EP3728743A1 - Polygonales spriesssystem mit knotenpunkten zur aussteifung von baugruben - Google Patents

Polygonales spriesssystem mit knotenpunkten zur aussteifung von baugruben

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EP3728743A1
EP3728743A1 EP18833420.5A EP18833420A EP3728743A1 EP 3728743 A1 EP3728743 A1 EP 3728743A1 EP 18833420 A EP18833420 A EP 18833420A EP 3728743 A1 EP3728743 A1 EP 3728743A1
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EP
European Patent Office
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polygon
excavation
node
elements
steel
Prior art date
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Application number
EP18833420.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3728743B1 (de
Inventor
Markus MARTI
Juan OLAVARRIA
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Meier+jaggi AG
Original Assignee
Meier+jaggi AG
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Publication date
Application filed by Meier+jaggi AG filed Critical Meier+jaggi AG
Publication of EP3728743A1 publication Critical patent/EP3728743A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3728743B1 publication Critical patent/EP3728743B1/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits

Definitions

  • the present invention relates to a spraying system for the stiffening of construction pits in the form of a convex polygon or polygon segment comprising at least one concrete pressure element with assembly table, a method for producing the spraying system, as well as the use of the spraying system.
  • a wall protection for example with a sheet pile wall. This prevents uncontrolled collapse of soil and allows substantially vertical side walls of the excavation.
  • Such fuses are often subjected to tremendous pressure from the soil. So that the wall protection does not collapse, this must be fixed, for example by means of ground anchors in the ground. If such ground anchors are not possible or not suitable, a so-called sprouting, also called bracing or stiffening of the wall, is created. Thus, the pressure from the ground side counterpressure is countered to keep the wall protection vertical and prevent bending or even collapse of the wall protection.
  • Springs known today are linear bars or girders.
  • EP 2 453 062 A1 describes a method and a modular system for spraying the lateral surfaces of an excavation pit.
  • the system comprises various modules which can be assembled as required because of their standardized coupling connections.
  • Several modules together form a linear spritz structure, which also comprises at least one adjustable tension module and an end fitting.
  • the Tension module allows the insertion of a press to give the necessary pressures to the spray. It is also possible that the spray structure is mounted in the corner of the excavation orthogonal to the walls.
  • linear Spr wool initialten is used, which are arranged in parallel in the excavation each other. This leads to a relatively narrow grid on a variety of Spriess- constructions. This complicates the excavation of the excavation, since the construction equipment must not touch the spit structures during work and maneuvering the construction vehicles. Also, the narrow grid makes it difficult to lower and hoist construction vehicles, excavated material and other loads.
  • the CN 204 298 832 U discloses a horizontal support structure with concentric circular frame for deep excavations.
  • the supporting structure is made entirely of reinforced concrete. It is suitable for producing very large diameter spits.
  • the intersections resulting from the production are not separate elements, but they are created together with the whole structure in reinforced concrete and thus on site.
  • it is first necessary to laboriously create a reinforcement of the entire structure by means of reinforcing iron. Subsequently, the reinforcement is shuttered by means of formwork elements and filled with concrete, whereby a steel-concrete composite is obtained.
  • After use of the reinforced concrete structure it must be degraded with great effort, the degraded parts of the structure are not or only with great effort recyclable.
  • the proposed support structure can not be tensioned, whereby a larger number of vertical beams and side struts is needed.
  • the problem is in addition to the complex production and the concrete shrinkage, which can lead to cracks and thus weak points in the reinforced concrete structure.
  • the object of the present invention is therefore to provide a spraying system which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the spraying system is to be able to be set up quickly and in a simple manner and be dismantled again after its use.
  • the spray system should allow the largest possible contiguous opening of the excavation and thereby allow a free vertical transport of loads such as excavated material, building materials and construction equipment through this opening. In this case, the spray system should be used both for excavations in solid soil such as soil, rocks, etc.
  • the Spriesssystem should be designed so that the lowest possible number of vertical, rammed into the ground stand is necessary to allow, inter alia, the free movement of construction equipment as much as possible.
  • the sprinkler system should also be able to be tensioned to protect adjacent excavation walls - for example, near roads, railroad tracks or buildings - even against the slightest changes in movement. Also, most of the spray system should be reusable after its removal.
  • a spraying system (1) for stiffening excavations (2) with minimal hindrance in the excavation area of the excavation (2) by the stiffening wherein the spraying system (1) with at least one spurt in the form of a convex polygon or polygon segment Sides and corners (3), characterized in that the spraying system (1) comprises at least one Polygonrouselement (31) made of steel, at least one further steel element and at least one concrete pressure element (6) with mounting table (11).
  • a lateral formwork for the production of the concrete pressure element (6) is created, wherein the polygon side member (31) and the further steel element are used as part of the formwork and intervening pages are covered by further formwork elements, c) the lateral formwork is filled with concrete and the concrete is cured, whereby a concrete pressure element (6) is formed, and d) the other formwork elements are optionally removed after curing of the concrete.
  • the inventive and inventively obtained Spriesssystems (1) for the construction of pits (2) wherein the excavation wall (21) of the excavation (2) is a provisional demarcation to the soil and / or to a body of water and / or in order to obtain with the spraying system (1) a minimal obstruction in the excavation area of the excavation (2), in particular a minimum of obstruction in the construction industry and building ancillary industry in the excavation (2).
  • the inventive novel spraying system (1) the process according to the invention and the use according to the invention have a large number of advantages.
  • the spraying system (1) can be created very quickly and efficiently compared to known spraying system.
  • Most of the individual components can be created at the factory and dimensioned correctly, which means that most components only have to be assembled modularly on the construction site.
  • the concrete pressure elements (6) used according to the invention can be produced quickly and without much effort on site.
  • the shape of the concrete pressure elements (6) to be exhibited is accurately obtained with the corresponding dimensions and angles in a simple manner.
  • the spraying system (1) and the spraying system (1) obtained according to the method have a very large contiguous opening to the excavation (2). A comparably large opening can not be achieved with conventional tensionable spraying systems.
  • the spraying system (1) according to the invention and the spray system (1) used according to the invention can surprisingly absorb the forces acting on the spraying system (1) surprisingly well. So it can also - compared to conventional systems - a lighter spray with less wall thickness and weight can be used. This leads to positive effects such as fewer transports and a faster establishment and reduction of the sprouting.
  • the modular structure of the Spriesssystems (1), inter alia, with the nodes (32, 32 ', 42) and the optional wedges (10) allows in most cases right angles and connections. This is the case in particular when the nodal points (32, 32 ', 42) and wedges (10) are designed as a concrete pressure element (6).
  • the spraying system (1) has a much greater sustainability.
  • Various components of the spraying system (1) can also be prefabricated outside the construction site, whereby the spraying system (1) is constructed faster and the construction time is shortened.
  • the spray system (1) can be disassembled quickly and easily after use, with at least most of the components can be reused. Consequently, the spraying system (1) and the method of deploying the spraying system - compared to known spraying systems - are more ecological and economical.
  • the spraying system (1) can be tensioned in a simple manner by inserting a tensioning element into the polygon or polygon segment (3, 3 ') and subsequently pressing it.
  • pressure can be exerted on the excavation wall (21) so that it does not move in the direction of the excavation (2).
  • This is particularly important if the terrain area next to the excavation (2), and thus also the excavation wall (21), laterally not by a few centimeters in the direction of the excavation (2) may move - for example, if the excavation in near a road, railroad track and / or building.
  • the spraying system (1) may also comprise two or more polygons or polygon segments (3), which are arranged side by side and interconnected to increase stability.
  • the construction works in the range of a first polygon or polygon segment (3) can be forced, whereby the first polygon or polygon segment (3) can be removed earlier to continue the construction work.
  • the second and the further polygons or polygon segments (3 ') can nevertheless persist.
  • this approach allows the same workers to move from one polygon region to the second, and then to other polygon regions. This procedure is often desired by the site manager and has many advantages.
  • the excavation (2) is a pit in the solid soil and is thus obtained by the removal of excavated material in the form of soil, rock, etc.
  • a fixing device (7) with fewer elements is required compared to the prior art. This is particularly the case when used as a fixing device (7) rammed into the ground stand (71) be used, which must be used in much smaller numbers per unit area. This gives the drivers of construction vehicles such as excavators, tractors or dumpers a much larger free driving surface.
  • an excavation (2) is obtained with minimal obstruction in the excavated area, which allows, among other things, a free vertical transport of loads such as excavated material, building materials and construction machinery.
  • the ancillary building industry is much less affected, for example, when laying the sewer or electrical pipes in the underground.
  • the lesser number of uprights (71) that must be toughened during construction results in fewer penetrations in the structure to be built. Accordingly, when dismantling the spraying system (1), fewer stands (71) have to be removed and consequently fewer penetrations have to be closed. If the excavation (2) an excavation as delimitation in or to waters in which water is pumped as excavated material from the excavation, with the inventive and inventively produced Spriesssystem (1) creates a novel, easy to produce and with little effort delimitation to the body of water become.
  • the demarcation to the body of water is designed as a construction pit wall (21) which directly adjoins the polygon or polygon segment (3) of the spraying system (1).
  • a cofferdam which is used today for the delimitation of waters and which has two walls at a distance of several meters with intervening filler
  • the inventive Spriesssystem (1) only one wall, ie a pit wall (21) without filler needed. This saves the time-consuming and cost-intensive transport of the filling material to the construction site and then away from the construction site again.
  • excavation pits (2) are understood to mean a larger depression of a terrain surface caused by humans in order to create a building.
  • Suitable terrain surfaces are, for example, solid soil such as earth, rocks, etc. and / or waters and the building can be a building construction, for example a building, or a civil engineering, for example a tunnel. So excavation pits (2) in the solid soil by removing excavated material such as soil, rock, etc., and / or as delimitation in or to waters in which water is pumped as excavated material from the excavation, created.
  • an excavation (2) is arranged at an angle, it typically comprises at least 3, often at least 4, excavation walls (21), which are secured by means of suitable protection, ie by spraying, in order to prevent collapse of the lateral soil or rock.
  • the excavation (2) - and thus the excavation wall (21) - can also be arranged rounded, for example, as a delimitation in or to waters.
  • the term excavation (2) does not mean trenches whose excavation walls are secured, for example, by means of telescopic struts.
  • a trenching device is described in US-A-2017/0002538. This is not suitable for construction pits (2) in the context of the present invention, neither for construction pits in solid ground nor for excavations in waters.
  • the excavation wall (21) is the demarcation of the excavation (2). In general, the excavation wall (21) is secured by means of suitable protection to prevent collapse and / or erosion of the excavation wall (21).
  • Non-limiting examples of suitable hedges include bulkhead wall, scaffold wall, building wall, trench wall, bored pile wall and sheet piling based on a plurality of bung elements, in many cases comprising the sheet piling comprising a plurality Bung elements is preferred.
  • These fuses are often rammed vertically in a variety of juxtaposed elements in the ground.
  • Longarinen (22) are elongated elements, which are usually attached horizontally to the excavation wall (21). As a result, long arms (22) connect a multiplicity of elements arranged vertically next to one another for securing the construction pit wall (21). Thus, longarins (22) distribute a force on them over a larger area of the excavation wall (21).
  • long arms (22) are made of steel and have, for example, an H-profile, ie they are designed as H-beams.
  • Long araines (22) are known to the person skilled in the art.
  • Larger excavation pits (2) can also have two or more sprouts, which are arranged side by side and / or vertically one above the other - and usually in parallel to each other horizontally.
  • the inventive spraying system (1) produced according to the invention and used according to the invention is understood as meaning a spraying comprising a convex polygon or polygon segment (3), which is arranged horizontally.
  • the spraying system (1) comprises the at least one horizontally arranged spraying in the form of a convex polygon or polygon segment and a fixing device (7) which is generally arranged in the vertical direction and which holds the polygon or polygon segment in a horizontal plane, ie fixes it.
  • the spraying system (1) can have, in addition to the polygon or polygon segment (3), ie in the same horizontal plane, one or more polygons or polygon segments (3) adjacent convex polygons or polygon segments (3 '). This is particularly helpful in oblong shaped pits.
  • the spraying system (1) may also include one or more outer polygon sections (4). In this case, the polygon section (4) is arranged outside the polygon (3, 3 ') - or a subarea thereof - or outside the polygon section (3, 3')
  • the spray system (1) is suitable for arbitrarily large and arbitrarily deep excavations (2), in particular for construction pits (2) with a width of about 20 meters and more.
  • excavation pits (2) with a width of 65 meters or more can also be equipped with the spraying system (1). This allows that typically all known today excavation pits (2) can be secured with the spraying system (1).
  • excavation pits (2) By juxtaposing two or more polygons or polygon segments (3, 3 ') both in the longitudinal direction of the excavation pit and optionally in its width, excavation pits (2) with very large dimensions can also be equipped with the spraying system (1) according to the invention. Accordingly, the length of the construction pits (2) can be a multiple of the width of the excavation (2). For example, a pit (2) may have a width of 100 meters or more and a length of 300 meters or more.
  • the spraying system (1) can also comprise two or more polygons or polygon segments (3, 3 ') and possibly polygon sections (4), which are typically arranged vertically above or below each other. It is preferred that a height distance of about 2 to 10 meters or more maintained between the polygons or polygon segments (3, 3 '), which also very deep excavations (2) can be easily secured.
  • the polygons or polygon segments (3, 3 ') may have the same and / or a different shape. If two or more polygons or polygon segments (3) are arranged vertically one above the other, they preferably have the same dimensions and thus the same shape. As a result, not only can the stands (71) - if any - be shared, but the vertical obstruction is minimized.
  • the inventive spray system (1) can be attached directly to the excavation wall (21) of the excavation (2).
  • an attachment in particular a longarine (22), is attached to the construction pit wall in the horizontal direction and on the fleas of the spraying system, to which the spraying system (1) is fastened. This allows a distribution of the pressure exerted by the spray system (1) pressure on the entire length of the excavation (2).
  • the inventive spraying system (1) for stiffening excavation pits (2) with minimal obstruction in the excavation area of the excavation (2) by the stiffening has at least one spraying in the form of a convex polygon or polygon segment with sides and corners (3).
  • the spraying system (1) comprises at least one polygonal side element (31) made of steel, at least one further steel element and at least one concrete pressure element (6) with a mounting table (11).
  • the spraying system (1) comprises a plurality of different modules, which are assembled on site.
  • the at least one further steel element comprises a polygon side element (31), a lateral pressure distribution element (5), a part of a construction pit wall (21) or a longarine (22) and / or a node (32) Shape of a polygonal steel element with at least 3 corners dar.
  • the spraying in the form of a convex polygon or polygon segment (3) comprises at least one node (32), at least one lateral pressure distribution element (5), a fixing device (7) comprising at least one stand (71). and / or a suspension device (72), as well as optionally a rotary joint (9) and / or a wedge (10), whereby the node (32) and / or the wedge (10) can also be designed as a concrete pressure element (6).
  • the excavation (2) in solid soil and the spraying system (1) delimits the excavation (2) with the excavation wall (21) of solid ground.
  • the excavation (2) in or on a body of water and the spray system (1) delimits the excavation (2) with the excavation wall (21) of water and possibly partially from solid ground.
  • the spraying system (1) has a very high flexibility, whereby the spraying system (1) can be optimally adapted to each individual excavation pit.
  • convex polygon (3) is understood to mean a closed polygon with a multiplicity of corners, ie nodal points (32), and with straight, ie linear, sides which connect the corners to one another. In this case, all or a large part, ie at least 70%, of the sides of the polygon (3) are designed as polygon side elements (31). In addition, the convex polygon (3) only has internal angles smaller than 180 °.
  • the polygon (3) typically comprises at least 5, preferably at least 10 or more sides. For larger construction pits (2), the convex polygon (3) can also have 30, 50 or more sides. In addition, the polygon (3) usually has the same number of corners as pages.
  • the convex polygon (3) comprises a plurality, ie typically at least 5, nodes (32), at least one polygonal element (31) made of steel, at least one further steel element and at least one concrete pressure element (6) with assembly table (11), wherein at least one node (32) is designed as a concrete pressure element (6).
  • a part of the construction pit wall (21) or the longarine (22) can form one or more sides of the polygon (3).
  • the term convex polygon segment (3) is understood to mean part of the convex polygon (3).
  • the polygon segment (3) is not closed, but has a beginning and an end.
  • the convex polygon segment (3) comprises at least one corner with two straight sides, ie at least one node (32), at least one polygon side element (31) made of steel and at least one further steel element.
  • the convex polygon segment (3) comprises at least one concrete pressure element (6) with a mounting table (11), wherein the concrete pressure element (6) can represent the - or at least one - node (32).
  • the convex polygon segment (3) is used in a preferred embodiment in construction pits, which are a delimitation to waters. Since the convex polygon (3) and the convex polygon segment (3) differ only in the closed or open form, they are collectively referred to as a convex polygon or polygon segment (3), or just polygon or polygon segment (3).
  • the inventive spraying system (1) clearly differs from the spraying system disclosed in KR-B-101 474 515. Because this connects only excavation walls with a linear element with each other, with all corners of the polygon are located on the excavation wall. Such spray systems are only suitable for small excavations in solid ground.
  • At least one side of the polygon or polygon segment (3) consists of a Polygon-element (31) and at least one other side consists of a further steel element, this one Polygon-element (31), a lateral pressure distribution element (5), a part of a construction pit wall
  • the convex polygon or polygon segment (3) is usually arranged horizontally, ie in a horizontal plane.
  • spraying system (1)
  • Swivel joint (9) are present, wherein the nodes (32) are preferably arranged on a mounting table (11), wherein the mounting table (11) on the fixing device (7), in particular on a stand (71), is attached.
  • the spraying system (1) additionally comprises a convex polygon or polygon segment (3 ') adjacent to the polygon or polygon segment (3) with at least two polygonal side elements (3T) made of steel and at least one node (32') and / or one outer polygon section (4) with at least two
  • Polygon side elements (41) made of steel and at least one node (42).
  • the convex polygon or polygon segment (3 ') is optional and is especially used for elongated pits. It is a polygon or polygon segment adjacent to the polygon or polygon segment (3) and usually arranged in the same horizontal plane as the polygon or polygon segment (3).
  • the polygon or polygon segment (3 ') can have the same or a different shape as the polygon or polygon segment (3), wherein the convex polygon or polygon segment (3') likewise only has internal angles which are smaller than 180 °.
  • convex polygon (3 ') is analogous to the polygon (3) a closed polygon with a plurality of corners, ie nodes (32'), and straight, ie linear, sides, ie Polygon shape (31 '), which the corners connect with each other, understood.
  • the polygon (3 ') typically comprises 5 or more pages.
  • the convex polygon (3 ') can also have 30, 50 or more sides.
  • convex polygon segment (3 ') is understood analogously to the polygon segment (3) to be a part of the convex polygon (3'). Thus, the polygon segment (3 ') is not closed, but has a beginning and an end.
  • the convex polygon segment (3 ') comprises at least one corner with two straight sides, i. at least one node (32 ') with two polygon side elements (3T).
  • the sides of the polygon or polygon segment (3 ') typically consist of one polygon side element (3T) per side, one or more sides of the polygon (3') being formed by a part of the construction pit wall (21) instead of the polygon side element (31 ') can be.
  • the outer polygon section (4) is optional and is arranged in particular for larger construction pits and outside the polygon or polygon section (3, 3 ') to reinforce the polygon or polygon section (3, 3') and surrounds a part of the polygon (3 , 3 ') or the polygon segment (3,3'), or a part thereof.
  • the polygon section (4) comprises two or more polygon side elements (41) and at least one node (42) connecting the polygon side elements (41).
  • the outer polygon section (4) if this is necessary to reinforce the polygon or Polygon segment (3, 3 ') - along the excavation wall (21) arranged and the polygon segment (3, 3 ') set back within the excavation (2), attached to a fixing device (7) and by means of Druckverteilimplantationn (5) - typically struts - connected to the outer polygon segment (4).
  • the polygon section (4) is used in particular where more than one polygon or polygon segment (3) is to be used due to the dimension of the excavation (2), but no further, for example, no second, adjacent polygon or polygon segment (3 ') fits , By inserting one or more polygonal sections (4), optimum excavation of the excavation (2) is obtained.
  • a polygon section (4) may, for example, have the size of half a polygon or polygon segment (3) or even consist of only two polygon lateral elements (41) and one node (42). If two or more polygons or polygon segments (3, 3 ') are used, the outer polygon section (4) is arranged outside the polygons or polygon segments (3, 3') and / or between the polygons or polygon segments (3, 3 ').
  • the polygon or polygon segment (3) of the inventive spraying system (1) comprises at least one - often also a multiplicity of - polygon side elements (31) made of steel.
  • the polygon or polygon segment (3 ') of the inventive spraying system (1) comprises at least one - often also a multiplicity of - polygon side elements (31') made of steel and the outer polygon section (4) comprises at least one - often also a multiplicity - Polygon side elements (41) made of steel.
  • the polygon side elements (31, 31 ', 41) may be identical or different in their dimensions.
  • Each polygon side element (31, 31 ', 41) forms one side, ie edge, of the convex polygon or polygon segment (3, 3') or of the outer polygon section (4).
  • the polygon side elements (31, 31 ', 41) form the connecting line of the individual corners of the convex polygon or polygon segment (3. 3'), or the end sides of the polygon segments (3, 3 ') respectively.
