EP1607541B1 - Pfosten für die Befestigung von flächigen Bauelementen - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a post according to the preamble of claim 1.
- posts are used, which are firmly inserted in the ground at the appropriate place, are often embedded in a foundation.
- the posts are arranged spaced apart from each other in a row, that between the post surface acoustic insulation elements introduced or. can be used.
- These soundproofing elements consist for example of wood, concrete or aluminum.
- noise barriers along roads such as high-performance roads or rail lines, set up to protect local residents.
- a post according to the preamble of claim 1 is known from GB-A-2 239 270 known.
- the object of the present invention was to find a post for the attachment of noise barriers, which has a good corrosion behavior and yet has sufficient strength to support existing components.
- a further object is the fact that the post has the lowest possible weight, has no or only a low electrical conductivity and visually corresponds to a wide flange of steel.
- the post for the attachment of sheet-like elements one end of which is insertable in the ground in a foundation and the other end protrudes freely from the ground, and lateral grooves for receiving the components, a substantially H-shaped cross-section with two outside lying straps and a web connecting the straps.
- the first belt has an outwardly convex curvature and the second belt has a substantially rectangular cross-section with a rib pointing outward in the region of the web, and the post consists of fiber-reinforced plastic.
- the plastic preferably has a vinyl ester resin as matrix and glass fibers as reinforcing material, preferably in the form of tiles, mats and rovings.
- This material advantageously withstands the loads occurring during installation in the ground, such as fresh and hardened concrete, water and air, over a very long time.
- this is the reinforcing material overlapping arranged and added to the matrix with pigments. This ensures that the surface has no cracks and thus very good corrosion properties can be ensured.
- the appearance of the post can be modeled on that of conventional steel posts.
- the inventive post is also suitable as a replacement of existing posts, without affecting the visual appearance is changed.
- the rib preferably has a triangular or trapezoidal cross section with a cross section that tapers towards the outside. This can advantageously be achieved a requirements sufficient resistance moment of the wearer, without the respective supporting fibers of the profile are loaded at alternating loads over a third of the load resistance. This advantageously ensures a very high fatigue strength.
- the height of the web corresponds approximately to the width of the second belt, wherein the first belt preferably has a greater width than the second belt.
- This will be one of the geometry of conventional steel posts created appropriate profile, which allows the attachment of noise protection elements in a conventional manner. Next, this geometry has the advantage that it works at a given height of the profile with the smallest cross-sectional area and thus keeps the overall weight of the post deep. Thus, the transport and installation of the post are greatly facilitated.
- both surfaces of the web go over with a radius in the straps.
- an optimal power transmission is achieved by the straps in the web and prevents overload in the area of the surface, which could lead to harmful cracks.
- the second belt is at least partially connected to a substantially T-shaped cross-section having additional profile.
- the cross-sectional area increased by attaching an additional profile and thus achieved an increased stiffness of the post even at high post heights.
- the post in the field of attachment of the planar components so that a uniform profile, since the reinforcement is practically only at the back of the post. The optical effect of the post from the attachment side remains the same.
- the web of the additional profile has a groove corresponding to the cross section of the rib of the second belt and the groove surface is glued to the rib surface.
- the width and the cross-sectional shape of the belt of the additional profile are the same as the width and cross-sectional shape of the second belt.
- the height of the web of the additional profile is greater than the height of the web of the post.
- FIG. 1 the cross section of a post according to the invention is shown, with the first belt 1, the web 2 and the second belt 3.
- the first belt 1 is upwards, convexly curved towards the outside.
- the web 2 is designed to be relatively narrow in the symmetry axis of the profile.
- the second belt 3 has a substantially rectangular cross-section.
- a substantially H-shaped cross-sectional shape is formed, each with two lateral grooves 4 respectively. 5 with a substantially rectangular cross section.
- planar components such as noise barriers, introduced and fixed become.
- These grooves 4 resp. 5 correspond in dimensions to those of conventional steel posts, so that conventional planar components can be used.
- the first belt 1 is arranged in the direction of the visible side, for example, a noise barrier. Due to its convex curvature, it also corresponds optically to a conventional steel post, so that a noise barrier can be constructed with the same visual effect as with conventional steel posts.
- a rib 6 is preferably formed on the outwardly facing surface of the second belt 3.
- the rib 6 has in cross-section advantageously an outwardly tapering trapezoidal shape.
- the width of the first belt 1 of such a post 180mm, while the width of the second belt 3 is only 160mm.
