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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft einen Stützwandaufbau,
der für
eine Verwendung der Bodenverstärkung im
Ingeniewbau geeignet ist, in der Ausführung, die eine Wand aufweist,
die aus versetzten übereinandergelegten
Schichten von modularen Blöcken
aufgebaut wird, die in einem Verstärkungsmaterial verankert sind,
vorzugsweise ein Geogitter.
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Verstärkungsmaterialien sind bei
Bauarbeiten im Ingeniewbau gut bekannt, um große Mengen von Boden zu stabilisieren
und zu verstärken,
wie beispielsweise Aufschüttungen,
Anlegen von Terrassen und Geländeauffüllung. Sie
werden typischerweise horizontal zwischen die Schichten der verdichteten
Bodenauffüllung
gelegt, wobei der vertikale Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden
Schichten normalerweise vom Boden bis zur Oberseite der Auffüllung größer wird.
Das Verstärkungsmaterial
kann viele Formen annehmen, ist aber typischerweise ein Maschenmaterial,
ein Gitter, ein Netz oder eine perforierte Folie, hergestellt aus
einem nicht biologisch abbaubaren Material, wie beispielsweise verschiedenne
Kunststoffen oder Metalldraht, und insbesondere eines der gewebten
oder integrierten polymeren Gitter, die als Geogitter bekannt sind.
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Obgleich die vorliegende Erfindung
nicht auf die Verwendung einer spezifischen Art von Verstärkungsmaterial
begrenzt ist, sind Geogitter von speziellem Interesse, die durch
Strecken einer Folie aus Kunststoffmaterial (wie beispielsweise
Polyethylen hoher Dichte) mit einem Muster von darin gebildeten Löchern hergestellt
werden, um so eine rechteckige Masche mit parallel beabstandeten
molekular ausgerichteten Strängen
herzustellen, die durch Querstränge
miteinander verbunden sind. Derartige Geogitter werden beispielsweise
in den Patentbeschreibungen des U.S.Patentes 4374798, des Britischen
Patentes 2073090 und des Britischen Patentes 2235899 beschrieben
und sind kommerziell unter dem Markennamen „TENSAR" erhältlich.
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Kurz gesagt, der Begriff „Geogitter" wird im allgemeinen
hierin benutzt, um das Verstärkungsmaterial
zu kennzeichnen, das bei der Erfindung eingesetzt wird. Dieser Begriff
sollte jedoch ebenfalls so verstanden werden, daß er andere Formen von elastischem
Streifen- oder folienartigem Material einschließt, das für eine Verwendung in der Bodenverstärkung geeignet
ist, wie beispielsweise gewebte oder Vliesstofftextilien, Bahnen
oder Folien, vorausgesetzt, daß diese
Materialien die Festigkeit und die anderen Eigenschaften besitzen,
die für
die beabsichtigte Verwendung erforderlich sind, und daß sie in der
Lage sind, mit den anderen Elementen der Erfindung richtig in Wechselwirkung
zu kommen, wie es nachfolgend beschrieben wird.
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Bei vielen Arten des Bodenverstärkungsaufbaus
ist es erforderlich, eine Stützwand
längs mindestens
einer Seite der Füllung
bereitzustellen, um beispielsweise eine Erosion zu verhindern. Eine
derartige Wand kann aus übereinandergelegten
Schichten von lose gelegten modularen Blöcken mit versetzten Stößen zwischen
den Blöcken
in den aufeinanderfolgenden Schichten in der konventionellen Weise
gebaut werden. Die modularen Blöcke
können zweckmäßigerweise
auf der oder außerhalb
der Baustelle aus nicht verstärktem
oder Massenbeton vorzugsweise auf eine Größe vorgegossen werden, die eine
leichte Handhabung ohne die Verwendung von Kränen oder anderem schwerem Hebezeug
gestattet. Die Wand kann über
ihre Länge
hinweg geradlinig oder gebogen sein, indem Blöcke von geeigneter Konstruktion
verwendet werden, und sie kann vertikal oder mit einer Schräge (d. h.,
ihre Fläche
kann sich von unten nach oben nach hinten neigen) versehen sein.
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Eine Stützwand dieser Art muß in der
Lage sein, einen beträchtlichen
Druck der Bodenfüllung hinter
sich auszuhalten, und das kann erfolgen, indem sie mit dem im wesentlichen
horizontalen Geogittermaterial verankert wird, das zwischen den
Lagen der Füllung
eingegraben wird. Während
der Aufbau fortschreitet, wird die Wand aus Schichten von modularen
Blöcken
aufgebaut, und die Bodenfüllung wird
dahinter eingebracht und verdichtet. Lagen des Geogittermaterials
werden horizontal über
den verdichteten Boden in geeigneten vertikalen Abständen gelegt
und mit der Wand verankert. Der Vorgang wird dann wiederholt, bis
die endgültige
Höhe erreicht
ist. Der vertikale Abstand zwischen den Lagen des Geogitters ist
oftmals größer als
die Höhe
der Blöcke,
so daß zwei
oder mehr Schichten von Blöcken
häufig zwischen
die aufeinanderfolgenden Lagen des Geogitters gelegt werden.
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Verschiedene Konstruktionen der Stützwand und
Verfahren zum Verankern eines Geogitters an der Stützwand wurden
in der Vergangenheit vorgeschlagen; aber diese zeigten im allgemeinen
verschiedene Nachteile, wie beispielsweise, daß sie nicht eine angemessene
Festigkeit der Verankerung lieferten, daß sie nicht eine Verankerung
gleichmäßig längs des
Hauptteils der Grenzfläche
zwischen dem Geogitter und der Wand mit sich brachten, oder daß sie nicht
leicht bei gebogenen Stützwänden zur
Anwendung gebracht werden können.
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Daher wird bei einer Art des Aufbaus,
beispielsweise wie sie in der Europäischen Patentbeschreibung 0472993
beschrieben wird, der Rand des Geogitters einfach zwischen zwei
Schichten von Blöcken
in der Stützwand
ohne jegliches zwangläufiges Hilfsmittel
für einen
Eingriff zwischen dem Geogitter und den Wandblöcken eingeschlossen. Das gestattet den
Aufbau von gebogenen Wänden,
indem in geeigneter Weise geformte Blöcke verwendet werden; aber
die Stützwand
wird nur durch die Stärke
der Reibungskräfte
zwischen dem Geogitter und den Teilchen der Füllung und zwischen dem Geogitter
und den Blöcken
verankert, die durch das Gewicht der übereinandergelegten Schichten
von Blöcken
erzeugt wird, das in vielen Situationen unzureichend sein kann.
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Weitere Konstruktionen von Blöcken und Formen
des Wandaufbaus, wie sie beispielsweise im U.S.Patent 5417523 oder
der PCT-Publikation WP94/13890 beschrieben werden, liefern eine
sicherere Form der Befestigung zwischen dem Geogitter und der Wand,
sind aber nur für
eine Verwendung in geraden Stützwänden und
nicht in gebogenen Stützwänden (außer jenen
mit großen
Biegungsradien) geeignet, weil ihre Konstruktion nicht eine bedeutende
Gelenkverbindung zwischen benachbarten Blöcken gestattet, die innerhalb
der Schichten der Wand gelegt werden. Derartige Konstruktionen wenden
ein stabartiges Stützelement
mit beabstandeten Vorsprüngen
für einen
Eingriff mit den Öffnungen
im Geogitter an, wobei dieses Stützelement
in Kanälen
verankert wird, die angrenzende obere und untere Seiten der zwei
Schichten von Blöcken
in der Wand überbrücken, oder
in der hinteren vertikalen Seite der Wandblöcke gebildet wird. Während diese
Konstruktionen ein sicheres Verfahren zum Verankern des Geogitters
an der Wand gleichmäßig längs ihrer
Breite bereitstellen können,
zeigen sie ebenfalls den Effekt des Verriegelns der Blöcke in einer
im wesentlichen linearen Anordnung und können so nicht für den Aufbau
von scharf gebogenen Wänden
verwendet werden.
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Ähnliche
Probleme ergeben sich beim Wandblockaufbau, der im kürzlich veröffentlichten U.S.Patent
5540525 offenbart wird, das den bisherigen Stand der Technik verkörpert, worauf
man sich in den entsprechenden Oberbegriffen der als Anhang beigefügten Patentansprüche 1 und
13 bezieht, und der ein System von Stegelementen anwendet, die in Schlitzen
an den Stoßstellen
zwischen den Blöcken verkeilt werden,
um die vertikale und horizontale Ausrichtung beizubehalten. Dieses
System bemüht
sich ebenfalls nicht betreffs des Aufbaus von stabilen Wänden mit
einem bedeutenden Biegungsgrad.
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Noch weitere alternative Konstruktionen,
wie beispielsweise jene, die in den U.S.Patenten 4825619 und 4914876
beschrieben werden, gestatten die Gelenkverbindung zwischen angrenzenden Blöcken und
daher den Aufbau von gebogenen Wänden.
Diese Konstruktionen verankern jedoch das Geogitter an der Wand
mittels Stangen, die durch vertikal ausgerichtete Bohrungen in den übereinandergelegten
Schichten von Blöcken
eingesetzt werden, die durch einzelne Öffnungen im Rand des Geogitters gelangen,
das zwischen die Schichten eingesetzt wird. Das Verankern des Geogitters
an den Blöcken wird
daher auf die Berührungsstelle
mit den Stangen konzentriert und nicht gleichmäßig verteilt, was die Festigkeit
des Systems begrenzt und zu einer Verzerrung und einem Versagen
des Geogitters führen kann.
Es gibt ebenfalls andere Blöcke,
wie beispielsweise jene, die im U.S.Patent 5505034 beschrieben und
gezeigt werden, die eine Form aufweisen, die für den Aufbau von gebogenen
ebenso wie geraden Stützwänden geeignet
ist, die aber überhaupt
keine speziellen Vorkehrungen für
das Halten eines Geogitters zwischen den Schichten treffen.
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Es besteht daher eine Notwendigkeit,
ein Verfahren für
das sichere Befestigen des Geogitters an der Stützwand bereitzustellen, das
für eine
Anwendung bei verschiedenen Arten und Formen des Geogitters vielseitig
genug ist, und das ebenfalls bei vertikalen oder sich neigenden,
geraden oder gebogenen Stützwänden zur
Anwendung gebracht werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine Stützwand
für verstärktes Füllmaterial
nach dem als Anhang beigefügten
Patentanspruch 1 und ein Verankerungselement für das Verankern einer Stützwand für verstärktes Füllmaterial
an einem Verstärkungsmaterial
nach dem als Anhang beigefügten Patentanspruch
13 bereit.
