PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69707884T2 19.09.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0912804
Titel FUNDAMENTELEMENT UND VERFAHREN ZUR KONSTRUKTION VON VORGEFERTIGTEN STRUKTUREN MIT SOLCHEN ELEMENTEN, INSBESONDERE VORGEFERTIGTE TUNNEL
Anmelder Monachino, Mose, Porto Empedocle, IT
Erfinder Monachino, Mose, Porto Empedocle, IT
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69707884
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.07.1997
EP-Aktenzeichen 979374931
WO-Anmeldetag 16.07.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/EP97/03810
WO-Veröffentlichungsnummer 0009803736
WO-Veröffentlichungsdatum 29.01.1998
EP-Offenlegungsdatum 06.05.1999
EP date of grant 31.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.09.2002
IPC-Hauptklasse E02D 27/02

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung hat einen Basissockel als Untersatz fuer eine Ueberbaustuktur auf festem wagrechtem Grund zum Gegenstand.

Beim Bau von Gebaeuden sowohl mit traditioneller Methode als auch mit Betonfertigbauteilen, sind die Grundelemente heute immer noch zum Grossteil traditioneller Axt.

Diese Methode besteht darin, eine Form auf wagrechtem nivellierten Grundboden zu errichten, darin die Eisenverstaerkungen anzubringen, wobei Teil dieser Eisenstaebe in die Hoehe ragen um danach mit Elementen des Ueberbaus, z. B. einem Balken verbunden zu werden, die Form reichlich mit Betongemisch aufzufuellen, das Erhaerten des Letzteren abzuwarten, um dann die aeussere Form wieder zu entfernen.

Diese traditionelle Methode ist langsam und verlangt hohe Arbeitskosten.

Auch Fertigteilfundamente in Form von monolithischen Blocks, die ebenso auf harten wagerechten Grund gesetzt werden, sind in Gebrauch. Diese Bauweise ist z. B. von US-A-1474808 bekannt.

Die hierbei verwendeten Bauteile haben aber den Nachteil hohe Transport- und Bewegungskosten zu haben, aufgrund ihres erheblichen Umfangs und ihres erheblichen Gewichts.

Beide oben erwaehnten Methoden muessen ueberdies auf nicht nur wagrechtem, sondern perfekt horizontalem Boden angewendet werden, was wiederum die Kosten erheblich erhoeht.

Ein erstes Objektiv der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fundamentgeruest zu erschaffen, das wesentlich einfacher und schneller hand zuhaben ist, als das der althergebrachten Baukunst, und das zudem nur auf grob nivelliertem Grund anzubringen ist, was somit sowohl die Arbeits- als auch die Transportkosten erheblich senkt.

Der vorliegenden Erfindung nach ist dieses Ziel erreicht, und zwar durch ein ausgefallenes Grundbauelement, das einen starren, monolithischen Basissockel, der aus zwei gleichlangen, gegenueberliegenden Seitenwaenden und zwei querlaufenden Verbindungswaenden besteht, worin sich Zwischenraeume befinden, die waehrend dieser Gebrauchsphase sowohl nach oben als auch nach unten offen sind.

In den Seitenwaenden sind regulierbare Vorrichtungen eingepfropft. Das ermoeglicht es diese Waende auf einer gewissen Hoehe ueber dem Boden zu halten.

Der monolithische Basissockel ist nun, zusammen mit den regulierbaren Vorrichtungen bereit ein fluessiges Bindermaterial in sich aufzunehemen.

Der Binder wird so eingefuehrt, dass er den Grundboden erreicht und sich zwischen diesem und den Seitenwaenden verteilt und ausserdem alle Oeffnungen, die Seitenwaende, die Eisengitter und andere Verbindungsteile in sich verschliesst und diese Struktur dadurch permanent an den Boden bindet.

Nach dem Erhaerten des Binders entsteht auf diese Weise eine monolithische Masse, die den Basissockel permanent sowohl an den Boden als auch an das spaeter aufzusetzende Ueberbauteil bindet.

Diese Methode ermoeglicht es, eine relativ leichte monolithische Struktur zum Gebrauch zu haben, die eben wegen ihrer Leichtigkeit fuer ein Fertigbaufundament einzigartig ist.

Dieses Fundament ist nicht nur kostenguenstig was den Transport von der Fabrik zum Bauort anbetrifft, sondern ist durch seine Leichtigkeit auch vor Ort einfach zu bewegen.

Der Grund des Bauplatzes auf den die Struktur aufgesetzt wird, muss zudem nur grob verarbeitet sein bis zum endgueltigen Nivellieren der Gesamtstruktur, nachdem die regulierbaren Vorrichtungen durch fachgerechte Handhabung mittels traditioneller mechanischer Apparate oder mittels fortschrittlicher Satellitensysteme eingestellt wurden.

Im Hinblick auf dieses Einstellen der regulierbaren Vorrichtungen wird daher zwischen der Struktur und dem Boden ein Zwischenraum gelassen, durch den der fluessige Binder austreten und sich verteilen kann und somit auch die Basis der Struktur vergroessert.

Der Binder, der sich auf den Grundboden verteilt, passt sich seiner Morphologie an und garantiert dadurch eine optimale Verteilung der Auffuellung ueber die gesamte Oberflaeche des Basissockels.

Nach der Erhaertung bilden der Basissockel zusammen mit dem erhaerteten Binder ein einziges monolithisches Fundamentteil.