- the height of the web 2 between the inner surfaces of the two straps 1 and 3 is also 160mm, with a wall thickness of only 10mm.
- the wall thickness of the second belt 3 is 12mm, while the first belt 1 at the edge has a wall thickness of 9mm and in the middle of 25mm.
- the rib 6 has at its foot a width of 30mm and at its top of 15mm.
- the mats used for the reinforcement of the matrix resp. Tile are preferably arranged overlapping, whereby the formation of cracks in the surface of the profile resp. of the post are prevented. This also contributes to the good corrosion resistance and longevity of the inventive post.
- the matrix material resistant pigments are added to achieve a uniform color of the post.
- the coloring can be chosen such that the post is visually practically indistinguishable from the conventional steel posts.
- the novel posts are advantageous for the replacement respectively. Replacement of conventional steel posts, without any visual impairment caused by other color or. Shaping must be accepted.
- FIG. 2 shows yet another alternative embodiment of an inventive post with a arranged on the second belt 3 in cross-section T-shaped additional profile 7 with a web 8 and a belt 9.
- the web 8 is via a groove 8 ', which corresponds in cross section of the rib 6, with connected to the rib 6 of the post.
- the web 8 is glued to the rib 6.
- the additional profile 7 is preferably arranged only in the lower region of a post in order to absorb the high forces occurring there and to ensure a rigid construction.
- the profile Before the visible side, ie in the FIG. 2 Seen from above, the profile has an optically identical appearance as the base profile FIG. 1 ,
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pfosten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Für die Befestigung von flächigen Bauelementen, wie beispielsweise Lärmschutzwände, werden herkömmlicherweise Pfosten eingesetzt, welche an der entsprechenden Stelle fest im Boden eingesetzt sind, häufig in einem Fundament eingebettet sind. Die Pfosten werden derart beabstandet voneinander in einer Reihe angeordnet, dass zwischen den Pfosten flächige Schallschutzelemente eingebracht resp. eingesetzt werden können. Diese Schallschutzelemente bestehen beispielsweise aus Holz, Beton oder Aluminium. Häufig werden derartige Lärmschutzwände entlang von Fahrbahnen, wie beispielsweise Hochleistungsstrassen oder Bahnlinien, zum Schutz von Anwohnern aufgestellt.
- Einerseits sind in der Regel nur sehr beschränkte Platzverhältnisse für den Aufbau vorhanden und erfordern häufig aufwändige bauliche Massnahmen, beispielsweise entlang von Brücken oder Vorgärten von Bauten. Das Erstellen der Lärmschutzwand, insbesondere das Einbringen der Pfosten, ist häufig mit grossen Immissionen verbunden. Aus diesem Grunde sollen derartige Lärmschutzwände eine möglichst hohe Lebensdauer aufweisen und keine Unterhaltsarbeiten erfordern.
- Herkömmlicherweise werden als Pfosten häufig Stahlprofile eingesetzt, welche aus gängigen Profilprogrammen stammen. Um eine genügende Korrosionsfestigkeit aufzuweisen, werden derartige Metallprofile mit einem nachträglich an den Aufbau aufzutragendem Rostschutz versehen. Hierfür wird zur Erreichung einer möglichst langen Schutzdauer direkt anschliessend an die Fertigung eine Verzinkung der Pfosten vorgenommen und anschliessend eine Mehrkomponenten Beschichtung aufgetragen. Der Nachteil besteht nun darin, dass während dem Transport und der Montage diese Schutzschicht unbemerkt beschädigt wird und damit die Lebendsauer wesentlich verkürzt wird. Insbesondere können die Beschädigungen in der Regel unmittelbar nach dem Aufbau der Lärmschutzwand nur sehr schwer oder gar nicht kontrolliert werden.
- Selbst wenn eine derartige Beschädigung erkannt würde, besteht in der Regel auf der Baustelle keine Möglichkeit, den Korrosionsschutz in ursprünglicher Qualität wieder zu ergänzen oder aufzufrischen. Gerade in den mit dem Baugrund in Kontakt stehenden Bereichen der Pfosten kann es zu Kontaktkorrosionseffekten kommen, welche bereits in sehr kurzer Zeit zu massiven Beschädigungen führen können. Insbesondere beim Einsatz in unmittelbarer Nähe zu Strassen und Bahnlinien sind die Pfosten stärker dem Einfluss von Säuren und Flugrost ausgesetzt.
