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Vorgefertigtes Bauelement aus armiertem Beton zur Herstellung von Erdabstützungen oder Stützmauern
Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Bauelement aus armiertem Beton zur Herstellung von aus einer Reihe von im wesentlichen lotrecht angeordneten und mittels Zugankern mit einer waagrechten Basisstruktur verbundenen Fülltafeln bestehenden Erdabstützungen oder Stützmauern. Sie beschäftigt sich also mit Erdabstützungen oder Stützmauern, die eine vertikale Wand aus vorgefertigten, armierten Betonfülltafeln sowie eine horizontale Basisstruktur aufweisen, die ebenfalls aus armiertem Beton besteht, sich quer von der Unterseite der vertikalen Wand weg erstreckt und mit den Fülltafeln der Wand über Zuganker verbunden ist.
Die Basisstruktur verläuft in Richtung auf das abzustützende oder abzuschliessende Erdreich hin ; der leere Raum zw. der innere Winkelraum zwischen der Basisstruktur und der vertikalen Wand wird bei Fertigstellung der Abstützung mit Erdreich angefüllt.
Bei Erdabstützungen dieser Art ist es bekannt, flexible Zuganker zur Verbindung der vertikalen Wand mit der Basis zu verwenden. Diese Zuganker bestehen aus Rundeisen, die in Plastikhüllen untergebracht sind. Die Anordnung der Plastikhüllen dient naturgemäss zur Korrosionsverhütung.
Die Verwendung derartiger flexibler Zuganker ist jedoch deshalb nachteilig, weil sich diese unter der Last des abzustützenden Erdreiches durchbiegen und damit die Fülltafeln gegen das Erdreich hin schrägstellen. Aus diesem Grunde ist auch schon vorgeschlagen worden, die flexiblen Zuganker durch starre Zuganker zu ersetzen, welche die Gestalt von Stahlbetonstreben der Grösse aufweisen, dass sie sich unter dem Einfluss des Gewichtes der Erfüllung bzw. der davon herrührenden Querkräfte lediglich um einen vernachlässigbaren Betrag durchbiegen können.
Diese starren Streben werden hiebei in situ, d. h. an Ort und Stelle, hergestellt, doch bringt dies Schwierigkeiten mit sich. So sind z. B. die Streben hinter der vertikalen Wand anzuordnen, in einem Bereich also, der grundsätzlich praktisch unzugänglich ist. Dieser Bereich ist auch wegen der Möglichkeit des Auftretens von Erdrutschen oft sehr gefährdet. Darüber hinaus ist es notwendig, zum Giessen der Streben einwandfrei gestaltete Formen zu verwenden, was einen erheblichen Schalholzverlust mit sich bringt.
In jedem Falle ist unabhängig davon, ob flexible oder starre Zuganker verwendet werden, das Zusammenfügen und Aufstellen der Fülltafeln sehr mühsam, weil sich deren Schwerpunkt nahe an der freiliegenden Fülltafelfläche befindet. Das bedeutet, dass die Fülltafel, wenn sie provisorisch in einer im wesentlichen vertikalen Stellung angeordnet wurde, unvermeidbarerweise instabil ist, so dass eine Stütze und ein Haltewerkzeug verwendet werden müssen, um die Fülltafel in ihre genau vertikale Stellung zu bringen und dort zu halten. Werden starre Zuganker verwendet, so bestimmt daneben die Abbindezeit des vergossenen Betons die Zeitspanne, welche zwischen dem Aufstellen der Fülltafel und dem Einfüllen des Erdreichs hinter die Abstützung abgewartet werden muss. Es liegt auf der Hand, dass es vorteilhaft wäre, wenn ein solcher Zwischenzeitraum vermieden werden könnte.
Ziel der Erfindung ist es, der Notwendigkeit abzuhelfen, bei der Erstellung einer Abstützung der erwähnten Art mit starren, aus armiertem Beton bestehenden Zugankern die Zuganker an Ort und
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Stelle zu giessen. Darüber hinaus will die Erfindung das Zusammenfügen der Fülltafeln erleichtern, u. zw. dadurch, dass diese im wesentlichen stabil stehen, wenn sie in die vertikale Stellung überführt sind.