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Bevorzugte Ausführungen werden durch die abhängigen Patentansprüche eingebracht.
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Vorzugsweise wird das Geogitter oder
ein anderes Verstärkungsmaterial
gerade den Haltehohlraum für
das Verankerungselement überbrücken, um eine
ebene Fläche über jene
Schicht von Blöcken von
hinten nach vorn bereitzustellen, um so die vertikale Ausrichtung
und ein stabiles Aufschichten der aufeinanderfolgenden Schichten
beizubehalten. Das kann jedoch bei bestimmten Konstruktionen von Wandblöcken nicht
möglich
oder erforderlich sein, beispielsweise jenen, die ein Element aufweisen,
das in den Hohlraum nach vorn vom Verankerungselement vorsteht.
In derartigen Fällen
können
andere Hilfsmittel, die im Fachgebiet gut bekannt sind, zum Einsatz
gebracht werden, um eine ebene Fläche zu bewirken, beispielsweise
durch Einsetzen von Zwischenlagen zwischen den Schichten an der
Vorderseite der Wand oder durch Verwenden von Blöcken, die so dimensioniert
sind, daß dieser
Unterschied zwischen den Vorder- und Hinterseiten ausgeglichen wird.
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Beim Wandaufbau der Erfindung werden
das Verankerungselement und der daran verankerte Abschnitt des Verstärkungsmaterials
in einem Hohlraum in den Blöcken
von nur einer Schicht angeordnet, ohne daß sie in die nächste Schicht
hineinragen. Auf diese Weise behindern die Verankerungshilfsmittel
für das
Verstärkungsmaterial
nicht die drehbare Gelenkverbindung der Blöcke in den angrenzenden Schichten.
Dieser Hohlraum wird durch einen Kanal in den Blöcken der einen Schicht und
durch eine im wesentlichen flache Fläche planar mit der gegenüberliegenden
Seite der Blöcke
in der nächsten Schicht
definiert, wobei das Verankerungselement in den Kanal durch die
gegenüberliegende
flache Fläche
gepreßt
wird. Diese flache Fläche
kann ein Abschnitt der unteren oder bzw. oberen Seite im Block selbst
in der nächsten
Schicht sein. Es kann manchmal jedoch vorteilhaft sein, Blöcke mit
einem Kanal sowohl in ihren oberen als auch unteren Seiten herzustellen,
und in einem derartigen Fall kann die flache Fläche in der Ebene der einen
der Seiten durch ein separates Element bereitgestellt werden, das
in den Kanal jener Seite eingesetzt wird. Ausführungen von beiden dieser Alternativen
werden nachfolgend beschrieben und in den Zeichnungen veranschaulicht.
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Die Hilfsmittel für das Zulassen der drehbaren
Gelenkverbindung längs
der Schichten der Blöcke
in der Wand, während
eine vertikale Ausrichtung zwischen den Schichten beibehalten wird,
können eine
Vielzahl von Formen annehmen, die per se im Fachgebiet von den vorhandenen
Konstruktionen des Wandblockes, wie beispielsweise verriegelnden oder
koppelnden Elementen, oder in geeigneter Weise geformten Blöcken, bekannt
sind. Daher gibt es verschiedene Konstruktionen von geformten Wandblöcken, die
mit Widerlagern oder Kopplungsabschnitten versehen sind, die dazu
dienen, dieses Ziel zu erreichen, wie sie beispielsweise im Europäischen Patent
0472993 oder im U.S.Patent 5505034 offenbart werden. In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann die Konstruktion dieser und
weiterer geeigneter bekannter Wandblöcke modifiziert werden, wie
es nachfolgend detaillierter beschrieben wird, um sie mit dem Haltehohlraum
für das
vorangehend spezifizierte Verankerungselement zu versehen, und um
daher die gewünschte
sichere Verankerung des Geogitters an der Wand zu bewirken, während die
Gelenkverbindung zwischen den Blöcken noch
beibehalten wird.
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Obgleich irgendwelche derartigen
geeigneten Hilfsmittel für
das Zulassen einer drehbaren Gelenkverbindung längs der Schichten der Blöcke bei der
vorliegenden Erfindung jedoch verwendet werden können, kann das am wirksamsten
durch eine Konstruktion erreicht werden, die eine „Viertelpunktgelenkverbindung" bewirkt. Der Begriff „Viertelpunktgelenkverbindung" wird benutzt, um
eine Konstruktion zu bezeichnen, bei der die Gelenkverbindung des Blockes
mit Bezugnahme auf seine Nachbarn um ein Paar von Punkten herum
auftritt, von denen ein jeder in im wesentlichen einem Vierteil
der Breite des Blockes nach innen von seiner proximalen Seitenwand aus
angeordnet ist. Daher ist über
die Breite des Blockes jeder Punkt im wesentlichen gleichweit von
der Seitenwand und der Mittellinie des Blockes entfernt; und in
einer konventionellen gebundenen Wand, bei der die übereinandergelegten
Schichten um eine halbe Blockbreite versetzt sind, wird die Ausrichtung zwischen
den entsprechenden Gelenkverbindungspunkten in angrenzenden Schichten
aufrechterhalten. Diese Konstruktion ermöglicht, daß die größte Freiheit der drehbaren
Gelenkverbindung für
den Aufbau von gebogenen Wänden
erreicht wird, so daß Wände mit
einem kleinen Biegungsradius aufgebaut werden können, insbesondere, wenn die
Drehpunkte längs
der Linie der maximalen Breite des Blockes angeordnet und die Seitenwände in geeigneter
Weise gewölbt
oder verjüngt
sind.
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In Übereinstimmung mit einer besonders
bevorzugten Ausführung
wird die Viertelpunktgelenkverbindung durch ein System von Drehbolzen
erreicht, die in zusammenwirkenden Paaren von Bohrungen in den entsprechenden
oberen und unteren Seiten der Blöcke
in Eingriff kommen.
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Daher weist in Übereinstimmung mit dieser bevorzugten
Ausführung
eine Stützwand
für verstärktes Füllmaterial
auf:
übereinandergelegte
Schichten von modularen Blöcken,
wobei jeder Block eine Vorderseite, eine Hinterseite, eine parallele
obere und untere Seite und gegenüberliegende
Seitenwände
aufweist, die sich zwischen der oberen und unteren Seite erstrecken;
wobei
jeder Block ein Paar Bohrungen in jeder seiner oberen und unteren
Seite aufweist, die symmetrisch zwischen den gegenüberliegenden
Seitenwänden angeordnet
sind und sich mindestens teilweise durch den Block in einer Richtung
im wesentlichen senkrecht zur oberen und unteren Seite erstrecken,
wobei die Mitten der Bohrungen in jedem Paar gleichweit entfernt
von der Vorderseite des Blockes sind und der Abstand zwischen den
Mitten der gleiche für
das Paar in der oberen Seite wie für das Paar in der unteren Seite
des Blockes ist, wobei die Bohrungen in den oberen Seiten der Blöcke in jeder
Schicht mit entsprechenden Bohrungen in den unteren Seiten der Blöcke in einer
Schicht unmittelbar darüber (wenn
vorhanden) in Ausrichtung sind, um so zusammentreffende Bohrungen
zwischen vertikal benachbarten Blöcken in den zwei Schichten
bereitzustellen;
Drehbolzen, die in den zusammentreffenden
Bohrungen in einem drehbaren Eingriff mit mindestens einem der vertikal
benachbarten Blöcke
gehalten werden, wobei die Bohrungen in den Blöcken so geformt und positioniert
sind, daß die
Drehbolzen in den zusammentreffenden Bohrungen eine drehbare Gelenkverbindung
längs der
Schichten der Blöcke
in der Wand bewirken, während
die vertikale Ausrichtung zwischen den Schichten aufrechterhalten
wird;
einen Haltehohlraum für
ein Verankerungselement für
das Verstärkungsmaterial,
der zwischen benachbarten oberen und unteren Seiten der Blöcke in zwei übereinandergelegten
Schichten angeordnet ist, wobei der Hohlraum durch einen offenen
Kanal in einer von oberer und unterer Seite in den Blöcken der
einen Schicht und durch eine im wesentlichen flache Fläche in der
Ebene der benachbarten Seiten der Blöcke in der anderen Schicht
definiert wird, wobei sich der Kanal quer zwischen den Seitenwänden eines
jeden entsprechenden Blockes längs
einer Linie zwischen den Bohrungen und der Hinterseite des Blockes
erstreckt, worin der eingeschlossene Winkel zwischen der Seite des
Blockes, in der der Kanal angeordnet ist, und der hinteren Wand
des Kanals im wesentlichen nicht größer als 90° ist;
ein Verstärkungsmaterial
(das vorzugsweise ein Geogitter ist), das sich zurück von der
Wand in das Füllmaterial
erstreckt, wobei ein Endabschnitt des Verstärkungsmaterials zwischen zwei übereinandergelegten
Schichten der Wand angeordnet ist und sich in den Haltehohlraum
zwischen den Schichten hinein erstreckt, wobei das Verstärkungsmaterial
an der Wand mittels eines Verankerungselementes verankert wird,
das ein Mittellängsteil
mit keilförmigem Querschnitt
mit einer Vielzahl von beabstandeten Vorsprüngen aufweist, die sich von
einer Seite des Mittellängsteils
aus erstrecken und durch Öffnungen im
Verstärkungsmaterial
in Eingriff kommen, wobei das Verankerungselement im Haltehohlraum
mit dem dünneren
Rand des Mittellängsteils
näher an
der Hinterseite der Blöcke
gehalten wird, wobei die Vorsprünge
an die Hinterseite des Kanals in den Blöcken der einen der übereinandergelegten
Schichten anstoßen
und die Seite des Mittellängsteils,
die nicht die Vorsprünge
aufweist, an die im wesentlichen flache Fläche der Blöcke der anderen der übereinandergelegten
Schichten anstößt.
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Die „Viertelpunktgelenkverbindung" kann jedoch ebenfalls
durch andere Hilfsmittel bewirkt werden, die nicht Drehbolzen und
Bohrungen einschließen.
