DE1484386C - Verfahren zur Herstellung von armierten Erdbauwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von armierten Erdbauwerken.

Die ältesten von Menschenhand stammenden Bauwerke, wie Gräben, Dämme, Kanäle, Hütten usw., sind aus Erde hergestellt. Selbst in unseren Tagen ist; in bestimmten Gebieten zur Herstellung von Batfwerken noch die Verwendung von Strohlehm, d.li. einer Mischung aus tonhaltiger Erde und Stroh oder Heu, gebräuchlich.

Im Verlauf der Jahrhunderte hat der technische Fortschritt zu einer Einengung des Anwendungsbereiches von Erde als Baumaterial geführt. Für zahlreiche Zwecke ist sie durch Steinbauten oder durch armierten Beton verdrängt worden.

Im Laufe der letzten Jahre sind infolge der Entwicklung größerer Erdbewegungsmaschinen wieder zahlreiche Bauwerke, wie Dämme, Straßen, Rollbahnen für Flughäfen, Sperrmauern od. dgl., aus Erde ausgeführt worden. So ist beispielsweise ein Stauerdbauwerk in Form eines Erddammes bekannt (deutsche Patentschrift 1 043 226), bei dem. zusätzliche Druckkräfte, die den in der Mitte des Damms befindlichen Kern aus Dichtungsmaterial in vertikaler Richtung beaufschlagen sollen, mit Hilfe von das Bauwerk durchsetzenden Spannseilen und Spannvorrichtungen erzeugt werden. Dort, wo die Erde auf Grund ihrer körnigen Struktur keinen hohen örtlichen Belastungen aussetzbar ist, ist man jedoch bislang genötigt, die auftretenden äußeren Kräfte durch Stahlbeton- oder andere massive Konstruk-

tionen aufzunehmen. Die Erde wird in allen Fällen praktisch lediglich als Material angesehen, dem im " Bedarfsfall erst durch stabile Konstruktionen Halt und Festigkeit gegeben werden muß.

Es hat sich nun gezeigt, daß derartige ausgedehnte Massivkonstruktionen, beispielsweise bei Herstellung von Straßen, insbesondere im Gebirge, von Dämmen oder von Kanälen, außerordentlich aufwendig sind, vor allem, wenn sie eine hohe Lebensdauer erreichen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe auf einfache Weise und mit äußerst geringem Aufwand armierte Erdbauwerke hergestellt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch Anhäufung einer so großen wechselnden Folge von Erdschichten mit im Vergleich zu ihrer jeweiligen Stärke wesentlich dünneren Lagen von im Abstand zueinander und im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, biegsamen, elastisch dehnbaren Armierungselementen, die von denen der durch eine Erdschicht jeweils getrennten Lagen unabhängig sind, bis die gewünschte Ausdehnung des Bauwerks erreicht ist.

Durch diese Maßnahme nach der Erfindung wird erstmals Erde als Baumaterial für Bauwerke interessant, zu deren Herstellung nicht mehr oder nur in geringerem Umfang armierter Beton eingesetzt wird. Die in die die Erde bildenden körnigen Elemente eingelagerten Armierungselemente führen auf Grund der inneren Reibung einerseits der körnigen Elemente miteinander und andererseits der Reibung der körnigen Elemente mit den Armierungselementen zu einem Erdbauwerk, das sich durch überraschende Festigkeit und Belastbarkeit auszeichnet. Der bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erdbauwerken erzielte innere Zusammenhang hat daher einen von armierten oder nichtarmierten Betonmassen sehr unterschiedlichen Ursprung. Bei letzteren basiert er nämlich lediglich auf der sich durch die Abhärtung von Zement ergebenden starren Verbindung der verschiedenen Betonbestandteile. In gleicher Weise ist dieser Zusammenhang unterschiedlich von dem bei Konstruktionen aus Strohlehm, dessen Verbindung durch die Klebwirkung des Tons erreicht wird.