  • the outer polygon section (4), wherein selected sides of the polygon or polygon segment (3, 3 ') instead of a Polygon slope- element (31) through the or parts of the excavation wall (21) or Longarinen (22) may be formed
  • the Polygonsieri (31, 3T, 41) made of steel may have at their ends a pressure distribution plate (12), which typically adjacent to the nodes (32, 32 ', 42). This embodiment is particularly preferred if i) the Polygoncyanelement (31, 3T, 41) to a concrete pressure element (6), in particular in the form of a node
  • the polygon side elements (31) of the polygon or polygon segment (3), the polygon side elements (3T) of the optional adjacent polygon or polygon segment (3 ') and the polygon side elements (41) of the optional outer polygon section (4) can be used for the polygon or polygon segment (FIG. 3), the polygon or polygon segment (3 ') and the polygon section (4) each have identical or different dimensions.
  • the steel polygonal side elements (31, 3T, 41) have the same dimensions or are made of the same. Their lengths of the polygon side elements (31, 3T, 41) are essentially determined by the dimension and number of corners of the polygon or Polygon segment (3, 3 ') and the polygon section (4) determined and can be, for example 1 to 30 m.
  • Suitable non-limiting Polygon shape (31, 31 ', 41) include tubes, for example tubes with an outer diameter of 610 mm or 800 mm and a wall thickness of 16 mm or 20 mm, for example 610 x 16 mm or 800 x 20 mm, and / or H-beams, for example H-beams HEB 300 or HEB 600.
  • Suitable pipes and H-beams are commercially available and known to the person skilled in the art. It can also make the correct selection of polygon page elements (31, 3T, 41) for the respective polygons or polygon segments (3, 3 ') and polygon sections (4).
  • the ends of the Polygonconsettiver (31, 3T, 41) are preferably rectangular, which allows a simple, such as modular construction with rapid assembly and disassembly of the spray system (1). In addition, there is no waste because no miter needs to be created.
  • a pressure distribution plate (12) - typically made of steel - is attached to the respective end of the polygon side elements (31, 3T, 41), in particular welded.
  • This pressure distribution plate (12) advantageously also serves as part of the formwork for producing the concrete pressure element (6).
  • the nodes (32, 32 ', 42)
  • the node (32) forms a corner of the polygon or polygon segment (3)
  • the node (32 ') forms a corner of the polygon or polygon segment (3')
  • the node (42) forms a corner of the outer polygon section (4).
  • the nodes (32, 32 ', 42) connect two polygon page elements (31, 3T, 41) or a polygon page element (31, 31 ', 41) and a part of a construction pit wall (21) or longarine (22) with each other such that the polygon side elements (31, 3T, 41) or the polygon side elements (31, 3T, 41) and the part of a construction pit wall ( 21) or Longarine (22) are arranged angled to each other.
  • the node (32, 32 ', 42) also adjoins at least one pressure distribution element (5) by the forces acting on the node (32, 32', 42) in the direction of the construction pit wall (21), adjacent polygon or polygon segment (3 ') or outside Polygonabites (4) laterally and horizontally dissipate.
  • the node (32, 32 ', 42) is preferably i) as a concrete pressure element (6) and thus as a concrete node, ii) as a polygonal steel element with at least 3 corners, preferably with at least 4 corners, iii) in the form of a rotary joint (9), preferably with at least 2, in particular with 3, 4 or 5, rotatable
  • Joint parts, or iv) of a pipe or cylinder in particular as a stator (71) in the form of a steel tube or steel cylinder, formed and typically, particularly preferably, arranged on a mounting table (11).
  • the nodes (32, 32 ', 42) of a polygon or polygon segment (3, 3') and an outer polygon section (4) may all be the same or different.
  • at least one node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6) is formed.
  • The, ie at least one, node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6) is a particularly preferred embodiment.
  • the mounting table (11) with either a Equipped hole and pushed from above the stand (71) and fixed, or 2 or more parts of the side of the stand (71) fixed, in particular welded.
  • the polygonal side elements (31, 31 ', 41) and pressure distribution elements (5) adjoining the junction (32, 32', 42) have a pressure distribution plate (12) in the form of struts at their ends (see FIG. 8).
  • concrete may be concreted about the pipe or cylinder, typically through the pressure distribution plates (12) and optionally by means of further formwork elements, whereby a concrete pressure element (6) is produced to increase the stability of the junction with the adjacent elements (31, 31 ', 41, 5) increase.
  • the steel element is advantageously hollow except for necessary reinforcing struts in the inner region, whereby a large weight saving can be achieved.
  • Pressure distribution element (5) - for example in the form of struts - is used for the corresponding angle optimal polygonal steel element, which in many cases no wedge (10) must be used for optimum adjustment of the angle.
  • the connection between the Polygon, comprisen (31, 31 ', 41), Druckverteilettin (5) and the Steel element - advantageously on a mounting table (11) - preferably by means of welding.
  • the individual components, in particular the steel element used can be reused in a simple manner.
  • a non-limiting embodiment of a suitable node (32, 32 ', 42) in the form of a polygonal steel element is shown in FIG.
  • the swivel joint (9) preferably comprises at least 2, in particular 3 to 5, rotatable joint parts around the polygon sides, in particular the polygon side elements (31, 31', 41 ) and / or the construction pit wall (21) or Longarine (22), the pressure distribution elements (5), in particular struts, and / or optionally suspension carrier (73) to be interconnected.
  • the node (32, 32 ', 42) connects a polygon side element (31, 31', 41) to the excavation wall (21) or the longarine (22), the node (32, 32 ', 42) is preferably in the form of a welded one Connection or a pivot (9) between the Polygonmonielement (31, 31 ', 41) and the excavation wall (21) or the Longarine (22).
  • the excavation wall (21) or the longarine (22) also form the pressure distribution element (5).
  • the wedge (10) serves for the optimal adjustment of angles in the spraying system (1), in particular of angles of sides of the polygon or polygon segment (3, 3 '), of the outer polygon section (4) and / or of pressure distribution elements (5), in particular of struts.
  • the wedge (10) is preferably formed in the form of a concrete wedge, and thus in the form of a concrete pressure element (6). However, the wedge (10) can also be in shape a metal wedge present.
  • the wedge (10) is preferably arranged on a mounting table (11) and preferably adjoins a node (32, 32 ', 42).
  • the wedge (10) is preferably between
  • a polygon side element (31, 31 ', 41) and a node (32, 32', 42) in the form of a polygonal steel element with at least 3, in particular at least 4 corners,
  • the wedge (10) is a concrete wedge, i. a concrete pressure element (6), and is made on site, whereby the size and angle of the wedge (10) can be optimally adapted to the specific circumstances.
  • the wedge (10) is a metal wedge, it is preferably manufactured at the factory and, for example, at different angles and different sizes, whereby the wedge (10) with the most optimal angle can be used if required.
  • Metal wedges have the advantage that are delivered to the construction site in finished construction and can be removed and reused after using the Spriesssystem (1). This saves time and material.
  • a non-limiting embodiment of a wedge (10) is shown in FIG.
  • Pressure distribution plates (12) are preferably arranged at the ends of polygon side elements (31, 31 ', 41) or pressure distribution elements (5) - for example struts. By the pressure distribution plates (12), the forces acting from the Polygon touch electroden (31, 31 ', 41) or the pressure distribution elements (5) on the nodes (32, 32', 42), evenly over a larger area, in particular the lateral Surface of the nodes (32, 32 ', 42), distributed.
  • the pressure distribution plates (12) are typically planar - for example rectangular - steel plates with a thickness of typically 3 to 5 cm.
  • the ends of the polygon side elements (31, 31 ', 41) and pressure distribution elements (5) have pressure distribution plates (12) in particular when they adjoin a concrete pressure element (6). Then the pressure distribution plates (12) additionally serve as formwork element in the Fier ein of the concrete pressure element (6). In this case, a mechanical attachment of the pressure distribution plate with the concrete is usually not necessary.
  • the concrete pressure element (6) is understood to mean a concrete connection element which connects at least two steel elements to one another.
  • the concrete is preferably not a reinforced concrete, i. he typically has no reinforcement.
  • Is the excavation (2) in a solid surface is at least one inventively used steel pressure element (6), preferably the plurality, ie more than 50%, in particular more than 70%, the Steel pressure elements (6), not arranged on the excavation wall (21).
  • the steel pressure elements (6) which are not arranged on the excavation wall (21), located within the excavation (2), ie typically on a mounting table (11) which on the fixing device (7), on a polygon side member (31 , 31 ', 41) or attached to a pressure distribution element (5) in the form of a strut.
  • the concrete pressure element (6) represents a node (32, 32 ', 42) and preferably connects two polygon side elements (31, 31', 41) and at least one lateral pressure distribution element (5) to one another,
  • the concrete pressure element (6) constitutes a wedge (10) and preferably connects a polygon side element (31, 31 ', 41) to a node (32, 32', 42) in the form of a polygonal steel element with at least 3 corners, and / or
  • the concrete pressure element (6) connects a side region of a polygon side element (31, 31 ', 41) or a pressure distribution element (5) in the form of a strut with a further steel element, in particular the end of a pressure distribution element ( 5) and thus typically the end of a strut.
  • the concrete pressure element (6) is arranged on the assembly table (11) and the concrete pressure element (6) connects a polygon side element (31, 31 ', 41 ) with at least one further steel element of the polygon or polygon segment (3).
  • the ends of the at least one polygon side element (31, 31 ', 41) adjoining the concrete pressure element (6) and / or the at least one lateral pressure distributing element (5) have a pressure distribution plate (12). which also as a formwork element in the production of
  • Concrete pressure element (6) can serve.
  • the concrete pressure element (6) is preferably used in situ, i. produced on the site after the at least two steel elements on a mounting table (11) are arranged correctly.
  • the regions of the steel elements which are adjacent to the concrete element (6) to be created advantageously have pressure distribution plates (12) which serve as a formwork element for producing the concrete element (6).
  • other formwork elements can be attached, for example by a metal plate to the mounting table (11) is welded.
  • the created formwork is poured out with concrete and the concrete is hardened. This gives the concrete pressure element (6) exactly the correct angle and the required distances between the adjacent Polygonasticettin (31, 31 ', 41) and / or Druckverteilettin (5).
  • the at least two steel elements can be connected together as best as possible.
  • the concrete pressure elements (6) have a sufficiently high stability and an additional mechanical fastening of the pressure distribution plate (12) with the concrete is generally not necessary.
  • suitable concrete pressure elements (6) are shown in FIGS. 6a-c.
  • assembly table (11) is understood to mean a substantially planar surface on which elements of the inventive spraying system (1) can be placed.
  • suitable Elements comprise polygon side elements (31, 31 ', 41), junctions (32, 32', 42), in particular nodal points (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6), pressure distribution elements (5), in particular in the form of struts , Wedges (10) and optionally clamping elements (8) with fitting (81).
  • the assembly tables (11) serve in particular as a base, ie as a lower formwork element, for the concrete pressure elements (6).
  • the mounting tables (11) are typically planar - for example rectangular or round - steel plates with a thickness of typically 2 to 3 cm.
  • the assembly tables (11) are preferably attached to the fixing device (7), in particular on or on uprights (71) - in particular welded.
  • the polygon or polygon segment (3, 3 ') or the outer polygon section of the inventive spraying system (1) obtained according to the invention comprises at least one tensioning element (8) with fitting (81) whereby the polygon or polygon segment ( 3, 3 ') or the outer polygon section (4) has a tension, wherein the clamping element (8) with fitting (81) preferably between a polygon side element (31, 31', 41) and a node (32, 32 ', 42) is arranged.
  • a tensioning element (8) is used in particular when the excavation wall (21) must not move laterally in the direction of excavation (2) - for example, when the excavation (2) created near a road, a railroad track and / or a building becomes.
  • the spraying system (1) presses the construction pit wall (21) sufficiently high forces against that the excavation wall (21) is stable and does not collapse.
  • a clamping element (8) is preferably arranged between one end of a polygon side element (31, 31 ', 41) with a pressure distribution plate (12) and a node (32, 32', 42).
  • the clamping element (8) is preferably between
  • a node 32, 32 ', 42
  • a pressure distribution element (5) for example a strut, and / or
  • the tensioning element (8) is produced by
  • fitting pieces (81) are provided, wherein as fitting pieces (81) are spacers in the form of steel plates with the length X and the desired width, or suitable metal wedges, which can be wedged against each other in the press niche,
  • fitting pieces (81) are inserted into the press niche, wherein the fitting pieces (81) preferably with the adjacent steel elements, in particular the pressure distribution plates (12) of the node (32, 32 ', 42) and the Polygonmonielement (31, 3T, 41) and / or the Pressure distribution element (5) in the form of a strut, be welded, as well
  • FIG. 1 A non-limiting embodiment of a suitable clamping element (8) with fitting pieces (81) is shown in FIG.
  • the hinge (9), i. Joint (9) comprises at least two rotatable joint parts, which are interconnected, for example with a bolt.
  • the rotating parts of the rotary joint (9) can be rotated around the bolt, for example up to an angle of +/- 90 °.
  • the rotary joint (9) is preferably i) as a node (32, 32 ', 42) and / or ii) designed as a connecting piece. If necessary, the swivel (9) - after the Spriess system (1) is arranged ready and the angles of the hinges (9) are set correctly, stiffened, for example by means of welding or a suitable bolt.
  • the rotary joint (9) preferably comprises at least 2, in particular 3 to 5, rotatable joint parts around the polygon sides, in particular the polygon side elements (31, 31', 41). and / or the construction pit wall (21) or longarine (22), the pressure distribution elements (5), in particular struts, and / or optionally suspension carrier (73) to be interconnected, for example by means of welding and / or screws.
  • the rotary joint (9) is designed as a connecting piece, the rotary joint (9) preferably comprises 2, 3 or 4 rotatable joint parts and connects, for example by means of welding and / or screws, typically
  • a node 32, 32 ', 42 having at least one pressure distribution element (5), for example in the form of struts (5),
  • Suitable hinges (9) are known in the art and either commercially available or can be easily made. They can be made of solid steel and / or round steel. A non-limiting embodiment of a suitable pivot (9) is shown in Fig. 11 a and Fig. 11 b.
  • the inventive spraying system (1) produced according to the invention and used according to the invention has a plurality of pressure distribution elements (5).
  • the pressure distribution elements (5) connect the nodes (32, 32 ', 42) to a construction pit wall (21) and / or to another pressure distribution element (5).
  • typically at each node (32, 32 ', 42) of the polygon or polygon segment (3, 3') or of the outer polygon section (4) typically at least one pressure distribution element (5).
  • the pressure distribution elements (5) are preferably arranged horizontally. The person skilled in the art knows due to the individual spraying system (1) and the respective excavation (2) in what form and number the pressure distribution elements (5) are necessary.
  • the pressure distribution elements (5) distribute the forces acting on the nodes (32, 32 ', 42) optimally sideways, i. in the plane of the polygon or polygon segment (3) to the outside and thus of the polygon or polygon segment (3) in the direction of the construction pit wall (21).
  • the Druckverteil- element (5) as a link between the polygon or polygon segment (3, 3 ') or the outer polygon portion (4) and the adjacent to the pit (2) terrain, i. solid soil such as soil, rocks, etc. and / or waters.
  • the area adjacent to the excavation (2) exerts the necessary counter-pressure so that the spray system (1) can fulfill its function.
  • the pressure distribution element (5) is usually a horizontal strut, ie a linear steel element. If the junction point (32, 32 ', 42) borders on the construction pit wall (21) or on the longarine (22), the construction pit wall (21), longarine (22) and / or a stand (71) of the fixing device (7) constitute the This is especially the case when the excavation wall (21) represents at least one side of the polygon or polygon segment (3, 3 ').
  • the fixing device (7) preferably comprises at least one stand (71) which is arranged on the construction pit wall (21) and / or is part of the construction pit wall.
  • the lateral pressure distribution elements (5) in the form of struts are preferably in the form of tubes and / or Fl-carrier.
  • the length of the struts depends essentially on the distance from the respective node (32, 32 ', 42) to the excavation wall (21), to the node (32', 42) resp. to another pressure distribution element (5), for example a strut.
  • Struts may have lengths of, for example, about 0.5 meters to 10 meters or more.
  • Suitable tubes and H-beams are commercially available and known to those skilled in the art. He can also make the correct choice of struts.
  • a pressure distribution plate (12) made of steel is preferably fastened to the respective end of the pressure distribution elements (5), in particular welded.
  • This pressure distribution plate (12) advantageously also serves as part of the formwork for producing the concrete pressure element (6).
  • the Fixing Device (7) The inventive spraying system (1) produced according to the invention and used according to the invention has a fixing device (7).
  • the fixing device (7) fixes the parts of the spraying system (1) arranged in the horizontal plane, in particular the convex polygon or polygon segment (3, 3 '), the outer polygon section (4) and the pressure distribution elements (5), in particular in the form of struts.
  • the fixing device (7) in the form of a plurality of fixing elements such as uprights (71), a suspension device (72) with Auf vonuzan (73) and / or one or more abutment before, with stands (71) are often particularly preferred.
  • the suspension device (72) can be used in smaller spraying systems (1) or selectively in one or more subregions of a spraying system (1).
  • Abutments are preferably used when at least one polygon segment (3, 3 ') - for example, as a delimitation to a body of water - is used.
  • the ends of the at least one polygon segment (3, 3 ') are fastened to abutments in the ground, in particular concreted, drilled, rammed - often in the form of a concrete and / or steel anchorage.
  • the fixing device (7) in the form of the uprights (71) and the suspension device (72) is preferably arranged in the region of the nodal points (32, 32 ', 42), mounting plates (11) typically being fastened to the fixing device (7) on which the node points (32, 32 ', 42) are arranged.
  • the fixing device (7) in the form of abutments is preferably fastened to the ends of the polygon side elements (3, 3 ').
  • the fixing device (7) comprises stands (71), these are anchored in the underground of the excavation (2).
  • the stands (71) are rammed into the subsoil of the excavation (2) in such a way that they are stable and preferably lie in the area of the junctions (32, 32 ', 42) which are typically supported by the uprights (71) come.
  • assembly tables (11) are preferably arranged, on which the nodes (32, 32 ', 42), ends of Polygonasticmaschinen (31, 3T, 41) and optionally ends of struts are arranged.
  • the fixing device (7) comprises at least one stand (71) and if the excavation (2) is located in a solid foundation, the at least one upright (71) is not arranged on the construction pit wall (21). If the fixing device (7) comprises a plurality of uprights (71), then all uprights (71) - or at least the majority, ie more than 50%, in particular more than 70%, of the upright (71) - are not attached to the construction pit wall (21st ) arranged.
  • Suitable stands (71) are known to the person skilled in the art. They are typically rammed into the ground using suitable construction machinery. Preferred stands (71) are in the form of tubes and / or Fl-beams. The length of the stand (71) depends essentially on the depth of the excavation (2) after completion of the excavation work and on the ground. Preferred non-limiting stands (71) include tubes, H-beams, i. Wide flange beam, in particular made of section steel according to EN 10034, DIN 1025-3 (HEA), DIN 1025-2 (HEB) and / or DIN 1025-4 (HEM), as well as sheet pile profiles, i. Sheet piling. Suitable stands (71) are commercially available and known to those skilled in the art. He can also make the correct selection of the stands (71) for the different spraying systems (1).
  • the fixing device (7) comprises a suspension device (72), by means of the suspension device (72) the spraying system (1) and thus the polygon or polygon segment (3, 3 ') and / or the outer polygon section (4) - or a subregion thereof - On a rigid and massive area of the excavation wall (21), Longarine (22) and / or outside the excavation (2), for example, on a rock or a wall of a neighboring building, suspended, ie fixed. This fixation takes place - in the vertical direction - above the spray system to be fixed (1).
  • the fixing device (7) comprises at least one stand (71) and if the excavation (2) is located in a solid foundation, the at least one upright (71) is not arranged on the construction pit wall (21).
  • the fixing device (7) comprises a plurality of uprights (71), then all uprights (71) - or at least the majority, ie more than 50%, in particular more than 70%, of the upright (71) - are not attached to the construction pit wall (21st ) arranged.
  • the suspension device (72) typically comprises at least one suspension support (73) which connects the suspension device (72) with the part of the spray system (1) arranged in the horizontal plane. If the fixing of the suspension device (72) is arranged above the spray system (1) to be fixed, the suspension supports (73) are subjected to tension. If the fixing of the suspension carrier (73) on the side of the construction pit wall (21) is arranged below the spraying system (1), the suspension carriers (73) are subjected to pressure.
  • the at least one suspension carrier (73) of the suspension device (72) connects a fastening element of the suspension device (72) with selected elements of the spray system (1), in particular node points (32, 32 ', 42) and / or assembly tables (11).
  • the polygons or polygon segment (3, 3 ') and / or the outer polygonal section (4) are connected to the excavation wall (21), the longarine (22) and / or a rigid and solid area outside the excavation (2) .
  • the attachment of the suspension carrier (73) is preferably carried out with swivel joints (9), wherein other, typically known, types of attachment such as welded joints can be used.
  • the suspension brackets (73) have, for example, an angle of 30 ° to 60 °, in particular an angle of 40 ° to 50 °, relative to the horizontal plane of the spray system (1) on.
  • Preferred suspension carriers (73) are in the form of tubes and / or H-beams. Suitable tubes and H-beams are commercially available and known to those skilled in the art. He can also make the appropriate choice.
  • a suspension device (72) is particularly suitable for areas of the spray system (1) which are located in the vicinity of the construction pit wall (21), for example up to a distance from the excavation wall (21) of about 20 m, in particular about 10 meters , Are nodes (32, 32 ', 42) not connected to the suspension device (72) - for example, with a diameter of the excavation of greater than 50 meters, in particular greater than 30 meters - the nodes (32, 32', 42) preferably by means of Stand (71) stabilized.