- Ein weiterer Nachteil derartiger Profile besteht darin, dass sie ein sehr hohes Eigengewicht aufweisen. Dies bedingt immer Maschinen für den Transport und den Einbau solcher Pfosten am Aufstellungsort.
- Gerade beim Einsatz neben Bahnlinien kann es aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit zu Sicherheitsproblemen führen, da beim Hantieren und der Montage der Pfosten die Gefahr besteht, dass diese mit den Strom führenden Fahrleitungen in Kontakt gelangen. Häufig bedingt dies, dass für die Handhabung solcher Pfosten am Einbauort die Fahrleitungen abgeschaltet werden müssen, was die Bauzeit sehr einschränkt und verteuert.
- Ein Pfosten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
GB-A-2 239 270 - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, einen Pfosten für die Befestigung von Lärmschutzwänden zu finden, welcher ein gutes Korrosionsverhalten aufweist und dennoch eine genügende Festigkeit aufweist, um bestehende Bauelemente zu tragen. Eine weitere Aufgabe ist darin zu sehen, dass der Pfosten möglichst geringes Gewicht aufweist, keine oder nur eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist sowie optisch einem Breitflanschträger aus Stahl entspricht.
- Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch einen Pfosten mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere, bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aufgrund der Merkmale der Ansprüche 2 bis 10.
- Erfindungsgemäss weist der Pfosten für die Befestigung von flächigen Bauelementen, dessen eines Ende im Boden in einem Fundament einsetzbar ist und das andere Ende frei vom Boden absteht, sowie seitliche Nuten für die Aufnahme der Bauelemente aufweist, einen im Wesentlichen H-förmigen Querschnitt mit zwei aussen liegenden Gurten und einem die Gurten verbindenden Steg auf. Dabei weist der erste Gurt eine nach Aussen konvexe Wölbung auf und der zweite Gurt im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf mit einer im Bereich des Steges nach Aussen weisenden Rippe, und der Pfosten besteht aus faseverstärktem Kunststoff.
- Vorzugsweise weist der Kunststoff einen Vinylesterharz als Matrix und Glasfasern als Verstärkungsmaterial auf, vorzugsweise in Form von Fliesse, Matten und Rovings. Dieses Material hält vorteilhaft den durch den Einbau in das Erdreich auftretenden Belastungen, wie frischer und abgebundener Beton, Wasser und Luft, über sehr lange Zeit stand.
- Vorzugsweise ist das das Verstärkungsmaterial überdeckend angeordnet und die Matrix mit Pigmenten versetzt. Damit wird erreicht, dass die Oberfläche keine Risse aufweist und damit sehr gute Korrosionseigenschaften gewährleistet werden können. Durch den Einsatz von beständigen Pigmenten kann das Erscheinungsbild des Pfostens demjenigen von herkömmlichen Stahlpfosten nachempfunden werden. Damit eignet sich der erfindungsgemäss Pfosten auch als Ersatz von bestehenden Pfosten, ohne dass damit das optische Erscheinungsbild geändert wird.
- Vorzugsweise weist die Rippe einen dreieckigen oder trapezförmigen Querschnitt mit nach Aussen verjüngendem Querschnitt auf. Damit kann vorteilhaft ein den Anforderungen genügendes Widerstandsmoment des Trägers erreicht werden, ohne dass die jeweils tragenden Fasern des Profils bei Wechselbelastungen über einen Drittel des Tragwiderstandes belastet werden. Damit wird vorteilhaft eine sehr hohe Ermüdungsfestigkeit gewährleistet.
- Vorzugsweise entspricht die Höhe des Steges etwa der Breite des zweiten Gurtes, wobei der erste Gurt vorzugsweise eine grössere Breite als der zweite Gurt aufweist. Damit wird eine der Geometrie von herkömmlichen Stahlpfosten entsprechendes Profil geschaffen, welches die Befestigung von Lärmschutzelementen in herkömmlicher Weise ermöglicht. Weiter weist diese Geometrie den Vorteil auf, dass sie bei vorgegebener Höhe des Profils mit geringster Querschnittsfläche auskommt und damit auch das Gesamtgewicht des Pfostens tief hält. Damit sind der Transport und die Montage des Pfostens erheblich erleichtert.
- Vorzugsweise gehen beide Flächen des Steges mit einem Radius in die Gurten über. Damit wird eine optimale Kraftübertragung von den Gurten in den Steg erreicht und eine Überlastung im Bereich der Oberfläche verhindert, was zu schädlichen Rissen führen könnte.