Daher kann eine geeignete Konstruktion zur Anwendung gebracht werden,
bei der Vorsprünge,
die auf entweder der oberen oder der unteren Seite der Blöcke in einer
Schicht angeordnet sind, an zusammenwirkenden Flächen auf den gegenüberliegenden Seiten
der Blöcke
in einer vertikal angrenzenden Schicht anliegen, wobei eine Berührung an
im wesentlichen den Viertelpunkten über die Breite der Blöcke erfolgt.
Beispielsweise kann das erfolgen, indem die Blöcke mit einem oder mehreren
Vorsprüngen versehen
werden, die sich entweder von der unteren oder der oberen Seite
aus erstrecken, die an der einen Wand des Kanals für das in
der gegenüberliegenden
Seite eines vertikal benachbarten Blockes gebildete Verankerungselement
anliegen werden, und indem die Auflageflächen der Kanalwand und/oder
die Vorsprünge
mit einem geeigneten Profil ausgebildet sind, was eine Viertelpunktgelenkverbindung
zwischen den Blöcken
in vertikal angrenzenden Schichten gestattet. Der Vorsprung oder
die Vorsprünge
können
zusammenhängend
mit dem Block gebildet werden, beispielsweise als ein kontinuierliches
Mittellängsteil,
das sich von der unteren oder oberen Seite aus zwischen den Seitenwänden erstreckt,
oder als mehrere diskontinuierliche Verlängerungen von der Seite. Alternativ
können
der Vorsprung oder die Vorsprünge
separate Elemente sein, beispielsweise ein oder mehrere Einsätze für ein Einpassen
in zusammenwirkende Öffnungen
in der unteren oder oberen Seite des Blockes. Es kann daher zweckmäßig sein,
die Blöcke
mit Kanälen
sowohl in ihrer oberen als auch unteren Seite herzustellen und einen
geeigneten Einsatz in eine Seite einzupassen, wenn die Wand aufgebaut
wird. In diesem letzteren Fall kann eine Fläche des Einsatzes (eher als
die Seite des Blockes selbst) ebenfalls eine Seite des Hohlraumes
für das
Verankerungselement definieren. Spezifische Ausführungen, die eine derartige
Viertelpunktgelenkverbindung bereitstellen, mit entweder zusammenhängenden
oder separaten Elementen, werden in den Zeichnungen veranschaulicht
und nachfolgend detaillierter beschrieben.
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In den meisten Fällen werden die modularen Blöcke in versetzten
Schichten trocken gelegt (d. h., ohne die Verwendung von Mörtel), so
daß die
Blöcke in
jeder Schicht die Stöße zwischen
den Blöcken
in der Schicht darüber
oder darunter überdecken,
wodurch eine gebundene Konstruktion gleich der geliefert wird, die
beim Mauern mit Ziegeln zur Anwendung kommt.
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Die modularen Blöcke können aus Materialien und nach
Verfahren hergestellt werden, die im Fachgebiet des Ingenieurbaus
für Blöcke gut
bekannt sind, die im allgemeinen in Stützwänden und dergleichen verwendet
werden. Beispielsweise können
sie aus unbewehrtem Beton gegossen werden, entweder auf der Baustelle
oder außerhalb,
obgleich andere Materialien ebenfalls verwendet werden können, wenn
ihre mechanischen Eigenschaftgen für den beabsichtigten Aufbau
geeignet sind, beispielsweise leichte Materialien, wie beispielsweise
synthetische Polymerschaumstoffe.
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Die Größe und Form der modularen Blöcke können so
angepaßt
werden, daß sie
sich für
den Aufbau der Wände
von spezifischer Konstruktion in Übereinstimmung mit den Prinzipien
eignen, die per se im Fachgebiet gut bekannt sind. Beispielsweise wird
oftmals bevorzugt, daß die
Seitenwände
zur Hinterseite des Blockes konvergieren, so daß sich der Block von vorn nach
hinten verjüngt.
Diese Form erleichtert den Aufbau von gebogenen ebenso wie geraden
Wänden,
indem die Blöcke
unter einem geeigneten Winkel zueinander längs der Schichten gelegt werden,
während
dennoch die erforderliche Ausrichtung zwischen den zusammentreffenden
Bohrungen (oder anderen Hilfsmitteln für das Aufrechterhalten der
Ausrichtung) in den übereinandergelegten Schichten
aufrechterhalten wird. Gleichermaßen können die Vorderseiten der Blöcke gebogen
oder gewölbt
sein, um das gewünschte
Profil für
die Außenfläche der
Wand zu liefern, und sie können
eine strukturierte oder dekorative Oberflächenbeschaffenheit aufweisen,
wenn es gewünscht
wird. Das Positionieren der Bohrungen in Beziehung zur Form der Vorderseite
und der Seitenwände
bei der bevorzugten Ausführung
der Erfindung, um so die Gelenkverbindung der Schichten von Blöcken in
einer gebogenen Wand zu berücksichtigen,
und um ebenfalls den Aufbau der Wände mit einer Schräge zu gestatten, wird
nachfolgend detaillierter beschrieben.
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Es ist ein bedeutender Vorteil einer
bevorzugten Ausführung,
daß die
Lagen des zwischen zwei Schichten von Blöcken gelegten Geogitters die Haltehohlräume in den
Blöcken überbrücken können und
sich vorzugsweise im wesentlichen über die gesamte Breite der
Blöcke
zwischen den Hinter- und Vorderseiten erstrecken. Ebenfalls sind
die Verankerungselemente (und spezieller die Vorsprünge, die mit
den Öffnungen
im Geogitter in Eingriff kommen) im wesentlichen innerhalb der Haltehohlräume in einer
Schicht von Blöcken
enthalten und stoßen
gegen die im wesentlichen flachen Seiten der Blöcke in der anderen Schicht.
Im Ergebnis dieser Kombination von Merkmalen werden die Blöcke in den
zwei Schichten gleichmäßig von
vorn nach hinten eben durch die Dicke des Geogitters getrennt, wodurch
der Aufbau von stabilen Wänden
ohne die Notwendigkeit des Unterbauens oder von Blöcken mit
einer speziellen Form ermöglicht
wird. Außerdem
ermöglichen diese
Merkmale ebenfalls eine Gelenkverbindung zwischen den Blöcken und
dem Aufbau von gebogenen Wänden,
wie es nachfolgend vollständiger
beschrieben wird. Es wird daher bevorzugt, daß wesentliche Flächen der
oberen und unteren Seiten der Blöcke
flache Flächen
aufweisen sollten, um diese Vorteile zu maximieren.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil der
Erfindung ist die Verriegelungswirkung des Verankerungselementes
im Haltehohlraum, wie es nachfolgend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
vollständiger
beschrieben wird, was eine sehr zwangläufige Verankerung zwischen
dem Geogitter und den Wandblöcken bewirkt.
Um diese Verriegelungswirkung zu maximieren, sollte der zwischen
der Seite des Blockes, in dem sich der Kanal befindet, und der hinteren
Wand des Kanals eingeschlossene Winkel 90° oder weniger betragen, so daß die Kräfte, die
dazu neigen, das Geogitter von der Wand wegzuziehen, das Halteelement
fester im Kanal verriegeln, eher als daß es aus dem Kanal herausgezogen
wird und die Schichten der Blöcke
auseinandergedrückt
werden. Es sollte jedoch verstanden werden, daß dieser Winkel um einen kleinen
Betrag auf mehr als 90° vergrößert werden
kann, wenn es erforderlich ist, um das Formen des Kanals in den
Blöcken
zu erleichtern, ohne daß die
Verriegelungswirkung in bedeutendem Maß gefährdet oder von den Prinzipien
der Erfindung abgewichen wird.
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In anderer Hinsicht kann die Form
und die Größe der Blöcke so ausgewählt werden,
daß ihre Fertigung
und Handhabung auf der Baustelle ohne schweres Hebezeug erleichtert
werden, und die Blöcke
können
mit Massereduzierungslöchern
aus dem gleichen Grund gegossen werden. Daher kann eine relativ
einfache Form mit einer flachen Basis und Seiten, wie sie nachfolgend
mittels des Beispiels detaillierter beschrieben wird, leicht in
einer oben offenen Kastenform mit geeigneten Kernen und Aufhängern gegossen
werden, um die inneren Hohlräume
zu liefern.
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Bei einer bevorzugten Ausführung werden die
Blöcke
miteinander mittels eines Systems von Drehbolzen und zusammenwirkenden
Bohrungen verbunden. Jeder Block weist ein Paar Bohrungen in seiner
oberen Seite und ein Paar Bohrungen in seiner unteren Seite auf,
die im wesentlichen senkrecht zu diesen Seiten verlaufen. Beim Aufbauen
der Wand, während
die Blöcke
Schicht um Schicht gelegt werden, werden Bolzen in die Bohrungen
in der oberen Seite eines jeden Blockes eingesetzt, wobei ein Abschnitt des
Bolzens über
das Niveau des Blockes vorsteht. Die Blöcke in der zweiten Schicht
werden danach über
jene in der ersten Schicht gelegt, so daß die Bohrungen in den unteren
Seiten der Blöcke
in der neuen Schicht in Ausrichtung sind und mit den Bolzen in Eingriff
kommen, die aus den entsprechenden Bohrungen in den oberen Seiten
der Blöcke
in der ersten Schicht vorstehen. Das wird dann für jede Schicht mit Ausnahme
der obersten wiederholt. Wenn die aufeinanderfolgenden Schichten
versetzt werden, wie es üblich
ist, dann wird jeder Block mittels zwei Drehbolzen mit zwei Blöcken in
der Schicht darunter (mit Ausnahme der Blöcke in der untersten Schicht)
und mittels zwei Drehbolzen mit zwei Blöcken in der Schicht darüber (mit
Ausnahme der Blöcke
in der obersten Schicht) verbunden.
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Natürlich soll verstanden werden,
daß diese Anordnung
bei Blöcken
im Körper
der Wand zur Anwendung kommt und angemessen für Blöcke an den Enden oder Ecken
der Wand abgewandelt werden kann, oder wo auch immer Blöcke mit
einer speziellen Form benötigt
werden.