  • the method for producing the spraying system (1) according to the invention and used according to the invention comprising at least one concrete pressure element (6) with assembly table (11) comprises the following steps: a) the end or a side region of at least one polygon side element (31, 31 ', 41) and at least one further steel element and / or the end of at least one further steel element on the mounting table (11),
  • the production of the at least one concrete pressure element (6) takes place in the same manner, regardless of whether the concrete pressure element (6) has a node (32, 32 ', 42), a wedge (10) or a side region of a polygon side element (31, 31 ', 41) or a pressure distribution element (5) in the form of a strut with a further steel element, in particular the end of a pressure distribution element (5), connects.
  • a mounting table can also be attached to the corresponding side region of the polygon side element (31, 31 ', 41) or the strut arranged, in particular welded, are.
  • the production of the concrete pressure element (6) according to the present invention is simple and efficient for the person skilled in the art.
  • the concrete can be a handy concrete.
  • the concrete pressure element (6) produced according to the method according to the invention already after 3 days has a sufficiently high strength that it can withstand the forces acting on the spray system (1), whereby it can be loaded.
  • the individual angles and distances can be set correctly in a simple manner.
  • the concrete pressure element (6) produced in this way has a sufficiently high stability and mechanical attachment of the preferably used pressure distribution plate (12) to the concrete is generally not necessary.
  • the excavation (2) of the spraying system (1) constitutes an excavation (2) in solid ground, wherein additionally - created at least one excavation wall (21) of the excavation (2) and preferably the excavation (2) is at least partially excavated,
  • the fixing device (7) comprising stand (71) and / or the suspension device (72) is arranged,
  • nodes (32, 32 ', 42) interconnect, preferably at least one node (32, 32', 42) as
  • the excavation (2) is completely excavated, where appropriate, one or more lower-lying polygons or polygon segments (3, 3 ') and optionally one or more outer polygon sections (4) are created.
  • the Baugrubenab gleich is created in a known manner, for example by means of ramming of sheet pile sections in the soil, whereby the excavation wall (21) is formed. This prevents the collapse of lateral soil or rock into the excavation pit.
  • the area within the created excavation wall (21) is excavated in a known manner up to a first, planned excavation level.
  • the latter corresponds to the excavation depth, where the - possibly uppermost - Spriesssystem (1) is created.
  • the expert can calculate the optimum level.
  • longarines (22) are attached in horizontal alignment to the construction pit wall (21) at the level of the spray system (1) to be created.
  • the excavation may be in solid form such as soil and / or rock, or in liquid form such as water,
  • the fixing device (7) comprising the uprights (71) and / or the suspension device (72) is arranged, wherein preferably the uprights (71) are rammed into the ground at selected, predefined locations so that they are connected horizontally can.
  • the person skilled in the art knows how to set the level correctly and what tolerances are allowed.
  • the suspension device (72) at selected locations on the excavation wall (21) and / or outside the excavation (2) is attached.
  • mounting tables (11) are fastened to the fixing device, ie typically on and / or on the uprights (71) and / or on the suspension device (72).
  • the mounting tables (11) are usually made of a steel plate, for example, with a thickness of 30 mm.
  • the size, ie the surface, of the assembly table (11) is usually dimensioned such that both the node (32, 32 ', 42) and the ends of the at the node (32, 32', 42) to be fastened polygon - Side elements (31, 3T, 41) and pressure distribution elements (5) such as struts on the mounting table (11) can be placed to then create the compounds and / or to create a concrete pressure element (6).
  • the assembly table (11) usually has larger dimensions than the node thereon (32, 32 ', 42).
  • the polygon side elements (31, 3T, 41) and pressure distribution elements (5) are arranged on mounting tables (11) be that the ends of the Polygon shape (31, 31 ', 41) and the ends of the Druckverteilimplantation (5) each two mounting tables (11) with each other or a mounting table (11) with the excavation wall (21) connect.
  • the polygon side elements (31, 31 ', 41) and pressure distribution elements (5) are interconnected by means of junctions (32, 32', 42), preferably at least one node (32, 32 ', 42) being used as the concrete pressure element (6 ) is formed.
  • Pressure distribution elements (5) for example in the form of struts, with a concrete pressure element (6) are closed. Subsequently, the excavation (2) is finished excavated, where appropriate, one or more lower-lying polygons or polygon segments (3, 3 ') and optionally one or more outer polygonal sections (4) are created by u.a.
  • Mounting tables (11) are fixed, polygon side elements (31, 31 ', 41) and pressure distribution elements (5) arranged on the mounting tables (5) and then connected to nodes.
  • the excavation (2) of the spraying system (1) constitutes an excavation (2) in or on bodies of water, wherein for the position of the spraying system (1)
  • At least one stand (71) is rammed into the ground
  • the at least one stand (71) preferably a side Flalterung for receiving a mounting table (11) is fixed, - On the stand (71) attached to the side mounting a mounting table (11) is fixed, wherein at a plurality of mounting tables (11), the mounting tables (11) are mounted at the same horizontal level.
  • the assembly table (11) is preferably created above the surface of the water.
  • the concrete pressure element (6) is created,
  • the long arms (22) are in particular preferably arranged at the same height as the polygon side elements (31). If several long arrays (22) are arranged one above the other, in this method step preferably all long arrays (22) are applied before the construction pit wall (21) is created.
  • the excavation wall (21) is created, in particular in the form of a sheet pile wall, wherein the excavation wall (21) is arranged on the side of the Longarinen (22), which faces the Polygons- elements (31),
  • the spraying system (1) - if arranged in or on a body of water - has at least two longarines (22) lying one on top of the other, the upper one becomes
  • the longarines (22) are typically fastened to each other at a height distance of about 2 to 5 meters.
  • the spraying system (1) is created in or on bodies of water, the spraying system (1) is often arranged in the form of a polygon segment (3) or several polygonal segments (3, 3 ') arranged one next to another. This is particularly the case when the excavation pit (2) to be constructed comprises part of a body of water and is exposed to the environment, i. solid soil such as rock and / or soil adjoins. If the spraying system (1) is arranged within a body of water, for example in order to build or restore bridge piers, however, a spraying system (1) can also be present in the form of one or more self-contained polygons (3, 3 ').
  • the polygon or polygon segment (3, 3 ') and / or optionally the outer polygon segment (4) is tensioned and remains tensioned by means of an inserted clamping element (8), in particular by means of fitting pieces (81), preferred being
  • At least two fitting pieces (81) are provided, wherein the fitting pieces (81) are spacers in the form of steel plates with the length X or metal wedges, wherein the metal wedges can be wedged in the press niche against each other,
  • fitting pieces (81) are inserted into the press niche, wherein the fitting pieces (81) preferably with the adjacent steel elements, in particular the pressure distribution plates (12) of the node (32, 32 ', 42) and the Polygonlitenelement (31, 3 T, 41 ) and / or the pressure distribution element (5) in the form of a strut, be welded, as well
  • FIG. 1 A non-limiting embodiment of a suitable clamping element (8) with fitting pieces (81) is shown in FIG.
  • the polygon or polygon segment (3) has an adjacent polygon or polygon segment (3 ') with at least two
  • Polygonaliten massage (3T) made of steel and at least one node (32 ') and / or an outer polygon section (4) with at least two Polygon friction disposen (41) made of steel and at least one node (42) added to the excavation (2) optimallyseesteifen.
  • Spriesssystems (1) is preferably used for the spraying of excavations (2), wherein the excavation wall (21) of the excavation (2) is a provisional demarcation to the soil and / or to a body of water and / or with the Sprühssystem (1) to obtain a minimum obstruction in the excavation area of the pit (2), in particular a minimum obstruction in the construction and construction work in the excavation (2), the excavated area of an excavation (2) solid terrain, ie solid soil such as soil and / or rock, and / or a delimitation in or to waters in which water is pumped as excavated material from the excavation represent.
  • Fig. 1 shows an example of the inventive spray system (1), which is arranged in an excavation (2) in the ground.
  • the excavation wall (21) - for example, a sheet piling - is exemplified with a longarine (22) to which the convex polygon or polygon segment (3) and two laterally disposed outer polygon sections (4) of the spraying system (1) are attached.
  • the pressure which the spraying system (1) exerts on the longarine (22) is distributed over a larger area of the construction pit wall (21).
  • the two outer polygon sections (4), which outside the convex polygon or Polygon segments (3) are arranged on the left and right side, help in this representation elongated excavation (2) laterally support additional.
  • the polygon or polygon segment (3) and the polygon sections (4) comprise a multiplicity of polygon side elements (31, 41) and junctions (32, 42), the junctions (32) - typically designed as a concrete pressure element - two polygon side elements (31). connect together and thereby form the corners of the polygon or polygon segment (3).
  • the nodes (32, 42) are mounted on or on uprights (71) at the same level.
  • At least one pressure distribution element (5) in the form of a strut is attached to the junctions (32, 42), the strut having the excavation wall (21), the longarine (22), a node (42) of a polygon section (FIG. 4), or another pressure distribution element (5), in particular a strut, is connected.
  • the pressure distribution elements (5) serve to forward and distribute the pressure to which the polygon or polygon segment (3) is exposed.
  • a suspension device (72) with a suspension support (73) is shown, wherein a plurality of suspension supports (73) is often used.
  • an excavator and a small dump truck are shown by way of example to indicate the order of magnitude of an example Spriesssystems (1) in the excavation (2) and the opening formed thereby.
  • FIG. 2 shows by way of example a plan of another embodiment of the inventive spraying system (1), which is arranged in an excavation (2) in the ground with excavation wall (21) with longarine (22).
  • the Spriesssystems (1) in this illustration comprises two lateral, symmetrically arranged convex polygons or Polygon segments (3) which are located on the left and right of a further, adjacent polygon (3 ') arranged in the middle.
  • the corners of the polygons are formed by nodes (32, 32 '), wherein the nodes (32, 32') - typically formed as concrete pressure elements (6) - two Polygon texture
  • the nodes (32, 32 ') are arranged on or on uprights (71) and are connected by means of a plurality of pressure distribution elements (5) such as struts with a construction pit wall (21), a longarine (22), with a node (32') one another, adjacent polygon (3 '), a node (42) of a
  • the excavation (2) not only provides optimum splitting and thus optimal stiffening, but also allows easy transport of large loads through the large openings in the interior of the polygons or polygon segments (3, 3 ') into the excavation (2) and out of this again. Also, the construction work in the excavation (2) are hampered by much less stand or other elements compared to conventional splashing.
  • FIG 3 shows by way of example the spraying system (1) according to the invention and produced according to the invention in the form of different polygon segments (3) arranged parallel one above the other to delineate the excavation (2) on a body of water, for example a lake.
  • the ends of the polygon segments (3) are fixed in this illustration to abutments made of concrete on the shore in solid ground.
  • the polygon segments (3) each have a multiplicity of polygon side elements (31), which are connected to one another in the region of the struts (71) by means of a nodal point (32) in the form of a concrete pressure element (6).
  • Parallel to the polygon pages Elements (31) are arranged between the individual struts (71) Longarinen (22), which serve in the region of the nodes (32) as Druckverteiletti (5).
  • As a construction pit wall (21) serves a plurality of bung elements, which adjoin the Longarinen (22).
  • FIG. 4 shows examples of various embodiments of the concrete pressure element (6) in the form of a node (32, 32 ', 42), a wedge (10) and in the form of a further connecting element.
  • the further connection element connects a side region of a
  • the Polygonsieri (31, 31 ', 41) are either with a
  • junction (32, 32 ', 42) connected to each other or with a hinge (9) attached to a longarine (22), wherein the longarine (22) in turn on the excavation wall (21) - here in the form of a sheet pile wall - attached.
  • the nodes (32, 32 ', 42) are also pressure distribution elements (5) in the form of
  • a strut (5) is also connected by way of example via a rotary joint (9) with the longarine (22).
  • Fig. 5 shows an example of a node (32, 32 ', 42) in the form of a polygonal steel element with 5 corners.
  • Polygonsieri (31, 31 41) On two substantially opposite sides of the polygonal steel element Polygonsieri (31, 31 41) are attached, the attachment is usually carried out by means of welding. In this case, by way of example between the node (32, 32 ', 42) and a Polygonmonielement (31, 31', 41) a wedge (10) - hatched drawn - arranged to the angle between the two Polygon consecutive electroden (31, 31 ', 41 ) optimally adjust.
  • the wedge (10) may for example be a - typically prefabricated - metal wedge or a - typically made on site - concrete wedge, ie a concrete pressure element (6).
  • a pressure distribution element (5) in the form of a strut and on another side two hinges (9) is arranged.
  • the illustrated node (32, 32 ', 42) in the form of a polygonal steel element and the elements attached thereto are arranged on a mounting table (11), which is shown as an example round.
  • Fig. 6a shows an example of a node (32, 32 ', 42) in the form of a
  • Concrete pressure element (6) Polygon side elements (31, 31 ', 41) are fastened to the two essentially larger, larger sides of the concrete pressure element (6), at the ends of which pressure distribution plates (12) are arranged at right angles. When Fier ein the concrete pressure element (6) these Druckverteil- plates (12) serve as a formwork element. The concrete pressure element (6) and the
  • Polygon side elements (31, 31 ', 41) are not firmly connected in this representation, since the pressure resp. Clamping forces that act on the hardened concrete are big enough to maintain a firm connection.
  • a pressure distribution element (5) on the outside of the node (32, 32 ', 42) is a pressure distribution element (5) in the form of a strut - typically only on the basis thereof acting forces - fixed, wherein at the end of the strut also a pressure distribution plate (12) is arranged at right angles.
  • the illustrated node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6) and the elements attached thereto are arranged analogously to FIG. 5 on a mounting table (11), which is shown as an example square.
  • a stand (71) is indicated, which supports the vertical forces, i.a. the concrete pressure element (6) receives.
  • FIG. 6b shows an example of a node (32, 32 ', 42) in FIG. 6a
  • the illustrated node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6) and the elements attached thereto are also arranged on a square mounting table (11). This is in turn mounted on a stand (71).
  • FIG. 6 c shows, analogously to FIG. 6 b, by way of example a node (32, 32 ', 42) in FIG
  • the concrete pressure element (6) can be designed completely individually. This way, you can easily get it on site Produce optimized and uniquely shaped nodes (32, 32 ', 42).
  • the illustrated node (32, 32 ', 42) and the elements attached thereto are also arranged on a square mounting table (11), which in turn on a
  • FIG. 7 shows, analogously to FIG. 6 a, by way of example a node (32, 32 ', 42) in FIG.
  • a pressing element is shown with which by way of example the polygon side element (31, 31 ', 41) and the node point (32, 32', 42) are pressed apart to insert the fitting pieces (81).
  • the pressing element can be removed again after inserting the fitting pieces (81).
  • Adapter pieces (81) advantageously adjoin a metal plate, which can be used as a formwork element for producing the concrete pressure element (6) and thus is part of the concrete pressure element (6).
  • Fig. 8 shows by way of example a further embodiment of a node
  • the assembly table (11) is either equipped with a hole and pushed from above over the stand (71) and fixed. Alternatively, the assembly table (11) may be two or more parts and assembled and fixed from the side about the stand (71), in particular be welded.
  • Pressure distribution elements (5) in the form of struts have, by way of example, at their ends a pressure distribution plate (12). If required, the pressure distribution plate (12) can be bounded around the pipe or cylinder and possibly concreted by means of further formwork elements in order to increase the stability of the node with the elements (31, 31 ', 41, 5) adjacent thereto. Thereby, another embodiment of a concrete pressure element is obtained.
  • Fig. 9 shows an example of a side view of an inventive
  • the polygon side elements (31, 31 ', 41) lead from the nodal points (32, 32', 42) in the direction of the long arms (22), which are at the same fleas as the nodal points (32, 32 ', 42) on the construction pit wall (21 ) are attached. In this case, further nodes (32, 32 ', 42) connect the polygon side elements (31, 31', 41) to the long arms (22).
  • 10a shows an example from above a node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete knot point (6) of a polygon or polygon segment (3, 3') of the spray system (1) to secure the excavation (2). in or on a body of water.
  • the node (32, 32 ', 42) in the form of a concrete pressure element (6) connects two Polygon soundense (31, 31', 41) with each other.
  • the ends of the longarines (22) also form the
  • Pressure distribution element (5) to dissipate the force acting on the node (32, 32 ', 42) forces.
  • the construction pit wall (21) in the form of bung elements attached to prevent the water of the water flows into the excavation (2).
  • Fig. 10b shows by way of example from the side of a node (32, 32 ', 42) in
  • the node (32, 32 ', 42) rests on a mounting table (11), which in turn is mounted on a lateral support on the stand (71).
  • the node (32, 32 ', 42) connects the polygon side elements (31, 31', 41) with each other.
  • At the level of the node (32, 32 ', 42) are on both sides of the stand (71) Longarinen (22) attached, which in turn - parallel to the Polygonettes- elements (31, 31', 41) on the excavation wall (21 ) are mounted.
  • 11a and 11b show, by way of example, a non-limiting embodiment of a rotary joint (9) with - in this illustration - two turned parts, which are connected to a bolt.
  • the pivot (9) shown is suitable as a node (32, 32 ', 42) to connect two Polygon soundmaschine (31, 31', 41) with each other.
  • the rotary joint (9) advantageously subsequently stiffened, for example by means of welding.
  • the swivel (9) is also suitable as a connecting piece between i) node (32, 32 ', 42) and pressure distribution element (5), for example in the form of struts, ii) node (32, 32', 42) and suspension support (73) the suspension (72), iii) longarine (22) and pressure distribution element (5), iv) longarine (22) and polygon side elements (31, 31 ', 41), v) excavation wall (21) and suspension support (73) the suspension (72), and / or vi) a rigid and solid area outside the excavation (2) and suspension support

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spriesssystem (1) zur Aussteifung von Baugruben (2) mit minimaler Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2) durch die Aussteifung, wobei das Spriesssystem (1) mindestens eine Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments mit Seiten und Ecken (3) aufweist, wobei das Spriesssystem (1) mindestens ein Polygonseitenelement (31) aus Stahl, mindestens ein weiteres Stahlelement und mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11) umfasst. Beansprucht wird zudem ein Verfahren zur Herstellung des Spriesssystems (1) sowie die Verwendung des Spriesssystems (1).

Description

POLYGONALES SPRIESSSYSTEM MIT KNOTENPUNKTEN ZUR AUSSTEIFUNG VON BAUGRUBEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spriesssystem für die Aussteifung von Baugruben in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments umfassend mindestens ein Betondruckelement mit Montagetisch, ein Verfahren zur Herstellung des Spriesssystems, sowie die Verwendung des Spriesssystems. Bei der Erstellung von Baugruben werden in aller Regel die Wände des abgetragenen Erdreichs mittels einer Wandsicherung, beispielsweise mit einer Spundwand, gesichert. Dies verhindert ein unkontrolliertes Einstürzen von Erdreich und ermöglicht im Wesentlichen vertikale Seitenwände der Baugrube.
Solche Wandsicherungen sind von Seiten des Erdreichs oft einem enormen Druck ausgesetzt. Damit die Wandsicherung nicht einstürzt, muss diese beispielsweise mittels Erdanker im Erdreich befestigt werden. Sind solche Erdanker nicht möglich oder nicht geeignet, wird eine sogenannte Spriessung, auch Verstrebung oder Versteifung der Bauwand genannt, erstellt. Damit wird dem Druck von Seiten Erdreich ein Gegendruck entgegengehalten, um die Wandsicherung vertikal zu halten und ein Verbiegen oder sogar Einstürzen der Wandsicherung zu verhindern. Heute bekannte Spriessungen sind lineare Balken oder Träger.
Die EP 2 453 062 A1 beschreibt ein Verfahren und ein modulares System zur Spriessung der seitlichen Flächen einer Baugrube. Das System umfasst verschiedene Module, welche wegen ihrer normierten Kupplungsanschlüsse beliebig zusammengebaut werden können. Mehrere Module zusammen bilden einen linearen Spriessaufbau, welcher zudem mindestens ein verstellbares Anspannungsmodul und ein Endanschlussstück umfasst. Das Anspannungsmodul ermöglicht das Einsetzen einer Presse, um der Spriessung die notwendigen Drücke zu geben. Auch ist es möglich, dass der Spriessaufbau im Eckbereich der Baugrube orthogonal zu den Wänden montiert wird. Zur Sicherung von grösseren Baugruben wird eine Vielzahl von solchen modulartig zusammengebauten, linearen Spriessaufbauten verwendet, welche in der Baugrube zueinander parallel angerordnet werden. Dies führt zu einem relativ engen Raster an einer Vielzahl von Spriess- aufbauten. Dies erschwert den Aushub der Baugrube, da die Baugeräte während den Arbeiten und dem Manövrieren der Baufahrzeuge die Spriessaufbauten nicht berühren dürfen. Auch wird durch das enge Raster das Hinunterlassen und Hochziehen von Baufahrzeugen, Aushubmaterial und weiteren Lasten erschwert.