- Vorzugsweise ist der zweite Gurt wenigstens bereichsweise mit einem im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisenden Zusatzprofil verbunden. Zur Verstärkung des erfindungsgemässen Pfostens bei grossen Pfostenhöhen wird vorteilhaft lediglich im unteren Bereich des Pfostens die Querschnittsfläche durch Anbringen eines Zusatzprofils erhöht und damit eine erhöhte Steifigkeit des Pfostens auch bei grossen Pfostenhöhen erreicht. Vorteilhaft weist der Pfosten im Bereich der Befestigung der flächigen Bauelemente damit ein einheitliches Profil auf, da die Verstärkung praktisch nur an der Rückseite des Pfostens erfolgt. Auch die optische Wirkung des Pfostens von der Befestigungsseite bleibt damit gleich.
- Vorzugsweise weist der Steg des Zusatzprofils eine Nut entsprechend dem Querschnitt der Rippe des zweiten Gurtes auf und die Nutfläche ist mit der Rippenfläche verklebt.
- Damit wird ein homogenes Profil im Bereich der Verstärkung geschaffen, welches eine sehr hohe Lebensdauer und grosse Beständigkeit aufweist.
- Vorzugsweise sind die Breite und die Querschnittsform des Gurtes des Zusatzprofils gleich wie die Breite und Querschnittsform des zweiten Gurtes.
- Vorzugsweise ist die Höhe des Steges des Zusatzprofils grösser als die Höhe des Steges des Pfostens.
- Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren noch näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- den Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Pfosten; und
- Fig. 2
- den Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemässen Pfostens.
- In
Figur 1 ist der Querschnitt eines erfindungsgemässen Pfostens dargestellt, mit dem ersten Gurt 1, dem Steg 2 und den zweiten Gurt 3. Der erste Gurt 1 ist nach oben, zur Aussenseite hin, konvex gewölbt ausgeführt. Der Steg 2 ist verhältnismässig schmal in der Symmetrieachse des Profils angeordnet ausgeführt. Der zweite Gurt 3 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Damit wird eine im Wesentlichen H-förmige Querschnittsform gebildet, mit jeweils zwei seitlichen Nuten 4 resp. 5 mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt. - In diese Nuten 4 resp. 5 können flächige Bauelemente, beispielsweise Lärmschutzwände, eingebracht und fixiert werden. Diese Nuten 4 resp. 5 entsprechen in ihren Abmessungen denjenigen von herkömmlichen Stahlpfosten, so dass herkömmliche flächige Bauelemente eingesetzt werden können.
- In der üblichen Einbauanordnung wird der erste Gurt 1 in Richtung der Sichtseite beispielsweise einer Lärmschutzwand angeordnet. Durch seine konvexe Wölbung entspricht er auch optisch einem herkömmlichen Stahlpfosten, so dass eine Lärmschutzwand mit derselben optischen Wirkung aufgebaut werden kann wie mit herkömmlichen Stahlpfosten.
- Durch das sehr schmale Profil in Kunststoffbauweise wird bei leichtem Gewicht ein den Anforderungen genügende Festigkeit aufweisender Pfosten geschaffen. Dieser lässt sich einerseits einfach transportieren und handhaben und andererseits durch das geringe Gewicht auf einfach montieren. Durch die Eigenschaften des Materials, d.h. dem bevorzugten Einsatz von Vinylesterharz als Matrix und Glasfasern in Form von Flies, Matten und Rovings, wird auch eine enorm hohe Korrosionsbeständigkeit, beispielsweise in Bezug auf Feuchtigkeit, Luft, Erdreich und Beton, erzielt. Dies führt zu einer sehr hohen Lebensdauer derartiger Pfosten.
- Weiter wird gerade für den Einsatz bei elektrifizierten Bahnlinien die Gefährdung durch stromführende Leiter stark vermindert, da dieses Material resp. die Materialkombination den elektrischen Strom nicht leitet.
- Um eine genügendes Widerstandsmoment zu erreichen, wird vorzugsweise auf der nach Aussen weisenden Fläche des zweiten Gurtes 3 eine Rippe 6 ausgebildet. Die Rippe 6 weist im Querschnitt vorteilhaft eine nach Aussen verjüngende Trapezform auf.