Dadurch wird naturgemäss die Verwendung eines Stützwerkzeuges zum Halten der Fülltafeln und zu deren überführung in die genau vertikale Stellung überflüssig.
Darüber hinaus ist es ein weiteres Ziel der
Erfindung, die Zeitspanne zu verkürzen, die zwischen dem Aufstellen der Fülltafeln und dem Einfüllen des Erdreiches bei solchen mit starren Zugankern ausgebildeten Abstützungen verstreichen muss.
Zu diesem Zwecke ist ein vorgefertigtes Bauelement der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass ein Ende des Zugankers mittels einer Gelenkverbindung mit der Fülltafel verbunden ist und dessen anderes Ende frei endigt, so dass der vorerst an der Fülltafel anliegende Zuganker bei Errichtung einer Abstützung um die Gelenkverbindung von der Fülltafel vor der Verbindung des freien Endes des Zugankers mit der Basisstruktur abzuspreizen ist.
Die Herstellung einer Erdabstützung oder Stützmauer unter Verwendung einer Anzahl vorgefertigter Bauelemente der erfindungsgemässen Art kann in der Weise erfolgen, dass ein Bauelement in einer im wesentlichen aufrechten Stellung mit abgespreiztem Zuganker und auf dem Erdboden aufliegendem freien Ende des Zugankers angeordnet wird, zwischen die Fülltafel und den gewachsenen
Erdboden od. dgl.
eine Strebe eingespreizt und die Fülltafel genau vertikal ausgerichtet wird, hierauf auf dem Erdboden eine Basisstruktur aus Beton gegossen wird, die das freie Ende des Zugankers aufnimmt, anschliessend der Zwischenraum zwischen dem angelenkten Ende des Zugankers und der Fülltafel mit einem geeigneten Zementmörtel ausgefüllt wird und schliesslich nach Entfernen der Strebe der Zwischenraum zwischen der Fülltafel und der Basisstruktur und dem gewachsenen Erdboden mit Erdreich angefüllt wird.
Es hat sich gezeigt, dass es nicht notwendig ist, solange zu warten, bis der Zementmörtel im Bereich der Gelenkverbindung abgebunden hat, bevor der leere Raum hinter der Abstützung mit Erdreich angefüllt wird. Auch ist es vorteilhaft, wenn in bevorzugter Ausbildung der Erfindung zur Fixierung der Lage des Zugankers bezüglich der Fülltafel ein Abstandhalter, beispielsweise in Gestalt eines Brettes, vorgesehen ist.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt sind. Hierin zeigen Fig. 1 eine aus erfindungsgemässen Bauelementen zusammengefügte Abstützung in perspektivischer Darstellung, die Fig. 2 und 3 ein Bauelement der Abstützung nach Fig. l, bestehend aus einer Füllwand und einem zugeordneten Zuganker, in zwei verschiedenen Stellungen, jeweils in einer Seitenansicht vor der Aufrichtung, die Fig. 4 und 5 die Bauelemente nach den Fig. 2 und 3 im Ausschnitt, in einem andern Massstab, zur Veranschaulichung der Gelenkverbindung zwischen einer Füllwand und dem zugeordneten Zuganker, die Fig. 6 und 7 Ausschnitte entsprechend den Fig.
4 und 5 aus Bauelementen gemäss der Erfindung mit einer andern Ausführungsform der Gelenkverbindung zwischen der Füllwand und dem Zuganker und die Fig. 8, 9 und 10 eine Abstützung, die unter Verwendung erfindungsgemässer Bauelemente gemäss der Erfindung errichtet wird, jeweils in einer Seitenansicht in drei verschiedenen Zuständen während der Errichtung.
Die in den Zeichnungen veranschaulichte aufgerichtete Erdabstützung weist ein im wesentlichen winkeliges Querschnittsprofil auf und verfügt über eine im wesentlichen horizontale Basis-l-sowie eine im wesentlichen vertikale Wand-2--, die beide durch schrägverlaufende, starre Zuganker - miteinander verbunden sind. Die Basis-l-erstreckt sich vom Unterteil der vertikalen Wand--2--weg auf das abzustützende Erdreich zu, wobei der freie Raum oder der innen eingeschlossene Winkelraum zwischen der Basis --1-- und der Wand --2-- bei Fertigstellung des Abstützungsaufbaues mit Erdreich angefüllt wird.