Die CN 204 298 832 U offenbart eine horizontale Tragkonstruktion mit konzentrischem kreisförmigem Rahmen für tiefe Baugruben. Die Tragstruktur ist ganz aus Stahlbeton. Sie ist geeignet, um Spriessungen mit sehr grossen Durchmessern herzustellen. Die bei der Herstellung entstehenden Knotenpunkte sind keine separaten Elemente, sondern sie werden zusammen mit der ganzen Struktur in Stahlbeton und somit vor Ort erstellt. Um eine solche Stahlbetonstruktur herzustellen, muss zuerst aufwändig eine Armierung der ganzen Struktur mittels Armierungseisen erstellt werden. Anschliessend wird die Armierung mittels Schalungselementen eingeschalt und mit Beton gefüllt, wodurch ein Stahl-Beton-Verbund erhalten wird. Nach Gebrauch der Stahlbetonstruktur muss sie mit grossem Aufwand abgebaut werden, wobei die abgebauten Teile der Struktur nicht oder nur mit grossem Aufwand wiederverwertbar sind. Zudem kann die vorgeschlagene Tragkonstruktion nicht gespannt werden, wodurch eine grössere Anzahl an vertikalen Trägern und seitlichen Streben benötigt wird. Problematisch ist neben der aufwändigen Herstellung auch der Betonschwund, welcher zu Rissen und somit Schwachstellen in der Stahlbetonstruktur führen kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Spriesssystem bereit- zustellen, welches die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Spriesssystem schnell und auf einfache Art und Weise aufgebaut und nach dessen Verwendung wieder abgebaut werden können. Das Spriesssystem soll eine möglichst grosse zusammenhängende Öffnung der Baugrube ermöglichen und dadurch einen freien vertikalen Transport von Lasten, wie Aushubmaterial, Baumaterialien und Baumaschinen durch diese Öffnung ermöglichen. Dabei soll das Spriesssystem sowohl für Baugruben in festem Boden wie Erde, Gestein etc. und/oder für Baugruben in Gewässer einsetzbar sein. Zudem soll das Spriesssystem derart ausgelegt sein, dass eine möglichst geringe Zahl an vertikalen, in den Untergrund gerammten Ständer notwendig ist, um u.a. die freie Fahrt der Baumaschinen so weit wie möglich zu erlauben. Auch soll das Spriesssystem spannbar sein um angrenzende Baugrubenwände - beispielsweise in der Nähe von Strassen, Eisenbahntrasses oder bei Gebäuden - auch vor kleinsten Bewegungs- Veränderungen zu schützen. Auch soll der grösste Teil des Spriesssystems nach dessen Entfernung wiederverwendbar sein.
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise gelöst werden mit einem Spriesssystem (1 ) zur Aussteifung von Baugruben (2) mit minimaler Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2) durch die Aussteifung, wobei das Spriesssystem (1 ) mindestens eine Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments mit Seiten und Ecken (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spriesssystem (1 ) mindestens ein Polygonseitenelement (31 ) aus Stahl, mindestens ein weiteres Stahlelement und mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11 ) umfasst.
Beansprucht wird auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungs- gemässen Spriesssystems (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass a) das Ende oder ein Seitenbereich von mindestens einem Polygon- seitenelement (31 ) und mindestens ein weiteres Stahlelement und/oder das Ende von mindestens einem weiteren Stahlelement auf den Montagetisch (11 ) gestellt werden,
b) auf dem Montagetisch (11 ) eine seitliche Schalung zur Herstellung des Betondruckelements (6) erstellt wird, wobei das Polygon- seitenelement (31 ) und das weitere Stahlelement als Teil der Schalung verwendet werden und dazwischenliegende Seiten mittels weiterer Schalungselementen abgedeckt werden, c) die seitliche Schalung mit Beton gefüllt und der Beton ausgehärtet wird, wodurch ein Betondruckelement (6) entsteht, und d) die weiteren Schalungselemente nach dem Aushärten des Betons gegebenenfalls entfernt werden. Zudem wird die Verwendung des erfindungsgemässen und erfindungs- gemäss erhaltenen Spriesssystems (1 ) für die Spriessung von Baugruben (2), wobei die Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) eine provisorische Abgrenzung zum Erdreich und/oder zu einem Gewässer darstellt und/oder um mit dem Spriesssystem (1 ) eine minimale Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2), insbesondere eine minimale Behinderung bei Arbeiten des Baugewerbes und Baunebengewerbes in der Baugrube (2), zu erhalten.
Das erfindungsgemässe, neuartiges Spriesssystem (1 ), das erfindungs- gemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Verwendung weisen überraschenderweise eine Vielzahl von Vorteilen auf. So kann das Spriesssystem (1 ) im Vergleich zu bekannten Spriesssystem sehr schnell und effizient erstellt werden. Der grösste Teil der einzelnen Komponenten kann werkseitig erstellt und richtig dimensioniert werden, wodurch auf der Baustelle die meisten Komponenten nur noch modulartig zusammengebaut werden müssen. Die erfindungsgemäss eingesetzten Betondruckelemente (6) können schnell und ohne grossen Aufwand vor Ort erstellt werden. Dadurch wird die aufzuweisende Form der Betondruckelemente (6) mit den entsprechenden Dimensionen und Winkeln auf einfache Art und Weise exakt erhalten. Zudem weist das Spriesssystem (1 ) und das gemäss Verfahren erhaltende Spriesssystem (1 ) eine sehr grosse zusammenhängende Öffnung zur Baugrube (2) auf. Eine vergleichbar grosse Öffnung kann mit herkömmlichen spannbaren Spriesssystemen nicht erzielt werden.
Das erfindungsgemässe, das erfindungsgemäss erhaltende sowie das erfindungsgemäss eingesetzte Spriesssystem (1 ) kann zudem die auf das Spriesssystem (1 ) wirkenden Kräfte überraschenderweise erstaunlich gut aufnehmen. So kann auch - im Vergleich zu herkömmlichen Systemen - eine leichtere Spriessung mit geringerer Wandstärke und Gewicht verwendet werden. Dies führt zu positiven Effekten wie weniger Transporte und einen schnelleren Auf- und Abbau der Spriessung. Der modulartige Aufbau des Spriesssystems (1 ) u.a. mit den Knotenpunkten (32, 32‘, 42) und den optionalen Keilen (10) erlaubt in den meisten Fällen rechtwinklige Abschlüsse und Verbindungen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Knotenpunkte (32, 32’, 42) und Keile (10) als Betondruckelement (6) ausgebildet sind. Dies reduziert deutlich den Anteil an Abfall, erhöht wesentlich den Anteil an wiederverwendbaren Modulteilen und vereinfacht zudem stark die Montage und Demontage des Spriesssystems (1 ), was zu erheblichen Zeitgewinnen führt. Somit weist das Spriesssystem (1 ) eine wesentlich grössere Nachhaltigkeit auf. Verschiedenste Bauteile des Spriesssystems (1 ) können zudem ausserhalb der Baustelle vorkonfektioniert werden, wodurch das Spriesssystem (1 ) schneller aufgebaut ist und die Bauzeit verkürzt wird. Zudem kann das Spriesssystem (1 ) nach Gebrauch schnell und einfach demontiert werden, wobei zumindest die meisten Komponenten wiederverwendet werden können. Demzufolge ist das Spriesssystem (1 ) und das Verfahren zur Fierstellung des Spriesssystems - im Vergleich zu bekannten Spriesssystemen - ökologischer und ökonomischer. Überraschenderweise wurde auch gefunden, dass das Spriesssystem (1 ) auf einfache Art und Weise spannbar ist, indem ein Spannelement in das Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) eingefügt und nachfolgend gepresst wird. Dadurch kann auf die Baugrubenwand (21 ) Druck ausgeübt werden, damit sie sich nicht in Richtung der Baugrube (2) bewegt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn sich der Geländebereich neben der zu erstellenden Baugrube (2), und somit auch die Baugrubenwand (21 ), seitlich auch nicht um wenige Zentimeter in Richtung der Baugrube (2) bewegen darf - beispielsweise, wenn die Baugrube in der Nähe einer Strasse, eines Eisenbahntrasses und/oder eines Gebäudes erstellt wird.
Bei sehr grossen und länglichen Baugruben (2) kann das Spriesssystem (1 ) auch zwei oder mehr Polygone oder Polygonsegmente (3) umfassen, die nebeneinander angeordnet werden und zur Erhöhung der Stabilität miteinander verbunden sind. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Bauarbeiten im Bereich von einem ersten Polygon oder Polygonsegment (3) forciert werden können, wodurch das erste Polygon oder Polygonsegment (3) früher entfernt werden kann, um die Bauarbeiten fortzuführen. Das zweite und die weiteren Polygone oder Polygonsegmente (3‘) können trotzdem bestehen bleiben. Diese Arbeitsweise erlaubt beispielsweise, dass die gleichen Arbeiter von einem Polygon-Bereich zum zweiten und anschliessend zu weiteren Polygon-Bereichen weiterziehen können. Dieses Vorgehen wird vom Bauleiter oft gewünscht und weist viele Vorteile auf.
Ist die Baugrube (2) eine Baugrube im festen Boden und wird somit erhalten durch das Entfernen von Aushubmaterial in Form von Erde, Gestein etc., wird im Vergleich zum Stand der Technik eine Fixiervorrichtung (7) mit weniger Elementen benötigt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Fixiervorrichtung (7) in den Untergrund gerammte Ständer (71 ) verwendet werden, welche in wesentlich geringerer Anzahl pro Flächeneinheit eingesetzt werden müssen. Dadurch erhalten die Fahrer von Baufahrzeugen wie Bagger, Trax oder Kipper eine wesentlich grössere freie Fahrfläche. Zudem wird so eine Baugrube (2) mit minimaler Behinderung im Aushubbereich erhalten, was u.a. einen freien vertikalen Transport von Lasten wie Aushubmaterial, Baumaterialien und Baumaschinen erlaubt. Zudem wird auch das Baunebengewerbe wesentlich weniger beeinträchtigt, beispielsweise beim Verlegen der Kanalisation oder elektrischen Rohren im Untergrund. Auch führt die geringere Anzahl an Ständern (71 ), um welche beim Bau herumbetoniert werden muss, zu weniger Durchdringungen beim zu erstellenden Bauwerk. Entsprechend müssen beim Abbau des Spriesssystems (1 ) weniger Ständer (71 ) entfernt und somit auch weniger Durchdringungen verschlossen werden. Ist die Baugrube (2) eine Baugrube als Abgrenzung in oder zu Gewässern, bei welcher Wasser als Aushubmaterial von der Baugrube abgepumpt wird, kann mit dem erfindungsgemässen und erfindungsgemäss hergestellten Spriesssystem (1 ) eine neuartige, einfach und mit geringem Aufwand herzustellende Abgrenzung zum Gewässer erstellt werden. Dabei wird die Abgrenzung zum Gewässer als Baugrubenwand (21 ) ausgestaltet, welche direkt an das Polygon oder Polygonsegment (3) des Spriesssystems (1 ) angrenzt. Anstelle eines Kofferdamms, welcher heute zur Abgrenzung von Gewässern eingesetzt wird und welcher zwei Wände im Abstand von mehreren Metern mit dazwischen liegendem Füllmaterial aufweist, wird mit dem erfindungsgemässen Spriesssystem (1 ) lediglich eine Wand, d.h. eine Baugrubenwand (21 ) ohne Füllmaterial benötigt. Dies erspart den aufwändigen und kostenintensiven Transport des Füllmaterials zur Baustelle und anschliessend wieder von der Baustelle weg.
Die Baugrube (2) Unter Baugruben (2) wird erfindungsgemäss eine durch Menschen verursachte grössere Vertiefung einer Geländeoberfläche verstanden, um ein Bauwerk zu erstellen. Geeignete Geländeoberflächen sind beispielsweise fester Boden wie Erde, Gestein etc. und/oder Gewässer und das Bauwerk kann ein Hochbau, beispielsweise ein Gebäude, oder ein Tiefbau, beispielsweise ein Tunnel, sein. So können Baugruben (2) im festen Boden durch Entfernen von Aushubmaterial wie Erde, Gestein etc., und/oder als Abgrenzung in oder zu Gewässern, bei welchen Wasser als Aushubmaterial von der Baugrube abgepumpt wird, erstellt werden. Ist eine Baugrube (2) winklig angeordnet, umfasst sie typischerweise mindestens 3, oft mindestens 4 Baugrubenwände (21 ), die mittels geeigneter Absicherung, d.h. Spriessung, gesichert werden, um ein Einstürzen des seitlichen Erdreichs oder Gesteins zu verhindern. Die Baugrube (2) - und somit die Baugrubenwand (21 ) - kann auch gerundet angeordnet sein, beispielsweise als Abgrenzung in oder zu Gewässern.
Unter dem Begriff Baugrube (2) werden jedoch erfindungsgemäss nicht Gräben verstanden, deren Baugrubenwände beispielsweise mittels teleskopischer Streben gesichert werden. Eine solche Vorrichtung für den Grabenbau ist in der US-A-2017/0002538 beschrieben. Diese eignet sich nicht für Baugruben (2) im Sinne der vorliegenden Erfindung, weder für Baugruben in festem Untergrund noch für Baugruben in Gewässern. Die Baugrubenwand (21 ) ist die Abgrenzung der Baugrube (2). In aller Regel wird die Baugrubenwand (21 ) mittels geeigneter Absicherung gesichert, um ein Einstürzen und/oder Erosion der Baugrubenwand (21 ) zu verhindern. Nicht-Iimitierende Beispiele geeigneter Absicherungen umfassen Trägerbohlwand, Rühlwand, Gebäudewand, Schlitzwand, Bohrpfahlwand und Spundwand, welche auf einer Vielzahl von Spundelementen basiert, wobei in vielen Fällen die Spundwand umfassend eine Vielzahl an Spundelementen bevorzugt ist. Diese Absicherungen werden oft in einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Elementen vertikal in den Untergrund gerammt. Longarinen (22) sind längliche Elemente, die in der Regel horizontal an der Baugrubenwand (21 ) befestigt werden. Dadurch verbinden Longarinen (22) eine Vielzahl von vertikal nebeneinander angeordneten Elementen zur Absicherung der Baugrubenwand (21 ). Somit verteilen Longarinen (22) eine auf sie wirkende Kraft über einen grösseren Bereich der Baugrubenwand (21 ). Typischerweise sind Longarinen (22) aus Stahl gefertigt und weisen beispielsweise ein H-Profil auf, d.h. sie sind als H-Träger ausgebildet. Longarinen (22) sind dem Fachmann bekannt.
Das Spriesssvstem (1 )
Unter Spriessung versteht der Fachmann allgemein eine Anordnung zur Versteifung der Baugrubenwand (21 ), um das seitliche Einstürzen der Baugrubenwand (21 ) zu verhindern. Grössere Baugruben (2) können auch zwei oder mehr Spriessungen aufweisen, die nebeneinander und/oder vertikal übereinander - und in aller Regel zueinander horizontal parallel - angeordnet sind.
Unter dem erfindungsgemässen, erfindungsgemäss hergestellten und erfindungsgemäss verwendeten Spriesssystem (1 ) wird eine Spriessung umfassend ein konvexes Polygon oder Polygonsegment (3) verstanden, welches horizontal angeordnet ist. Das Spriesssystem (1 ) umfasst die mindestens eine horizontal angeordnete Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments und eine in der Regel in vertikaler Richtung angeordnete Fixiervorrichtung (7), welche das Polygon oder Polygonsegment in horizontaler Ebene hält, d.h. fixiert. Das Spriesssystem (1 ) kann neben dem Polygon oder Polygonsegment (3), d.h. in der gleichen horizontalen Ebene, ein oder mehrere zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbarte konvexe Polygone oder Polygonsegmente (3’) aufweisen. Dies ist insbesondere bei länglich geformten Baugruben hilfreich. Das Spriesssystem (1 ) kann auch einen oder mehrere äussere Polygonabschnitte (4) umfassen. Dabei ist der Polygonabschnitt (4) ausserhalb des Polygons (3, 3’) - oder eines Teilbereichs davon - oder ausserhalb des Polygonabschnitts (3, 3’) angeordnet
Das Spriesssystem (1 ) eignet sich für beliebig grosse und beliebig tiefe Baugruben (2), insbesondere für Baugruben (2) mit einer Breite von etwa 20 Meter und mehr. Somit können auch Baugruben (2) mit einer Breite von 65 Meter oder mehr mit dem Spriesssystem (1 ) ausgestattet werden. Dies erlaubt, dass typischerweise alle heute bekannten Baugruben (2) mit dem Spriesssystem (1 ) gesichert werden können.
Durch Aneinanderreihen von zwei und mehr Polygonen oder Polygon- segmenten (3, 3’) sowohl in Längsrichtung der Baugrube als auch gegebenenfalls in deren Breite können auch Baugruben (2) mit sehr grossen Dimensionen mit dem erfindungsgemässen Spriesssystem (1 ) ausgestattet werden. Dementsprechend kann die Länge der Baugruben (2) ein Vielfaches von der Breite der Baugrube (2) betragen. Beispielsweise kann eine Baugrube (2) eine Breite von 100 Meter oder mehr und eine Länge von 300 Meter oder mehr aufweisen.
Das Spriesssystem (1 ) kann zudem auch zwei oder mehr Polygone oder Polygonsegmente (3, 3’) und gegebenenfalls Polygonabschnitte (4) umfassen, die vertikal typischerweise über- oder untereinander angeordnet sind. Dabei wird bevorzugt ein Höhenabstand von etwa 2 bis 10 Meter oder mehr zwischen den Polygonen oder Polygonsegmenten (3, 3’) eingehalten, wodurch auch sehr tiefe Baugruben (2) problemlos gesichert werden können.
Werden 2 oder mehr Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) nebeneinander eingesetzt, können die Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) die gleiche und/oder eine unterschiedliche Form aufweisen. Werden 2 oder mehr Polygone oder Polygonsegmente (3) vertikal übereinander angeordnet, weisen diese bevorzugt die gleichen Dimensionen und somit die gleiche Form auf. Dadurch können nicht nur die Ständer (71 ) - sofern welche eingesetzt werden - geteilt werden, sondern die vertikale Behinderung wird minimiert.
Das erfindungsgemässe Spriesssystem (1 ) kann direkt an der Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) befestigt werden. Bevorzugt wird jedoch an der Baugrubenwand in horizontaler Richtung und auf der Flöhe des Spriesssystems eine Befestigung, insbesondere eine Longarine (22), angebracht, an welcher das Spriesssystem (1 ) befestigt wird. Dies ermöglicht eine Verteilung des vom Spriesssystem (1 ) ausgeübten Drucks auf die ganze Länge der Baugrube (2).
Das erfindungsgemässe Spriesssystem (1 ) zur Aussteifung von Baugruben (2) mit minimaler Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2) durch die Aussteifung weist mindestens eine Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments mit Seiten und Ecken (3) auf. Zudem umfasst das Spriesssystem (1 ) mindestens ein Polygonseitenelement (31 ) aus Stahl, mindestens ein weiteres Stahlelement und mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11 ). Somit umfasst das Spriesssystem (1 ) eine Vielzahl an unterschiedlichen Modulen, welche bauseits zusammengebaut werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Spriesssystems (1 ) stellt das mindestens eine weitere Stahlelement ein Polygonseitenelement (31 ), ein seitliches Druckverteilelement (5), ein Teil einer Baugrubenwand (21 ) oder einer Longarine (22) und/oder ein Knotenpunkt (32) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3 Ecken dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Spriesssystem (1 ) umfasst die Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) mindestens einen Knotenpunkt (32), mindestens ein seitliches Druckverteilelement (5), eine Fixiervorrichtung (7) umfassend mindestens einen Ständer (71 ) und/oder eine Aufhängevorrichtung (72), sowie gegebenenfalls ein Drehgelenk (9) und/oder einen Keil (10), wobei der Knotenpunkt (32) und/oder der Keil (10) auch als Betondruckelement (6) ausgebildet sein kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Baugrube (2) in festem Boden und das Spriesssystem (1 ) grenzt die Baugrube (2) mit der Baugrubenwand (21 ) von festem Untergrund ab. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Baugrube (2) in oder an einem Gewässer und das Spriesssystem (1 ) grenzt die Baugrube (2) mit der Baugrubenwand (21 ) von Wasser und gegebenenfalls teilweise von festem Untergrund ab. Somit weist das Spriesssystem (1 ) eine äusserst grosse Flexibilität auf, wodurch das Spriesssystem (1 ) optimal auf jede einzelne Baugrube angepasst werden kann.
Das Polvaon oder Polvqonseqment (3, 3‘) und der äussere Polvaonabschnitt
(4) Unter dem Begriff konvexes Polygon (3) wird ein geschlossenes Vieleck mit einer Vielzahl an Ecken, d.h. Knotenpunkte (32), und mit geraden, d.h. linearen, Seiten verstanden, welche die Ecken miteinander verbinden. Dabei sind alle - oder ein grosser Teil, d.h. mindestens 70%, der Seiten des Polygons (3) - als Polygonseitenelemente (31 ) ausgebildet. Zudem weist das konvexe Polygon (3) nur Innenwinkel auf die kleiner als 180° sind. Das Polygon (3) umfasst typischerweise mindestens 5, bevorzugt mindestens 10 oder mehr Seiten. Bei grösseren Baugruben (2) kann das konvexe Polygon (3) auch 30, 50 oder mehr Seiten besitzen. Zudem weist das Polygon (3) in aller Regel gleich viele Ecken wie Seiten auf. Das konvexe Polygon (3) umfasst eine Vielzahl, d.h. typischerweise mindestens 5, Knotenpunkte (32), mindestens ein Polygonseitenelement (31 ) aus Stahl, mindestens ein weiteres Stahlelement und mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11 ), wobei mindestens ein Knotenpunkt (32) als Betondruckelement (6) ausgebildet ist. Dabei können auch ein Teil der Baugrubenwand (21 ) oder der Longarine (22) eine oder mehrere Seiten des Polygons (3) bilden. Unter dem Begriff konvexes Polygonsegment (3) wird ein Teil des konvexen Polygons (3) verstanden. Somit ist das Polygonsegment (3) nicht geschlossen, sondern besitzt einen Anfang und ein Ende. Das konvexe Polygonsegment (3) umfasst mindestens eine Ecke mit zwei geraden Seiten, d.h. mindestens einen Knotenpunkt (32), mindestens ein Polygonseiten- element (31 ) aus Stahl und mindestens ein weiteres Stahlelement. Zudem umfasst das konvexe Polygonsegment (3) mindestens ein Betondruck- element (6) mit Montagetisch (11 ), wobei das Betondruckelement (6) den - oder mindestens einen - Knotenpunkt (32) darstellen kann. Das konvexe Polygonsegment (3) wird in einer bevorzugten Ausführungsform bei Baugruben eingesetzt, welche eine Abgrenzung zu Gewässern darstellen. Da sich das konvexe Polygon (3) und das konvexe Polygonsegment (3) nur in der geschlossenen oder offenen Form unterscheiden, werden sie zusammen als konvexes Polygon oder Polygonsegment (3), oder nur Polygon oder Polygonsegment (3), bezeichnet.