Eine besonders hohe Festigkeit, ohne einen höheren Aufwand zu bedingen, wird erfindungsgemäß erreicht, wenn die Armierungselemente einzelner unmittelbar aufeinanderfolgender, jeweils eine Erdschicht zwischen sich einschließender Lagen einander kreuzend, vorzugsweise unter einem rechten Winkel zueinander verlaufend angeordnet werden.

Bei den erfindungsgemäß hergestellten Erdbauwerken üben die Armierungselemente eine Halte- und Stabilisierungswirkung in einer bestimmten Umgebungszone aus. Wenn die Armierungselemente, bis zu einer freien Außenfläche des Erdbauwerks geführt sind, hört die die innere Verbindung erzeugende Wirkung auf. Der Druck der Körner läßt diese im Bereich der Außenfläche aus der Erdmasse austreten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb in weiterer, besonders zweckmäßiger Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Erzielung einer seitlichen Erdhalterung und Bauwerksbegrenzung unter einem im Vergleich zum Böschungswinkel der Erde größeren Winkel eine Abdeckhäut aus'aneinander angrenzenden, in den Erdschichten verankerten Elementen mit einer solchen Ausbildung und gegenseitigen Verbindung vorgesehen wird, daß sich die Abdeckhaut in der Ebene der Bauwerksbegrenzung bei elastischer Verformung der Elemente oder aber deren Verlagerung in bezug zueinander den gegebenenfalls möglichen Setzbewegungen der Erde anpassen kann.

Da sich diese Abdeckhaut elastisch verformen und den Setzbewegungen der Erde folgen kann, spielt sie

ίο letztlich keine Rolle für die Erzielung der Stabilität des Erdbauwerks. Sie ist vielmehr einfach dazu bestimmt, die an der freien Oberfläche des Bauwerks liegende Erde zu halten. Sie muß also einerseits einer örtlichen Einwirkung quer zu ihrer Ebene widerstehen und kann dennoch im ganzen flexibel sein, wodurch sie in der Lage ist, gegebenenfalls Deformationen mitzumachen. ,

Das vorstehend gekennzeichnete erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist wirtschaftlich und leicht durchführbar, da eines der erforderlichen Ausgangsmaterialien, nämlich die Erde, in der Regel an der Baustelle selbst vorhanden ist und mit üblichen Baumaschinen verarbeitet werden kann. Die leichten Aimierungselemente sowie die Abdeckhaut können dagegen von Hand oder mittels leichter Hebezeuge eingebaut werden. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Erdbauwerke weisen nicht die Härte von Bauwerken aus Beton oder Stahlbeton auf und können daher unter Ausnutzung des zu ihrer Erhaltung notwendigen Widerstandes normale oder zufällige Deformationen von Medien, die mit ihnen in Berührung stehen, mitmachen. Insbesondere haben sie einen erheblichen Eigenwiderstand, auch wenn der Fundierungsgrund schlecht ist. Derartige Erdbauwerke aus armierter Erde lassen sich relativ einfach berechnen, was durch den Umstand begünstigt wird, daß die Bauelemente aus armierter Erde im wesentlichen elastisch sind. Darüber hinaus ist es leicht, Modelle in kleinerem Maßstab aus armierter Erde herzustellen, um eine Bestätigung oder eine Verbesserung der Rechnungsergebnisse zu erhalten.

Erfindungsgemäß errichtete Erdbauwerke sind in

vorteilhafter Weise im Bedarfsfall leicht abzutragen* Die teueren Armierungselemente und die Abdeckhaut lassen sich wiederverwenden. Bei bleibenden Erdbauwerken erscheint dieser Vorteil als paradox. Durch den Fortschritt der technischen Entwicklung müssen jedoch sehr häufig Bauwerke abgebaut werden, die an sich eine lange Lebensdauer haben.