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Die Blöcke in der ersten Schicht können längs einer
Biegung für
den Aufbau einer gebogenen Wand gelegt werden, wenn die Blöcke in geeigneter Weise
geformt sind, wie es vorangehend erklärt wird, mit einer Verjüngung von
vorn nach hinten bei jedem Block. Die Blöcke in jeder der folgenden
Schichten werden danach auf jene darunter gelegt, wobei die gleiche
Biegung befolgt wird, aber wobei die Bohrungen in ihren unteren
Seiten noch mit den Bolzen in Eingriff kommen, die aus den Blöcken darunter
vorstehen, weil ein jeder Block einen Grad an Rotationsfreiheit
in Beziehung zu seinen Nachbarn durch die drehbare Gelenkverbindung
aufweist, die durch das System der zusammenwirkenden Bohrungen und Bolzen
bei der vorliegenden Erfindung bewirkt wird. Daher werden die Schichten
der Blöcke
in einer richtigen Ausrichtung zueinander durch die Drehbolzen sicher
gehalten, die sie durchgehend in der Wandkonstruktion miteinander
verbinden, aber es ist trotzdem noch möglich, gebogene ebenso wie
gerade Wände
aufzubauen.
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Insbesondere kann der erforderliche
Freiheitsgrad für
die drehbare Gelenkverbindung durch Bilden von Bohrungen in den
oberen und/oder unteren Seiten der Blöcke bewirkt werden, so daß sie seitlich
im Querschnitt längs
einer Linie gestreckt werden, die sich zwischen den Seitenwänden der Blöcke erstreckt.
Alternativ kann das ebenfalls mit Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt
erreicht werden, wenn die Seitenwände zur Vorderseite hin abgerundet
werden, die Mitten der Bohrungen längs des breitesten Teils des
Blocks ausgerichtet werden, und der Abstand zwischen den Mitten
der zwei Bohrungen das 2-fache des Abstandes zwischen einer jeden
Mitte und dem abgerundeten Rand des Blockes beträgt. Diese beiden Alternativen
werden nachfolgend detaillierter mit Bezugnahme auf die Ausführungen
der Erfindung beschrieben, die in den Zeichnungen veranschaulicht
werden.
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Bei vielen Ausführungen werden die Bolzen einen
kreisförmigen
Querschnitt durchgängig über ihre
Länge aufweisen,
um die erforderliche drehbare Gelenkverbindung im Zusammenwirken
mit den Bohrungen mit kreisförmigem
oder länglichem
Querschnitt in den oberen und unteren Seiten der Blöcke zu bewirken,
wie es vorangehend beschrieben wird. Die Ziele der Erfindung können jedoch
ebenfalls erreicht werden, wenn sich die Bolzen in nur einer der zwei
Reihen von zusammentreffenden Bohrungen (d. h., die Bohrungen in
entweder den unteren oder den oberen Seiten der Blöcke in zwei übereinandergelegten
Schichten) ungehindert drehen können
und gegen eine Drehung in der anderen Reihe von Bohrungen fixiert
sind. Daher können
die Bolzen als Beispiel einen rechteckigen Querschnitt längs eines
Teils ihrer Länge
für eine
Anordnung in einer Reihe von zusammenwirkenden rechteckigen Bohrungen
und einen kreisförmigen Querschnitt
längs der übrigen Länge aufweisen,
um sich in der anderen Reihe von Bohrungen zu drehen, wie es bereits
beschrieben wird. Diese Anordnung kann manchmal vorteilhaft sein,
indem eine zwangläufigere
Anordnung für
die Bolzen in den Blöcken
und daher eine bessere Ausrichtung der Blöcke in der Wand bewirkt wird.
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Es wird natürlich verstanden werden, daß die relativen
Abmessungen und Formen der Bohrungen und Bolzen so ausgewählt werden
sollten, daß ein leichtes
Einsetzen der Bolzen und eine drehbare Gelenkverbindung der Blöcke gestattet
werden, wie es vorangehend beschrieben wird, während das Spiel der Bolzen
in den Bohrungen auf ein akzeptables Maß begrenzt und eine zufriedenstellende
Ausrichtung der Blöcke
in der Wand gesichert wird. Ihre Abmessungen sollten ebenfalls so
ausgewählt
werden, daß eine
zufriedenstellende Festigkeit in der Verbindung zwischen den Blöcken in
Beziehung zu den Materialien, die für diese Bauteile verwendet
werden, und den durch die Bolzen zu übertragenden Kräften bewirkt
wird, einschließlich
der Scherkräfte
zwischen den Blöcken,
die durch den horizontalen Druck vom Boden oder einer anderen Füllung hinter
der Wand verursacht werden.
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Die Bohrungen in der oberen Seite
der Blöcke
können
verdeckt und von einer Tiefe sein, die so ausgewählt wird, daß eine angemessene
Länge des Bolzens
aus den Blöcken
vorsteht, um einen Eingriff mit den Bohrungen in der unteren Seite
der Blöcke
in der Schicht darüber
zu bewirken. Alternativ kann das mit entweder verdeckten oder Durchgangsbohrungen
durch ein geeignetes Formen der Bolzen in Beziehung zu den Bohrungen
erreicht werden, beispielsweise indem sie mit einem Absatz oder
Rand zwischen ihren Enden versehen werden, wodurch die Länge des
Bolzens begrenzt wird, die in die Bohrungen passen wird.
-
Wenn die Blöcke mit Paaren von Durchgangsbohrungen
hergestellt werden, die sich zwischen ihrer oberen und unteren Seite
erstrecken, dann ist es ebenfalls möglich, längere Bolzen zu verwenden,
die sich durch mehrere Schichten von Blöcken erstrecken. Diese Ausführung ist
jedoch nicht für
den Aufbau von Wänden
mit einer Schräge
geeignet. Für
derartige Wände
bevorzugt man die Anwendung einer Ausführung der Erfindung, bei der
für jeden
Block die Paare von Bohrungen in der oberen und der unteren Seite
vertikal nicht miteinander ausgerichtet sind, so daß die Bohrungen
in der unteren Seite näher
an der Vorderseite des Blockes sind. Wenn die Schichten von derartigen
Blöcken übereinandergelegt
werden, wobei die Bolzen in die Bohrungen eingreifen, wie es vorangehend
beschrieben wird, wird jede aufeinanderfolgende Schicht von der darunter
um einen Abstand zurückversetzt,
der der Versetzung zwischen den Paaren der Bohrungen in der oberen
und unteren Seite entspricht. Diese Ausführung wird nachfolgend detaillierter
mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Es ist ebenfalls möglich, daß die Blöcke mit zwei
Paar Bohrungen in entweder der oberen oder der unteren Seite ausgebildet
werden, wobei eines dieser Paare mit den Bohrungen in der anderen
Seite ausgerichtet und das andere Paar davon versetzt wird. Auf
diese Weise kann die gleiche Konstruktion des Blockes für den Aufbau
beider Wandarten benutzt werden, d. h., vertikaler Wände oder
Wände mit einer
Schräge.
-
Alternativ kann eine Schräge durch
die Verwendung von geeignet geformten Bolzen gebildet werden. Beispielsweise,
wenn die Bolzen mit oberen und unteren Abschnitten gebildet werden,
die exzentrisch zueinander sind, wird das einen abgestuften Effekt
zwischen den aufeinanderfolgenden Schichten von übereinandergelegten Schichten
in der gleichen Weise bewirken, wie die versetzten Paare von Bohrungen
in der oberen und unteren Seite der Blöcke, wie es vorangehend beschrieben
wird. Ein begrenzter Grad an Schräge kann ebenfalls mittels Bolzen mit
zwei Abschnitten, die unterschiedliche konzentrische Durchmesser
aufweisen, in Verbindung mit sich verjüngenden Bohrungen mit einem
schrägen
hinteren Umfang bewirkt werden, wie es nachfolgend detaillierter
mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wird.
-
Das für die Drehbolzen verwendete
Material sollte so ausgewählt
werden, daß es
die erforderliche Kombination von Festigkeit und anderen Eigenschaften
in Übereinstimmung
mit den vorangehend beschriebenen Kriterien und die Konstruktionsparametern
des beabsichtigten Wandaufbaus liefert. Daher wird häufig Weichstahl
verwendet, aber Alternativen können
in bestimmten Fällen
geeignet sein, einschließlich
weiterer Metalle und Polymere.
-
Obgleich die vorangehende Beschreibung des
Wandaufbaus eine bevorzugte Ausführung
der Erfindung betrifft, wobei ein System von Drehbolzen und zusammenwirkenden
Bohrungen für
das Erreichen einer Ausrichtung und Gelenkverbindung zwischen den
Blöcken
zur Anwendung gebracht wird, wird es klar sein, daß das gleiche
Verfahren des Aufbaus leicht an die Verwendung von alternativen
Hilfsmitteln für
das Erreichen dieses angepaßt
werden kann, einschließlich
von Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik, worauf
man sich bereits bezogen hat, und anderer bevorzugter Ausführungen,
die nachfolgend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
-
Die bei der Erfindung verwendeten
Verankerungselemente können
ebenfalls aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden,
einschließlich Polymeren
und Metallen, wie es nachfolgend detaillierter mit Bezugnahme auf
die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungen beschrieben wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die Erfindung wird detaillierter
mit Bezugnahme auf einige spezifische Ausführungen beschrieben, die in
den beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht werden, die zeigen:
-
1 eine
auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer bevorzugten
Ausführung
der Erfindung, die Drehbolzen und Bohrungen für die Gelenkverbindung verwendet;
-
2 eine
Darstellung gleich der in 1, aber
mit einer abweichenden Konstruktion des Wandblockes;
-
3 eine
Seitenschnittdarstellung einer Stützwand, die in Übereinstimmung
mit der Erfindung gebaut wird, die ein Beispiel für eine Wand
mit einer vertikalen Vorderseite zeigt;
-
4 eine
Seitenschnittdarstellung gleich der in 3, die aber ein Beispiel für eine Wand
mit einer geneigten Vorderseite zeigt;
-
5 eine
perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten
Wandaufbaus, wobei das Geogitter und das Verankerungselement der
Deutlichkeit halber weggelassen wurden;
-
6 eine
vergrößerte Schnittdarstellung der
Ausführungen
in 3 und 4, die detaillierter die Hilfsmittel
für das
Verankern des Geogitters an der Wand zeigt;
-
7, 8, 9 und 10 detaillierte
perspektivische Darstellungen mehrerer Ausführungen des bei der Erfindung
verwendeten Verankerungselementes;
-
11 eine
weitere Ausführung
des Wandblockes für
eine Verwendung bei der Erfindung, bei der eine andere Ausführung von
Ausrichtungshilfsmittel benutzt wird;
-
12 eine
Vorderansicht eines Wandaufbaus, bei dem Blöcke der Ausführung verwendet werden,
die in 11 gezeigt wird;
-
13 und 14 Vorderansichten von geraden und
gebogenen Wänden,
die mit einer noch weiteren Ausführung
des Blockes aufgebaut wurden;
-
15(a + b) und 16(a + b) perspektivische Ansichten von unten
und von oben von zwei weiteren alternativen Konstruktionen des Wandlbockes,
wobei ein integriertes Element benutzt wird, um eine Viertelpunktgelenkverbindung
zustande zu bringen;
-
17 eine
Seitenschnittdarstellung durch zwei Schichten von übereinandergelegten
Blöcken der
in 15 veranschaulichten
Ausführung,
die ein Zurückhalten
eines Geogitters zwischen ihnen zeigt;
-
18 eine
Seitenschnittdarstellung gleich der in 17, aber mit einer anderen Ausführung des
Wandblockes, der einen separaten Einsatz bei seiner Konstruktion
anwendet, um eine Viertelpunktgelenkverbindung zustande zu bringen;
und
-
19 eine
Seitenschnittdarstellung durch vier übereinandergelegte Schichten
von Blöcken,
die die Benutzung einer noch weiteren Konstruktion des separaten
Einsatzes veranschaulicht.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Mit Bezugnahme auf 1 weist der modulare Wandblock 1 eine
gewölbte
Vorderseite 2 mit Seitenwänden 4 und 5 auf,
die sich zur Hinterseite 3 nach hinten verjüngen. Die
obere und die untere Seite 6 und 7 sind im allgemeinen
flach, aber die obere Seite ist mit einem Kanal 12 ausgebildet,
der zwischen den zwei Seitenwänden
und parallel zur Hinterseite verläuft. Der Block 1 wird
vorzugsweise aus nicht verstärktem,
vorgegossenem Beton hergestellt, obgleich andere Materialien ebenfalls
verwendet werden können,
wenn ihre mechanischen Eigenschaften für den beabsichtigten Aufbau
geeignet sind. Der Block kann ebenfalls mit Massereduzierungslöchern 8 und 9,
wie sie in 1 veranschaulicht
werden, in einer derartigen Form und Größe gebildet werden, daß sein Gewicht
ohne Gefährdung seiner
Festigkeit reduziert wird. Derartige Löcher können genau durch den Block
dringen, oder es können
verdeckte Löcher
in der oberen und/oder unteren Seite des Blockes bereitgestellt
werden.