Befindet sich die Baugrube (2) in festem Untergrund ist mindestens eine Ecke des Polygons oder Polygonsegments (3), bevorzugt die Mehrzahl, d.h. mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%, der Ecken nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet. Die Ecken, die nicht an der Baugruben- wand (21 ) angeordnet sind, befinden sich innerhalb der Baugrube (2) und typischerweise auf einem Montagetisch (11 ), welcher an der Fixier vorrichtung (7), einem Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) oder an einem Druckverteilelement (5) in Form einer Strebe befestigt ist. Somit unterscheidet sich das erfindungsgemässe Spriesssystem (1 ) deutlich vom Spriesssystem, welches in der KR-B-101 474 515 offenbart ist. Denn dieses verbindet lediglich Baugrubenwände mit einem linearen Element miteinander, wobei sich alle Ecken des Polygons an der Baugrubenwand befinden. Solche Spriesssysteme sind nur für kleine Baugruben in festem Untergrund geeignet.
Mindestens eine Seiten des Polygons oder Polygonsegments (3) besteht aus einem Polygonseitenelement (31 ) und mindestens eine andere Seite besteht aus einem weiteren Stahlelement, wobei dieses eine Polygonseitenelement (31 ), ein seitliches Druckverteilelement (5), ein Teil einer Baugrubenwand
(21 ) oder einer Longarine (22), und/oder ein Knotenpunkt (32) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3 Ecken darstellt.
Das konvexe Polygon oder Polygonsegment (3) ist in aller Regel horizontal, d.h. in einer horizontalen Ebene, angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform des Spriesssystems (1 ) sind
die Seiten des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) durch Polygonseitenelemente (31 ) und gegebenenfalls durch mindestens einen Teil einer Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) und/oder mindestens einen Teil einer Longarine (22), welche an der Baugrubenwand (21 ) befestigt ist, gebildet, und
die Ecken des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) durch Knotenpunkte (32) gebildet, wobei die Knotenpunkte (32) in Form eines Betondruckelements (6), vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Ecken, und/oder
Drehgelenks (9) vorliegen, wobei die Knotenpunkte (32) bevorzugt auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet sind, wobei der Montagetisch (11 ) an der Fixiervorrichtung (7), insbesondere an einem Ständer (71 ), befestigt ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Spriesssystem (1 ) zudem ein zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbartes konvexes Polygon oder Polygonsegment (3‘) mit mindestens zwei Polygonseitenelementen (3T) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (32‘) und/oder einen äusseren Polygonabschnitt (4) mit mindestens zwei
Polygonseitenelemente (41 ) aus Stahl und mindestens einem Knotenpunkt (42).
Das konvexe Polygon oder Polygonsegment (3’) ist optional und wird insbesondere bei länglichen Baugruben eingesetzt. Es ist ein zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbartes Polygon oder Polygonsegment und in aller Regel in der gleichen horizontalen Ebene wie das Polygon oder Polygonsegment (3) angeordnet. Das Polygon oder Polygonsegment (3’) kann die gleiche oder eine andere Form wie das Polygon oder Polygon- segment (3) aufweisen, wobei das konvexe Polygon oder Polygonsegment (3’) ebenfalls nur Innenwinkel aufweist, die kleiner als 180° sind. Unter dem Begriff konvexes Polygon (3’) wird analog dem Polygon (3) ein geschlossenes Vieleck mit einer Vielzahl an Ecken, d.h. Knotenpunkte (32’), und geraden, d.h. linearen, Seiten, d.h. Polygonseitenelemente (31’), welche die Ecken miteinander verbinden, verstanden. Das Polygon (3’) umfasst typischerweise 5 oder mehr Seiten. Bei grösseren Baugruben (2) kann das konvexe Polygon (3’) auch 30, 50 oder mehr Seiten besitzen.
Unter dem Begriff konvexes Polygonsegment (3’) wird analog dem Polygonsegment (3) ein Teil des konvexen Polygons (3’) verstanden. Somit ist das Polygonsegment (3’) nicht geschlossen, sondern besitzt einen Anfang und ein Ende. Das konvexe Polygonsegment (3’) umfasst mindestens eine Ecke mit zwei geraden Seiten, d.h. mindestens ein Knotenpunkt (32’) mit zwei Polygonseitenelementen (3T).
Die Seiten des Polygons oder Polygonsegments (3’) bestehen typischer- weise aus einem Polygonseitenelement (3T) je Seite, wobei eine oder mehrere Seiten des Polygons (3’) durch einen Teil der Baugrubenwand (21 ) anstelle des Polygonseitenelements (31’) gebildet werden kann.
Der äussere Polygonabschnitt (4) ist optional und wird insbesondere bei grösser dimensionierten Baugruben und ausserhalb des Polygons oder Polygonabschnitts (3, 3’) zur Verstärkung des Polygons oder Polygon- abschnitts (3, 3’) angeordnet und umgibt einen Teil des Polygons (3, 3’) oder das Polygonsegment (3,3’), oder einen Teil davon. Der Polygonabschnitt (4) umfasst zwei oder mehr Polygonseitenelemente (41 ) und mindestens einen Knotenpunkt (42), welcher die Polygonseitenelemente (41 ) verbindet. Stellt die Baugrubenwand (21 ) eine Abgrenzung der Baugrube (2) in oder an Gewässern dar, wird der äussere Polygonabschnitt (4) - sofern dieser zur Verstärkung des Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) notwendig ist - entlang der Baugrubenwand (21 ) angeordnet und das Polygonsegment (3, 3’) innerhalb der Baugrube (2) zurückversetzt, an einer Fixiervorrichtung (7) befestigt und mittels Druckverteilelementen (5) - typischerweise Streben - mit dem äusseren Polygonsegment (4) verbunden. Der Polygonabschnitt (4) wird insbesondere dort verwendet, wo aufgrund der Dimension der Baugrube (2) mehr als ein Polygon oder Polygonsegment (3) verwendet werden soll, jedoch kein weiteres, beispielsweise kein zweites, benachbartes Polygon oder Polygonsegment (3‘) Platz findet. Durch das Einfügen eines oder mehreren Polygonabschnitten (4) wird eine optimale Spriessung der Baugrube (2) erhalten. Dabei kann ein Polygonabschnitt (4) beispielsweise die Grösse eines halben Polygons oder Polygonsegments (3) aufweisen oder auch nur aus 2 Polygonseitenelementen (41 ) und einem Knotenpunkt (42) bestehen. Werden zwei oder mehr Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) eingesetzt, wird der äussere Polygonabschnitt (4) ausserhalb der Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) und/oder zwischen den Polygonen oder Polygonsegmenten (3, 3‘) angeordnet.
Die Polvaonseitenelemente (31 , 31 41
Das Polygon oder Polygonsegment (3) des erfindungsgemässen Spriess- systems (1 ) umfasst mindestens ein - oft auch eine Vielzahl an - Polygon- seitenelementen (31 ) aus Stahl. Analog umfasst das Polygon oder Polygon- segment (3’) des erfindungsgemässen Spriesssystems (1 ) mindestens ein - oft auch eine Vielzahl an - Polygonseitenelementen (31’) aus Stahl und der äussere Polygonabschnitt (4) umfasst mindestens ein - oft auch eine Vielzahl an - Polygonseitenelementen (41 ) aus Stahl. Die Polygonseiten- elemente (31 , 31’, 41 ) können in deren Dimensionen identisch oder unterschiedlich sein. Jedes Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) bildet eine Seite, d.h. Kante, des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) oder des äusseren Polygonabschnitts (4). Somit bilden die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) die Verbindungslinie der einzelnen Ecken des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3. 3’), oder die End-Seiten der Polygonsegmente (3, 3’) resp. des äusseren Polygonabschnitts (4), wobei ausgewählte Seiten des Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) anstelle eines Polygonseiten- elements (31 ) durch die oder Teile der Baugrubenwand (21 ) oder Longarinen (22) ausgebildet sein
Die Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) aus Stahl können an deren Enden eine Druckverteilplatte (12) aufweisen, welche typischerweise an die Knotenpunkte (32, 32’, 42) angrenzen. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann bevorzugt, wenn i) das Polygonseitenelement (31 , 3T, 41 ) an ein Betondruckelement (6), insbesondere in Form eines Knotenpunkts
(32, 32’, 42) oder eines Keils (10), angrenzt, und/oder wenn ii) zwischen einem Polygonseitenelement (31 , 3T, 41 ) und einem Knotenpunkt (32, 32’, 42) ein Spannelement (8) angeordnet ist. Die Polygonseitenelemente (31 ) des Polygons oder Polygonsegments (3), die Polygonseitenelemente (3T) des optionalen benachbarten Polygons oder Polygonsegments (3‘) sowie die Polygonseitenelemente (41 ) des optionalen äusseren Polygonabschnitts (4) können für das Polygon oder Polygon- segment (3), das Polygon oder Polygonsegment (3‘) und den Polygon- abschnitt (4) jeweils identische oder unterschiedliche Dimensionen aufweisen.
In einer Ausführungsform weisen die Polygonseitenelemente aus Stahl (31 , 3T, 41 ) die gleichen Dimensionen aus oder werden aus solchen hergestellt. Deren Längen der Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) werden im Wesentlichen durch die Dimension und Anzahl Ecken des Polygons oder Polygonsegments (3, 3‘) und des Polygonabschnitts (4) bestimmt und können beispielsweise 1 bis 30 m betragen. Geeignete, nicht-limitierende Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) umfassen Rohre, beispielsweise Rohre mit einem Aussendurchmesser von 610 mm oder 800 mm und einer Wandstärke von 16 mm oder 20 mm, beispielsweise 610 x 16 mm oder 800 x 20 mm, und/oder H-Träger, beispielsweise H-Träger HEB 300 oder HEB 600. Geeignete Rohre und H-Träger sind im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt. Er kann auch die korrekte Auswahl der Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) für die jeweiligen Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) und Polygonabschnitte (4) treffen.
Die Enden der Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) sind bevorzugt rechtwinklig, was eine einfache, beispielsweise modulartige, Bauweise mit schneller Montage und Demontage des Spriesssystems (1 ) erlaubt. Zudem fällt - da keine Gehrung erstellt werden muss - kein Abfall an.
Werden die Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) mit mindestens einem Betondruckelement (6) verbunden, wird an das jeweilige Ende der Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) eine Druckverteilplatte (12) - typischer- weise aus Stahl - befestigt, insbesondere geschweisst. Diese Druck- verteilplatte (12) dient vorteilhafterweise auch als Teil der Schalung zur Herstellung des Betondruckelements (6).
Die Knotenpunkte (32, 32’, 42)
Der Knotenpunkt (32) bildet eine Ecke des Polygons oder Polygonsegments (3), der Knotenpunkt (32’) bildet eine Ecke des Polygons oder Polygonsegments (3’) und der Knotenpunkt (42) bildet eine Ecke des äusseren Polygonabschnitts (4). Somit verbinden die Knotenpunkte (32, 32’, 42) zwei Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) oder ein Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) und ein Teil einer Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22) so miteinander, dass die Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) oder die Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) und der Teil einer Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22) gewinkelt zueinander angeordnet sind. Dabei kann der Winkel zwischen zwei benachbarten Polygonseitenelementen (31 , 3T, 41 ) bei einem grossen Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) oder einem grossen äusseren Polygonabschnitt (4) mit vielen Ecken beispielsweise 178° und bei einem kleinen Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) oder kleinen äusseren Polygonabschnitt (4) mit wenig Ecken beispielsweise 90° betragen
Der Knotenpunkt (32, 32’, 42) grenzt zudem an mindestens ein Druckverteilelement (5) um die auf den Knotenpunkt (32, 32’, 42) wirkenden Kräfte in Richtung Baugrubenwand (21 ), benachbartem Polygon oder Polygonsegment (3’) oder äusserem Polygonabschnitt (4) seitlich und horizontal abzuführen.
Der Knotenpunkt (32, 32’, 42) ist bevorzugt i) als Betondruckelement (6) und somit als Betonknotenpunkt, ii) als vieleckiges Stahlelement mit mindestens 3 Ecken, bevorzugt mit mindestens 4 Ecken, iii) in Form eines Drehgelenks (9), bevorzugt mit mindestens 2, insbesondere mit 3, 4 oder 5, drehbaren
Gelenksteilen, oder iv) eines Rohrs oder Zylinders, insbesondere als Ständer (71 ) in Form eines Stahlrohrs oder Stahlzylinders, ausgebildet und typischerweise, insbesondere bevorzugt, auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet. Dabei können die Knotenpunkte (32, 32’, 42) eines Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) und eines äusseren Polygonabschnitts (4) alle gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Knotenpunkt (32, 32’, 42) in Form eines Betondruckelements (6) ausgebildet. Der, d.h. mindestens ein, Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines Betondruckelements (6) ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform. Ist der Knotenpunkt (32, 32’, 42) in Form eines Rohrs oder Zylinders (iv)), wird der Montagetisch (11 ) entweder mit einem Loch ausgestattet und von oben über den Ständer (71 ) geschoben und fixiert, oder 2- oder mehrteilig von der Seite am Ständer (71 ) fixiert, insbesondere angeschweisst. Bei dieser Ausführungsform weisen die an den Knotenpunkt (32, 32’, 42) angrenzenden Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) sowie Druckverteilelemente (5) in Form von Streben an deren Enden eine Druckverteilplatte (12) auf (siehe Fig. 8). Bei Bedarf kann um das Rohr oder Zylinder - typischerweise durch die Druckverteilplatten (12) begrenzt und gegebenenfalls mittels weiterer Schalungselemente - betoniert werden, wodurch ein Betondruckelement (6) entsteht, um die Stabilität des Knotenpunktes mit den daran angrenzenden Elementen (31 , 31’, 41 , 5) zu erhöhen.
Die an einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) zueinander gewinkelt angeordneten Polygonseiten, wie die Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ), üben auf die seitlichen Oberflächen des Knotenpunkts (32, 32‘, 42) Kräfte aus. Diese werden über das mindestens eine Druckverteilelement (5), welches ebenfalls am Knotenpunkt (32, 32‘, 42) angebracht ist, seitlich in Richtung Baugrubenwand (21 ) abgeführt. Ist der Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements - insbesondere ein gleichseitiges, vieleckiges Stahlelement, mit mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Ecken, können diese vieleckigen Stahlelemente werkseitig vorgefertigt werden. Das Stahlelement ist vorteilhafterweise bis auf notwendige Verstärkungsstreben im Innenbereich hohl, wodurch eine grosse Gewichtseinsparung erzielt werden kann. Je nach Winkel zwischen den benachbarten Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 ) und/oder
Druckverteilelement (5) - beispielsweise in Form von Streben - wird das für den entsprechenden Winkel optimale vieleckige Stahlelement eingesetzt, wodurch in vielen Fällen kein Keil (10) zur optimalen Einstellung des Winkels verwendet werden muss. Dabei erfolgt die Verbindung zwischen den Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 ), Druckverteilelementen (5) und dem Stahlelement - vorteilhafterweise auf einem Montagetisch (11 ) - bevorzugt mittels Verschweissung. Dadurch können nach der Demontage die einzelnen Komponenten, insbesondere auch das eingesetzte Stahlelement, auf einfache Art und Weise wiederverwendet werden. Eine nicht-limitierende Ausführungsform eines geeigneten Knotenpunkts (32, 32‘, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements ist in Fig. 5 dargestellt.
Ist der Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines Drehgelenks (9), umfasst das Drehgelenk (9) bevorzugt mindestens 2, insbesondere 3 bis 5, drehbare Gelenksteile um die Polygonseiten, insbesondere die Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) und/oder die Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22), die Druckverteilelemente (5), insbesondere Streben, und/oder gegebenenfalls Aufhängeträger (73) miteinander zu verbinden. Verbindet der Knotenpunkt (32, 32’, 42) ein Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) mit der Baugrubenwand (21 ) oder der Longarine (22), ist der Knotenpunkt (32, 32’, 42) bevorzugt in Form einer verschweissten Verbindung oder eines Drehgelenks (9) zwischen dem Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) und der Baugrubenwand (21 ) oder der Longarine (22). Dabei bilden die Baugrubenwand (21 ) oder die Longarine (22) auch das Druckverteilelement (5) aus.
Der Keil (10)
Der Keil (10) dient zur optimalen Einstellung von Winkeln im Spriesssystem (1 ), insbesondere von Winkeln von Seiten des Polygons oder Polygonsegments (3, 3’), des äusseren Polygonabschnitts (4) und/oder von Druckverteilelementen (5), insbesondere von Streben. Der Keil (10) wird bevorzugt in Form eines Betonkeils, und somit in Form eines Betondruckelements (6) ausgebildet. Der Keil (10) kann jedoch auch in Form eines Metallkeils vorliegen. Der Keil (10) ist bevorzugt auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet und grenzt bevorzugt an einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) an. Der Keil (10) wird bevorzugt zwischen
i) einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) und einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Ecken,
ii) einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) mit einem Druckverteilelement (5), insbesondere einer Strebe,
iii) einer Longarine (22) und einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) oder einem Druckverteilelement (5), beispielsweise einer Strebe, iv) einem Druckverteilelement (5) und einer Seite eines Polygon- seitenelements (31 , 31‘, 41 ), und/oder
v) einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) oder einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) mit dem optionalen Spannelement (8)
vi) angeordnet.
Ist der Keil (10) ein Betonkeil, d.h. ein Betondruckelement (6), und wird vor Ort hergestellt, wodurch die Grösse und der Winkel des Keils (10) optimal an die spezifischen Gegebenheiten angepasst werden können.
Ist der Keil (10) ein Metallkeil, wird er bevorzugt werkseitig und beispiels- weise in verschiedenen Winkeln und unterschiedlichen Grössen hergestellt, wodurch bei Bedarf der Keil (10) mit dem optimalsten Winkel eingesetzt werden kann. Metallkeile haben den Vorteil, dass in fertiger Bauweise an die Baustelle angeliefert werden und nach Verwendung des Spriesssystem (1 ) wieder entfernt und wiederverwendet werden können. Dies spart Zeit und Material. Eine nicht-limitierende Ausführungsform eines Keils (10) ist in Fig. 5 dargestellt. Die Druckverteilplatte (12)
Druckverteilplatten (12) werden bevorzugt an den Enden von Polygonseitenelementen (31 , 31’, 41 ) oder Druckverteilelementen (5) - beispielsweise Streben - angeordnet. Durch die Druckverteilplatten (12) werden die Kräfte, die von den Polygonseitenelementen (31 , 31’, 41 ) oder den Druckverteilelementen (5) auf die Knotenpunkte (32, 32’, 42) wirken, gleichmässig auf eine grössere Fläche, insbesondere die seitliche Fläche der Knotenpunkte (32, 32’, 42), verteilt. Die Druckverteilplatten (12) sind typischerweise plane - beispielsweise rechteckige - Stahlplatten mit einer Dicke von typischerweise 3 bis 5 cm.
Die Enden der Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und Druck- Verteilelemente (5) weisen insbesondere dann Druckverteilplatten (12) auf, wenn sie an ein Betondruckelement (6) grenzen. Dann dienen die Druck- verteilplatten (12) zusätzlich als Schalungselement bei der Fierstellung des Betondruckelements (6). Dabei ist eine mechanische Befestigung der Druckverteilplatte mit dem Beton in der Regel nicht notwendig.
Das Betondruckelement (6) mit Montaaetisch (11 )
Erfindungsgemäss wird unter Betondruckelement (6) ein Verbindungs- element aus Beton verstanden, welches mindestens zwei Stahlelemente miteinander verbindet. Der Beton ist bevorzugt kein Stahlbeton, d.h. er weist typischerweise keine Armierung auf.
Befindet sich die Baugrube (2) in festem Untergrund ist mindestens ein erfindungsgemäss eingesetztes Stahldruckelement (6), bevorzugt die Mehrzahl, d.h. mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%, der Stahldruckelemente (6), nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet. Die Stahldruckelemente (6), die nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet sind, befindet sich innerhalb der Baugrube (2), d.h. typischerweise auf einem Montagetisch (11 ), welcher an der Fixiervorrichtung (7), an einem Polygon- Seitenelement (31 , 31’, 41 ) oder an einem Druckverteilelement (5) in Form einer Strebe befestigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Spriesssystems (1 )
i) stellt das Betondruckelement (6) einen Knotenpunkt (32, 32’, 42) dar und verbindet bevorzugt zwei Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und mindestens ein seitliches Druckverteilelement (5) miteinander,
ii) stellt das Betondruckelement (6) einen Keil (10) dar und verbindet bevorzugt ein Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ) mit einem Knotenpunkt (32, 32’, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3 Ecken, und/oder
iii) verbindet, in Form eines weiteren Verbindungselements, das Betondruckelement (6) einen Seitenbereich eines Polygonseiten- elements (31 , 31’, 41 ) oder eines Druckverteilelements (5) in Form einer Strebe mit einem weiteren Stahlelement, insbesondere dem Ende eines Druckverteilelements (5) und somit typischerweise dem Ende einer Strebe.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen, erfindungsgemäss erhaltenen und erfindungsgemäss verwendeten Spriess- systems (1 ) ist das Betondruckelement (6) auf dem Montagetisch (11 ) angeordnet und das Betondruckelement (6) verbindet ein Polygonseiten- element (31 , 31’, 41 ) mit mindestens einem weiteren Stahlelement des Polygons oder Polygonsegments (3). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Spriesssystem (1 ) weisen die an das Betondruckelement (6) angrenzenden Enden des mindestens einen Polygonseitenelements (31 , 31’, 41 ) und/oder des mindestens einen seitlichen Druckverteilelements (5) eine Druckverteilplatte (12) auf, welche auch als Schalungselement bei der Herstellung des
Betondruckelements (6) dienen kann.