Wie zu ersehen, ruht die vertikale Wand-2-auf einem Betonfundamentbett --4---, dessen einer Kantenbereich mit einem längsverlaufenden Randbereich der Basis-l-in Berührung steht.
Die Wand-2-ist aus einer Anzahl vorgefertigter, armierter Betonfüllwände oder-tafeln - zusammengesetzt, von denen jede eine bestimmte feste Breite aufweist und deren Höhe im wesentlichen der Tiefe des abzustützenden Erdreiches entspricht. An der inneren oder bergwärtsgerichteten Seite der einzelnen Fülltafeln --5-- ist jeweils eine Verstärkungsrippe --6-- aus armiertem Beton ausgebildet, die sich vom Boden bis zur Oberkante der einzelnen Fülltafeln
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--6-- istauf.
Die Armierungen-9-der Zuganker-3-sind jeweils in eine zugeordnete Fülltafel-S-- eingeführt und in dieser verankert, um auf diese Kräfte übertragen zu können, um damit ein Kippen
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oder Wegrutschen der Fülltafel unter der Einwirkung der von der Erdreichfüllung ausgeübten Kraft zu verhüten, sowie um die Biegemomente aufzunehmen, die beim Sichsetzen des Erdreiches auftreten können.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Armierungen --9-- der einzelnen Zuganker --3-- sowohl hinsichtlich ihrer Anzahl wie auch ihres Durchmessers verändert werden können, u. zw. entsprechend der Höhe der Wand-2--, der Art des Erdreiches, der Böschung, der abgestützten Erdaufschüttung, der der Neigung der Böschung zuzurechnenden zusätzlichen Belastung, sowie einer zusätzlichen Belastung der Aufschüttung, falls vorhanden.
Gemäss der Erfindung werden die Zuganker --3-- zusammen mit den Fülltafeln--5-- vorgefertigt, wobei zwischen dem Ende --7-- jedes der Zuganker --3-- und der Verstärkungsrippe - der jeweils zugeordneten Fülltafel --5-- eine Gelenkverbindung --8-- vorgesehen wird. Die Vorfertigung der Fülltafeln, der Zuganker sowie dieser Gelenkverbindungen soll nun im einzelnen beschrieben werden : Die Fülltafel-5-wird im allgemeinen in der Weise hergestellt, dass der Beton derart in eine Form eingegossen wird, dass die freiliegende Fülltafelfläche nach unten weist ; die
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hiebetfreigelegt und von der Verstärkungsrippe --6-- weg nach aussen in einer Richtung verlaufend belassen wird, die parallel zu der Verstärkungsrippe --6-- sich erstreckt.
Hiebei wird im Bereich des Austrittes der Armierungen --9-- aus der Verstärkungsrippe-6-in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise eine Biegung--10--vorgesehen.
Nach Entfernung der Form für die Verstärkungsrippe --6-- werden zwei Platten beidseitig an
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werden nun in das Betongussmaterial des Zugankers --3-- eingebettet, wobei von der Einbettung die äussersten Enden der Armierungen frei bleiben, die aus dem Gussmaterial vorragen.
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Durch den obenerwähnten Zahn-11-ist bedingt, dass in dem Zuganker --3-- eine entsprechende Ausnehmung --12-- erzeugt wird.
Zufolge dieses Giessverfahrens bilden die abgebogenen Teile --10-- der Armierungen --9--, die bei der Herstellung des Zugankers-3-, wie erwähnt, freigelegt geblieben waren, die
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Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 sowie 8 bis 10 zu ersehen, ist an der Verstärkungsrippe - in der Nähe ihrer Gelenkverbindung --8-- mit dem zugeordneten Zuganker ein Ring --14-- befestigt, während ein weiterer Ring-15--an der Verstärkungsrippe --6-- im Bereich deren oberen Endes und damit der Oberseite der Fülltafel --5-- befestigt ist.