-
Die Form des in 1 veranschaulichten modularen Blockes
weist mehrere Vorteile auf. Seine gewölbte Vorderseite und die sich
nach hinten verjüngenden
Seiten gestatten, daß er
beim Aufbau von gebogenen ebenso wie geraden Stützwänden verwendet werden kann.
Wenn es gewünscht
wird, kann er mit einer dekorativen Vorderseite geformt werden, die
gegen eine Beschädigung
geschützt
werden kann, indem der Block auf seine flache Hinterseite 3 gelegt
wird, bevor er an Ort und Stelle in der Wand eingesetzt wird. Das
kann durch die Größe und Anordnung
der Massereduzierungslöcher 8 und 9 gefördert oder
unterstützt
werden. Die Abmessungen des Blockes sind nicht kritisch und können so
ausgewählt werden,
daß sie
zur gewünschten
Verwendung passen, aber es ist oftmals zweckmäßig, seine Abmessungen und
daher sein Gewicht zu begrenzen, um so eine leichte Handhabung während des
Ausbaus der Stützwand
zu gestatten.
-
Der Block 1 ist ebenfalls
mit einem Paar vertikaler Bohrungen 10, die symmetrisch über seine Breite
angeordnet sind, für
einen Eingriff mit dem Bolzen 11 versehen. Die Bohrungen 10 können sich durch
die gesamte Höhe
des Blockes zwischen der oberen und der unteren Seite 6 und 7 erstrecken,
wie in 3 gezeigt wird;
oder es können
Paare von verdeckten Bohrungen 10a und 10b, wie
in 4 gezeigt wird, entsprechend
in der oberen und unteren Seite des Blockes vorhanden sein, so angeordnet, daß sie richtig
ausgerichtet werden, wenn aufeinanderfolgende Schichten von Blöcken übereinandergelegt
werden. Wie in 3 gezeigt
wird, können
die Bohrungen 10 und die Bolzen 11 in geeigneter
Weise geformt werden, um so zu verhindern, daß die Bolzen zu weit in die
Bohrungen fallen, beispielsweise indem sie mit einem verjüngten oder
abgestuften Durchmesser gebildet werden. Wenn die vertikalen Bohrungen 10 kontinuierlich
durch die gesamte Höhe
des Blockes verlaufen, wie in 3 gezeigt
wird, kann ebenfalls. eine kontinuierliche Stange, als eine Alternative
zu den einzelnen Bolzen 11, die in den Zeichnungen gezeigt
werden, verwendet werden, die durch mehrere übereinandergelegte Schichten
von Blöcken
verläuft.
-
Die Blöcke 1 werden zusammengefügt, um eine
Stützwand
in konventioneller Weise mit übereinandergelegten
Reihen oder Schichten von Blöcken zu
bilden, wie in der perspektivischen Darstellung in 5 gezeigt wird. Die symmetrische Anordnung
der Bohrungen 10 und Bolzen 11 gestattet, daß die Blöcke in jeder
Schicht die Stöße zwischen
den Blöcken in
der vertikal angrenzenden Schicht oder Schichten überbrücken, wie
es beim Aufbau einer Wand aus modularen Blöcken üblich ist. Diese Konstruktion
gestattet jedoch ebenfalls eine Gelenkverbindung zwischen angrenzenden
Blöcken
längs der
Länge einer jeden
Schicht, wenn es gewünscht
wird, um so den Aufbau von gebogenen ebenso wie geraden Wänden in
der vorangehend beschriebenen Weise zu gestatten.
-
Wie aus der perspektivischen Darstellung des
Wandaubaus in 5 ersehen
werden kann, können
die Bolzen 11, die jeden Block 1 mit seinen Nachbarn
darüber
und darunter verbinden, als Gelenkpunkte wirken, was eine Gelenkverbindung
längs einer
jeden Schicht von Blöcken
und daher den Aufbau einer gebogenen Wand gestattet. Der gewünschte Grad
an Gelenkverbindung kann durch eine geeignete Auswahl von mehreren
Faktoren, allein oder in Kombination, und insbesondere der Formen
und Abmessungen der Blöcke
selbst in Beziehung zu den Bohrungen 10 und den Bolzen 11 zustande
gebracht werden. Daher sollten die Wölbung oder Biegung der Vorderseite 2 des
Blockes und die Verjüngung
der Seitenwände 4 und 5 in
Richtung der Hinterseite 3 so sein, daß die Anordnung der Blöcke in einer
Wand mit einem gewünschten Bi8egungsradius
gestattet wird. Es kann ebenfalls erforderlich sein, daß eine relative
seitliche Bewegung zwischen den Bolzen und Blöcken gestattet wird, indem
die Bohrungen 10 seitlich länglich geformt werden, wie
es in 1 gezeigt wird.
Diese seitliche Bewegung kann durch Strecken der Bohrungen in den oberen
oder unteren Seiten der Blöcke
oder in beiden Seiten in Abhängigkeit
von den individuellen Forderungen zustande gebracht werden.
-
Alternativ ist eine Gelenkverbindung
des Blockes in beiden Richtungen mit kreisförmigen Bohrungen und Bolzen
mittels der in 2 veranschaulichten
Anordnung möglich.
Bei dieser Ausführung
der Erfindung zeigt der Block 1 im allgemeinen die gleiche
Form wie der in 1 gezeigte,
wobei er sich von der Vorderseite 2 zur Hinterseite 3 verjüngt, die Seitenwände 4 und 5 aber
zur Vorderseite 2 hin abgerundet sind. Die Mitten der vertikalen
Bohrungen 10 sind längs
des breitesten Teils des Blockes ausgerichtet, und der Abstand zwischen
den Mitten der zwei Bohrungen (21) ist der 2-fache des
Abstandes zwischen einer jeden Mitte und dem abgerundeten Rand des
Blockes (1). Mit anderen Worten, die Mitten der Bohrungen
sind nach innen vom Rand um ein Viertel der Breite des Blockes in Übereinstimmung mit
dem vorangehend erklärten
Konstruktionsprinzip der „Viertelpunktgelenkverbindung" beabstandet. Die abgerundeten
vorderen Ränder
des Blockes sind längs
eines Bogens gebogen, der auf die Mitten der entsprechenden Bohrungen 10 zentriert
ist und mit einem Radius (1). Diese Konstruktion gestattet,
daß sich
jeder Block um den Bolzen 11 in beiden Richtungen relativ
zu den benachbarten Blöcken
in der gleichen Schicht dreht, so daß eine Wand mit einer geraden,
konvexen oder konkaven Seite aufgebaut werden kann, wie es gewünscht wird.
-
Die bevorzugten Ausführungen
der Erfindung, die in den Zeichnungen veranschaulicht werden, zeigen
die Verwendung eines Geogitters aus einem Kunststoffmaterial, wie
beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, in der Ausführung, die
kommerziell unter dem Markennamen „TENSAR" verfügbar ist, obgleich die Erfindung
nicht darauf begrenzt ist.
-
Wie aus 1 und 2 ersehen
werden kann, besteht das Geogitter aus parallelen länglichen Strängen, die
durch Querstränge
miteinander verbunden sind, wodurch eine Anordnung von Schlitzen dazwischen
gebildet wird. Beim Aufbau einer Stützwand wird das Geogitter horizontal
gelegt, wobei sein vorderer Rand zwischen zwei Schichten von Blöcken 1 angeordnet
wird, wobei einer der Querstränge 17 mit
dem Kanal 12 in der oberen Seite der Blöcke ausgerichtet ist. Das Verankerungselement 13 besteht
aus einer Leiste oder einem Mittellängsteil 14 mit Zähnen 15,
die daraus vorstehen, wobei die Form, Größe und Teilung der Zähne für einen
Eingriff mit den Schlitzen im Geogitter 16 so ausgelegt
sind, daß sie
an den Querstrang 17 anstoßen. Wie aus 3, 4 und 6 zu ersehen ist, gestattet
die eigene Flexibilität
des Geogitters, daß das
Verankerungselement 13, das mit dem Querstrang 17 in
Eingriff ist, in den Kanal 12 in der oberen Seite des Blockes 1 durch das
Gewicht der übereinandergelegten
oberen Schicht von Blöcken
nach unten gedrückt
wird. Die Konstruktion des Verankerungselementes 13 und des
Schlitzes 12 führt
zu einer zwangläufigen
Verriegelung, wenn eine Zugspannung am Geogitter 16 angewandt
wird, so daß die
obere Seite des Verankerungselementes 13 gegen die untere
Seite des übereinandergelegten
Blockes 1 drückt
und die hintere vertikale Seite der Zähne des Verankerungselementes
gegen die hintere vertikale Seite des Schlitzes 12 drückt, wodurch
das Geogitter an der Wand sicher verankert wird. Außerdem verteilt
der Eingriff der mehreren Zähne 15 durch
mehrere Öffnungen
längs des
Querstranges 17 die Last gleichmäßig längs der Breite des Geogitters 16,
wodurch die Verankerungsfestigkeit der Konstruktion maximiert wird.