Das Betondruckelement (6) wird bevorzugt vor Ort, d.h. auf der Baustelle hergestellt, nachdem die mindestens zwei Stahlelemente auf einem Montagetisch (11 ) korrekt angeordnet sind. Dabei weisen die Bereiche der Stahlelemente, welche an das zu erstellende Betonelement (6) angrenzen werden, vorteilhafterweise Druckverteilplatten (12) auf, welche als Schalungselement zur Herstellung des Betonelements (6) dienen. Zudem können weitere Schalungselemente angebracht werden, beispielsweise indem eine Metallplatte an den Montagetisch (11 ) geschweisst wird. Anschliessend wird die erstellte Schalung mit Beton ausgegossen und der Beton ausgehärtet. Dadurch erhält das Betondruckelement (6) exakt den korrekten Winkel und die benötigten Abstände zwischen den angrenzenden Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 ) und/oder Druckverteilelementen (5). Somit können die mindestens zwei Stahlelemente bestmöglich miteinander verbunden werden.
Überraschenderweise weisen die Betondruckelemente (6) eine genügend hohe Stabilität auf und eine zusätzliche mechanische Befestigung der Druckverteilplatte (12) mit dem Beton ist in der Regel nicht notwendig. Nicht- limitierende Ausführungsformen geeigneter Betondruckelemente (6) sind in Fig. 6a-c dargestellt.
Unter dem Begriff Montagetisch (11 ) wird erfindungsgemäss eine im Wesentlichen planare Fläche verstanden, auf welche Elemente des erfindungsgemässen Spriesssystems (1 ) gestellt werden können. Geeignete Elemente umfassen Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ), Knotenpunkte (32, 32‘, 42), insbesondere Knotenpunkte (32, 32‘, 42) in Form eines Betondruckelements (6), Druckverteilelemente (5), insbesondere in Form von Streben, Keile (10) sowie gegebenenfalls Spannelemente (8) mit Passstück (81 ). Die Montagetische (11 ) dienen insbesondere auch als Unterlage, d.h. als unteres Schalungselement, für die Betondruckelemente (6).
Die Montagetische (11 ) sind typischerweise planare - beispielsweise rechteckige oder runde - Stahlplatten mit einer Dicke von typischerweise 2 bis 3 cm. Die Montagetische (11 ) werden bevorzugt an der Fixiervorrichtung (7), insbesondere auf oder an Ständern (71 ), angebracht - insbesondere angeschweisst.
Das Spannelement (8) mit Passstück (81
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) oder der äussere Polygonabschnitt des erfindungs- gemässen, erfindungsgemäss erhaltenen und erfindungsgemäss verwendeten Spriesssystems (1 ) mindestens ein Spannelement (8) mit Passstück (81 ) wodurch das Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) oder der äussere Polygonabschnitt (4) eine Spannung aufweist, wobei das Spann- element (8) mit Passstück (81 ) bevorzugt zwischen einem Polygon- seitenelement (31 , 31’, 41 ) und einem Knotenpunkt (32, 32’, 42) angeordnet ist.
Ein Spannelement (8) wird insbesondere dann eingesetzt, wenn sich die Baugrubenwand (21 ) seitlich in Richtung Baugrube (2) nicht bewegen darf - beispielsweise, wenn die Baugrube (2) in der Nähe einer Strasse, eines Eisenbahntrasses und/oder eines Gebäudes erstellt wird. Durch den Einsatz eines Spannelements (8) presst das Spriesssystem (1 ) der Baugrubenwand (21 ) genügend hohe Kräfte entgegen, dass die Baugrubenwand (21 ) stabil ist und nicht einstürzt. Hierzu wird bevorzugt zwischen einem Ende eines Polygonseitenelements (31 , 31’, 41 ) mit einer Druckverteilplatte (12) und einem Knotenpunkt (32, 32’, 42) ein Spannelement (8) angeordnet.
Das Spannelement (8) wird bevorzugt zwischen
i. der Longarine (22) und einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ), ii. einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) und einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42),
iii. einem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und einer Druckverteilelement (5), beispielsweise einer Strebe, und/oder
iv. zwei Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 )
angeordnet. in einer bevorzugten Ausführungsform wird das Spannelement (8) hergestellt, indem
- zwei Elemente des Spriesssystems (1 ), bevorzugt ein Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und ein Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) und/oder ein Druckverteilelement (5), mittels hydraulischer Presse bis zum gewünschten Druck, beispielsweise bis zu 5 Tonnen oder sogar bis zu 100 Tonnen, auseinander gepresst werden, wodurch eine Pressnische mit Abstand X erhalten wird,
- mindestens zwei Passstücke (81 ) bereitgestellt werden, wobei als Passstücke (81 ) Abstandhalter in Form von Stahlplatten mit der Länge X und der gewünschten Breite, oder geeignete Metallkeile sind, die in der Pressnische gegeneinander verkeilt werden können,
- die Passstücke (81 ) in die Pressnische eingefügt werden, wobei die Passstücke (81 ) bevorzugt mit den angrenzenden Stahlelementen, insbesondere den Druckverteilplatten (12) des Knotenpunkts (32, 32‘, 42) und dem Polygonseitenelement (31 , 3T, 41 ) und/oder des Druckverteilelements (5) in Form einer Strebe, verschweisst werden, sowie
- vor oder nach dem Verschweissen der Passstücke (81 ) der Press- druck reduziert und die Presse ausbaut wird. Dabei sind geeignete Pressen dem Fachmann bekannt.
Eine nicht-limitierende Ausführungsform eines geeigneten Spannelements (8) mit Passstücken (81 ) ist in Fig. 7 dargestellt.
Das Drehgelenk (9)
Das Drehgelenk (9), d.h. Gelenk (9), umfasst mindestens zwei drehbare Gelenkteile, welche beispielsweise mit einem Bolzen miteinander verbunden sind. Die Drehteile des Drehgelenks (9) lassen sich um den Bolzen drehen, beispielsweise bis zu einem Winkel von +/- 90°. Das Drehgelenk (9) ist bevorzugt i) als Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und/oder ii) als Verbindungsstück ausgebildet. Bei Bedarf kann das Drehgelenk (9) - nachdem das Spriess- system (1 ) fertig angeordnet ist und die Winkel der Drehgelenke (9) korrekt eingestellt sind, versteift werden, beispielsweise mittels Schweissen oder eines geeigneten Bolzens.
Ist das Drehgelenk (9) als Knotenpunkt (32, 32‘, 42) ausgebildet, umfasst das Drehgelenk (9) bevorzugt mindestens 2, insbesondere 3 bis 5, drehbare Gelenksteile um die Polygonseiten, insbesondere die Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) und/oder die Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22), die Druckverteilelemente (5), insbesondere Streben, und/oder gegebenenfalls Aufhängeträger (73) miteinander zu verbinden, beispielsweise mittels Schweissen und/oder Schrauben. Ist das Drehgelenk (9) als Verbindungsstück ausgebildet, umfasst das Drehgelenk (9) bevorzugt 2, 3 oder 4 drehbare Gelenksteile und verbindet, beispielsweise mittels Schweissen und/oder Schrauben, typischerweise
- einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) mit mindestens einem Druckverteilelement (5), beispielsweise in Form von Streben (5),
- einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) mit einem Aufhängeträger (73) der Aufhängung (72),
- eine Longarine (22) mit einem Druckverteilelement (5), bevorzugt in Form einer Strebe (5),
- eine Longarine (22) mit Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 ),
- eine Baugrubenwand (21 ) mit Aufhängeträger (73) der Aufhängung (72), und/oder
- einem starren und massiven Bereich ausserhalb der Baugrube (2) wie beispielsweise Fels mit Aufhängeträger (73) der Aufhängung (72).
Geeignete Drehgelenke (9) sind dem Fachmann bekannt und entweder kommerziell erhältlich oder können einfach angefertigt werden. Sie können aus Massivstahl und/oder aus Rundstahl gefertigt sein. Eine nicht- limitierende Ausführungsform eines geeigneten Drehgelenks (9) ist in Fig. 11 a und Fig. 11 b dargestellt.
Das Druckverteilelement (5)
Das erfindungsgemässe, erfindungsgemäss hergestellte und erfindungs- gemäss verwendete Spriesssystem (1 ) weist eine Vielzahl an Druckverteil- elementen (5) auf. Die Druckverteilelemente (5) verbinden die Knotenpunkte (32, 32’, 42) mit einer Baugrubenwand (21 ) und/oder mit einem anderen Druckverteilelement (5). Somit befindet sich typischerweise an jedem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) des Polygons oder Polygonsegments (3, 3‘) oder des äusseren Polygonabschnitts (4) typischerweise mindestens ein Druckverteilelement (5). Zudem sind die Druckverteilelemente (5) bevorzugt horizontal angeordnet. Der Fachmann weiss aufgrund des individuellen Spriesssystems (1 ) und der jeweiligen Baugrube (2) in welcher Form und Anzahl die Druckverteilelemente (5) notwendig sind.
Die Druckverteilelemente (5) verteilen die auf die Knotenpunkte (32, 32’, 42) wirkenden Kräfte optimal seitwärts, d.h. in der Ebene des Polygons oder Polygonsegments (3) nach aussen und somit vom Polygon oder Polygon- segment (3) in Richtung Baugrubenwand (21 ). Somit kann das Druckverteil- element (5) als Bindeglied zwischen dem Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) oder dem äusseren Polygonabschnitt (4) und dem an die Baugrube (2) angrenzenden Gelände, d.h. fester Boden wie Erde, Gestein etc. und/oder Gewässer, betrachtet werden. Dabei übt das an die Baugrube (2) angrenzende Gelände den notwendigen Gegendruck aus, damit das Spriesssystem (1 ) seine Funktion erfüllen kann.
Wenn die Baugrube (2) in festem Boden ist und wenn die Knotenpunkte (32, 32’, 42) nicht an die Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22) angrenzen, ist das Druckverteilelement (5) in aller Regel eine horizontal angeordnete Strebe, d.h. ein lineares Stahlelement. Grenzt der Knotenpunkt (32, 32’, 42) an die Baugrubenwand (21 ) oder an die Longarine (22), stellen die Baugrubenwand (21 ), Longarine (22) und/oder ein Ständer (71 ) der Fixiervorrichtung (7) das Druckverteilelement (5) dar. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Baugrubenwand (21 ) mindestens eine Seite des Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) darstellt.
Wenn die Baugrube (2) in oder an einem Gewässer ist, ist es oft vorteilhaft, wenn die Knotenpunkte (32, 32’, 42) an die Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22) angrenzen. Dann ist das Druckverteilelement (5) in aller Regel die Baugrubenwand (21 ) oder Longarine (22), wobei die Longarine (22) als Druckverteilelement (5) oft bevorzugt ist. Demzufolge weist die Baugrubenwand (21 ) selbst die Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments (3, 3’) auf. Dabei umfasst die Fixiervorrichtung (7) bevorzugt mindestens ein Ständer (71 ), welcher an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet ist und/oder Teil der Baugrubenwand ist.
Grenzt das Druckverteilelement (5) - oder ein Teil davon, beispielsweise das Ende einer Strebe - an ein Betondruckelement (6), weist das Druckverteil- element (5) resp. derjenige Teil des Druckverteilelements (5), welcher an das Betondruckelement (6) angrenzen soll, bevorzugt eine Druckverteil platte (12) auf.
Die seitlichen Druckverteilelemente (5) in Form von Streben sind bevorzugt in Form von Rohren und/oder Fl-Träger. Die Länge der Streben richtet sich im Wesentlichen nach dem Abstand vom jeweiligen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) zur Baugrubenwand (21 ), zum Knotenpunkt (32‘, 42) resp. zu einem anderen Druckverteilelement (5), beispielsweise einer Strebe. Streben können Längen von beispielsweise etwa 0.5 Meter bis 10 Meter oder mehr aufweisen. Geeignete Rohre und H-Träger sind im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt. Er kann auch die korrekte Auswahl der Streben treffen.
Werden die Druckverteilelemente (5), beispielsweise Streben, mit mindestens einem Betondruckelement (6) verbunden, wird an das jeweilige Ende der Druckverteilelemente (5) bevorzugt eine Druckverteilplatte (12) aus Stahl befestigt, insbesondere geschweisst. Diese Druckverteilplatte (12) dient vorteilhafterweise auch als Teil der Schalung zur Herstellung des Beton- druckelements (6).
Die Fixiervorrichtunq (7) Das erfindungsgemässe, erfindungsgemäss hergestellte und erfindungs- gemäss verwendete Spriesssystem (1 ) weist eine Fixiervorrichtung (7) auf. Die Fixiervorrichtung (7) fixiert die in horizontaler Ebene angeordneten Teile des Spriesssystems (1 ), insbesondere das konvexe Polygon oder Polygonsegment (3, 3’), den äusseren Polygonabschnitt (4) sowie die Druck- verteilelemente (5), insbesondere in Form von Streben. In der Regel liegt die Fixiervorrichtung (7) in Form einer Vielzahl von Fixierelementen wie Ständern (71 ), einer Aufhängevorrichtung (72) mit Aufhängeträgern (73) und/oder eines oder mehreren Widerlagers vor, wobei Ständer (71 ) oft besonders bevorzugt sind. Die Aufhängevorrichtung (72) kann bei kleineren Spriesssystemen (1 ) oder punktuell bei einem oder mehreren Teilbereichen eines Spriesssystems (1 ) eingesetzt werden. Widerlager werden bevorzugt eingesetzt, wenn mindestens ein Polygonsegment (3, 3’) - beispielsweise als Abgrenzung zu einem Gewässer - eingesetzt wird. Dabei werden die Enden des mindestens einen Polygonsegments (3, 3’) an Widerlagern im Unter- grund befestigt, insbesondere betoniert, gebohrt, gerammt - oft in Form einer Beton- und/oder Stahlverankerung. Die Fixiervorrichtung (7) in Form der Ständer (71 ) und der Aufhängevorrichtung (72) ist bevorzugt im Bereich der Knotenpunkte (32, 32’, 42) angeordnet, wobei typischerweise an der Fixier- Vorrichtung (7) Montagetische (11 ) befestigt sind, auf welchen die Knoten- punkte (32, 32’, 42) angeordnet sind. Die Fixiervorrichtung (7) in Form von Widerlagern ist bevorzugt an den Enden der Polygonseitenelementen (3, 3’) befestigt. Umfasst die Fixiervorrichtung (7) Ständer (71 ), sind diese im Untergrund der Baugrube (2) verankert. Dabei werden die Ständer (71 ) so in den Untergrund der Baugrube (2) gerammt, dass sie tragfähig sind und bevorzugt im Bereich der Knotenpunkte (32, 32‘, 42), welche typischerweise durch die Ständer (71 ) gestützt werden, zu liegen kommen. Auf oder an den Ständern (71 ) werden bevorzugt Montagetische (11 ) angeordnet, auf welchen die Knotenpunkte (32, 32‘, 42), Enden von Polygonseitenelementen (31 , 3T, 41 ) sowie gegebenenfalls Enden von Streben angeordnet sind. Umfasst die Fixiervorrichtung (7) mindestens einen Ständer (71 ) und befindet sich die Baugrube (2) in festem Untergrund, ist der mindestens eine Ständer (71 ) nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet. Umfasst die Fixiervorrichtung (7) eine Vielzahl an Ständern (71 ), sind alle Ständer (71 ) - oder zumindest die Mehrzahl, d.h. mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%, der Ständer (71 ) - nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet.
Geeignete Ständer (71 ) sind dem Fachmann bekannt. Sie werden typischer- weise mittels geeigneter Baumaschinen in den Untergrund gerammt. Bevorzugte Ständer (71 ) liegen in Form von Rohren und/oder Fl-Trägern vor. Die Länge der Ständer (71 ) richtet sich im Wesentlichen nach der Tiefe der Baugrube (2) nach Abschluss der Aushubarbeiten und nach dem Untergrund. Bevorzugte, nicht-limitierende Ständer (71 ) umfassen Rohre, H- Träger, d.h. Breitflansch-Träger, insbesondere aus Profilstahl nach EN 10034, DIN 1025-3 (HEA), DIN 1025-2 (HEB) und/oder DIN 1025-4 (HEM), sowie Spundwandprofile, d.h. Spundbohlen. Geeignete Ständer (71 ) sind im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt. Er kann auch die korrekte Auswahl der Ständer (71 ) für das unterschiedliche Spriesssysteme (1 ) treffen.
Umfasst die Fixiervorrichtung (7) eine Aufhängevorrichtung (72), wird mittels der Aufhängevorrichtung (72) das Spriesssystem (1 ) und somit das Polygon oder Polygonsegment (3, 3‘) und/oder der äussere Polygonabschnitt (4) - oder ein Teilbereich derselben - an einem starren und massiven Bereich der Baugrubenwand (21 ), Longarine (22) und/oder ausserhalb der Baugrube (2), beispielsweise an einem Felsen oder einer Wand eines Nachbargebäudes, aufgehängt, d.h. fixiert. Diese Fixierung erfolgt - in vertikaler Richtung - oberhalb des zu fixierenden Spriesssystems (1 ). Umfasst die Fixiervorrichtung (7) mindestens einen Ständer (71 ) und befindet sich die Baugrube (2) in festem Untergrund, ist der mindestens eine Ständer (71 ) nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet. Umfasst die Fixiervorrichtung (7) eine Vielzahl an Ständern (71 ), sind alle Ständer (71 ) - oder zumindest die Mehrzahl, d.h. mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%, der Ständer (71 ) - nicht an der Baugrubenwand (21 ) angeordnet.
Die Aufhängevorrichtung (72) umfasst typischerweise mindestens einen Aufhängeträger (73) welcher die Aufhängevorrichtung (72) mit dem in horizontaler Ebene angeordneten Teil des Spriesssystems (1 ) verbindet. Ist die Fixierung der Aufhängevorrichtung (72) oberhalb des zu fixierenden Spriesssystems (1 ) angeordnet, werden die Aufhängeträger (73) auf Zug belastet. Ist die Fixierung der Aufhängeträger (73) auf Seite der Baugruben- wand (21 ) unterhalb des Spriesssystems (1 ) angeordnet, werden die Aufhängeträger (73) auf Druck belastet.
Der mindestens eine Aufhängeträger (73) der Aufhängevorrichtung (72) verbindet ein Befestigungselement der Aufhängevorrichtung (72) mit ausgewählten Elementen des Spriesssystems (1 ), insbesondere Knoten- punkte (32, 32’, 42) und/oder Montagetische (11 ). Somit werden die Polygone oder Polygonsegment (3, 3‘) und/oder der äussere Polygon- abschnitts (4) mit der Baugrubenwand (21 ), der Longarine (22) und/oder einem starren und massiven Bereich ausserhalb der Baugrube (2) verbunden. Dabei erfolgt die Befestigung der Aufhängeträger (73) bevorzugt mit Drehgelenken (9), wobei auch andere, typischerweise bekannte, Befestigungsarten wie Schweissverbindungen eingesetzt werden können.
Die Aufhängeträger (73) weisen beispielsweise einen Winkel von 30° bis 60°, insbesondere einen Winkel von 40° bis 50°, relativ zur horizontalen Ebene des Spriesssystems (1 ), auf. Bevorzugte Aufhängeträger (73) liegen in Form von Rohren und/oder H- Träger vor. Geeignete Rohre und H-Träger sind im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt. Er kann auch die geeignete Auswahl treffen. Der Einsatz einer Aufhängevorrichtung (72) eignet sich insbesondere für Bereiche des Spriesssystems (1 ), die sich in der Nähe der Baugrubenwand (21 ) befinden, beispielsweise bis zu einem Abstand von der Baugrubenwand (21 ) von etwa 20 m, insbesondere etwa 10 Meter. Sind Knotenpunkte (32, 32‘, 42) nicht mit der Aufhängevorrichtung (72) verbunden - beispielsweise bei einem Durchmesser der Baugrube von grösser als 50 Meter, insbesondere grösser als 30 Meter - werden die Knotenpunkte (32, 32‘, 42) bevorzugt mittels Ständer (71 ) stabilisiert.
Das Verfahren
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen und erfindungs- gemäss verwendeten Spriesssystems (1 ) umfassend mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11 ) umfasst folgende Schritte: a) das Ende oder ein Seitenbereich von mindestens einem Polygon- seitenelement (31 , 31’, 41 ) und mindestens ein weiteres Stahl element und/oder das Ende von mindestens einem weiteren Stahlelement auf den Montagetisch (11 ) stellen,
b) auf dem Montagetisch (11 ) eine seitliche Schalung zur Herstellung des Betondruckelements (6) erstellen, wobei das Polygonseiten- element (31 , 31’, 41 ) und das weitere Stahlelement als Teil der Schalung verwendet werden und dazwischenliegende Seiten mittels weiterer Schalungselementen abdecken,
c) die seitliche Schalung mit Beton füllen und der Beton aushärten lassen, wodurch ein Betondruckelement (6) entsteht, und d) gegebenenfalls die weiteren Schalungselemente nach dem Aushärten des Betons entfernen.