Von dem Moment an, da die Oberflaechen dieses auf diese Weise erstellten Fundamentteils dem Blick offen sind, und Teil der Fertigbaustruktur darstellen, sieht das Ganze von Anfang an vervollkommnet aus, und da die monolithische Struktur starr und in sich mechanisch stark ist, kann sie ueber einen Zeitraum hinweg den Ueberbau aushalten, ohne bereits durch einen Binder damit verbunden sein zu muessen.

Ein Fundamentteil nach dieser Erfindung ermoeglicht es, die Konstruktion einer Fertigbaustruktur zu realisieren, die durch die folgenden Bauphasen entsteht:

- die Platzierung eines monolithischen starren Fundamentteils auf dem Boden, mit der Zwischenstellung eines regulierbaren Einsatzes zwischen dem Gefuege und dem Boden.

- Nivellierung des Gefueges durch das Regulieren des Einsatzes.

- die Koppelung des Basissockels mit dem Ueberbauteil durch mindestens ein verstaerktes Verbindungsglied, das auf der einen Seite am Basissockel, auf der anderen Seite am Uberbauteil befestigt sein muss.

- der Wurf des konsolidierbaren Binders in die Zwischenraeume der Struktur, auf die Art und Weise dass dieser, nach dem Austreten durch die Oeffnungen und nach der Verteilung ueber dem Boden, die gesamten Zwischenraeume der Struktur, einschliesslich der Eisengitter und der verstaerkenden Verbindungsteile, zusammenschliesst.

- die Erhaertung des Binders um eine monolithische Einheit zu erhalten, die sowohl den Basissockel als auch das Ueberbauteil einschliesst.

Diese Erfindung ist auch fuer die Erstellung kuenstlicher Fertigbautunnels ideal.

Methoden fuer die Erstellung von kuenstlichen Fertigbautunneln auf nivelliertem Grund sind schon aus den Dokumenten US-A-109886 und EP-A-O 244890 bekannt.

Die Tunnels gemaess der Erfindung werden anschliessend mit geeigneten Baumaterialien abgedeckt.

Diese haben die Form umgekehrter U Sektionen, jede derer Ueberbauteile mit einschliesst, die wir Seitenpfeiler nennen, und auf die zuletzt ein Bogenteil angesetzt wird.

Bei den bekannten Methoden, die aus den oben erwaehnten Dokumenten erkenntlich sind, sieht die Tunnelsektion ein Fertigbett vor, auf dem die Seitenpfeiler aufgesetzt werden oder ein mit dem Pfeiler bereits gekoppeltes Bett das dann auf den fertigen Wurf aufgesetzt wird.

Die Methode der vorliegenden Erfindung ist dagegen durch die folgenden Eigenschaften charakterisiert:

Im Verlauf der Konstruktion jeder einzelnen Bausektion werden ausser den Fertigbauteilen bestehend aus Seitenpfeilern und Bogenteilen zusaetzlich zwei Fundamentteile benutzt, die vom beanspruchten Typ sind, und mit denen die Tunnelsektionen durch die folgenden Schritte realisiert werden:

- Wurf des fluessigen Binders in die Zwischenraeume des Basissockels, so dass die Fluessigkeit, nachdem sie sich unter dem Sockel ausgebreitet hat, alle Zwischenraeume, einschliesslich der Eisengitter und der verstaerkenden Verbindungsteile, zusammenschliesst.

- Erhaerten des Binders, um eine einheitliche monolithische Struktur zu erhalten, die sowohl den Basissockel als auch die Seitenpfeiler mit einbezieht.

- Aufsetzen des Bogenteils auf die gegenueberliegenden Pfeiler.

Diese Methode benoetigt kein Fertigbett, vom Moment an da die beiden Fundamentteile keine Verbindung untereinander beanspruchen um die Basissockel zu stabilisieren, da sie ja bereits fest am Boden verankert sind.

Der Tunnel kann sogar nach der Abdeckung mit fachgerechten Materialien durch den Betonwurf auf konventionelle Weise fertiggestellt werden.

Die Erfindung fuehrt zur Erstellung eines kuenstlichen Tunnels, mit Methoden konform zur Erfindung, insbesondere zur Erstellung eines kuenstlichen Tunnels, der sich dadurch auszeichnet, dass die Seitenpfeiler und der Bogen durch Gelenke verbunden sind, die sowohl einen der Laenge nachgehenden Kanal, als eine laengslaufende Rippe der dazugehoerigen Bogensektion beinhalten.

Diese Gelenke befinden sich am Rande des Grenzbereichs zwischen den Pfeilern und den Bogenteilen.

Die Teile der permanenten Verkoppelung jedes Gelenkes haben die Form von Verbindungsschaechten, die hauptsaechlich dazu dienen, die Laengsachsen der Verbindungsgelenke zu durchschneiden.

Ein Tunnel der mit permanenten Verbindungen verkoppelt ist, ist aus dem Dokument EP-A-O-244890 bekannt.

In dem obengenannten Dokument ist von permanenten Koppelungsteilen in Form von Verbindungsstangen die Rede, die sich zweitrangig auf der Aussenseite der Struktur befinden und somit permanent die Gelenke verschliessen.

Diese Verkoppelung der Gelenkteile macht den kuenstlichen Tunnel des Dokuments EP-A-O-244890 ungeeignet fuer erdbebengefaehrdete Zonen oder auf unbestaendigem, labilem Grund, oder da wo er einseitigen Kraeften unterstellt ist, die durch permanente oder zeitweise asymmetrische Belastungen auftreten koennen.