An dieser Stelle ist ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Erdbauwerken zu erwähnen (deutsche Patentschrift 841 464), bei dem zur seitlichen Erdhalterung und Bauwerksbegrenzung unter einem im Vergleich zum Böschungswinkel der Erde größeren Winkel Baukörper nach Art von Ziegelsteinen zur Errichtung von äußeren Stützmauern aufeinandergestapelt werden. Jeder Baukörper greift über einen mit ihm eine starre Einheit bildenden, sich von seiner Ebene zur einen Seite fort erstreckenden Sporn in das Schüttmaterial ein, das eine Verankerung des Baukörpers bilden soll. Auf Grund ihrer gegenseitigen Abstützung in vertikaler Ebene übertragen sie die durch ihr Eigengewicht bedingten Druckkräfte aufeinander. Hinzu kommen noch die durch die abzustützende aufgeschüttete Erde auf die Baukörper übertragenen Lastbeanspruchungen. Der Baukörper ist folglich sehr massiv auszubilden, um diesen Beanspruchungen gewachsen zu sein.

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Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschrift F i g. 33 eine Schrägansicht auf einen Teil eines

2 056 349), das Erdbauwerk durqh ein Gerüst in Trägers aus armierter Erde mit rechteckigem Quer-

Form einer Skelettstruktur aus gewellten Metall- schnitt,

blechstreifen zu verfestigen, das in sich flexibel sein F i g. 34 einen schematischen Schnitt durch einen soll, jedoch mit Ausnahme der vorderen Abdeck- 5 Träger aus armierter Erde mit kreisförmigem Querwandung, die in einer gegebenen Lage verbleibt und schnitt; <

eine ununterbrochene Bauwerksvorderseite bildet, Fig. 35 und 36 zeigen einen Längsschnitt bzw.

und zwar unabhängig von irgendwelchen Setzungen, einen Querschnitt durch ein verkleinertes Modell

die im Erdreich auftreten können, sowie von irgend- eines Trägers aus armierter Erde mit kreisförmigem

welchen Kräften bzw. Beanspruchungen als Folge io Querschnitt,

eines solchen Sitzens. In F i g. 1 ist schematisch die Verbindung zwischen

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den zwei Körnern 1 mit einem Armierungselement, z. B.

Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele Streifen 2, durch Reibung dargestellt, die dem Bau-

der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und material für gemäß der Erfindung aus armierter

nachstehend erläutert. Es zeigt »5 Erde hergestellte Erdbauwerke seinen Zusammen-

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Er- hang gibt. Unter bestimmten einzuhaltenden Haftläuterung der Reibung zwischen Körnern und bedingungen liegen die durch die Körner auf die Armierung, welche der armierten Erde den Zu- Armierungselemente übertragenen Kräfte in einem sammenhalt verleiht, Winkel α, α zur Senkrechten, wobei diese Winkel

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Stapels ao kleiner sind als der tatsächliche Reibungswinkel zwi-

von Körnern und Armierung, deren vertikale Wand sehen den Körnern und dem Armierungselement,

stabil ist, . Die Anordnung Z₁ in F i g. 2 ist durch ab-

F i g. 3 eine schematische Ansicht auf eine wechselnde Lagen einer einzigen Schicht von

Fundierungssohle aus armierter Erde; Körnern 1 und Armierungselementen 2 in Form von

F i g. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform der as horizontalen Bändern gebildet. Da jedes Korn mit

erfindungsgemäßen Haut, zwei anliegenden Armierungselementen 2 in Be-

Fig. 6 und 7 eine zusammengesetzte Armierung rührung steht, ist die vertikale Wand bzw. Fläche3

mit erhöhtem Reibungskoeffizienten; dieses Stapels stabil. Es handelt sich dabei selbst-

Fig. 8 zeigt eine Armierung in Form einer Kugel- verständlich um einen theoretischen Fall, da in der

kette; - : - 30 Praxis die Armierungselemente in der armierten

Fig. 9 und 10 zeigen schematische Schnitte durch Erdmasse in einem Abstand voneinander angeordnet

das Querprofil eines Elementes zur Herstellung der sind, der größer als die Dicke eines Kornes ist. Auch

Haut, im Fall der F i g. 3 ist der Zusammenhalt, sicher-

Fig. 11 und 12 zwei Arten des Zusammenbaues gestellt, wenn die Lagen von Armierungselementen,

der Profilenden zur Herstellung eines Hautelementes; 35 z.B. von Kabeln bzw. Kabel strängen 2 a, 2 b, sicher

Fig. 13 zeigt eine Abdeckverbindung, die zum eingelegt sind.