Dabei erfolgt die Herstellung des mindestens einen Betondruckelements (6) auf die gleiche Art und Weise, unabhängig ob das Betondruckelement (6) ein Knotenpunkt (32, 32’, 42), ein Keil (10) oder einen Seitenbereich eines Polygonseitenelements (31 , 31’, 41 ) oder eines Druckverteilelements (5) in Form einer Strebe mit einem weiteren Stahlelement, insbesondere dem Ende eines Druckverteilelements (5), verbindet. Falls das Betondruckelement (6) nicht auf einem Montagetisch (11 ) erstellt werden kann, welcher an der Fixiervorrichtung (7), beispielsweise an einem Ständer (71 ), angebracht ist, kann auch ein Montagetisch an den entsprechenden Seitenbereich des Polygonseitenelements (31 , 31’, 41 ) oder der Strebe angeordnet, insbesondere angeschweisst, werden.
Die Herstellung des Betondruckelements (6) gemäss vorliegender Erfindung ist für den Fachmann einfach und effizient. Der Beton kann ein handeis- üblicher Beton sein. In vielen Fällen weist das gemäss dem erfindungs- gemässen Verfahren hergestellte Betondruckelement (6) schon nach 3 Tagen eine genügend grosse Festigkeit auf, dass er den auf das Spriess- system (1 ) wirkenden Kräften standhalten kann, wodurch er belastet werden kann. Zudem können so auf eine einfache Art und Weise die individuellen Winkel und Abstände korrekt eingestellt werden. Überraschenderweise weisen die so erstellten Betondruckelement (6)e eine genügend hohe Stabilität auf und eine mechanische Befestigung der bevorzugt eingesetzten Druckverteilplatte (12) mit dem Beton ist in der Regel nicht notwendig.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) stellt die Baugrube (2) des Spriess- Systems (1 ) eine Baugrube (2) in festem Boden dar, wobei zudem - mindestens eine Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) erstellt und bevorzugt die Baugrube (2) mindestens teilweise ausgehoben wird,
- die Fixiervorrichtung (7) umfassend Ständer (71 ) und/oder die Aufhängevorrichtung (72) angeordnet wird,
- Montagetische (11 ) an der Fixiervorrichtung (7) befestigt werden,
- Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und Druckverteilelemente (5) so auf Montagetischen (11 ) angeordnet werden, dass die Enden der Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und die Enden der
Druckverteilelemente (5) je zwei Montagetische (11 ) miteinander oder ein Montagetisch (11 ) mit der Baugrubenwand (21 ) verbinden,
- die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und Druckverteilelemente
(5) mittels Knotenpunkte (32, 32’, 42) miteinander verbinden, wobei bevorzugt mindestens ein Knotenpunkt (32, 32’, 42) als
Betondruckelement (6) ausgebildet wird, und
- die Baugrube (2) fertig ausgehoben wird, wobei gegebenenfalls ein oder mehrere tiefergelegene Polygone oder Polygonsegmente (3, 3’) und gegebenenfalls ein oder mehrere äussere Polygonabschnitte (4) erstellt werden. In einem ersten Schritt dieser Ausführungsform wird mit der Baugrubenwand (21 ) ein seitlicher Abschluss der Baugrube (2) und ein erster, planer Baugrubenaushub erstellt. Der Baugrubenabschluss wird in bekannter Art und Weise erstellt, beispielsweise mittels Rammen von Spundwandprofilen in das Erdreich, wodurch die Baugrubenwand (21 ) entsteht. Dies verhindert das Einstürzen von seitlichem Erdreich oder Gestein in die Baugrube. Der Bereich innerhalb der erstellten Baugrubenwand (21 ) wird auf bekannte Art und Weise bis zu einem ersten, planen Baugrubenniveau abgetragen. Letzteres entspricht der Baugrubentiefe, wo das - gegebenenfalls oberste - Spriesssystem (1 ) erstellt wird. Der Fachmann kann das optimale Niveau berechnen . In einem optionalen weiteren Schritt werden Longarinen (22) in horizontaler Ausrichtung an der Baugrubenwand (21 ) auf Höhe des zu erstellenden Spriesssystems (1 ) befestigt. Gegebenenfalls wird auch zumindest ein Teil des Baugruben Aushubs entfernt, wobei der Aushub in fester Form wie Erdreich und/oder Gestein, oder in flüssiger Form wie Wasser vorliegen kann,
In einem nächsten Schritt wird die Fixiervorrichtung (7) umfassend die Ständer (71 ) und/oder die Aufhängevorrichtung (72) angeordnet, wobei bevorzugt die Ständer (71 ) an ausgewählten, vordefinierten Orten in den Untergrund gerammt werden, damit sie waagrecht miteinander verbunden werden können. Dem Fachmann ist bekannt, wie er das Niveau korrekt einstellen kann und welche Toleranzen erlaubt sind. Alternativ - oder zusätzlich - wird die Aufhängevorrichtung (72) an ausgewählten Orten an der Baugrubenwand (21 ) und/oder ausserhalb der Baugrube (2) befestigt.
Anschliessend werden Montagetische (11 ) an der Fixiervorrichtung, d.h. typischerweise auf und/oder an den Ständern (71 ) und/oder an der Aufhängevorrichtung (72), befestigt. Die Montagetische (11 ) bestehen in der Regel aus einer Stahlplatte, beispielsweise mit einer Dicke von 30 mm. Die Grösse, d.h. die Oberfläche, des Montagetischs (11 ) wird in aller Regel so bemessen, dass der sowohl der Knotenpunkt (32, 32‘, 42) wie auch die Enden der am Knotenpunkt (32, 32‘, 42) zu befestigenden Polygon- seitenelemente (31 , 3T, 41 ) und Druckverteilelemente (5) wie Streben auf dem Montagetisch (11 ) platziert werden können, um anschliessend die Verbindungen zu erstellen und/oder um ein Betondruckelement (6) zu erstellen. Somit weist der Montagetisch (11 ) in aller Regel grössere Dimensionen auf als der darauf liegende Knotenpunkt (32, 32‘, 42). In einem weiteren Schritt werden die Polygonseitenelemente (31 , 3T, 41 ) und Druckverteilelemente (5) so auf Montagetischen (11 ) angeordnet werden, dass die Enden der Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und die Enden der Druckverteilelemente (5) je zwei Montagetische (11 ) miteinander oder ein Montagetisch (11 ) mit der Baugrubenwand (21 ) verbinden. In einem nächsten Schritt werden die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und Druckverteilelemente (5) mittels Knotenpunkte (32, 32’, 42) miteinander verbunden, wobei bevorzugt mindestens ein Knotenpunkt (32, 32’, 42) als Betondruckelement (6) ausgebildet wird. Sind die Knotenpunkten (32, 32’, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Ecken, kann bei Bedarf mittels eines Keiles (10) ein offener Winkel zwischen den Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) resp.
Druckverteilelemente (5), beispielsweise in Form von Streben, mit einem Betondruckelement (6) geschlossen werden. Anschliessend wird die Baugrube (2) fertig ausgehoben, wobei gegebenenfalls ein oder mehrere tiefergelegene Polygone oder Polygon- segmente (3, 3’) und gegebenenfalls ein oder mehrere äussere Polygon- abschnitte (4) erstellt werden, indem u.a. Montagetische (11 ) befestigt werden, Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) und Druckverteilelemente (5) auf den Montagetischen (5) angeordnet und anschliessend mit Knotenpunkten verbunden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Fierstellung des Spriesssystems (1 ) stellt die Baugrube (2) des Spriesssystems (1 ) eine Baugrube (2) in oder an Gewässern dar, wobei zur Fierstellung des Spriesssystems (1 ) zudem
- mindestens einen Ständer (71 ) in den Untergrund gerammt wird,
- anschliessend an dem mindestens einen Ständer (71 ) bevorzugt eine seitliche Flalterung zur Aufnahme eines Montagetischs (11 ) fixiert wird, - auf die am Ständer (71 ) angebrachte seitliche Halterung ein Montagetisch (11 ) befestigt wird, wobei bei einer Vielzahl an Montagetischen (11 ) die Montagetische (11 ) auf gleichem horizontalem Niveau angebracht werden. Dabei wird bevorzugt der Montagetisch (11 ) oberhalb der Gewässeroberfläche erstellt.
- je ein Ende von zwei Polygonseitenelementen (31 ), gegebenen- falls mit Druckverteilplatte (12), und, falls der Knotenpunkt (32) kein Betondruckelement (6) darstellt, ein Knotenpunkt (32), auf den Montagetisch (11 ) gestellt wird,
- wenn der Knotenpunkt (32) ein Betondruckelement (6) ist und/oder wenn ein Keil (10) in Form eines Betondruckelements (6) eingesetzt wird, das Betondruckelement (6) erstellt wird,
- mindestens zwei Longarinen (22) an mindestens einem Ständer (71 ) und an je einem weiteren Fixierelement befestigt werden, wobei das Fixierelement ein Ständer (71 ) oder ein Widerlager ausserhalb des Gewässers darstellt. Dabei werden die Longarinen (22) insbesondere bevorzugt auf gleicher Höhe angeordnet wie die Polygonseitenelemente (31 ). Wenn mehrere Longarinen (22) übereinander angeordnet werden, werden bei diesem Verfahrensschritt bevorzugt alle Longarinen (22) angebracht, bevor die Baugrubenwand (21 ) erstellt wird.
- die Baugrubenwand (21 ) erstellt wird, insbesondere in Form einer Spundwand, wobei die Baugrubenwand (21 ) an die Seite der Longarinen (22) angeordnet wird, die den Polygonseiten- elementen (31 ) gegenüberliegt,
- das Wasser in der Baugrube (2), zumindest bis zur nächst unteren Longarine (22), abgepumpt wird.
Weist das Spriesssystem (1 ) - wenn in oder an einem Gewässer angeordnet - mindestens 2 übereinander liegende Longarinen (22) auf, wird die oberste
Longarine (22) - oder bei einer Vielzahl an Ständern (71 ) die oberste Reihe Longarinen (22) - über der Wasseroberfläche angeordnet. Nach dem Erstellen der Baugrubenwand (21 ) wird anschliessend in der Baugrube (2), d.h. in dem Bereich, welcher trockengelegt werden soll, Wasser bis unterhalb der darunter liegenden Longarine oder Longarinenreihe (22) abgepumpt. Anschliessend können die oben beschriebenen Schritte umfassend
i) das Erstellen einer seitlichen Halterung zur Aufnahme eines Montagetischs (11 ),
ii) Befestigen des Montagetischs (11 ),
iii) Stellen von Polygonseitenelemente (31 ) und gegebenenfalls eines Knotenpunkts (32) auf den Montagetisch (11 ), sowie
iv) Erstellen des Betondruckelements (6) auf dem Montagetisch (11 ), sofern der Knotenpunkt (32) oder ein Keil (10) als Betondruckelement (6) eingesetzt wird,
wiederholt werden, bis die ganze Baugrube (2) trockengelegt ist. Dabei werden die Longarinen (22) typischerweise in einem Höhenabstand von etwa 2 bis 5 Metern untereinander befestigt.
Wenn das Spriesssystem (1 ) in oder an Gewässern erstellt wird, wird das Spriesssystem (1 ) vielfach in Form eines Polygonsegments (3) oder mehrerer aneinander gereihter Polygonsegmente (3, 3’) angeordnet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die zu erstellende Baugrube (2) ein Teil eines Gewässers umfasst und an die Umgebung, d.h. fester Boden wie Fels und/oder Erdreich, angrenzt. Wird das Spriesssystem (1 ) innerhalb eines Gewässers angeordnet, beispielsweise um Brückenpfeiler zu erstellen oder zu sanieren, kann jedoch auch ein Spriesssystem (1 ) in Form eines oder mehrerer, in sich geschlossener, Polygone (3, 3’) vorliegen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) wird das Polygon oder Polygonsegment (3, 3’) und/oder gegebenenfalls das äussere Polygonsegment (4) gespannt und bleibt mittels eingefügtem Spannelement (8), insbesondere mittels Passstücke (81 ), gespannt, wobei bevorzugt
- mittels hydraulischer Presse ein Knotenpunkt (32, 32’, 42) und ein Polygonseitenelement (31 , 31’, 41 ), beispielsweise bis zu 5 Tonnen oder sogar bis zu 100 Tonnen, auseinander gepresst werden, wodurch eine Pressnische mit Abstand X erhalten wird,
- mindestens zwei Passstücke (81 ) bereitgestellt werden, wobei die Passstücke (81 ) Abstandhalter in Form von Stahlplatten mit der Länge X oder Metallkeile sind, wobei die Metallkeile in der Pressnische gegeneinander verkeilt werden können,
- die Passstücke (81 ) in die Pressnische eingefügt werden, wobei die Passstücke (81 ) bevorzugt mit den angrenzenden Stahlelementen, insbesondere den Druckverteilplatten (12) des Knotenpunkts (32, 32‘, 42) und dem Polygonseitenelement (31 , 3 T, 41 ) und/oder des Druckverteilelements (5) in Form einer Strebe, verschweisst werden, sowie
- vor oder nach dem Verschweissen der Passstücke (81 ) der Press- druck reduziert und die Presse ausgebaut wird. Eine nicht-limitierende Ausführungsform eines geeigneten Spannelements (8) mit Passstücken (81 ) ist in Fig. 7 dargestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) wird dem Polygon oder Polygonsegment (3) ein benachbartes Polygon oder Polygonsegment (3‘) mit mindestens zwei
Polygonseitenelemente (3T) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (32‘) und/oder einen äusseren Polygonabschnitt (4) mit mindestens zwei Polygonseitenelementen (41 ) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (42) hinzugefügt um die Baugrube (2) optimal auszusteifen. Die Verwendung
Das erfindungsgemässe und erfindungsgemäss erhaltene Spriesssystems (1 ) wird bevorzugt für die Spriessung von Baugruben (2) verwendet, wobei die Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) eine provisorische Abgrenzung zum Erdreich und/oder zu einem Gewässer darstellt und/oder um mit dem Spriesssystem (1 ) eine minimale Behinderung im Aushubbereich der Bau- grube (2), insbesondere eine minimale Behinderung bei Arbeiten des Baugewerbes und Baunebengewerbes in der Baugrube (2), zu erhalten Dabei kann der Aushubbereich einer Baugrube (2) festes Gelände, d.h. festen Boden wie Erde und/oder Gestein, und/oder eine Abgrenzung in oder zu Gewässern, bei welchen Wasser als Aushubmaterial von der Baugrube abgepumpt wird, darstellen.
Es werden folgende Bezugszeichen verwendet:
1 Spriesssystem (1 )
2 Baugrube (2)
21 Baugrubenwand (21 )
22 Longarine (22), an der Baugrubenwand (21 ) befestigt und bevorzugt horizontal angeordnet
3 konvexes Polygon oder Polygonsegment (3)
31 Polygonseitenelementen (31 )
32 Knotenpunkt (32)
3‘ zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbartes Polygon oder Polygonsegment (3‘)
31‘ Polygonseitenelement (31‘) des Polygons (3‘)
32‘ Knotenpunkt (32‘) des Polygons (3‘)
4 Äusserer Polygonabschnitt (4)
41 Polygonseitenelementen (41 ) des Polygonabschnitts (4) 42 Knotenpunkt (42) des Polygonabschnitts (4)
5 Seitliches Druckverteilelement (5)
6 Betondruckelement (6)
7 Fixiervorrichtung (7)
71 Ständer (71 )
72 Aufhängevorrichtung (72)
73 Aufhängeträger (73) ex (71 )
8 Spannelement (8)
81 Passstück (81 )
9 Drehgelenk (9)
10 Keil (10)
1 1 Montagetisch (1 1 )
12 Druckverteilplatte (12) Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert und nicht-limitierende, bevorzugte Ausführungs- formen des erfindungsgemässen Spriesssystems (1 ), des erfindungsgemäss hergestellten und erfindungsgemäss verwendeten Spriesssystems (1 ) gezeigt. Diese sind nicht einschränkend auszulegen und werden als Bestandteil der Beschreibung verstanden:
Fig. 1 zeigt beispielhaft das erfindungsgemässe Spriesssystem (1 ), das in einer Baugrube (2) im Erdreich angeordnet ist. Die Baugrubenwand (21 ) - beispielsweise eine Spundwand - ist beispielhaft mit einer Longarine (22) versehen, an welcher das konvexe Polygon oder Polygonsegment (3) und zwei seitlich angeordnete, äussere Polygonabschnitte (4) des Spriesssystems (1 ) befestigt sind. Dadurch wird der Druck, welcher das Spriesssystem (1 ) auf die Longarine (22) ausübt, auf einen grösseren Bereich der Baugrubenwand (21 ) verteilt. Die beiden äusseren Polygon- abschnitte (4), welche ausserhalb des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) auf der linken und rechten Seite angeordnet sind, helfen die in dieser Darstellung längliche Baugrube (2) seitlich zusätzlich abzustützen. Das Polygon oder Polygonsegment (3) und die Polygonabschnitte (4) umfassen eine Vielzahl an Polygon- seitenelementen (31 , 41 ) und Knotenpunkten (32, 42), wobei die Knotenpunkte (32) - typischerweise als Betondruckelement ausgebildet - zwei Polygonseitenelemente (31 ) miteinander verbinden und dadurch die Ecken des Polygons oder Polygonsegments (3) bilden. Die Knotenpunkte (32, 42) sind auf oder an Ständern (71 ) auf gleichem Niveau befestigt. An den Knotenpunkten (32, 42) ist jeweils mindestens ein Druck- verteilelement (5) in Form einer Strebe angebracht, wobei die Strebe mit der Baugrubenwand (21 ), mit der Longarine (22), mit einem Knotenpunkt (42) eines Polygonabschnitts (4), oder einem anderen Druckverteilelement (5), insbesondere einer Strebe, verbunden ist. Dabei dienen die Druckverteilelemente (5) zum Weiterleiten und Verteilen des Drucks, welchem das Polygon oder Polygonsegment (3) ausgesetzt ist. Zudem ist beispielhaft eine Aufhängevorrichtung (72) mit einem Aufhängeträger (73) dargestellt, wobei oft eine Vielzahl von Aufhängeträgern (73) verwendet wird.
In der Baugrube (2) sind beispielhaft ein Bagger und ein kleiner Muldenkipper dargestellt um die Grössenordnung eines beispiel haften Spriesssystems (1 ) in der Baugrube (2) und der dadurch gebildeten Öffnung anzuzeigen.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Plan einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Spriesssystems (1 ), das in einer Baugrube (2) im Erdreich mit Baugrubenwand (21 ) mit Longarine (22) angeordnet ist. Das Spriesssystems (1 ) umfasst in dieser Darstellung zwei seitliche, symmetrisch angeordnete konvexe Polygone oder Polygonsegmente (3), welche sich links und rechts eines in der Mitte angeordneten weiteren, benachbarten Polygons (3‘) befinden. Die Ecken der Polygone werden durch Knotenpunkte (32, 32‘) gebildet, wobei die Knotenpunkte (32, 32‘) - typischerweise als Betondruckelemente (6) ausgebildet - zwei Polygonseitenelemente
(31 , 31‘) miteinander verbinden. Die Knotenpunkte (32, 32‘) sind auf oder an Ständer (71 ) angeordnet und sind mittels einer Vielzahl von Druckverteilelementen (5) wie Streben mit einer Baugrubenwand (21 ), einer Longarine (22), mit einem Knotenpunkt (32‘) einem anderen, benachbarten Polygon (3‘), einem Knotenpunkt (42) eines
Polygonabschnitts (4), oder einer anderen Druckverteilelement (5) verbunden. Durch dieses, erfindungsgemässe Spriesssystem (1 ) weist die Baugrube (2) nicht nur eine optimale Spriessung und somit optimale Aussteifung aus, sondern erlaubt durch die grossen Öffnungen im Inneren der Polygone oder Polygonsegmente (3, 3‘) einen problemlosen Transport auch von grossen Lasten in die Baugrube (2) und aus dieser wieder heraus. Auch werden die Bauarbeiten in der Baugrube (2) im Vergleich zu herkömmlichen Spriessungen durch wesentlich weniger Ständer oder andere Elemente behindert.
Fig. 3 zeigt beispielhaft das erfindungsgemässe und erfindungsgemäss hergestellte Spriesssystem (1 ) in Form von verschiedenen parallel übereinander angeordneten Polygonsegmente (3) zur Abgrenzung der Baugrube (2) an einem Gewässer, beispielsweise eines Sees.
Die Enden der Polygonsegmente (3) sind in dieser Darstellung an Widerlagern aus Beton am Ufer in festem Untergrund befestigt. Die Polygonsegmente (3) weisen je eine Vielzahl an Polygonseiten- elementen (31 ) auf, welche im Bereich der Streben (71 ) mittels eines Knotenpunkts (32) in Form eines Betondruckelements (6) miteinander verbunden sind. Parallel zu den Polygonseiten- elementen (31 ) sind zwischen den einzelnen Streben (71 ) Longarinen (22) angeordnet, welche im Bereich der Knotenpunkte (32) als Druckverteilelemente (5) dienen. Als Baugrubenwand (21 ) dient eine Vielzahl an Spundelemente, welche an die Longarinen (22) angrenzen.
