4 easily but with little play.
  • the outside diameter of the pin 3a is, for example, 24 mm, while the diameter of the holes 4 and 5 is 25 mm.
  • FIGS. 7 and 8 show a first exemplary embodiment of a building constructed using elements 1 to 3, for example a retaining wall.
  • elements 1 to 3 for example a retaining wall.
  • the desired vertical distance between individual levels of basic elements is determined by means of distance elements 2.
  • the ends of the basic elements engage with one another, ie they are arranged to overlap, and at each connection point a coupling element 3 with its pin 3a is arranged so as to engage in holes 4 or 5 of the basic elements or spacing elements lying one above the other.
  • the components are thus reliably coupled to one another, and the disc 3 of the coupling elements lying between the elements, which is made, for example, of plastic, avoids edge pressures between the superimposed concrete elements and the resulting damage to the same.
  • the coupling elements In the exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8, it is assumed that the coupling elements always engage in the central holes 4 of the two groups of holes of the basic element, which results in a uniform square grid of the longitudinal and transverse basic elements 1a and 1b.
  • the stacking direction is perpendicular to the level of the basic elements and spacer elements.
  • the wall can be vertical or, according to FIG. 10, be crooked on a corresponding foundation.
  • FIG. 10 schematically shows a retaining wall according to FIGS. 7 and 8 arranged on an inclined foundation. It differs in other respects in that a reinforcement by a rear, third stack of basic elements is provided in the lower part.
  • the elements are only partially labeled in FIG. 10 in order not to make the figure unclear. However, it is readily apparent that spacer elements are no longer required in the reinforced areas in the middle stack, by alternating forward and there rearward, transverse basic elements protrude between the longitudinal basic elements.
  • Figure 11 shows schematically the execution of a curved support wall.
  • the basic elements can be arranged not only square according to Figure 8 but also more or less trapezoidal in order to give the wall a curvature.
  • this then presupposes that gaps occasionally arise in the inner stack of longitudinal basic elements 1a, but this does little to impair the stability of the retaining wall.
  • the inner stack need not be interrupted.
  • variable effective length of the basic elements also allows the total length of a building to be varied in fine increments from a certain minimum length.
  • Elements of the type shown in FIGS. 1 to 4 have, for example, a thickness of 6 cm, a width of 20 cm, a length of 80 cm, a distance between the transverse rows of holes of 60 cm and a mutual spacing of the holes 4 of 5 cm on.
  • the effective length of the elements can vary between 50 and 70 cm, depending on whether the coupling elements are inserted in the innermost or outermost holes.
  • the disc 3 of the coupling elements has a diameter of 10 cm, so that the disc does not protrude beyond the edge of a base element 1, when the pins 3a are inserted into the outermost holes 4.
  • the spacer element 2 could have several, for example three, holes so that it can always be optimally inserted.
  • Other groups of holes 4 could also be arranged at the ends of the basic elements 1, or further holes could be arranged at all to create certain connections, for example in the center of the element.
  • the groups of holes 4 not only have the advantage that they allow a variable grid or a cross-displacement of the elements, but they also facilitate the detection of the elements for stacking them.