Zusammenbau gemäß. Fig. 12 verwendet wird, Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Fundament-

F i g. 14 eine Abwandlungsform des Verbinders sohle Z, für eine einer Vertikalbelastung untergemäß F ig. 13, worfene Säule W sind zwei Lagen von horizontal

Fig. 15 den Zusammenbau von Profilen nach 4° verlaufenden Armierungselementen la, Ib vorge-

einer anderen Ausführungsform, sehen, die rechtwinklig zueinander eingelagert sind.

Fig. 16 eine Draufsicht auf eine mit einer Haut Auf den freien vertikalen Flächen 3 der Sohle rinden

versehene Wandfläche, die aus mit versetzten Ver- die Körner der armierten Erde gemäß diesem Aus-;

bindungsstellen aufeinandergesetzten Profilen ge- führungsbeispiel durch die Erdmasse 5 Halt, in der'

bildet ist, 45 die Fundamentsohle Z₂ und der untere Teil der

Fig. 17 Hautelemente in Fischschuppenart, Säule W eingebettet sind.

Fig. 18 eine durch einen Kunststoffverbinder ge- In den Fig. 4 und 5 ist eine vertikale Wand darbildete Haut, gestellt, die unter Verwendung einer Abdeckhaut 6

Fig. 19 eine durch Kugelkettenelemente gebildete hergestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die

Haut, 50 Abdeckhaut 6 durch einen Stapel von horizontalen

F i g. 20 eine durchlaufende, mit Wellungen ver- Streifen 7 mit U-förmigem Querschnitt gebildet, die

sehene Haut; durch die Körner 1 des Erdbauwerks ausgefüllt sind,

Fig. 21 bis 23 zeigen Verbindungsformen zwi- welche auf diese Weise durch die Basen Ta der

sehen den Armierungen und den die Haut bildenden Streifen festgelegt werden. Die Streifenränder 7 b, 7 c

Elementen, 55 ermöglichen das Ubereinanderstapeln der Streifen 7,

F i g. 24 und 25 ein Beispiel einer Ausführungs- ihre Verankerung in der Erdmasse und ihre Ver-

form einer Verbauung aus armierter Erde; bindung mit den Armierungselementen 2.

Fig. 26 zeigt eine Darstellung, die die Aus- Unter den Körnern 1 sind alle Elemente zu ver-

führung und die Berechnung einer Dreieckmauer aus stehen, deren Form sich der der Kugel nähert, d. h.

armierter Erde erläutert, 6° die keine wesentlich ungleichförmigen Abmessungen

Fig. 27 eine Darstellung über die Konstruktion aufweist. Die in den gemäß der Erfindung her-

und Berechnung eines Staudammes; gestellten Erdbauwerken verwendeten Körner sind

F i g. 28 bis 30 zeigen Darstellungen der Kon- meistens Extrakte der verschiedenen in der Natur

struktion eines Staudammes; angetroffenen Erdformationen. Wenn auch in dem

Fig. 31 zeigt eine Darstellung der Konstruktion 65 vorher Gesagten aus pulverförmigen Massen aus-

eines Gewölbes aus armierter Erde, gezogene Körner eingeschlossen sind, d. h. Auszüge

F i g. 32 eine Darstellung einer Ausführungsform ohne natürliche innere Bindung, so schließt die Be-

einer Säule aus armierter Erde, - > zeichnung Körner selbstverständlich auch aus zu-

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sammengeballter Erde gebildete Agglomerate ein. Die Streifen 7 sind normalerweise aus lang-