Stattdessen werden in der hier vorliegenden Erfindungsmethode Verbindungsschaefte benutzt, die die Laengsachsen der Gelenkgefuege im Wesentlichen durchschneiden und daher die Verwirklichung eines kuenstlichen Tunnels ermoeglichen, in dem die Teile immer so zusammengefuegt sind, dass sie sich zu jeder Zeit entlang der Laengsachse das Eine dem Anderen anpassen koennen und ihre mechanische Verbindung immer gewaehrleistet ist, auch unter dem Einfluss von aeusseren horizontalen oder vertikalen Kraeften.

Dieser Tunnel ist daher auch fuer erdbebengefaehrdete Zonen oder auf unstabilem Grund geeignet.

In jedem Teil der vorliegenden Beschreibung, in all ihren Aussagen, steht der Ausdruck " kuenstlicher Tunnel " fuer einen Tunnel im wahrsten Sinne des Wortes, wie z. B. fuer Strassen- oder Bahnunterfuehrungen, oder fuer relativ kleine Sektionen, wie z. B. fuer Wasser-oder Abflusskanaele oder Aehnliches.

Die vorliegende Erfindung versteht man besser, nachdem man die folgende, detaillierte Beschreibung mit Hinweisen auf die Zeichnungen im Anhang gelesen hat, die sich anhand von Bespielen wie folgt ergibt:

Fig. 1 ist die Perspektive eines Fertigteilbasissockels einer ersten Abbildung der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Sicht von oben, auf der der Basissockel der Fig. 1 im Querschnitt gezeigt wird, der in Fig. 1 mit II-II bezeichnet ist, und der zeigt auf welchen Teil des Basissockels ein Ueberbauteil aufgesetzt wird.

Fig. 3 ist ein vergroesserter Teilausschnitt der durch den Pfeil III in Fig. 2 ausgezeichnet ist, und der zeigt mit welchen Geraeten die regulierbaren Einsaetze in den Basissockel eingesetzt werden.

Fig. 4 stellt eine aehnliche Situation der Fig. 2 dar, in der gezeigt wird wie ein Ueberbauteil positioniert wird und wie der Wurf in die Zwischenraeume eingelassen wird.

Fig. 5 ist eine aehnliche Perspektive wie Fig. 1, auf der eine weitere Gestaltannahme der Erfindung dargestellt ist.

Fig. 6 ist eine Perspektive die den Basissockel der Fig. 5 darstellt waehrend das Ueberbauteil auf ihn heruntergelassen wird.

Fig. 7 ist eine Sicht des Grundrisses, die diverse aehnliche nebeneinandergestellte Basissockel aufzeigt, wie es in der Bauvorgehensweise vorgesehen ist.

Fig. 8 ist eine Sicht von oben, auf der der Basissockel der Fig. 5 und 6 im Querschnitt so wie in Fig. 2 aufgezeigt wird, und worauf man ein Ueberbauteil, zum Teil im Querschnitt, in seiner Endposition auf dem Basissockel sehen kann.

Fig. 9 ist eine Perspektive, die eine Tunnelsektion waehrend der Montage zeigt.

Fig. 10 ist eine Perspektive auf der diverse Fertigbautunnelsektionen nach ihrer Montage zu sehen sind.

Fig. 11 ist ein vergroesserter Querschnitt von dem Teil des Grundrisses der in Fig. 10 mit XI-XI gezeichnet ist.

In Bezug auf die Fig. 1 und 2 wird der Basissockel generell mit 10 bezeichnet.

Der Sockel 10 ist vorzugsweise aus vibriertem erhaertetem Beton oder anderem geeigneten konsolidierbarem Konglomerat.

Der Sockel 10 beinhaltet im Ganzen zwei Stuetzwaende 12 und zwei Querwaende 14, die die beiden Seitenwaende 12 verbinden.

Die Stuetzwaende 12 sind auch mit einer Stahlverstaerkung in Form von Eisenstangen verbunden, die an den aeusseren Enden mit den Waenden bereits bei der Fabrikation verankert werden.

Wie schon gezeigt, sollten die zwei Querwaende vorzugsweise an den internen Enden der Seitenwaende befestigt sein, sodass diese Anordnung dem Basissockel 10 die Form eines doppelten H s auf dem Grundriss verleiht, wobei die Seitenwaende 12 den Beinen und die Querwaende 14 den Armen gleichkommen.

Der Vorteil dieser Doppel H Anordnung wird spaeter noch naeher erklaert.

Die oberen und unteren Raender der Querwaende 14 haben eine Serie von halbrunden Einschnitten 18, die in gerader Linie verlaufen und, wie spaeter noch erklaert wird, dazu dienen die Eisenbarren auf sich aufzunehmen, um auf diese Weise mehrere nebeneinanderliegende Sockel miteinander zu verbinden.

Im Inneren der Enden der Seitenwaende 12 sind ausserdem roehrenfoermige Vorrichtungen 20 eingebaut.

Diese Roehren 20 bilden einen Teil des regulierbaren Aufsatzes, generell mit 22 gekennzeichnet.

Eine weitere Besonderheit dieses Aufsatzes wird spaeter in Bezug auf Fig. 3 naeher beschrieben.

Dieser regulierbare Aufsatz besteht aus zwei Vorrichtugen pro Seitenwand 12. Jeder dieser Aufsaetze 22 ist am Ende der jeweiligen Seitenwand angebracht.