Es sollte jedoch verstanden werden, daß es in Abhängigkeit von der Konstruktion
des Geogitters und anderer Parameter immer erforderlich sein kann,
ein Verankerungselement 13 mit Zähnen für einen Eingriff in jeden einzelnen
der Schlitze längs
des Querstranges 17 bereitzustellen, so daß die Zähne 15 wahlfrei
für einen
Eingriff mit beispielsweise abwechselnden Schlitzen oder jedem dritten
Schlitz beabstandet sein können.
2
-
Die Form und die Abmessungen des
Verankerungselementes 13 können verändert werden, so daß das Verankerungselement
eine gute Passung mit den Öffnungen
im Geogitter 16 und mit dem Kanal 12 im modularen
Block liefert. In allen Fällen
müssen
jedoch seine Form und Abmessungen so sein, daß im wesentlichen die gesamte
Dicke des Verankerungselementes 13 in den Kanal 12 zwischen
zwei übereinandergelegte
Schichten von Blöcken
passen kann, wenn das Verankerungselement am Geogitter 16 befestigt
wird, wie in 3, 4 und 6 gezeigt wird. Dieses charakteristische
Merkmal sichert, daß das Verankerungselement
und das Geogitter nicht die relative Bewegung zwischen den gegenüberliegenden Seiten
der vertikal angrenzenden Blöcke
in verschiedenen Schichten behindern wird, wodurch eine Gelenkverbindung
der Blöcke
um die Bolzen 11 herum und daher der Aufbau von gebogenen
Wänden
gestattet wird. In dieser Hinsicht kann die vorliegende Erfindung
im Gegensatz zu vorherigen Konstruktionen stehen, bei denen das
Verankerungselement für das
Geogitter wirkt, um die übereinandergelegten Schichten
von Blöcken
einen mit dem anderen zu verriegeln, und dadurch die Gelenkverbindung
verhindert oder stark einschränkt.
-
Obgleich die Zeichnungen Ausführungen
der Erfindung veranschaulichen, bei denen der Kanal 12 für das Verankerungselement 13 in
der oberen Seite 6 des Blockes 1 angeordnet ist,
und im Wandaufbau dieser gegen die im wesentlichen flachen Seiten 7 der
zwei übereinandergelegten
Blöcke
in der nächsten
höheren
Schicht drück,
wird leicht erkannt werden, daß diese
Anordnung einfach umgedreht werden kann, indem die Blöcke 1 um
180° um
eine horizontale Achse gedreht werden. Daher wird der Kanal 12 dann
in der unteren Seite des Blockes 1 liegen, und dieser wird
dann gegen die im wesentlichen flachen gegenüberliegenden Seiten der zwei
angrenzenden Blöcke
in der nächsten
Schicht darunter drucken. Bei dieser Anordnung wird ebenfalls, wie
bei der in den Zeichnungen veranschaulichten, das Verankerungselement 13 innerhalb
des Kanals 12 liegen, wenn es am Geogitter 16 befestigt
wird, so daß es
nicht die Bewgung zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Blöcke in den
zwei Schichten verhindern wird und somit eine Gelenkverbindung der Blöcke um die
Bolzen 11 herum gestattet. Diese Maßnahme für eine Gelenkverbindung kombiniert
mit einem sicheren Hilfsmittel zur Verankerung des Geogitters an
den Wandblöcken
ist ein wichtiger Vorteil, der von der vorliegenden Erfindung gebracht
wird.
-
Die Forderung nach einer Gelenkverbindung wird
ebenfalls die Breite des Geogittermaterials 16 (beispielsweise
längs der
Querstränge 17,
die in den Zeichnungen gezeigt werden) und die Länge der Verankerungselemente 13 bestimmen.
Daher werden beim Aufbauen einer geraden Wand die Kanäle 12 in den
Blöcken
längs einer
Schicht alle im wesentlichen einer zum anderen ausgerichtet werden.
In einem derartigen Fall können
das Geogittermaterial und die Verankerungselemente 13 zwei
oder mehr angrenzende Blöcke überbrücken, was
dabei helfen kann, die Konstruktion zu verfestigen und zu stabilisieren, und
ihre Abmessungen können
dementsprechend ausgewählt
werden. Andererseits ist das normalerweise nicht möglich, wenn
eine gebogene Wand aufgebaut wird, weil die Kanäle 12 nicht alle einer
mit dem anderen ausgerichtet sein werden, und in einem derartigen
Fall kann das Geogittermaterial in Streifen mit einer Breite geschnitten
werden, die der Breite der einzelnen Blöcke entspricht, wobei das Verankerungselement 13 eine
entsprechende Länge
aufweist; oder es können
noch schmalere Breiten verwendet werden, da mehr als eines der Elemente 13 pro
Block vorhanden sein kann. Das wird sichern, daß selbst in einer gebogenen
Wand jedes Ankerelement fest längs
seiner gesamten Länge
mit der Wand des Kanals 12 und mit dem Querstrang 17 im
Geogittermaterial in Eingriff kommen kann, wodurch die Last längs der
gesamten Breite des Wandblockes und des Geogittermaterials verteilt
und daher die Verankerungsfestigkeit maximiert wird. Es wird natürlich verstanden
werden, daß in
einer derartigen gebogenen Wandanordnung sich die Streifen des Geogittermaterials überdecken
oder divergieren werden, während
sie sich hinten von der Wand erstrecken, in Abhängigkeit davon, ob die Seite
der Wand konvex oder konkav ist.
-
In Abhängigkeit von der Höhe der aufzubauenden
Wand können
unterschiedliche Qualitäten oder
Ausführungen
des Geogitters auf unterschiedlichen Niveaus benötigt werden, oder verschiedene Konstrukteure
können
unterschiedliche Ausführungen
oder Qualitäten
des Geogitters für
verschiedene Wände
einsetzen wollen. Folglich wird die Dicke des Geogitterabschnittes 16,
der zwischen den Seiten von zwei übereinandergelegten Schichten
von Blöcken
eingeschlossen wird, in Abhängigkeit
von derartigen unterschiedlichen Ausführungen oder Qualitäten des
Geogitters variieren. Beispielsweise kann bei „TENSAR"-Geogittern diese Dicke von 0,7 mm bis 2,6
mm in Abhängigkeit
von der ausgewählten
Qualität
variieren. Weil die Blöcke
vertikal durch das Geogitter 16 um ein gleiches Maß sowohl
hinter als auch vor den Kanälen 12 beabstandet
sind, können
Wände aus
normalen Blöcken
und irgendeiner Qualität oder
Ausführung
des Geogitters aufgebaut werden, ohne Unterbauen oder eine andere
spezielle Aufmerksamkeit, um das Niveau aufrechtzuerhalten; und
das ist ein bedeutender Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung
bereitgestellt wird.
-
7 zeigt
eine detaillierte perspektivische Darstellung einer Ausführung des
Verankerungselementes 13, das ein Mittellängsteil 14 mit
keilförmigem Querschnitt
aufweist, und aus dem Zähne 15 für einen
Eingriff mit den Öffnungen
im Geogitter vorstehen. Die Form, die Größe und der Abstand der Zähne 15 wird
natürlich
von der Form, der Größe und dem Abstand
der Öffnungen
im Geogitter abhängig
sein, um so einen guten Eingriff zwischen dem Geogitter und dem
Verankerungselement zustande zu bringen. Gleichermaßen kann
die Auswahl des Materials, das für
das Verankerungselement eingesetzt wird, von der Auswahl des Geogitters
abhängig
sein, das in einem speziellen Aufbau verwendet wird. Wenn beispielsweise
das Geogitter aus einem Kunststoffmaterial besteht, dann kann das
Verankerungselement ebenfalls aus einem geeigneten Kunststoffmaterial geformt
werden, wie beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, aber das Verankerungselement
kann ebenfalls aus einem Metall bestehen. Die Zähne 15 können ebenfalls
zusammenhängend
mit dem Mittellängsteil 14 geformt
werden, oder die Zähne
und das Mittellängsteil
können
separat gefertigt und mittels irgendeines geeigneten Hilfsmittels
miteinander befestigt werden.
-
Es ist wünschenswert, daß die Zähne 15 des Verankerungselementes 13 im
wesentlichen die gesamte Breite der Öffnungen im Geogitter für eine optimale
Verankerungsfestigkeit in Anspruch nehmen sollten. Das ist jedoch
in der Praxis schwer zu bewirken, weil die Öffnungen in kommerziell hergestellten Geogittern
nicht eine sich genau wiederholende Teilung aufweisen. Daher werden
sich die Zähne
eines starren Verankerungselementes typischerweise nicht richtig
mit mehr als etwa drei Öffnungen
des Geogitters ausrichten, wenn nicht jeder Zahn im wesentlichen
schmaler ist als eine Öffnung.
Das Problem kann durch die Modifikation aus 8 überwunden werden,
die ein Verankerungselement zeigt, das dem in 7 ähnlich
ist, aber aus einem anderen Winkel der Deutlichkeit halber betrachtet
wird, wobei das Mittellängsteil
sich in Längsrichtung
erstreckende elastische Abschnitte 19 enthält. Die
von diesen elastischen Abschnitten bereitgestellte Toleranz gestattet,
daß die
Zähne des
Verankerungselementes mit den Öffnungen
im Geogitter über
einen längeren
Abstand in Eingriff kommen, während
sie eine Breite aufweisen, die sich der einer Öffnung nähert. Natürlich können die Konstruktion und der
Abstand dieser elastischen Abschnitte so verändert werden, daß sie sich
dem Material des Verankerungselementes, dem erforderlichen Grad
an Flexibilität
und der Beschaffenheit des verwendeten Geogitters anpassen.
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Weitere bevorzugte Ausführungen
des Verankerungselementes 13 werden in 9 und 10 gezeigt.