In gleicher Weise sind bei Verwendung der Be- gestreckten Profilen von z. B. 5 m Länge hergestellt,

zeichnung Erde als Synonym für Körner nicht die die durch Stöße beliebiger Anzahl zusammengestellt

Körner ausgeschlossen, deren Ursprungsort nicht der werden, um die Abmessungen der herzustellenden

Erdboden ist, sondern die z. B. in industriellen Ver- 5 Abdeckhaut 6 zu erreichen.

fahren aus beliebigen Materialien oder in unter- In Fig. 11 ist die Verbindung zwischen zwei auf-

schiedlichsten Formen hergestellt sind. Die Größe einanderfolgenden Streifen 7 durch einfaches Über-

der Körner kann beliebig sein. Die Körner können in einanderschieben dargestellt

Form von Mehl, Sand, Kies, Steinen und kleinen Beim Beispiel gemäß den F i g. 12 und 13 weisen

Felsbrocken vorliegen. io die einander zugewandten Enden der beiden zu ver-

AIs Annieningselemente 2 gelangen alle Elemente bindenden Streifen 7 einen Abstand / auf, der Längszum Einsatz, die eine erhebliche Zugbelastung auf- verschiebungen des Streifens zuläßt. Im Inneren der nehmen können. Sie können die unterschiedlichsten Streifen sind in ihren Endbereichen jeweils VerFormen haben, wie Platten, Bänder, Stangen, Fäden, bindungseinsätze 11 eingesteckt, deren Querprofil Seile, Gitter, Roste, Filz od. dgl. Die Materialien, 15 dem der Streifen entspricht. Die Flansche 11 b und aus denen sie bestehen, können gleicherweise sehr 11 c dieser Einsätze 11 haben im dargestellten Beiunterschiedlich sein, wie Metall, Textilstoffe, Holz spiel die Form eines Trapezes, dessen kleine Basis (insbesondere gegenverleimt), Kunststoffe, Glas usw. an der freien Kante der Flansche liegt. Die Basis 11 a Selbstverständlich ist es günstig, wenn die Ar- des Einsatzes hat gegen die aneinanderliegenden mierungselemente einen hohen Reibungskoeffizienten 20 Streifen eine solche Breite, daß der Druck der und eine ausreichende Korrosionsfestigkeit besitzen. Erdmasse den Einsatz dicht gegen die Streifen

Auch zusammengesetzte Werkstoffe können für preßt.

die Herstellung der Armierungselemente verwendet Eine derartige Abdichtung wird sowohl für Erde werden. So kann die Zugfestigkeit durch Stahldrähte als auch für Wasser erreicht, wenn nicht zwischen oder Glasfaden und der Korrosionswiderstand durch 25 den Streifen Drainageverbindungen vorgesehen wereinen den Stahl oder das Glas einschließenden Kunst- den, wozu man Einsätze 11 verwendet, die Perforastoff erreicht werden, während günstigere Reibungs- tionenl2 aufweisen, wie dies in Fig. 14 dargestellt Verhältnisse durch Oberflächenbehandlung der Kunst- ist. Derartige Perforationen können in gleicher Weise Stoffverkleidung (z. B. Sandstrahlen) oder durch ein in den Streifen selbst vorgesehen sein,
der in Berührung mit den Körnern kommenden 30 In F i g. 15 ist eine Verbindung zwischen zwei beOberfläche gegebenes besonderes Profil, wie Kerben, nachbarten Streifen 73 ohne Einsätze veranschau-Rinnen, Riffelung od. dgl., erzielbar sind. licht, bei der die Streifen mit Rippen 16 einfach