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Abstract

Es sind Bauelemente (1) vorgesehen, welche an beiden Enden Gruppen von Kupplungslöchern (4) aufweisen. Beim Stapeln der Bauelemente werden in diese Kupplungslöcher (4) Kupplungsstifte eingeführt. Je nachdem, in welche Löcher diese Kupplungsstifte eingeführt werden, können die Elemente mit verschiedenen Längsrastern oder mit einer gewissen Querversetzung gestapelt werden. Es können zudem zur Vertärkung der Mauer mehrere Stapel zusammengefügt wreden. Man wird damit frei in der Wahl der Abmessungen und der Gestaltung des Bauwerks, indem die Gesamtlänge und -dicke des Bauwerks anpassbar sind und indem dem Bauwerk durch Querversetzung der Bauelemente (1) ein Anzug verliehen werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Satz von Bauelementen zur Erstellung eines Bauwerkes durch Aufschichten dieser Bauelemente, mit brettartigen Grundelementen und scheibenförmigen Distanzelementen, die mit Löchern versehen sind, in welche Kupplungs­elemente zur gegenseitigen Sicherung der Bauelemente einsetzbar sind. Ein derartiger Satz von Bauelementen ist in der CH-A-655 339 beschrieben. Diese bekannten Bauelemente können nur in einer bestimmten gegenseitigen Lage in Längs- und Querrichtung der Grundelemente gestapelt werden, d.h. die Stapelrichtung steht recht­winklig zur Ebene der Elemente, und die gesamte Länge der erstellbaren Bauwerke kann nur im Rahmen der Gesamt­länge eines Grundelementes abgestuft werden. Es wird zwar vorgeschlagen, die Kupplungselemente mit einem gewissen Spiel in Löcher der Grundelemente und Distanz­elemente einzuführen und damit eine gewisse zusätzliche Freiheit in der Schichtung zu erzielen. Diese Freiheit wird jedoch erkauft durch eine gewisse Einbusse an Sta­bilität. Es ist ausserdem schwierig, eine bestimmte Ab­weichung vom üblichen Stapeln systematisch einzuhalten.
  • Ziel vorliegender Erfindung ist es, ohne Einbusse an Stabilität des Bauwerks die Möglichkeiten des Stapelns der Bauelemente und damit in der Gestaltung der Bauwerke erheblich zu verbessern. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Grundelemente Gruppen von mehreren Löchern zur Verbindung dieser Grundelemente mit ver­schiedenem gegenseitigen Eingriff aufweisen. Es wird damit möglich, die Grundelemente in verschiedenen wählbaren, gegenseitigen Positionen zu stapeln, wobei diese Positionen durch spielfreies Eingreifen des Kup­plungslementes in die Löcher der Bauelemente eindeutig bestimmt und die Stabilität des Bauwerks gewährleistet ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels des Bausatzes und von Anwendungsbeispielen näher erläu­tert.
    • Figuren 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Längs­schnitt durch ein Grundelement,
    • Figuren 3 und 4 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Axial­schnitt durch ein Distanzelement,
    • Figuren 5 und 6 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Axial­schnitt durch ein Kupplungslement,
    • Figur 7 zeigt eine Stirnansicht einer ausgeführten Stützmauer,
    • Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf diese Stützmauer,
    • Figur 9 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungs­variante der Stützmauer,
    • Figur 10 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante der Stützmauer, und
    • Figur 11 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine gewölbte Stützmauer.
  • Der Satz von Bauelementen weist nur drei Elemente auf, nämlich ein brettförmiges Grundelement 1 gemäss Figuren 1 und 2, ein scheibenförmiges, achteckiges Distanzele­ment 2, gemäss Figuren 3 und 4, sowie ein scheibenförmi­ges Kupplungselement 3 mit beidseitig vorstehendem bzw. durchgehendem Zapfen 3a, gemäss Figuren 5 und 6. Die Bauelemente 1 und 2 bestehen aus Beton, der mit Stahlfa­sern oder Kunststoffasern armiert sein kann. Die Armie­rung stellt somit kein Hindernis für die Gestaltung und das Giessen der Elemente dar. Das Grundelement 1 ist an den Enden eckig gestaltet, entsprechend der achteckigen Form des Distanzelementes 2. Das Grundelement 1 weist an den Enden je eine Gruppe von fünf durchgehenden Löchern 4 auf, die je eine in Längsrichtung und eine in Quer­richtung verlaufende Reihe von drei Löchern in gleich­mässigem Abstand aufweisen. Das Distanzelement 2 weist im Zentrum ein durchgehendes Loch 5 gleichen Durchmes­sers wie die Löcher 4 des Grundelementes 1 auf. Der Durchmesser des Zapfens 3a des Kupplungselementes weist einen Durchmesser auf, der etwas geringer ist als der Durchmesser der Löcher 4 und 5, derart, dass die Zapfen 3a leicht aber spielarm in die Löcher 4 eingeführt werden können. Der Aussendurchmesser des Zapfens 3a beträgt beispielsweise 24mm, während der Durchmesser der Löcher 4 und 5 25mm beträgt.