In 9 sind die Zähne 15 mir
einem vorstehenden Abschnitt 20 versehen, der dabei hilft,
daß gesichert
wird, daß das
Verankerungselement in sicherem Eingriff mit dem Geogitter während des
Aufbaus der Stützwand
bleibt. Die Zahnkonstruktion wird ebenfalls in der detaillierten
Schnittdarstellung der 6 veranschaulicht,
die den Eingriff zwischen dem Verankerungselement und dem Geogitter
zeigt. In der Ausführung
der 10 sind die Zähne 15 mit seitlichen
Schlitzen 21 angrenzend an das Mittellängsteil 14 versehen,
was ebenfalls einen zwangläufigen
Eingriff zwischen dem Verankerungselement und dem Geogitter sichert.
Diese Ausführung
enthält zusätzlich elastische
Abschnitte 19, aber von einer Konstruktion, die etwas von
den entsprechenden in 8 abweicht.
-
Irgendwelche der vorangehend beschriebenen
individuellen charakteristischen Merkmale für die verschiedenen Ausführungen
des Verankerungselementes können
ebenfalls, wenn es geeignet ist, in Kombination in der gleichen
Ausführung
zur Anwendung gebracht werden.
-
Obgleich die vorliegende Erfindung
als Beispiel mit Bezugnahme auf die Verwendung von zusammenhängenden
polymeren Geogittern veranschaulicht und beschrieben wurde, und
insbesondere die Ausführung
des Geogitters mit einem rechteckigen Maschenmaterial mit parallelen
beabstandeten molekular ausgerichteten Strängen, die durch Querstränge miteinander
verbunden werden, wie sie beispielsweise kommerziell unter dem Markennamen „TENSAR" erhältlich ist,
ist die Erfindung nicht auf Geogitter dieser Ausführung begrenzt.
Wie es bereits dargelegt wurde, können ebenfalls andere Ausführungen
des elastischen Verstärkungsmaterials,
einschließlich
von gewebten oder Vliesstofftextilien, Bahnen, extrudierten Folien
oder dergleichen aus natürlichen
Garnen und Fasern, synthetischen Polymeren, Metalldraht, usw., bei
der Erfindung verwendet werden. Es wird natürlich verstanden, daß die Zusammensetzung,
die Abmessungen, das Herstellungsverfahren und weitere Details des
Verstärkungsmaterials
für eine
Eignung für
den beabsichtigten Zweck und den individuellen Aufbau ausgewählt werden
sollten.
-
Insbesondere sollte das Verstärkungsmaterial
elastisch genug sein, damit es mittels des Verankerungselementes 13 innerhalb
des Hohlraumes 12 in den Blöcken der Erfindung verankert
werden kann, wie es hierin beschrieben und veranschaulicht wird, während es
fest genug ist, um die Wand und die Füllung angemessen zu stabilisieren.
Das Verstärkungsmaterial
muß ebenfalls
in der Lage sein, die Zähne oder
beabstandeten Vorsprünge 15 des
Verankerungselementes aufzunehmen, zumindestens in dem Endabschnitt,
der für
das Einsetzen zwischen den Schichten der Blöcke gedacht ist. Das kann auf
unterschiedliche Weise in Abhängigkeit
von der Beschaffenheit des Verstärkungsmaterials
zustande gebracht werden, indem beispielsweise Löcher von geeigneter Form und
Größe in ein
kontinuierliches Folienmaterial gestanzt werden oder die Zähne 15 zwischen
die Garne in einem gewebten textilien Material eindringen dürfen. Wenn
es erforderlich ist, kann dieser Endabschnitt des Verstärkungsmaterials
so verfestigt werden, daß eine
Verzerrung oder ein Reißen verhindert
werden, beispielsweise mittels verstärkter Schlingen, Ösen oder
Querstreifen.
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Es sollte ebenfalls verstanden werden,
daß die
Konstruktion des Verankerungselementes 13 innerhalb des
Bereiches des als Anhang beigefügten Patentanspruches 13 gegenüber dem,
das in den Zeichnungen gezeigt wird, für eine optimale Leistung mit
anderen Ausführungen
des Verstärkungsmaterials
modifiziert werden kann. Beispielsweise kann die Form der beabstandeten
Vorsprünge 15 modifiziert werden,
um sich an die Öffnungen
im Verstärkungsmaterial
anzupassen, in die sie eingreifen sollen, oder um derartige Öffnungen
allein zu bilden. Wenn ein textiles oder ein anderes gewebtes Verstärkungsmaterial
verwendet wird, können
daher die Vorsprünge 15 als
Zähne oder
Bolzen geformt werden, die zwischen die Garne in der Bindung eindringen
werden, indem das Material gegen jene Seite des Verankerungselementes
gepreßt
wird.
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Beim Aufbau der Erfindung kann es
vorteilhaft sein, die Verankerungselemente 13 und/oder
die Drehbolzen 11 mit eindeutigen Farben zu kodieren. Das
erleichtert die Prüfung
auf der Baustelle, um zu sichern, daß alle Verankerungselemente
und die Drehbolzen richtig eingesetzt werden, während die Wand Schicht um Schicht
aufgebaut wird. Eine derartige Farbkodierung kann auf die Verwendung
von unterschiedlichen Farben für
verschiedene Ausführungen
des Verankerungselementes oder Drehbolzens erweitert werden, wiederum
um zu sichern, daß die richtigen
an jeder Stelle im Aufbau verwendet werden.
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Die modularen Blöcke können leicht an den Aufbau der
Stützwände angepaßt werden,
deren Seite im wesentlichen vertikal ist oder eine Schräge aufweist
(d. h., sich nach hinten von der Basis nach oben neigt), einfach
durch Modifizieren der relativen Ausrichtung der vertikalen Bohrungen 10 und
der Bolzen 11. Beispielsweise veranschaulicht 3 eine Ausführung, bei
der die Bohrungen 10 und Bolzen 11 der übereinandergelegten
Schichten von Blöcken
alle in vertikaler Ausrichtung sind, was zu einer Wand mit einer
vertikalen Seite führt.
Das gleiche Ergebnis könnte
ebenfalls zustande gebracht werden, indem jeder Block mit vertikal
ausgerichteten verdeckten Bohrungen in seiner entsprechenden oberen
und unteren Seite versehen wird, um die Bolzen 11 aufzunehmen. Andererseits
veranschaulicht 4 den
Aufbau einer Wand, bei dem die aufeinanderfolgenden übereinandergelegten
Schichten der Blöcke
zurückversetzt sind,
mit dem Ergebnis, daß die
Seite der Wand eine Schräge
unter einem Winkel θ aufweist.
Das wird durch Versetzen der Mitten der verdeckten Bohrungen in
der oberen und unteren Seite eines jeden Blockes zustande gebracht,
so daß die
Bohrung in der unteren Seite um einen Abstand (d) näher an der
Vorderseite des Blockes ist, verglichen mit der Bohrung in der oberen
Seite des gleichen Blockes. Folglich, wenn jede Schicht von Blöcken auf
die darunter gelegt wird, wobei die Bolzen 11 in den zusammenwirkenden
Paaren von verdeckten Bohrungen in Eingriff kommen, wird die obere
Schicht um einen gleichen Abstand d zurückversetzt, wie leicht in 4 zu sehen ist. Aus 4 wird ebenfalls klar, daß ein derartiger
abgestufter Aufbau nicht die Vorteile der Erfindung hinsichtlich
des Zulassens einer Gelenkverbindung der Blöcke um die Bolzen 11 für den Aufbau
von seitlich gebogenen Wänden
mindert, während
gleichzeitig ein sicheres Verankern des Geogitters 16 mittels
des Verankerungselementes 13 im Kanal 12 bewirkt
wird.
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Der Aufbau einer Wand mit einer Schräge kann
ebenfalls durch andere Hilfsmittel abweichend von dem in 4 veranschaulichten abgestuften Aufbau
bewirkt werden, indem die Konstruktion der Bohrungen 10 und/oder
der Bolzen 11 in geeigneter Weise modifiziert wird. Beispielsweise
können
die Durchgangsbohrungen 11 in 5 so modifiziert werden, daß sie sich,
anstelle daß sie
zylindrisch sind, von oben nach unten beim Block verjüngen, aber
einen vertikalen vorderen Umfang aufweisen, so daß die Verjüngung durch
einen sich neigenden hinteren Umfang in der Bohrung bewirkt wird.
Wenn eine derartige asymmetrische sich verjüngende Bohrung bei einem konventionellen
zylindrischen Bolzen, der mit zwei konzentrischen Durchmessern hergestellt
wird, verwendet wird, wird jede Schicht von Blöcken von der Schicht darunter
um einen kleinen Abstand entsprechend jener Verjüngung zurückversetzt werden, wodurch
die Wand mit einem kleinen Winkel der Schräge versehen wird. Alternativ
kann eine Schräge
durch die Verwendung von Bolzen erhalten werden, die mit oberen
und unteren Abschnitten gebildet werden, die zueinander exzentrisch
sind (nicht veranschaulicht).
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Es wird ebenfalls leicht verstanden
werden, daß,
wenn es gewünscht
wird, die modularen Blöcke selbst
mit einer sich neigenden anstelle einer vertikalen Vorderseite oder
mit einer gebogenen Seite oder mit einer dekorativen Seite gefertigt
werden können, um
sich so an eine spezielle Form oder Konstruktion des Wandaufbaus
anzupassen, ohne daß von
den hierin beschriebenen wesentlichen charakteristischen Merkmalen
und Vorteilen der Erfindung abgewichen wird.
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Alternative Ausführungen der Erfindung, die nicht
das bevorzugte System von zusammenwvkenden Drehbolzen und Bohrungen
anwenden, werden in 11 bis 14 der Zeichnungen veranschaulicht.
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11 ist
eine perspektivische Draufsicht eines Wandblockes der allgemeinen
Ausführung,
die im Europäischen
Patent 0472993 beschrieben wird, die aber für eine Verwendung in der Erfindung
modifiziert wurde. Er weist eine gewölbte Vorderseite 32 mit
Seitenwänden 33 auf,
die zur Hinterseite 34 konvergieren. Die zwei Ränder der
Seitenwände,
die der Vorderseite am nächsten
sind, werden entsprechend mit einer abgerundeten Wulst 35 und
einer entsprechend geformten Nut 36 ausgestattet, die in
angrenzenden Blöcken
längs der
gleichen Schicht zusammenwirken, um eine drehbare Kopplung zwischen den
Blöcken
zu bewirken, wie in der Wand in 12 gezeigt
wird, so daß die
Blöcke
verwendet werden können,
um gebogene ebenso wie gerade Wände aufzubauen.