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel eines Ar- gegeneinandergelegt sind. An jeder Rippe 16 ist eine mierungselementes mit einem sehr hohen Reibungs- Membran 19 angeklebt, die den ganzen Stirnkoeffizienten. Dieses Annierungselement 21 ist aus 35 querschnitt abdeckt

einem Strang von drei Kabeln 2 a, 2 b und 2 c ge- Unter dem Druck der Erde gelangen diese beiden bildet, die parallel zueinander liegende kreisförmige Membranen 19 aneinander derart zur Anlage, daß Zwischenscheiben 22 halten. Diese Scheiben 22 sind eine Abdichtung gebildet wird. Um Längsbewegunmit drei Umfangskerben 23 versehen, in denen die gen auszugleichen, kann jeder Streifen 73 mit einer Kabel gespannt eingelegt sind. Die Durchgangs- 40 oder mit mehreren Quersicken 31 versehen sein,
punkte jedes Kabels sind gegen diejenigen der jeweils An Stelle der Membranen 19 kann auch eine Verfolgenden Scheibe derart winkelversetzt, daß die bindung der Rippen 16 z. B. mittels Bolzen vorKabel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Scheiben gesehen sein.

nicht parallel zur Achse des Armierungselementes Die Verbindung zweier Streifen, z.B. 73, kann

liegen. 45 auch durch Ineinanderstecken der Rippen 16 des

Dadurch wird erreicht, daß die zwischen den einen Streifens in eine Außennut des anderen beiden Scheiben 22 liegende zylindrische Erdmasse Streifens, die der Sicke 31 ähnelt, erfolgen,
ein statisches Element mit den Scheiben bildet. Ein Die vorstehend beschriebenen Abdeckhautelemente Annierungselement 21 entspricht folglich einem sind aus einem Material hergestellt, das den bereits zylindrischen Strang gleichen Querschnittes wie der 50 erläuterten Bedingungen der Widerstandsfähigkeit Querschnitt der Scheiben, wobei der in Rechnung und der Flexiblität genügt. Es handelt sich somit um zu setzende Reibungskoeffizient der von Erde gegen Material, das auch für die Herstellung der Ar-Erde ist, der höher liegt als der eines beliebigen mit mierungselemente geeignet ist, z. B. Schichtwerkstoffe Erde in Reibkontakt stehenden Kabels. aus Polyesterharzen oder Epoxyharzen, die mit

Das Annierungselement24 gemäß Fig. 8 ist in 55 Eisen- oder Glasfasern armiert sind, ferner Weich-

Form einer Kette ausgebildet, die aus einem Kabel eisen, korrosionsbeständiges Eisen, Kupfer od. dgl.;

25 mit darauf im Abstand angeordneten Betonkugeln neben den vorerwähnten können auch weitere Kunst-

25 α besteht Stoffmaterialien in gleicher Weise verwendet werden.

Die in den F ϊ g. 4 und 5 veranschaulichte Abdeck- In F i g. 16 ist ein Erdbauwerk Z₃ in Vorderansicht haut 6 ist aus Streifen 7 zusammengesetzt, die jeweils 60 dargestellt, dessen Abdeckhaut durch mehrere Reihen

eine Basis7α in Form der in Fig. 9 dargestellten von Streifen entsprechend den vorstehend be-

Halbcllipse mit den Halbachsen α und b hat. schriebenen gebildet ist, deren Verbindungsstellen

Diese Form bleibt auch beim Setzen der Erde in jedoch versetzt zueinander liegen,

einer Richtung rechtwinklig zu den Ebenen der An Stelle einer glatten Fläche können zwei neben-Ränder7f> und Tc grundsätzlich erhalten, wie dies 65 einanderliegende Streifen Querwellungen aufweisen,

in Fig. 9 mit a' und b' veranschaulicht ist, und zwar derart, daß sie durch Zusammenstecken der Wellun-

unter der Voraussetzung, daß sich die Kennwerte der gen in der Endzone miteinander verbindbar sind.