- Beispielsweise beträgt die Breite des ersten Gurtes 1 eines derartigen Pfostens 180mm, während die Breite des zweiten Gurtes 3 lediglich 160mm beträgt. Die Höhe des Steges 2 zwischen den inneren Flächen der beiden Gurte 1 und 3 beträgt dabei ebenfalls 160mm, bei einer Wandstärke von lediglich 10mm. Die Wandstärke des zweiten Gurtes 3 beträgt dabei 12mm, während der erste Gurt 1 am Rand eine Wandstärke von 9mm aufweist und in der Mitte von 25mm. Die Rippe 6 weist an ihrem Fuss eine Breite von 30mm und an ihrer Spitze von 15mm auf. Die für die Verstärkung der Matrix eingesetzten Matten resp. Fliese werden vorzugsweise überdeckend angeordnet, womit die Bildung von Rissen in der Oberfläche des Profils resp. des Pfostens verhindert werden. Dies trägt ebenfalls zur guten Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit des erfindungsgemässen Pfostens bei.
- Vorteilhaft werden dem Matrixwerkstoff beständige Pigmente beigemischt, um eine einheitliche Färbung des Pfostens zu erreichen. Dabei kann die Färbung derart gewählt werden, dass der Pfosten optisch praktisch nicht von den herkömmlichen Stahlpfosten zu unterscheiden ist. Damit eignen sich die erfindungsgemässen Pfosten vorteilhaft auch für den Ersatz resp. Austausch von herkömmlichen Stahlpfosten, ohne dass eine optische Beeinträchtigung durch andere Farb- resp. Formgebung in Kauf genommen werden muss.
-
Figur 2 zeigt noch eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemässen Pfostens mit einem am zweiten Gurt 3 angeordneten im Querschnitt T-förmigen Zusatzprofils 7 mit einem Steg 8 und einem Gurt 9. Der Steg 8 ist über eine Nut 8', welche im Querschnitt der Rippe 6 entspricht, mit der Rippe 6 des Pfostens verbunden. Vorteilhaft wird der Steg 8 mit der Rippe 6 verleimt. Das Zusatzprofil 7 wird vorzugsweise nur im unteren Bereich eines Pfostens angeordnet, um die dort auftretenden hohen Kräfte aufzunehmen und eine steife Konstruktion zu gewährleisten. - Vor der Sichtseite her, d.h. in der
Figur 2 von oben her gesehen, weist das Profil ein optisch identisches Aussehen aus wie das Basisprofil nachFigur 1 .
Claims (10)
- Pfosten für die Befestigung von flächigen Bauelementen, dessen eines Ende im Boden in einem Fundament einsetzbar ist und das andere Ende frei vom Boden absteht, sowie seitliche Nuten (4, 5) für die Aufnahme der Bauelemente aufweist, wobei der Pfosten einen im Wesentlichen H-förmigen Querschnitt mit zwei aussen liegenden Gurten (1;3) und einem die Gurten (1;3) verbindenden Steg (2) aufweist, wobei der erste Gurt (1) eine nach Aussen konvexe Wölbung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gurt (3) im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt mit einer im Bereich des Steges (2) nach Aussen weisenden Rippe (6) aufweist, und wobei der Pfosten aus faserverstärktem Kunststoff besteht.
- Pfosten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff einen Vinylesterharz als Matrix und Glasfasern als Verstärkungsmaterial aufweist, vorzugsweise in Form von Flies, Matten und Rovings.
- Pfosten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial überdeckend angeordnet ist und die Matrix mit Pigmenten versetzt ist.
- Pfosten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (6) einen dreieckigen oder trapezförmigen Querschnitt mit nach Aussen verjüngendem Querschnitt aufweist.
- Pfosten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Steges (2) etwa der Breite des zweiten Gurtes (3) entspricht, wobei der erste Gurt (1) vorzugsweise eine grössere Breite als der zweite Gurt (3) aufweist.
- Pfosten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Flächen des Steges (2) mit einem Radius in die Gurten (1;3) übergehen.
- Pfosten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gurt (3) wenigstens bereichsweise mit einem einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisenden Zusatzprofil (7) verbunden ist.
- Pfosten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (8) des Zusatzprofils (7) eine Nut entsprechend dem Querschnitt der Rippe des zweiten Gurtes aufweist und die Nutfläche mit der Rippenfläche verklebt ist.
- Pfosten nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite und die Querschnittsform des Gurtes (7) des Zusatzprofils gleich sind wie die Breite und Querschnittsform des zweiten Gurtes (3).
- Pfosten nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Steges (7) des Zusatzprofils grösser ist als die Höhe des Steges (5) des Pfostens.
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