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen ein erstes Ausführungsbei­spiel eines mittels der Elemente 1 bis 3 ausgeführten Bauwerks, beispielsweise einer Stützmauer. Es sind dabei zwei Stapel von in Längsrichtung der Mauer verlaufenden Grundelementen 1a vorgesehen, welche Stapel durch quer­liegende Grundelemente 1b miteinander verbunden sind. Die gewünschte vertikale Distanz zwischen einzelnen Eta­gen von Grundelementen wird mittels Distanzelementen 2 bestimmt. Die Grundelemente greifen hierbei mit ihren Enden ineinander, d.h. sie sind überlappend angeordnet, und an jeder Verbindungsstelle ist ein Kupplungselement 3 mit seinem Zapfen 3a in übereinanderliegende Löcher 4 bzw. 5 der Grundelemente bzw. Distanzelemente eingrei­fend angeordnet. Die Bauelemente sind somit zuverlässig miteinander gekuppelt, und die zwischen den Elementen liegende Scheibe 3 der Kupplungselemente, die beispiels­weise aus Kunststoff besteht, vermeidet Kantenpressungen zwischen den aufeinanderliegenden Betonelementen und daraus resultierende Beschädigungen derselben. Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 und 8 ist ange­nommen, die Kupplungselemente greifen stets in die zentralen Löcher 4 der beiden Gruppen von Löchern des Grundelementes ein, was ein gleichmässiges quadratisches Raster der längs- und querstehenden Grundelemente 1a bzw. 1b ergibt. Die Stapelrichtung steht senkrecht zur Ebene der Grundelemente und Distanzelemente. Die Mauer kann senkrecht stehen oder, gemäss Figur 10, auf einem entsprechenden Fundament schiefgestellt sein.
  • Durch Einführen der Kupplungselemente 3 in aussen lie­gende Löcher 4 der Gruppen von Löchern der Grundelemente kann nun aber eine gewisse Versetzung in Längs- und Querrichtung erfolgen. Man kann also das Grundraster der Mauer etwas variieren, und die Grundelemente können quer gegeneinander versetzt gestapelt werden. Eine entspre­chende Ausführung ist schematisch in Figur 9 darge­stellt, in welcher wiederum längs verlaufende Grund­elemente mit 1a und quer verlaufende mit 1b bezeichnet sind. In dieser Weise kann der Mauer ein Anzug verliehen werden, ohne dass die Bauelemente schief gestellt werden müssen. Die Erstellung ist also insofern besonders einfach, als sowohl das Fundament 6 wie auch die darauf gestapelten Bauelemente mit der Wasserwaage horizontal gerichtet werden können, während sich der gewünschte Anzug der Mauer aus den Abmessungen der Elemente, d.h. aus den gegenseitigen Distanzen der Löcher 4 von selbst ergibt.
  • Figur 10 zeigt schematisch eine auf einem geneigten Fundament angeordnete Stützmauer gemäss Figuren 7 und 8. Sie unterscheidet sich im übrigen dadurch, dass im unte­ren Teil eine Verstärkung durch einen hinteren, dritten Stapel von Grundelementen vorgesehen ist. Die Elemente sind in Figur 10 nur teilweise bezeichnet, um die Figur nicht unübersichtlich werden zu lassen. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, dass im verstärkten Bereiche im mittleren Stapel keine Distanzelemente mehr erforder­lich sind, indem dort abwechslungsweise nach vorne und nach hinten gerichtete, quer liegende Grundelemente zwischen die in Längsrichtung verlaufenden Grundelemente ragen.
  • Figur 11 zeigt schematisch die Ausführung einer gewölb­ten Stützwand. Diese Figur lässt erkennen, dass die Grundelemente nicht nur quadratisch gemäss Figur 8 sondern auch mehr oder weniger trapezförmig angeordnet werden können, um der Mauer eine Wölbung zu verleihen. Das setzt dann allerdings voraus, dass im inneren Stapel von längsgerichteten Grundelementen 1a gelegentlich Lücken entstehen, was jedoch der Stabilität der Stütz­mauer kaum Abbruch tut. Um eine gewisse geringe Wölbung zu erzielen, wäre es allerdings auch möglich, für die vorderen, längsgerichteten Grundelemente die grösste Länge zu wählen, d.h. die Kupplungselemente jeweils in die äussersten Löcher 4 einzuführen, während die längs­gerichteten Grundelemente 1a des inneren Stapels mit geringerer Länge angeordnet werden, indem die Kupplungs­elemente jeweils in die innersten Löcher eingeführt werden. In diesem Falle braucht der innere Stapel nicht unterbrochen zu werden.