Fig. 4 zeigt beispielhaft verschiedene Ausführungsformen des Beton- druckelements (6) in Form eines Knotenpunkts (32, 32‘, 42), eines Keils (10) sowie in Form eines weiteren Verbindungselements. Das weitere Verbindungselement verbindet einen Seitenbereich eines
Polygonseitenelements (31 , 31’, 41 ) oder eines Druckverteil- elements (5) in Form einer Strebe (71 ) mit einem weiteren Stahlelement, insbesondere dem Ende eines Druckverteilelements (5) und somit typischerweise dem Ende einer Strebe. Die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) sind entweder mit einem
Knotenpunkt (32, 32’, 42) miteinander verbunden oder mit einem Drehgelenk (9) an einer Longarine (22) befestigt, wobei die Longarine (22) wiederum an der Baugrubenwand (21 ) - hier in Form einer Spundwand - angebracht ist. An den Knotenpunkten (32, 32’, 42) sind zudem Druckverteilelemente (5) in Form von
Streben angeordnet. Eine Strebe (5) ist beispielhaft ebenfalls über ein Drehgelenk (9) mit der Longarine (22) verbunden.
Fig. 5 zeigt beispielhaft einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit 5 Ecken. Im Inneren des
Stahlelements befinden sich Verstärkungselemente, die von einem zentralen Mittelteil sternförmig zu den Seiten des Stahlelements führen. Dadurch weist der dargestellte Knotenpunkt (32, 32‘, 42) im inneren Teil Hohlstellen auf, was zu geringerem Materialbedarf führt und sich auch positiv im Transport solcher Knotenpunkte (32, 32‘,
42) auswirkt. An zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten des vieleckigen Stahlelements sind Polygonseitenelemente (31 , 31 41 ) befestigt, wobei die Befestigung in der Regel mittels Verschweissen erfolgt. Dabei ist beispielhaft zwischen dem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und einem Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) ein Keil (10) - schraffiert gezeichnet - angeordnet, um den Winkel zwischen den beiden Polygonseitenelementen (31 , 31‘, 41 ) optimal einzustellen. Der Keil (10) kann beispielsweise ein - typischerweise vorgefertigter - Metallkeil oder ein - typischerweise vor Ort gefertigter - Betonkeil, d.h. ein Betondruckelement (6) sein.
An einer weiteren Seite des Stahlelements ist ein Druckverteil- element (5) in Form einer Strebe und an einer anderen Seite zwei Drehgelenke (9) angeordnet.
Der dargestellte Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines vieleckigen Stahlelements und die daran befestigten Elemente sind auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet, welcher beispielhaft rund dargestellt ist.
Fig. 6a zeigt beispielhaft einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines
Betondruckelements (6). An den zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden grösseren Seiten des Betondruckelements (6) sind Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) befestigt, an deren Enden rechtwinklig Druckverteilplatten (12) angeordnet sind. Bei der Fierstellung des Betondruckelements (6) dienen diese Druckverteil- platten (12) als Schalelement. Das Betondruckelement (6) und die
Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) sind in dieser Darstellung nicht fest miteinander verbunden, da die Druck- resp. Spannkräfte, die auf den ausgehärteten Beton wirken, gross genug sind, um eine feste Verbindung zu erhalten. An der Aussenseite des Knotenpunkts (32, 32‘, 42) ist ein Druckverteilelement (5) in Form einer Strebe - typischerweise lediglich anhand der darauf wirkenden Kräfte - befestigt, wobei am Ende der Strebe ebenfalls rechtwinklig eine Druckverteilplatte (12) angeordnet ist.
Der dargestellte Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines Betondruckelements (6) und die daran befestigten Elemente sind analog Fig. 5 auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet, welcher beispielhaft quadratisch dargestellt ist. Unterhalb des Montage- tisches (11 ) ist ein Ständer (71 ) angedeutet, welcher die vertikalen Kräfte, u.a. des Betondruckelements (6), aufnimmt.
Fig. 6b zeigt analog Fig. 6a beispielhaft einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in
Form eines Betondruckelements (6), wobei das Betondruckelement (6) so geformt ist, dass zwei Druckverteilelemente (5) in Form von Streben - umfassend je eine Druckverteil platte (12) - die auf den Knotenpunkt (32, 32‘, 42) wirkenden Kräfte nach aussen weiterleiten. Zudem weisen die beiden Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ), welche mit dem Betondruckelement (6) in Verbindung stehen, einen engeren Winkel auf als in Fig. 6a dargestellt.
Der dargestellte Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in Form eines Betondruckelements (6) und die daran befestigten Elemente sind ebenfalls auf einem quadratischen Montagetisch (11 ) angeordnet. Dieser ist wiederum auf einem Ständer (71 ) befestigt.
Fig. 6c zeigt analog Fig. 6b beispielhaft einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in
Form eines Betondruckelements (6) mit zwei Druckverteilelementen (5) in Form von Streben und zwei Polygonseitenelemente (31 , 31‘,
41 ), welche je eine Druckverteil platte (12) umfassen. Um die Druckverteilelemente (5), d.h. die Streben, an diesem Knotenpunkt (32, 32‘, 42) für das spezifische Spriesssystem (1 ) optimal anzuordnen, kann das Betondruckelement (6) ganz individuell gestaltet werden. So lassen sich vor Ort auf einfache Art und Weise optimierte und einzigartig geformte Knotenpunkte (32, 32‘, 42) hersteilen.
Der dargestellte Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und die daran befestigten Elemente sind ebenfalls auf einem quadratischen Montagetisch (11 ) angeordnet, welcher wiederum auf einem
Ständer (71 ) befestigt ist.
Fig. 7 zeigt analog Fig. 6a beispielhaft einen Knotenpunkt (32, 32‘, 42) in
Form eines Betondruckelements (6) mit zwei Polygonseiten- elementen (31 , 31‘, 41 ) und einem Druckverteilelement (5) in Form einer Strebe, welche auf einem Montagetisch (11 ) - und dieser wiederum auf einem Ständer (71 ) - angeordnet ist.
Zwischen dem Betondruckelement (6) und einem Polygonseiten- element (31 , 31‘, 41 ) mit Druckverteilplatte (12) ist ein Spannelement (8) mit zwei seitlichen Passstücken (81 ) dargestellt.
Dazwischen ist ein Presselement gezeigt, mit welchem beispielhaft das Polygonseitenelement (31 , 31‘, 41 ) und der Knotenpunkt (32, 32‘, 42) auseinander gepresst werden, um die Passstücke (81 ) einzusetzen. Das Presselement kann nach dem Einsetzten der Passstücke (81 ) wieder entfernt werden. Das Presselement und die
Passstücke (81 ) grenzen vorteilhafterweise an eine Metallplatte, welche als Schalelement zur Herstellung des Betondruckelements (6) eingesetzt werden kann und somit Teil des Betondruckelements (6) ist.
Fig. 8 zeigt beispielhaft eine weitere Ausführungsform eines Knotenpunkts
(32, 32’, 42) in Form eines Rohrs oder Zylinders. Dabei wird der Montagetisch (11 ) entweder mit einem Loch ausgestattet und von oben über den Ständer (71 ) geschoben und fixiert. Alternativ kann der Montagetisch (11 ) zwei- oder mehrteilig sein und von der Seite um den Ständer (71 ) zusammengebaut und fixiert, insbesondere angeschweisst, werden. Die an den Knotenpunkt (32, 32’, 42) angrenzenden Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) sowie
Druckverteilelemente (5) in Form von Streben weisen beispielhaft an deren Enden eine Druckverteilplatte (12) auf. Bei Bedarf kann um das Rohr oder Zylinder die Druckverteilplatte (12) begrenzt und gegebenenfalls mittels weiterer Schalungselementen betoniert werden, um die Stabilität des Knotenpunktes mit den daran angrenzenden Elementen (31 , 31’, 41 , 5) zu erhöhen. Dadurch wird eine andere Ausführungsform eines Betondruckelements erhalten.
Fig. 9 zeigt beispielhaft eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemässen
Spriesssystems (1 ) im Bereich der vertikal angeordneten Baugrubenwand (21 ). Parallel dazu - freistehend innerhalb der Baugrube (2) - befindet sich ein Ständer (71 ), an welchem Montagetische (11 ) in regelmässigen Abständen befestigt sind. Darauf befinden sich Knotenpunkte (32, 32’, 42), welche je zwei Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) verbinden. Die angrenzenden Druckverteilelemente (5) in Form von Streben sind nicht dargestellt. Die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) führen von den Knotenpunkten (32, 32’, 42) in Richtung der Longarinen (22), welche auf gleicher Flöhe wie die Knotenpunkte (32, 32’, 42) an der Baugrubenwand (21 ) befestigt sind. Dabei verbinden weitere Knotenpunkte (32, 32’, 42) die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) mit den Longarinen (22).
Durch diese Anordnung können auch sehr tiefe Baugruben mittels dem Spriesssystem (1 ) gesichert werden.
Fig. 10a zeigt beispielhaft von oben einen Knotenpunkt (32, 32’, 42) in Form eines Beton knoten punkts (6) eines Polygons oder Polygon- segments (3, 3’) des Spriesssystems (1 ) zur Absicherung der Baugrube (2) in oder an einem Gewässer. Der Knotenpunkt (32, 32’, 42) in Form eines Betondruckelements (6) verbindet zwei Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) miteinander. Zudem grenzt der Knotenpunkt (32, 32’, 42) an die Longarinen (22), welche parallel zu den Polygonseitenelementen (31 , 31’, 41 ) am Ständer (71 ) befestigt sind. Dabei bilden die Enden der Longarinen (22) auch das
Druckverteilelement (5), um die auf den Knotenpunkt (32, 32’, 42) wirkenden Kräfte abzuführen. An den Longarinen (22) ist die Baugrubenwand (21 ) in Form von Spundelementen angebracht, um zu verhindern, dass das Wasser des Gewässers in die Baugrube (2) fliesst.
Fig. 10b zeigt beispielhaft von der Seite einen Knotenpunkt (32, 32’, 42) in
Form eines Beton knoten punkts (6) eines Polygons oder Polygon- segments (3, 3’) des Spriesssystems (1 ) zur Absicherung der Baugrube (2) in oder an einem Gewässer. Der Knotenpunkt (32,
32’, 42) liegt auf einem Montagetisch (11 ) auf, welcher wiederum auf einer seitlichen Halterung am Ständer (71 ) angebracht ist. Der Knotenpunkt (32, 32’, 42) verbindet die Polygonseitenelemente (31 , 31’, 41 ) miteinander. Auf der Höhe des Knotenpunkts (32, 32’, 42) sind auf beiden Seiten des Ständers (71 ) Longarinen (22) angebracht, welche wiederum - parallel zu den Polygonseiten- elementen (31 , 31’, 41 ) an der Baugrubenwand (21 ) angebracht sind. Fig. 11 a und Fig. 11 b zeigen beispielhaft eine nicht-limitierende Ausführungs- form eines Drehgelenks (9) mit - in dieser Darstellung - zwei Drehteilen, welche mit einem Bolzen verbunden sind. Das dargestellte Drehgelenk (9) eignet sich als Knotenpunkt (32, 32‘, 42), um zwei Polygonseitenelemente (31 , 31‘, 41 ) miteinander zu verbinden. Bei dieser Ausführungsform wird das Drehgelenk (9) vorteilhafterweise anschliessend versteift, beispielsweise mittels Verschweissen.
Das Drehgelenk (9) eignet sich auch als Verbindungsstück zwischen i) Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und Druckverteilelement (5), beispielsweise in Form von Streben, ii) Knotenpunkt (32, 32‘, 42) und Aufhängeträger (73) der Aufhängung (72), iii) Longarine (22) und Druckverteilelement (5), iv) Longarine (22) und Polygonseiten- elementen (31 , 31‘, 41 ), v) Baugrubenwand (21 ) und Aufhäng- eträger (73) der Aufhängung (72), und/oder vi) einem starren und massiven Bereich ausserhalb der Baugrube (2) und Aufhängeträger
(73) der Aufhängung, d.h. Aufhängevorrichtung (72).

Claims

Patentansprüche
1. Spriesssystem (1 ) zur Aussteifung von Baugruben (2) mit minimaler Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2) durch die Aussteifung, wobei das Spriesssystem (1 ) mindestens eine Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments mit Seiten und Ecken (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spriesssystem (1 ) mindestens ein Polygonseitenelement (31 ) aus Stahl, mindestens ein weiteres Stahlelement und mindestens ein Betondruckelement (6) mit Montagetisch (11 ) umfasst.
2. Spriesssystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Stahlelement ein Polygonseitenelement (31 ), ein seitliches Druckverteilelement (5), ein Teil einer Baugrubenwand (21 ) oder einer Longarine (22), und/oder ein Knotenpunkt (32) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3 Ecken darstellt.
3. Spriesssystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spriessung in Form eines konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) mindestens einen Knotenpunkt (32), mindestens ein seitliches Druckverteilelement (5), eine Fixiervorrichtung (7) umfassend mindestens einen Ständer (71 ) und/oder eine Aufhänge- vorrichtung (72), sowie gegebenenfalls ein Drehgelenk (9) und/oder einen Keil (10) umfasst, wobei der Knotenpunkt (32) und/oder der Keil (10) auch als Betondruckelement (6) ausgebildet sein kann.
4. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polygon oder Polygonsegment (3) mindestens ein Spannelement (8) mit Passstück (81 ) und somit eine Spannung aufweist, wobei das Spannelement (8) mit Passstück (81 ) bevorzugt zwischen einem Polygonseitenelement (31 ) und einem Knotenpunkt (32) angeordnet ist.
5. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Seiten des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) durch Polygonseitenelemente (31 ) und gegebenenfalls durch mindestens einen Teil einer Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) und/oder mindestens einen Teil einer Longarine (22), welche an der Baugrubenwand (21 ) befestigt ist, gebildet sind, und
die Ecken des konvexen Polygons oder Polygonsegments (3) durch Knotenpunkte (32) gebildet sind, wobei die Knotenpunkte (32) in Form eines Betondruckelements (6), vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3, insbesondere mindestens 4 Ecken, und/oder Drehgelenks (9) vorliegen, wobei die Knotenpunkte (32) bevorzugt auf einem Montagetisch (11 ) angeordnet sind, wobei der Montagetisch (11 ) an der Fixiervorrichtung (7), insbesondere an einem Ständer (71 ), befestigt ist.
6. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spriesssystem (1 ) zudem ein zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbartes konvexes Polygon oder Polygonsegment (3‘) mit mindestens zwei Polygonseiten- elementen (3T) aus Stahl und mindestens einem Knotenpunkt (32‘) und/oder einen äusseren Polygonabschnitt (4) mit mindestens zwei Polygonseitenelementen (41 ) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (42) umfasst.
7. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betondruckelement (6) auf dem Montagetisch (11 ) angeordnet ist und das Betondruckelement (6) ein Polygonseitenelement (31 ) mit mindestens einem weiteren Stahl- element des Polygons oder Polygonsegments (3) verbindet.
8. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betondruckelement (6)
i) einen Knotenpunkt (32) darstellt und bevorzugt zwei Polygonseitenelemente (31 ) und mindestens ein seitliches
Druckverteilelement (5) miteinander verbindet,
ii) einen Keil (10) darstellt und bevorzugt ein Polygonseiten- element (31 ) mit einem Knotenpunkt (32) in Form eines vieleckigen Stahlelements mit mindestens 3 Ecken verbindet, und/oder
iii) einen Seitenbereich eines Polygonseitenelements (31 ) oder eines Druckverteilelements (5) in Form einer Strebe mit einem weiteren Stahlelement, insbesondere dem Ende eines Druckverteilelements (5), verbindet.
9. Spriesssystem (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an das Betondruckelement (6) angrenzenden Enden des mindestens einen Polygonseitenelements (31 ) und/oder des mindestens einen seitlichen Druckverteilelements (5) eine Druckverteilplatte (12) aufweisen, welche auch als Schalungs- element bei der Herstellung des Betondruckelements (6) dienen kann.
10. Verfahren zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
a) das Ende oder ein Seitenbereich von mindestens einem
Polygonseitenelement (31 ) und mindestens ein weiteres Stahlelement und/oder das Ende von mindestens einem weiteren Stahlelement auf den Montagetisch (11 ) gestellt werden, b) auf dem Montagetisch (11 ) eine seitliche Schalung zur Herstellung des Betondruckelements (6) erstellt wird, wobei das Polygon- Seitenelement (31 ) und das weitere Stahlelement als Teil der
Schalung verwendet werden und dazwischenliegende Seiten mittels weiterer Schalungselementen abgedeckt werden, c) die seitliche Schalung mit Beton gefüllt und der Beton ausgehärtet wird, wodurch ein Betondruckelement (6) entsteht, und d) gegebenenfalls die weiteren Schalungselemente nach dem
Aushärten des Betons entfernt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugrube (2) des Spriesssystems (1 ) eine Baugrube (2) in festem Boden darstellt und zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) zudem
- mindestens eine Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) erstellt wird und bevorzugt die Baugrube (2) mindestens teilweise ausgehoben wird,
- die Fixiervorrichtung (7) umfassend Ständer (71 ) und/oder die Aufhängevorrichtung (72) angeordnet wird,
- Montagetische (11 ) an der Fixiervorrichtung (7) befestigt werden,
- Polygonseitenelemente (31 ) und Druckverteilelemente (5) so auf Montagetischen (11 ) angeordnet werden, dass die Enden der Polygonseitenelemente (31 ) und die Enden der Druckverteil- elemente (5) je zwei Montagetische (11 ) miteinander oder ein
Montagetisch (11 ) mit der Baugrubenwand (21 ) verbinden,
- die Polygonseitenelemente (31 ) und Druckverteilelemente (5) mittels Knotenpunkte (32) miteinander verbinden, wobei bevorzugt mindestens ein Knotenpunkt (32) als Betondruckelement (6) ausgebildet wird, und - die Baugrube (2) fertig ausgehoben wird, wobei gegebenenfalls ein oder mehrere tiefergelegene Polygone oder Polygonsegmente (3) erstellt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Baugrube (2) des Spriesssystems (1 ) eine Baugrube (2) in oder an Gewässern darstellt und zur Herstellung des Spriesssystems (1 ) zudem
- mindestens einen Ständer (71 ) in den Untergrund rammen,
- anschliessend an dem mindestens einen Ständer (71 ) bevorzugt eine seitliche Halterung zur Aufnahme eines Montagetischs (11 ) fixieren,
- auf die am Ständer (71 ) angebrachte seitliche Halterung ein Montagetisch (11 ) befestigen, wobei bei einer Vielzahl an Montagetischen (11 ) die Montagetische (11 ) auf gleichem horizontalem Niveau angebracht werden,
- je ein Ende von zwei Polygonseitenelementen (31 ), gegebenen- falls mit Druckverteilplatte (12), und, falls der Knotenpunkt (32) kein Betondruckelement (6) darstellt, ein Knotenpunkt (32), auf den Montagetisch (11 ) stellen,
- wenn der Knotenpunkt (32) ein Betondruckelement (6) ist und/oder wenn ein Keil (10) in Form eines Betondruckelements (6) eingesetzt wird, das Betondruckelement (6) erstellen,
- mindestens zwei Longarinen (22) an mindestens einem Ständer (71 ) und an je einem weiteren Fixierelement befestigen, wobei das Fixierelement ein Ständer (71 ) oder ein Widerlager ausserhalb des
Gewässers darstellt,
- die Baugrubenwand (21 ) erstellen, insbesondere in Form einer Spundwand, wobei die Baugrubenwand (21 ) an die Seite der Longarinen (22) angeordnet wird, die den Polygonseiten- elementen (31 ) gegenüberliegt,
- Abpumpen des Wasser in der Baugrube (2).
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Polygon oder Polygonsegment (3) gespannt wird und mittels eingefügtem Spannelement (8) gespannt bleibt, wobei bevorzugt
- mittels hydraulischer Presse ein Knotenpunkt (32) und ein Polygonseitenelement (31 ) auseinander gepresst werden, wodurch eine Pressnische mit Abstand X erhalten wird,
- mindestens zwei Passstücke (81 ) bereitgestellt werden, wobei die Passstücke (81 ) Abstandhalter in Form von Stahlplatten mit der
Länge X oder Metallkeile sind, wobei die Metallkeile in der Pressnische gegeneinander verkeilt werden können,
- die Passstücke (81 ) in die Pressnische eingefügt werden, wobei die Passstücke (81 ) bevorzugt mit den angrenzenden Stahl- elementen, verschweisst werden, sowie
- die Passstücke (81 ) in die Pressnische eingefügt und mit den angrenzenden Stahlelementen verschweisst werden, sowie
- vor oder nach dem Verschweissen der Passstücke (81 ) der Pressdruck reduziert und die Presse ausgebaut wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spriesssystem (1 ) ein zum Polygon oder Polygonsegment (3) benachbartes Polygon oder Polygonsegment (3‘) mit mindestens zwei Polygonseitenelemente (31‘) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (32‘) und/oder einen äusseren
Polygonabschnitt (4) mit mindestens zwei Polygonseitenelementen (41 ) aus Stahl und mindestens einen Knotenpunkt (42) hinzugefügt wird um die Baugrube (2) optimal auszusteifen.
15. Verwendung des Spriesssystems (1 ) nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 9 und erhalten nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13 für die Spriessung von Baugruben (2), wobei die Baugrubenwand (21 ) der Baugrube (2) eine provisorische Abgrenzung zum Erdreich und/oder zu einem Gewässer darstellt, und/oder um mit dem Spriesssystem (1 ) eine minimale Behinderung im Aushubbereich der Baugrube (2), insbesondere eine minimale Behinderung bei
Arbeiten des Baugewerbes und Baunebengewerbes in der Baugrube (2), zu erhalten.
EP18833420.5A 2017-12-22 2018-12-20 Polygonales spriesssystem mit knotenpunkten zur aussteifung von baugruben Active EP3728743B1 (de)

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EP17210525 2017-12-22
PCT/EP2018/086181 WO2019122118A1 (de) 2017-12-22 2018-12-20 Polygonales spriesssystem mit knotenpunkten zur aussteifung von baugruben

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