In Bezug auf Fig. 3 enthaelt die Roehrenvorrichtung ein Gewinde in das eine Schraube eingedreht wird.

Diese Schraube hat einen Fuss 26 der sich am unteren Ende der Roehre befindet.

Der obere Teil der Schraube 24 dient als Kopfteil und hat einen Quereinschnitt 28, um dann mit einem T Schluessel, der von oben in die Roehre eingefuehrt wird, verstellt zu werden.

In den Figurn 2 und 4 wird das Profil des Bodens, auf den der Basissockel gesetzt wird mit G gekennzeichnet.

Der Boden G ist grob geglaettet und nivelliert, er kann sogar eine Neigung haben bevor der Sockel 10 aufgesetzt wird.

Nachdem der Sockel aufgesetzt worden ist, wie in Fig. 2 gezeigt, stellt man nun mit einem T Schluessel 30 auf Fig. 3 deutlich zu erkennen, die regulierbare Vorrichtung ein.

Der Sockel 10, wenn auch nivelliert, bleibt jedoch immer auf einer gewissen Hoehe ueber dem Boden G, sodass sich ein Zwischenraum S zwischen dem Letzteren und den Seiten- und Querwaenden bildet.

Der Basissockel, auf diese Weise nivelliert, ist nun bereit ein Ueberbaufertigteil auf sich aufzunehmen, das in Fig. 2 und 4 mit 32 gekennzeichnet ist.

Das Ueberbauteil 32 kann irgendein Fertigbauteil, z. B. ein Pfeiler, ein Teil einer Mauer oder Aehnliches sein.

In jedem Fall ist der Ueberbau mit Eisenstangen versehen, die im unteren Teil angebracht werden und die eine Verbindungsverstaerkung darstellen, um, wenn der Ueberbau 32 auf den Sockel 10 in der Richtung des Pfeils A in Fig. 2 heruntergelassen wird, in die Oeffnungen zwischen den Eisenstangen und den Querwaenden eingefuehrt zu werden.

In der Endposition des Ueberbaus 32, in Fig. 4 gezeigt, ruht der eingefuehrte Teil auf den Seitenwaenden 14.

In dieser Stellung kann der Sockel 10 das Gewicht des Ueberbaus 32 ueber einen Zeitraum hinweg aushalten.

Ruht das Ueberbauteil dann auf dem Sockel, wie in Fig. 4 gezeigt, kann der flussige Binder 36 durch die Zwischenraeume des Sockels eingefuellt werden, der dann unten herausfliesst 38 und sich im Zwischenraum S. sowohl unter den Querwaenden 14, als auch unter den Stuetzwaenden 12 (Fig. 2 und 3), verteilt.

Der Binder 36, erst erhaertet, bindet das Fundamentteil fest an den Boden G, und macht somit aus dem Sockel 10 und dem Ueberbau 32 einen einzigen monolithischen Block.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Basissockel der aehnliche Charakteristiken wie der Basissockel 10 in den Fig. 1 und 2 hat.

Dieser Sockel ist generell mit 10a bezeichnet.

Teile die substantiell aehnlich wie die des Sockels 10 auf den Fig. 1 und 2 sind, werden generell mit den gleichen Nummern gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.

Der Sockel 10a ist mit Vorrichtungen ausgestattet, die dazu dienen, vorlaeufig an ein Ueberbauteil angeschlossen zu werden, wie z. Teil in Fig. 6 gezeigt, und generell mit 32a gekennzeichnet ist.

Die Vorrichtungen fuer eine vorlaeufige Verbindung mit denen der Sockel 10a ausgestattet ist, bestehen aus Saeulen mit Schraubgewinde 40, die in die Seitenwaende 14 eingebaut sind, und die normalerweise nach oben hin offen sind und auf diese Weise dem Ueberbauteil 32a die Moeglichkeit geben durch Bolzen befestigt zu werden.

Jedes Wandteil 14 kann eine oder mehrere Saeulen mit Schraubengewinde 40 eingebaut haben die sich von oben herunter in die vorgesehenen Oeffnungen einfuehren lassen.

In Fig. 5 wird ein Teilprofil gezeigt, das deutlich macht wie viele moegliche Positionen es fuer die Schraubsaeulen 40 gibt.

Mit Ausnahme einer Position pro Teil der Querwaende, die stattdessen im Gesamtprofil gezeigt wird um dadurch die Position hervorzuheben, die mit dem dazu passenden Ueberbauteil 32a uebereinstimmt, in Fig. 6 zu sehen, als auch mit einem Seitenpfeiler fuer die Tunnelsektion, was aber spaeter noch genauer beschrieben wird.

Der Sockel 10a der Fig. 5 und 6 unterscheidet sich vom Sockel 10 der Fig. 1 und 2 darin, dass letztendlich einige Eisenstangen 16 aus dem Umkreis des Sockels 10a herausragen und die es dem Fundamentteil somit moeglich machen an angrenzende Strukturen angeschlossen zu werden.

Genauer ausgedrueckt sind die Eisenstangen der Fig. 5 und 6 mit Verlaengerungen versehen, die seitlich aus den Seitenwaenden 12 ins Freie herausragen.

Wie im Falle des Ueberbaus 32 in den Fig. 2 und 4, hat auch der Ueberbau 32a, sei dies ein Pfeiler, ein Teil einer Mauer oder Aehnliches, eine Reihe von Barren die von unten herausragen um eine Verbindungsverstaerkung zu bilden.