Erde nicht ändern. In den vorbeschriebenen Figuren verlaufen die

annierter Erde ausführen, von einfachen Platten, z. B. für Straßen oder Start- und Landebahnen für Flugzeuge, bis zu Fundierungssohlen, Bettungen oder Schächten. Dabei soll zuerst in Rechnung gestellt werden, daß eine etwas tonhaltige Erde, die entsprechend verdichtet ist, sich praktisch nicht mehr nachträglich setzen kann. Daraus ergibt sich, wenn ein entsprechendes Volumen von ausreichend verdichtetem Gelände ausreichend armiert ist, um den auf es einwirkenden Kräften zu widerstehen, sein Verhalten sich von dem eines ähnlichen Bauwerks aus armiertem Beton nur wenig unterscheidet. Derartige Bauwerke sind insbesondere deshalb wirtschaftlich, weil in der Mehrzahl der Fälle keine Abdeckhautelemente erforderlich sind, wie z. B. bei der Stützenfundierung Z₂, die sich genauso verhält wie eine entsprechend große starre Sohle, die durch die gestrichelten Linien 3 begrenzt ist.

In Fig. 32 ist eine als Erdbauwerk errichtete Stütze veranschaulicht, die einer Normalbelastung ohne Biegung unterworfen ist. Diese Stütze Z₁₂ hat eine zylindrische Form, die durch Aufeinanderstapeln von Abdeckhautelementen 77 in Ringform gebildet wird, deren ebener Querschnit dem der Profile 7, 73 entspricht. Unter diesen Bedingungen ist kein Gitterwerk von horizontalen Armierungselementen vorgesehen, da die Ringelemente 77 als Abdeckhautelemente und als Armierungselemente wirken.

Der in Fig. 33 schematisch veranschaulichte Träger Z₁₃ ist durch eine aus Elementen 78 mit U-förmigem Querschnitt in Form von rechtwinkligen und aufeinanderfolgenden Quadraten gebildet. Der Träger hat Armierungselemente 2 a, 2 b und 2 c, die in drei jeweils rechtwinklig zu den beiden anderen liegenden Richtungen angeordnet sind. Die Berechnung eines derartigen Trägers, der einem erheblichen Biegemoment unterworfene Querschnitte aufweist, ähnelt der von armiertem Beton.

In Fig. 34 ist ein TrägerZ₁₄ mit kreisförmigem

Querschnitt dargestellt, dessen Abdeckhaut 79 aus durch Wendel gebildeten Zylindern besteht, die die Rolle der mit den Längsarmierungselementen 2 α in Verbindung stehenden Armierungen bilden.

Die Belastbarkeit eines solchen Trägers Z₁₅ ist in

ίο den F i g. 35 und 36 veranschaulicht. Es wurde ein Zylinder 79 aus Transparentzeichenpapier gebildet, der in seinem unteren Teil mit einer einheitlichen, aus 30 Lagen Klebstreifen mit 1,9 cm Breite hergestellten Längsarmierungen 2 α versehen war, wobei die unterste Schicht auf der Abdeckhaut aufgeklebt war. Diese Schichten hatten eine sich nach oben verkürzende Länge, derart, daß die maximale Dicke in der Mitte erreicht wurde. Klebpapier 79 a war in der Mitte dichter und an den Auflagern weiter schraubenförmig um den die Abdeckhaut bildenden Zylinder herumgewickelt. Die freie Spannweite betrug 30 cm und der Durchmesser 6 cm.

Bei einer ersten Belastung von 3 kg in der Mitte bog sich der Träger um 1 mm durch und bildete sich nach Entlastung elastisch vollständig zurück. Diese völlige Elastizität wurde in gleicher Weise, für eine mittige Auflast von 20 kg festgestellt, während sich erst bei einer Last von 40 kg eine leichte ständige Durchbiegung zeigte. Endlich war es möglich, ohne Bruch, jedoch mit einer ständigen Durchbiegung von 1 cm, die Last bis auf 90 kg zu erhöhen.