Um eine Abstützung der in Fig. 1 veranschaulichten Art aus vorgefertigten Elementen zu errichten, von denen jedes jeweils eine einzige Fülltafel und einen in der erwähnten Weise zugeordneten Zuganker aufweist, wird der Zuganker --3-- der vorgefertigten Elemente zunächst um die Gelenkverbindung - auf die zugeordnete Verstärkungsrippe --6-- zu abgebogen belassen, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist.
Nachdem das Element genau in die gewünschte Stellung gebracht wurde, wird sein Zuganker --3-- um die Gelenkverbindung --8-- von der Verstärkungsrippe --6-- weggeschwnkt, so dass sein Ende-13-in einigem Abstand von der Fülltafel --5-- zu liegen kommt und der ganze Zuganker schräg bezüglich der Fülltafel verläuft. Diese Stellung des Zugankers --3-- bezüglich der Fülltafel--5--wird dadurch aufrecht erhalten, dass ein Abstandhalter-16-, beispielsweise in Gestalt eines kleinen Brettes, zwischen den Zahn--11-und die Ausnehmung --12-- eingefügt wird.
Zufolge der Verschwenkung des Zugankers --3-- werden die gebogenen Teile --10-- der Armierungen --9-- gerade gerichtet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Es ist zu bemerken, dass der Schwerpunkt des aus dem Zuganker --3--, der Fülltafel --5-- und der Verstärkungsrippe --6-bestehenden, kombinierten Elementes an dieser Verbindungsstelle automatisch auf den Zuganker
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--3-- zu und von der freiliegenden Fülltafelfläche weg verlagert wird.
Die Fülltafel --5-- wird in der Weise angehoben, dass ein Ende eines Kabels --17-- in den Ring --14-- eingeführt wird, während das andere Ende des Kabels durch den Ring --15-- gezogen und in den Haken --18-- eines Hebezeugs eingehängt wird, wie es aus Fig. 8 zu ersehen ist. In dieser Weise kann die Fülltafel --5-- an dem Haken --18-- in einer stabilen und im wesentlichen vertikalen Lage aufgehängt werden und in der gleichen Lage auf das Bett --4-- abgesenkt werden, so
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hervorragen, auf dem Boden aufliegen.
Nach dem Absenken in diese Stellung befindet sich die Fülltafel --5-- in einem stabilen Gleichgewichtszustand, so dass das Kabel --17-- entfernt werden kann.
Wie aus Fig. 9 zu ersehen, wird nunmehr eine Strebe --19-- zwischen die nach innen weisende
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--5-- undVerstärkungsrippe --6-- mit einem Zementmörtel ausgefüllt, der mit Expansionsmitteln vermischt ist, so dass die Armierungen während des Abbindens gespannt werden. Diese dem Mörtel zugemischten
Expansionsmittel dienen auch zur Beschleunigung der Abbindungen des Mörtels ; das als Abstandhalter --16-- dienende Brett wirkt als Auflage für eine Form zur Aufnahme der Mörtelfüllung.
Nachdem der Mörtel abgebunden hat, wird der innenliegende Winkelraum zwischen der Basis - l-und den Fülltafeln-5-mit Erdreich ausgefüllt.
Um ein einwandfreies Geraderichten der Teile --10-- der Armierungen --9-- im Bereich der Gelenkverbindung --8-- während des Abschwenkens des Zugankers --3-- zu erreichen, sollten diese Teile --10-- der Armierungen bei gegen die Verstärkungsrippe --6-- angelegtem Zuganker --3-- derart gebogen sein, dass die Krümmungsmittelpunkte der gebogenen Teile --10-- auf einer geraden Linie ausgerichtet sind, die parallel zur freiliegenden Fläche der Fülltafel--5--verläuft.
In der Praxis wird die an Hand der Fig. 4 und 5 beschriebene Gelenkverbinding --8-- dann empfohlen, wenn die Armierungen --9-- aus drei oder vier Armierungseisen bestehen ; die abgewandelte Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist dann zweckmässig, wenn eine grössere Anzahl derartiger Armierungseisen Verwendung findet. Im weiteren wird nun insbesondere auf diese beiden Figuren Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung entsprechender Teile wie in den Fig. 4 und 5 verwendet sind.