Ausserdem, wie es in den Fig. 6 und 8 zu sehen ist, breiten sich auf der Unterseite des Ueberbaus 32a zwei Oeffnungen 42 aus, die gegen die Hoehlen 44 hin offen sind, die sich in einem Teil des Ueberbaus 32a befinden.

Diese Loecher 42 sind so verteilt, dass, wenn das Ueberbauteil mit dem Sockel 10a zusammengeschlossen wird, die Verbindungsbarren 34a zwischen den Querwaenden 14 und den Querbarren 16 eingefuehrt werden. Gleichzeitig werden die Schraubsaeulen 40 in die entsprechenden Loecher 42 eingefuehrt und ihre Enden werden in die Hoehlungen hineinprojeziert.

Ist das Ueberbauteil 32a erst einmal in die entsprechenden Endteile der Seitenwaende 14 eingefuegt, so koennen nun der Sockel 10a und das Ueberbauteil 32a untereinander verbunden werden, indem Muttern in die Saeulen 40 eingeschraubt werden.

Die momentane Verbindung mittels dieser Saeulen mit Schraubengewinden 40 oder einer gleichartigen Verbindung, erlaubt es dem Ueberteil 32a nicht nur momentan an den Sockel 10a gebunden zu werden, der sich bereits in der fuer den Bau vorgesehenen und moeglicherweise schon nivellierten Position befindet, sondern bildet zusammen mit dem Sockel auch eine einzige starre Einheit.

Diese Vorgehensweise ermoeglicht es ausserdem, die oben genannte monolithische Einheit auch an einem Ort zu errichten, der vom endgueltigen Bauort entfernt ist.

Die gesamte Einheit kann dann mittels einer angebrachten Maschine, wie z. B. einem Kran, auf den letztendlichen Bauort aufgesetzt werden.

Um einen festen Zusammenschluss der in einer Reihe stehenden Sockel 10a zu versichern, werden diese, unabhaengig davon ob sie bereits nivelliert sind oder nicht, durch zwei Gitter, ein Oberes und ein Unteres, laengs der verstaerkenden Eisenbarren 48, die schon in den vorgesehenen Einschnitten 18 platziert sind, eng miteinander verbunden werden.

Auch wenn das nicht in Fig. 7 gezeigt wird, kann man sich vorstellen wie ein Ueberbauteil bereits mit jedem Sockel 10a verbunden sein kann oder wie ein normales Ueberbauteil 32a mit mehreren Sockeln 10a verbunden wird.

Nachdem ein oder mehrere Sockel 10a in ihre Position gebracht und nivelliert wurden, und nachdem ein oder mehrere Ueberbauteile daran befestigt wurden, kann, wie in Fig. 8 zu sehen ist, das Zementkonglomerat oder anderer Binder auf die Weise eingefuellt werden, wie es in Fig. 4 gezeigt wird.

Wie die Fig. 7 aufzeigt, wird der Wert der doppel H Anordnung dadurch erkennbar, dass sich dadurch weitere Einschnitte im Sockel 10a ergeben, die den Linder in sich aufnehmen koennen.

Die hier beschriebene Baumethode ist auch ideal fuer die Erstellung von kuenstlichen Fertigbautunneln.

Die Fig. 9 zeigt, wie eine Sektion von kuenstlichen Fertigbautunneln im noch nicht gekoppelten Zustand aussieht.

Zur Vereinfachung des Ganzen sind die beiden Seitenpfeiler der Tunnelsektion, die dem oben erwaehnten Ueberbauteil gleichkommen, wiederum mit 32a und die Basissockel wiederum mit 10a bezeichnet.

Die Tunnelsektion besteht ausserdem aus einem zu Oberst aufgesetzten Bogenteil, das mit 50 gekennzeichnet ist.

Die Mittel zur Verbindung dieser Seitenpfeiler 32a und dem Bogenteil 50 werden spaeter noch naeher erklaert.

Fuer jede Tunnelsektion wird zuerst ein traditioneller Graben erstellt und der Boden wird geglaettet und grob nivelliert.

Spaeter werden fuer jede Tunnelsektion zwei Basissockel 10a auf die gegenueberliegenden Seiten des Grabens aufgesetzt, wie in Fig. 9 gezeigt ist.

Es versteht sich dass jeder Sockel 10a zusammen mit den regulierbaren Vorrichtungen zwischen Sockel und Boden aufgesetzt wird, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die beiden Sockel 10a werden dann, durch die Systematisierung der regulierbaren Vorrichtungen wie bereits beschrieben nivelliert.

Wie in Bezug auf Fig. 8 beschrieben, werden dann die Seitenpfeiler 32a auf die Basissockel 10a aufgesetzt, die im Vorhinein schon positioniert und moeglicherweise reguliert wurden, oder die durch eine momentane Verbindung an jeden Basissockel 10a an einem separaten Ort gekoppelt wurden um darin spaeter zusammen mit dem jeweiligen Sockel 10a auf den Bauplatz aufgesetzt zu werden.

Diese Arbeiten koennen sowohl fuer jede einzelne Tunnelsektion, als auch fuer eine Gruppe aufeinanderfolgender Sektionen verrichtet werden.