  • Die variable wirksame Länge der Grundelemente gestattet es auch, die Gesamtlänge eines Bauwerks ab einer gewis­sen minimalen Länge in feiner Abstufung zu varieren. Ausgeführte Elemente der in den Figuren 1 bis 4 darge­stellten Art weisen beispielsweise eine Dicke von 6 cm, eine Breite von 20 cm, eine Länge von 80 cm, eine Distanz zwischen den quergestellten Lochreihen von 60 cm und einen gegenseitigen Abstand der Löcher 4 von 5 cm auf. Die wirksame Länge der Elemente kann somit zwischen 50 und 70 cm varieren, je nachdem ob die Kupplungsele­mente in die innersten oder äussersten Löcher gesteckt werden. Die Scheibe 3 der Kupplungselemente weist einen Durchmesser von 10 cm auf, so dass die Scheibe auch dann nicht über den Rand eines Grundelementes 1 vorsteht, wenn die Zapfen 3a in die äussersten Löcher 4 einge­steckt werden. Bei den oben angegebenen Abmessungen kann ab 2,30 m jede Gesamtlänge eines Bauwerks in einer Ab­stufung von 5 cm erstellt werden, d.h. das Bauwerk kann praktisch fugenlos in jede verfügbare Lücke zwischen bestehenden Bauwerken eingefügt werden.
  • Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. So könnte beispielsweise das Distanzelement 2 mehrere, beispielsweise drei Löcher aufweisen, damit es stets optimal eingefügt werden kann. Es könnten auch andere Gruppen von Löchern 4 an den Enden der Grundelemente 1 angeordnet sein, oder es könnten überhaupt weitere Löcher zur Erstellung gewisser Verbindungen, beispiels­weise im Zentrum des Elementes angeordnet sein. Die Gruppen von Löchern 4 haben nicht nur den Vorteil, dass sie ein variables Raster bzw. eine Querversetzung der Elemente erlauben, sondern sie erleichtern auch das Erfassen der Elemente zum Stapeln derselben.

Claims (8)

1. Satz von Bauelementen zur Erstellung eines Bauwerks durch Aufschichten dieser Bauelemente, mit bretterarti­gen Grundelementen (1) und scheibenförmigen Distanze­lementen (2), die mit Löchern (4 bzw. 5) versehen sind, in welche Kupplungselemente (3, 3a) zur gegenseitigen Sicherung der Bauelemente einsetzbar sind, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Grundelemente (1) Gruppen von mehreren Löchern (4) zur Verbindung dieser Grundelemente (1) mit verschiedenem gegenseitigen Eingriff aufweisen.
2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundelemente (1) an ihren Enden je eine Gruppe von Löchern (4) aufweisen.
3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass jede Gruppe in Längs- und Querrichtung des Grundelementes (1) versetzte Löcher (4) aufweist.
4. Bausatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Guppe fünf Löcher (4) aufweist, welche zwei sich kreuzende Reihen von je drei Löchern (4) bilden.
5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Distanzelement (2) mehrere Löcher (5), z.B. eine Reihe von drei Löchern, aufweist.
6. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement eine Scheibe (3) mit beidseitig vorstehenden Zapfen (3a) ist, wobei mindestens die Scheibe (3) aus weicherem Werkstoff besteht als die Bauelemente (1, 2).
7. Verwendung des Bausatzes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundelemente (1) mit gegen­seitiger Querversetzung in Horizontalrichtung gestapelt werden, um ein Bauwerk mit geneigter Front (Anzug) zu erstellen.
8. Verwendung des Bausatzes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundelemente (1) mit variablem gegenseitigen Eingriff in Längsrichtung gestapelt werden, um verscheidene totale Längen des Bauwerks zu erzielen.
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