Eine Änderung der Querschnittsform in der Mitte wurde nicht festgestellt, wodurch die Hypothese bestätigt scheint, daß in der Erde in einem Querschnitt eine im wesentlichen gleichförmige Pressung auftritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von armierten Erdbauwerken, gekennzeichnet durch Anhäufung einer so großen wechselnden Folge von Erdschichten mit im Vergleich zu ihrer jeweiligen Stärke wesentlich dünneren Lagen von im Abstand zueinander und im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, biegsamen, elastisch dehnbaren Armierungselementen, die von denen der durch eine Erdschicht jeweils getrennten Lagen unabhängig sind, bis die gewünschte Ausdehnung des Bauwerks erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungselemente einzelner unmittelbar aufeinanderfolgender, jeweils eine Erdschicht zwischen sich einschließender Lagen einander kreuzend, vorzugsweise unter einem rechten Winkel zueinander verlaufend an- so geordnet werden (F i g. 3).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Erzielung einer seitlichen Erdhalterung und Bauwerksbegrenzung unter einem im Vergleich zum Böschungswinkel der Erde größeren Winkel eine Abdeckhaut aus aneinander angrenzenden, in den Erdschichten verankerten Elementen mit einer solchen Ausbildung und gegenseitigen Verbindung vorgesehen wird, daß sich die Abdeckhaut in der Ebene der Bauwerksbegrenzung bei elastischer Verformung der Elemente oder aber deren Verlagerung in bezug zueinander den gegebenenfalls möglichen Setzbewegungen der Erde anpassen kann.

4. Bei Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Einsatz gelangende Armierungselemente, dadurch gekenn-. zeichnet, daß sie durch flache, hoch zugbelastbare Streifen (2) gebildet sind.

5. Bei Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Einsatz gelangende Armierungselemente, dadurch gekennzeichnet, daß sie jeweils aus Kabeln (2 a, 2 b, 2 c; 25) mit einer Vielzahl von an diesen festgelegten, örtlich den Kabelquerschnitt vergrößernden Körpern (22; 25 a) bestehen.

6. Armierungselemente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper aus Kugeln (25 a) od. dgl. bestehen, die jeweils auf einem Kabel aufgereiht und in gegenseitigem Abstand fest mit diesem verbunden sind.

7. Armierungselemente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungskörper aus Scheiben (22) bestehen, an deren Um- fangsrand, vorzugsweise in Randeinkerbungen (23), sich die das Kabel bildenden Kabelstränge (2 a, 2 b, 2 c) unter Spannung abstützen.

8. Bei Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 zusammen mit den Armierungselementen nach einem der Ansprüche 4 bis 7 zum Einsatz gelangende Abdeckhautelemente, gekennzeichnet durch Streifen (7) oder Platten (8), deren aneinander angrenzende Ränder derart angeordnet sind, daß aufeinanderfolgende Streifen oder Platten eine dichte Abdeckung bilden, die im Bedarfsfall eine gewisse relative Bewegungsmöglichkeit zuläßt.

9. Abdeckhautelemente nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit den Armierungselementen, z. B. den Streifen (2), fest verbunden sind.

10. Abdeckhautelemente nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die i Streifen (2) unter Bildung eines U-förmigen • Profils gebogen sind und benachbarte Streifen über die Außenflächen der die U-Schenkel bildenden Streifenränder (7 b, 7 c) aufeinander aufliegen und zwischen die Erdschichten eingreifen.

11. Abdeckhautelemente nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (7 a) des U-Profils elliptisch geformt ist.

12. Abdeckhautelemente nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch Ausbildung von Haken (14) an jeweils einem der Streifenränder, die den angrenzenden Streifenrand des benachbarten Elements hakenartig hintergreifen und so aufeinanderfolgende Streifen in bezug zueinander festlegen (F i g. 34).

13. Abdeckhautelemente nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungen (2) mit den aneinander angrenzenden Rändern (7 b, 7 c) zweier übereinander angeordneter Streifen (7) verbunden sind (Fig. 23).

.14. Abdeckhautelement nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch Anordnung von Perforationen in der Haut, gegebenenfalls durch Anordnung von Mitteln zum Aussteifen der Haut.