Sitzen die Sockel 10a und die Pfeiler 32a erst in korrekter Position, so kann nun das Zementkonglomerat oder anderes Bindermaterial, wie mit 36 in Fig. 10 gekennzeichnet ist, eingefuellt werden.

In der Endphase wird fuer jede Tunnelsektion ein Bogenteil 50 auf die Oberflaeche der beiden gegenueberliegenden Seitenpfeilern positioniert, wie aus Fig. 10 erkenntlich ist.

Zum weiteren Vorteil werden die angrenzenden Teile des Seitenpfeilers 32a und des Bogenteils 50 in jeder Sektion durch Gelenke zusammenartikuliert.

Eine Abbildung einer solche Gelenkartikulation finden wir in Fig. 11.

Die oberen Laengsenden eines jeden Seitenpfeilers 32a sind mit einem Laengskanal ausgestattet, der bogenfoermig durchschnitten ist, waehrend sich eine Laengsrippe der dazugehoerigen Bogensektion auf dem Laengsende des Bogenteils 50 befindet.

Die Formgebung kann sich auf umgekehrte Weise abwickeln, wenn stattdessen der Seitenpfeiler 32a einen Rippeneinschnitt und das Bogenteil 50 einen dazu passenden bogenfoermigen Kanal besitzen.

Der Seitenpfeiler 32a und der Bogen 50 haben auch entsprechende Nischen 56,58, die sich in der Naehe der Gelenke gegen ihre Oberflaeche hin oeffnen.

Entsprechende Oeffnungen 60,62, die sich von diesen Nischen 56,58 aus ausbreiten, oeffnen sich ueber den Seitenpfeiler 32a und das Bogenteil 50 hinweg in Richtung des Kanals 52 und der Rippe 54.

Wenn diese Formation abgeschlossen ist, und die Kanaele 52 und die Rippen 54 verbunden worden sind, wie es in Fig. 11 gezeigt wird, dann heisst das dass sich die Oeffnungen 60,62 genau in einer Reihe befinden.

Eine Verbindungsstange mit Gewinde 64 wird daraufhin in ein Paar sich in der Reihe befindlichen Oeffnungen 60,62 eingesetzt und zuletzt werden zwei Schraubmuttern an den beiden Enden eingedreht und festgeschraubt.

Zu diesem Zeitpunkt erstrecken sich die gereihten Oeffnungen 60,62 auf tangentiale Weise in die angrenzenden Teile des Seitenpfeilers 32a und des Bogenteils 50 hinein und auf diese Weise durchschneiden die Verbindungsstangen substantiell die Laengsachse der Gelenkartikulation.

Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen Seitenpfeiler 32a und Bogenteil 50 versichert, die die Vorteile hat, die in der Einleitung der vorliegenden Erfindung bereits erwaehnt wurden.

Stehen die Verbindungsstangen durch das Festschrauben der Schraubmuttern 66 in die Oeffnungen 56,58 erst einmal unter Druck, so wird ein Versiegelungsmaterial 68 eingefuehrt.

Nachdem die gesamte Tunelstruktur fertiggestellt ist wird sie mit Erde abgedeckt, vorzugsweise nachdem sie vorher wasserundurchlaessig gemacht wurde.

Wie man in Fig. 10 sehen kann, sind die Anhaenge der Eisenverstaerkung 16a vom Basissockel 10a ausgehend gegen das Innere des Tunnels gerichtet.

Diese Anhaenge 16a dienen dazu, an eine Plattform gebunden zu werden, wie z. B. die einer Strasse, und das bietet wiederum die Moeglichkeit, das Strassenbett sowohl vor als auch nach dem Abdecken des Tunnels, auf konventionelle Weise zu realisieren.


Anspruch[de]

1. Die Erfindung besteht aus einem Basissockel als Untersatz fuer ein Ueberbauteil (32; 32a), das auf substantiell geradem Boden (G) aufgesetzt wird. Dieses Fundamentteil zeichnet sich dadurch aus, dass es einen starren monolithischen Fertigteilbasissockel (10; 10a) beinhaltet, der zwei seitlich gegenueberliegende Stuetzwaende (12) und zwei Querwaende (14) besitzt. Die Letzteren formen Zwischenraeume, die das fluessige Bindermaterial aufnehmen und die in der Anfangsphase sowohl nach oben als auch nach unten hin offen sind.

Der besagte Basissockel (10; 10a) ist mit einer regulierbaren Vorrichtung (22) ausgestattet, die mit jeder der Seitenwaende (12) so verbunden ist, dass der Sockel auf einer bestimmten Hoehe ueber dem Boden (G) gehalten werden kann.

Der monolithische Basissockel ist nun bereit auf den Boden (G) aufgesetzt zu werden, immer mit der Zwischenstellung der regulierbaren Vorrichtung (22) und ist nun bereit ein fluessiges konsolidierbares Bindermaterial (36) in sich aufzunehmen. Durch die Zwischenraeume kann der fluessige Binder (36) bis zum Boden (G) durchdringen und die Seitenwaende (12), die Querwaende(14), die Eisenbarren (34; 34a) und jegliche andere Komponenten zur Verbindung an ein Ueberbauteil (32; 32a), zusammenschliessen, sodass eine monolithische Struktur zustande kommt, die das Ueberbauteil (32; 32a) an den Boden (6) bindet.

2. Ein Fundamentteil, gemaess dem Anspruch 1, das sich dadurch auszeichnet, dass der starre Basissockel (10; 10a)aus einem Betonelement besteht, das die oben erwaehnten Seitenwaende (12) und die Querwaende (14) mit einbezieht.