Wie aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen, sind eine Anzahl Armierungseisen --90-- teilweise in der Verstäkungsrippe --6-- der Fülltafel --5-- eingebettet, während die verbleibenden Teile dieser Armierungen --90-- in den Zuganker --3-- eingebettet sind, Im Bereich der Verbindungsstelle des Zugankers --3-- mit der Fülltafel --5-- sind Zwischenteile der Armierungen freigelassen, was während der Vorfertigung gemacht wird. Zusätzliche Armierungen finden ebenfalls für den Zuganker - Verwendung. Diese zusätzlichen Armierungen sind mit --9a-- bezeichnet und derart abgebogen, dass sich Ösen --19-- ergeben, die koaxial zueinander angeordnet sind und am Ende --7-- des Zugankers liegen.
Darüber hinaus sind noch weitere Armierungen --20-- in der Verstärkungsrippe Fülltafel-5-eingebettet, die dort koaxiale Ösen --21-- bilden, welche ähnlich den Ösen--19--gestaltet sind.
Zusätzlich zu der Grundarmierung-9-sind die Rippen --6-- somit durch die Armierungen - 20 und 90-- verstärkt, während die Zuganker --3-- durch die Armierungen --9a und 90-eine zusätzliche Verstärkung erfahren.
Die gegenseitige Lage der Ösen--19, 21-- ist derart, dass bei der Abspreizung des Zugankers --3-- von der Fülltafel-5-um die Gelenkverbindung --8-- die Schlaufen der Ösen-19- bezüglich der Schlaufen der Ösen--21--ausgerichtet werden. Der Zuganker --3-- kann damit in
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ausgerichteten Ösen--19 und 21--geschoben und ein Abstandhalter --16-- zwischen den bereits erwähnten Zahn --11-- sowie die Ansnehmung --12-- eingespreizt wird, die wieder vorhanden sind (Fig. 7).
Ganz allgemein kann darauf hingewiesen werden, dass während der Errichtung der erfindungsgemässen Abstützung die Basis--l--fortschreitend mit der Verlegung der Fülltafeln hergestellt werden kann. Auf diese Weise kann die Basis gegossen werden, ohne dass es notwendig wäre, Krane oder andere Hebezeuge zu verwenden, da übliche Transportmittel in den Zwischenräumen sich bewegen können, ie noch frei von den Fülltafeln sind. Darüber hinaus kann das
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Errichten der Abstützung entsprechend dem Fortschritt bei der Herstellung der Basis erfolgen, wodurch jedes Risiko vermieden wird, das von Stürmen, Erdrutschen oder Erdabbrüchen herrühren kann.
Derartige Zufälligkeiten könnten nämlich sonst unter Umständen die Fülltafeln umwerfen, bevor sie fest mit der Basis verbunden sind.
Der erfindungsgemässe Gedanke ist einer Reihe von Abwandlungen fähig. So ist es z. B. möglich, nach dem Ausfüllen der Zwischenräume zwischen den Zugankern und den Verstärkungsrippen mit Mörtel sogleich mit der Einfüllung von Erdreich in die Abstützung zu beginnen. Dies ist deshalb möglich, weil der Mörtel mit den obenerwähnten Expansionsmitteln sehr rasch abbindet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorgefertigtes Bauelement aus armiertem Beton zur Herstellung von aus einer Reihe von im wesentlichen lotrecht angeordneten und mittels Zugankern mit einer waagrechten Basisstruktur verbundenen Fülltafeln bestehenden Erdabstützungen oder Stützmauern, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass ein Ende (7) des Zugankers (3) mittels einer Gelenkverbindung (8) mit der Fülltafel (5) verbunden ist und dessen anderes Ende (13) frei endigt, so dass der vorerst an der Fülltafel (5) anliegende Zuganker (3) bei Errichtung einer Abstützung um die Gelenkverbindung (8) von der Fülltafel (5) vor der Verbindung des freien Endes (13) des Zugankers (3) mit der Basisstruktur (1) abzuspreizen ist.
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