Eine vertikale Ausrichtung zwischen den Schichten der Blöcke wird
beibehalten, indem der vordere obere Rand eines jeden Blockes mit
einem nach oben gerichteten Absatz 39 für einen Eingriff mit einem
entsprechenden Widerlager 40 im vorderen unteren Rand der
Blöcke
in der nächsten Schicht
darüber
versehen wird.
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Das Innere des Blockes in 11 weist zwei Massereduzierungslöcher 37 auf.
In der oberen Seite des Blockes sind die Wand zwischen diesen Löchern und
die Seitenwände 33 mit
ausgerichteten Aussparungen 38 versehen, um einen Kanal
für das
Verankerungselement der Erfindung zu bilden, das in einem Hohlraum
zurückgehalten
wird, der durch diesen Kanal und die flachen Flächen der Seitenwände in den
unteren Seiten der Blöcke
in der nächsten Schicht
darüber
definiert wird. Das Verankerungselement und das Geogitter werden
nicht in 11 und 12 gezeigt, aber das Verankern
des Geogitters an den Blöcken
wird in genau der gleichen Weise wie bei den in 1 bis 6 gezeigten
Ausführungen
zustande gebracht.
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13 und 14 veranschaulichen gerade
und gebogene Wände,
die aus Blöcken
der allgemeinen Ausführung,
wie sie im U.S.Patent 5505034 beschrieben wird, aufgebaut werden,
die aber für
eine Verwendung bei der Erfindung modifiziert wurden. Die Blöcke weisen
gewölbte
Vorderseiten 42 mit Seitenwänden 43 auf, die zu
den Hinterseiten 44 konvergieren. Wie es im besagten Patent
beschrieben wird, werden die unteren Seiten der Blöcke mit
integrierten Buckeln (nicht gezeigt) gebildet, die in die inneren Hohlräume der
Blöcke
in der nächsten
Schicht darunter vorstehen und auf diese Weise die vertikale Ausrichtung
zwischen den Schichten beibehalten. Diese Konstruktion wird in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung modifiziert, indem die Seitenwände 43 mit
ausgerichteten Aussparungen 45 versehen werden, um einen
Kanal für
das Verankerungselement der Erfindung zu bilden, das in einem Hohlraum zurückgehalten
wird, der durch diesen Kanal und die flachen Flächen der Seitenwände in den
unteren Seiten der Blöcke
in der nächsten
Schicht darüber
definiert wird. Das Verankerungselement und das Geogitter werden
nicht gezeigt, aber das Verankern des Geogitters an den Blöcken wird
in genau der gleichen Weise wie bei den in 1 bis 6 gezeigten
Ausführungen
zustande gebracht.
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15, 16, 17, 18 und 19 veranschaulichen alternative
bevorzugte Ausführugen,
die die Konstruktionen des Wandblockes nutzen, die eine „Viertelpunktgelenkverbindung" durch unterschiedliche Hilfsmittel
bewirken.
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15a und 15b zeigen perspektivische Darstellungen
eines derartigen Wandblockes von unten und bzw. von oben. Die untere
Seite des Blockes (15a)
ist mit einem quer verlaufenden Mittellängsteil
48 über seine
Breite hinweg versehen, das für
ein Einsetzen in den Kanal 12 in der oberen Seite (15b) der Blöcke in einer
anderen Schicht bemessen ist. Die vordere Wand 46 des Kanals 12 ist mit
einem Profil gestaltet, das zwei Vorsprünge 47 aufweist. Die
Scheitel dieser Vorsprünge
befinden sich längs
der Linie der maximalen Breite des Blockes, und jeder Scheitel ist
von der proximalen Seitenwand des Blockes um ein Viertel jener Breite
entfernt. Die Forderungen nach einer „Viertelpunktgelenkverbindung" werden auf diese
Weise erfüllt,
um eine drehbare Gelenkverbindung zwischen den Blöcken beim
Aufbau von gebogenen Wänden
zu gestatten.
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Das gleiche Ergebnis wird bei der
in 16a und 16b gezeigten alternativen
Ausführung
erreicht, die einen Wandblock der gleichen Konstruktion wie in 15a und 15b zeigen, außer daß die Vorsprünge 47 jetzt
an der Vorderseite des Mittellängsteils 48 vorhanden
sind (wobei ihre Scheitel an Viertelpunkten längs der Breite des Blockes
beabstandet sind, wie vorangehend), und die Vorderseite 46 des
Kanals 12 ist jetzt flach anstelle eines Profils.
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17 veranschaulicht
in schematischem Querschnitt den Aufbau einer Wand, bei dem der Block
aus 15 verwendet wird,
wobei ein Abschnitt des Geogitter-Verstärkungsmaterials 16 zwischen
zwei Schichten von Blöcken
eingesetzt und mittels des Verankerungselementes 13 in
dem Hohlraum zurückgehalten
wird, der zwischen dem Kanal 12 und der unteren Seite des
Blockes darüber
gebildet wird. Es wird beachtet, daß das Mittellängsteil 48 bedeutend
schmaler ist als der Kanal 12, wodurch ein Spalt „g" zwischen der Hinterseite
des Mittellängsteils 48 und
dem Verankerungselement 13 verbleibt. Dieser Spalt gestattet
eine Gelenkverbindung zwischen den versetzten Blöcken in angrenzenden Schichten
am Berührungspunkt
zwischen dem Mittellängsteil 48 und
dem Vorsprung 47, ohne daß der hintere Rand des Mittellängsteils
das Verankerungselement 13 blockiert.
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In 17 wird
ebenfalls bemerkt werden, daß das
Geogitter 16 zwischen den zwei Schichten von Blöcken an
den Flächen „A" und „C" eingeschlossen wird.
Diese Flächen
sind auf beiden Seiten des Schwerpunktes des Blockes angeordnet;
und die Tiefe des Mittellängsteils 48 ist
die gleiche wie die des Kanals 12; so daß diese
Konstruktion die vertikale Ausrichtung der Blöcke und ein stabiles Stapeln
für jede
Dicke des Geogitters aufrechterhält,
ohne daß Zwischenlagen
in den Spalten zwischen den Schichten an der Vorderseite der Blöcke eingesetzt
werden müssen.
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Obgleich die in 17 veranschaulichte Ausführung eine
Viertelpunktgelenkverbindung zwischen einem geradlinigen Mittellängsteil 48 und
einer profilierten vorderen Kanalseite 46 zustande bringt, wird
es deutlich sein, daß das
gleiche Ergebnis ebenfalls durch ein entsprechendes Profil mit Vorsprüngen an
den richtigen Stellen an der Vorderseite des Mittellängsteils
zustande gebracht werden könnte, die
gegen eine geradlinige Kanalseite drücken, wie beispielsweise der
in 16a und 16b veranschaulichte Block,
oder sogar durch Konstruieren dieser beiden Flächen mit einem geeignet geformten
Profil. Es wird ebenfalls erkannt werden, daß die gleiche mechanische Wirkung
erreicht werden könnte,
wenn das kontinuierliche Mittellängsteil 48 durch
zwei separate Abschnitte des Mittellängsteils ersetzt wird, die
so angeordnet werden, daß sie
an den zwei Vorsprünge 47 anliegen.
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Die in 15 bis 17 gezeigten Blöcke bewirken
diese Ergebnisse beim Wandaufbau, aber das integrierte Mittellängsteil 48 kann
das Gießen
und Stapeln derartiger Blöcke
schwieriger machen, und das Mittellängsteil ist für eine Beschädigung während der
Handhabung und des Transportes anfällig. Es ist daher manchmal
vorteilhaft, einen Block mit Kanälen sowohl
in seiner oberen als auch seiner unteren Seite in Verbindung mit
einem separaten Einsatz, um die Funktion des Mittellängsteils
zu bewirken, zu verwenden. Zwei Ausführungen dieser Art werden in 18 und 19 veranschaulicht.
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18 zeigt
einen Querschnitt durch zwei Schichten von Wandblöcken, die
für eine
Verwendung mit einem separaten Mittellängsteileinsatz 50 konstruiert
sind, der in einen Schlitz 49 in der unteren Seite des
Blockes eingreift. Wenn er in den Schlitz eingepaßt ist,
funktioniert dieser Einsatz in genau der gleichen Weise wie das
integrierte Mittellängsteil 48 der
in 15 bis 17 gezeigten Ausführungen;
und alle anderen charakteristischen Merkmale des Blockes in 18 sind ebenfalls die gleichen,
einschließlich
der Vorsprünge 47 an
der vorderen Wand des Kanals und des Spaltes zwischen dem Mittellängsteil
und dem Verankerungselement für
das Geogitter.
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Eine andere Form des separaten Einsatzes wird
in der Ausführung
in 19 veranschaulicht,
die einen Querschnitt durch vier Schichten von Wandblöcken zeigt.
Dieser Mittellängsteileinsatz 52 weist
einen L-förmigen
Querschnitt auf. In der oberen und der unteren Schicht des veranschaulichten
Aufbaus, wo ein Geogitter zwischen den Schichten von Blöcken gehalten
wird, paßt
der horizontale Arm des Einsatzes bündig in den Kanal 51 in
der unteren Seite des Blockes, so daß er eine flache Fläche planar
mit der unteren Seite liefert, um den Hohlraum für das Verankerungselement 13 zu
definieren; und der vertikale Arm wirkt in genau der gleichen Weise
wie das Mittellängsteil
in 15 bis 18, um gegen den Vorsprung 47 zu
drücken
und eine Viertelpunktgelenkverbindung zwischen den Blöcken zu
liefern. In anderer Hinsicht ist die Konstruktion der Blöcke die
gleiche wie in 15 bis 18. Wenn kein Geogitter zwischen
den Schichten eingesetzt werden soll, wie in der mittleren Schicht
in 19, wird der L-förmige Einsatz
für einen
leichten Aufbau umgedreht, so daß er nicht im Hohlraum kippt;
und die Gelenkverbindung wird dann zwischen der Vorderseite seines
horizontalen Armes und dem Vorsprung 47 bewirkt.
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Die separaten Einsätze in 18 und 19 können
aus dem gleichen Material wie der Wandblock oder aus einem bestimmten
anderen geeigneten Material mit den erforderlichen mechanischen
Eigenschaften hergestellt werden, einschließlich verschiedener Polymere
und Metalle.