3. Ein Fundamentteil gemaess dem Anspruch 2, das sich dadurch auszeichnet, dass der Basissockel (10; 10a), wie auf dem Plan zu sehen, die Form eines doppelten Hs hat, wobei die Seitenwaende (12) die Beine und die Querwaende (14) die Arme darstellen.

4. Ein Fundamentteil gemaess den Anspruechen 2-3, das sich dadurch auszeichnet transversale parallellaufende Eisenbarren (16) zu besitzen, wobei Einer zum Andern und zu den Querwaenden (14)distanziert angeordnet ist. Diese Barren (16) sind an ihren Enden mit dem Material der Seitenwaende (12) verankert.

5. Ein Fundamentteil gemaess der Ansprueche 2 bis 4, das sich dadurch auszeichnet, ausser den Eisenstangen (16) weitere Eisenstangen (16a) zu besitzen, die aus dem Sockel (10a) herausragen, und die als Verbindungsverstaerkung fuer den Zusammenschluss mit nebenliegenden Strukturen dienen.

6. Ein Fundamentteil gemaess der Ansprueche 2 bis 4, das sich dadurch auszeichnet, fixer jede gegenueberliegende Seitenwand (12) regulierbare Vorrichtungen (22) zu besitzen.

7. Ein Fundamentteil gemaess des Anspruches 6, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jede regulierbare Vorrichtung einen Fuss (26) beinhaltet.

8. Ein Fundamentteil gemaess des Anspruches 7, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Fuss (26) Teil einer Hebevorrichtung (22)formt. Der Fuss hat auf einer Seite einen Schaft mit Gewinde(24), der sich senkrecht zum Boden(G) erstreckt. Waehrend der Arbeitsphase stuetzt dieser Schaft mit Gewinde den Fuss (26) am unteren Ende und ein Kopfteil am oberen Ende. Der Schaft findet eine passende Schraubmutter (20) vor, die in der Seitenwand angebracht ist.

9. Ein Fundamentteil gemaess des Anspruches 8, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jede regulierbare Vorrichtung im Inneren eine Schraubmutter in Form einer intern geschraubten Roehre (20) mit einbezieht, die in die entsprechende Seitenwand (12) eingebaut ist.

10. Ein Fundamentteil gemaess aller vorhergehenden Ansprueche, das durch einen Baissockel (10) ausgezeichnet ist, der Schraubsaeulen (40) beinhaltet, die zur zeitweisen Verbindung an ein Ueberbauteil (32a) dienen. Das Letztere hat die dazupassenden Verbindungsvorrichtungen.

11. Ein Fundamentteil gemaess aller vorhergegangenen Ansprueche von 1-10, das sich dadurch auszeichnet, Schraubsaeulen (40) in den Querwaenden (14) eingebaut zu haben. Diese sind nach oben gerichtet und sind daher in der Lage fuer eine Verbindung mit einem Ueberbauteil (32a) durch Bolzen, benutzt werden zu koennen.

12. Die Erfindung besteht aus einer Baumethode mit Fertigbauteilen, die sowohl ein Basisteil (10; 10a) als auch ein Ueberbauteil (32; 32a) mit einbezieht.

13. In dieser Baumethode wird das Basisteil auf substantiell nivelliertem Grund (G) aufgesetzt, waehrend das Ueberbauteil (32; 32a) auf ein Basisteil (10; 10a) aufgesetzt wird. Diese Methode ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fundamentteil gemaess der Ansprueche benutzt wird, und die durch die folgenden Arbeitsvorgaenge realisiert wird:

- Positionierung des starren monolithischen Basissockels (10; 10a) auf dem Boden (G), durch die regulierbare Vorrichtung (22), die sich zwischen dem Sockel (10; 10a) und dem Boden (G) befindet.

- Das Nivellieren des Sockels (10; 10a) zusammen mit dem Ueberbauteil (32; 32 a), das durch Verbindungsvorrichtungen (34; 34a) an ihm befestigt wurde. Diese Verbindung wird auf der einen Seite am Ueberbauteil (32; 32a) befestigt und auf der anderen Seite in den Basissockel (10; 10a) eingefuehrt.

- Wurf eines fluessigen konsolidierbaren Bindematerials in die Zwischenraeume des Sockels, sodass dieses unten herausfliessen und sich zwischen Boden(G) und Sockel(10; 10a) verteilen kann. Diese Vorgehensweise ermoeglicht es die Zwischenraeume des Sockels aufzufuellen und die Querwaende (14) und die Verbindungsverstaerkungen (34; 34a) zusammenzuschliessen.

- Das Erhaerten des fluessigen Bindematerials(36), sodass man eine monolithische Struktur, bestehend aus Basisteil (10; 10a) und Ueberbauteil (32; 32a) erhaelt.

14. Eine Baumethode gemaess dem vorhergehenden Anspruch, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Ueberbauteil (32; 32a) und ein Sockel (10a) benutzt werden. Beide besitzen Vorrichtungen fuer eine mechanische Koppelung (40,42, 46), die vor dem Wurf des fluessigen Binders zustande gebracht wird. Der Sockel (10) wird durch diese Koppelung vorruebergehend an das Ueberbauteil (32) gebunden.

15. Eine monolithische Einheit, die ein Basisteil und ein Ueberbauteil (32; 32a) beinhaltet und die mittels der in den Anspruechen 11 bis 14 erwaehnten Methode zustande kommt.

16. Eine Struktur, die aus einer monolithischen Form gemaess des Anspruchs 15 besteht.

17. Die Erfindung besteht auch in einer Baumethode zur Erstellung von kuenstlichen Tertigbautunneln auf substantiell nivellierten Boden.

Der Tunnel wird nachfolgend mit geeigneten Materialien abgedeckt, die denen des Bauortes aehnlich kommen sollten. Der Tunnel ist durch umgekehrte U- Sektionen gekennzeichnet, die spaeter aufgesetzt werden. Jede U-Sektion beinhaltet zwei seitliche Ueberbauteile in Form von Seitenpfeilern (32a), und einem oberen Fertigbauteil in Form eines Bogens (50), das auf die Oberflaechen der zwei Seitenpfeiler (32a) aufgesetzt wird. Diese Methode ist dadurch charakterisiert, dass ausser den Ueberbauteilen (32a) fuer jede U- Sektion auch zwei Basisteile benutzt werden. Jedes Basisteil stimmt mit den Anspruechen 1 - 11 ueberein. Der Tunnel wird wie folgt errichtet:

- Positionierung der beiden starren monolithischen Sockel (10a) auf dem Boden (G) auf die jeweils gegueberliegenden Seiten des zu erstellenden Tunnels. Jeder Sockel wird mit der Zwischenstellung der regulierbaren Vorrichtung (22) montiert;

- Das Nivellieren der beiden Sockel (10a) durch das Einstellen der regulierbaren Vorrichtung.

- Die Verbindung jedes Sockels (10a) an seinen Seitenpfeiler (32a) durch eine feste Verkoppelung (34a) deren Teile zum Einen im Seitenpfeiler, zum Anderen im Sockel (10a) eingebaut sind.

- Wurf eines fluessigen konsolidierbaren Binders (36a) in die Zwischenraeume des Sockels. Der Binder, der sich auf dem Boden unterhalb des Sockels verteilt fuellt dann die gesamten Zwischenraeume und verschliesst die Querwaende (14) und die verstaerkende Verkoppelung (34a).

- Das Erhaerten des Bindermaterials (36a), um somit eine monolithische Struktur zu erhalten, die Basisteil (10a) und Ueberbauteil (32a) beinhaltet.

- Das Montieren des Bogens (50) auf die beiden Seitenpfeiler (32a).

18. Eine Baumethode gemaess des vorhergehenden Anspruchs 17, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Seitenpfeiler (32a) und die Sockel (10a) zusammenpassende Verbindungsteile besitzen (40,42, 46) und untereinander voruebergehend verbunden werden und zwar vor dem Wurf des konsolidierbaren Binders.

19. Eine Baumethode gemaess des Anspruches 18, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Sockel (10a) und sein Seitenpfeiler (32a) voruebergehend zusammengeschlossen werden bevor der Sockel (10a) auf den Boden aufgesetzt wird. Die Einheit die durch den Sockel (10a) und das Ueberbauteil (32a) zustande kommt wird dann gemeinsam auf den Boden aufgesetzt. Nach dem Nivellieren des Sockels wird das fluessige Bindematerial eingefuellt.

20. Eine Baumethode gemaess der Ansprueche von 17 bis 19, die sich dadurch auszeichnet, dass Seitenpfeiler (32a) und Bogen (50) benutzt werden, die zusammenpassende Gelenkteile besitzen, um dadurch, um die jeweilige Laengsachse herum, verbunden zu werden. Auf diese Weise erreicht man, dass jeder Seitenpfeiler (32a) zwar durch ein permanentes Verbindungselement (64) gut mit seinem Bogen verbunden ist, dass es den Seitenpfeilern (32a) und den Bogen aber immer moeglich ist gegeneinander hinzuarbeiten.

21. Ein kuenstlicher Fertigbautunnel, der durch Baumethoden, gemaess der Ansprueche 17 bis 20 zustandekommt.

22. Ein kuenstlicher Tunnel, gemaess des Anspruches 20, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Seitenpfeiler (32a) und die Bogen (50) durch Gelenke zusammenartikuliert sind. Jedes Gelenk beinhaltet auf der einen Seite einen Laengskanal der Bogensektion (52) und auf der anderen Seite eine Laengsrippe (54) der dazugehoerigen Bogensektion. Die Letzteren befinden sich auf den oberen Enden des Seitenpfeilers (32a) und des Bogenteils (50). Die permanenten Verbindungsteile gestalten sich in der Form von Verbindungsbalken (64), die die Laengsachsen der Gelenkartikulationen durchschneiden.

23. Ein kuenstlicher Tunnel, der gemaess des Anspruchs 22 dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Verbindungsbalken die Form eines Barren mit Gewinde (64) hat, der mit dem entsprechenden Teil jedes Seitenpfeilers (32a) und jedes Bogenteils (50) durch Klammerschrauben (66) oder Aehnliches verbunden wird. Seitenpfeiler und Bogenteil haben ausgerichtete Oeffnungen (60,62), die sich auf tangentielle Weise in den zu verbindenden Teilen erstrecken. Sie haben ausserdem Nischen (56; 58), in welchen die Schrauben durch Bolzen blockiert werden.

24. Ein kuenstlicher Tunnel, gemaess des Anspruchs 23, der dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Nischen (56; 58) auf den Oberflaechen des Seitenpfeilers (32a) und des Bogenteils (50) befinden.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com