DE3919902A1 - Zellenstruktur zur bodenbefestigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine faltbare Zellenstruktur zur Ver­ festigung und/oder Trockenlegung von Böden, insbesondere von Böden an Hängen.

Eine derartige Zellenstruktur ist aus der DE-OS 30 21 825 bekannt geworden, bei welcher die Zellenstruktur durch durchlässige und zusammenhängende Streifen gebildet wird, wobei durch Auffalten der Struktur die eigentliche Zellen­ struktur entsteht. Hierzu werden die Streifen parallel zu­ einander gelegt und über die Breite miteinander verbunden. Die Verbindung benachbarter Streifen kann derart vorgenommen werden, daß im auseinandergezogenen Zustand Rechtecke oder Waben entstehen.

Diese Zellenstrukturen sind einfach herzustellen und weisen bei vielen Einsatzgebieten auch genügende Festigkeit auf, um die in die Zellen eingefüllten Bodenmassen festzuhalten.

Für bestimmte Einsatzgebiete, beispielsweise dann, wenn der Untergrund, auf dem die Strukturen gelegt werden, geringe Reibwerte aufweist, bzw. wenn sehr ausgedehnte oder sehr steile Hanglagen mit Boden verfestigt werden sollen, sind diese bekannten Zellenstrukturen nicht geeignet, weil die eingefüllten Bodenmassen die Zellenstruktur auseinander­ reißen. Ebenso reißen die Zellenstrukturen, wenn sie zur Bodenverfüllung auf einer Deponie die mit einer Folie abge­ deckt ist, verwendet werden sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, faltbare Zellen­ strukturen der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die auch für glatten und/oder sehr steilen Unter­ grund geeignet sind. Insbesondere sollen diese faltbaren Zellenstrukturen geeignet sein, auf mit Folien abgedeckten Deponien eine Bodenverfüllung und -verfestigung durchzu­ führen, die dem Schutz der Abdeckfolie und je nach Ein­ satzort zusätzlich noch der Begrünung der Deponie dient.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Zellenstruktur zugfeste Stabilisierungsbänder integriert sind, die bei aufgefalteter Zellenstruktur geradlinig und zumindest überwiegend parallel zueinander angeordnet sind.

Insbesondere sollen die Stabilisierungsbänder eine Zug­ festigkeit von 0,5 bis 500 kN/m, eine Kriechdehnung von weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5% und/oder eine Bruchdehnung von höchstens 20% aufweisen.

Die o.g. Zugfestigkeit bezieht sich auf die Breite der Zugbänder. Dies bedeutet, daß bei einer vorgegebenen Zug­ festigkeit von 100 kN/m ein 0,4 m breites Stabilisierungs­ band eine Zugfestigkeit von 40 kN aufweist.

Es sollten soviele Stabilisierungsbänder vorgesehen sein, daß die Zellenstruktur in Hangrichtung eine Zugfestigkeit von 0,5 bis 90 kN/m, bevorzugt von 5 bis 25 kN/m aufweist, wobei die Zugfestigkeit in aufgefaltetem Zustand gemessen wird in Abhängigkeit pro laufendem Meter in horizontaler Richtung.

Unter Kriechdehnung wird in der vorliegenden Anmeldung die Dehnung verstanden, die das Stabilisierungsband erfährt, welches 2 Jahre lang bei Raumtemperatur und etwa 65% relativer Feuchte einer Last ausgesetzt wurde, die der Hälfte der Bruchlast dieses Stabilisierungsbandes ent­ spricht.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß die Zellen der Zellenstruktur in etwa quaderförmig ausgebildet sind, wobei die Länge einer Zelle zwischen 0,1 und 1 m, die Breite zwischen 0,1 und 1 m und die Höhe zwischen 0,05 und 0,4 m liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zellenstrukturen zeichnet sich dadurch aus, daß die Stabilisierungsbänder auf einer Oberfläche der Zellen­ struktur mit den Längskanten der die Zellenstruktur bildenden Streifen verbunden sind. Bei dieser Ausführungs­ form wird die Zellenstruktur auf dem Untergrund derart ent­ faltet, daß die Stabilisierungsbänder flach auf dem Unter­ grund zu liegen kommen und eine Verfüllung von oben somit nicht behindern. Die Stabilisierungsbänder sollen zur Aus­ nutzung ihrer Zugfestigkeit senkrecht zur Hanghorizontalen ausgerichtet werden.

Diese Art der Befestigung von Stabilisierungsbändern hat sich besonders bewährt bei Zellenstrukturen, die dadurch gebildet sind, daß ein mit versetzten, zueinander parallelen Schnitten endlicher Länge versehenes, wasserdurchlässiges Flächengebilde aufgefaltet worden ist. Diese Struktur an sich ist bei Metallgitterstrukturen als Streckmetall bekannt. Doch ist diese Strukturausbildung bei den bisher bekannten faltbaren Zellenstrukturen nicht möglich gewesen, weil die die Zellenstruktur bildenden Streifen wegen der geforderten Faltbarkeit flexibel sind, und somit beim Aus­ einanderfalten immer wieder zusammenklappen und somit kaum verfüllbar sind. Überraschenderweise ergibt sich, daß durch die an der Unterseite befestigten Streifen die Auffalt­ barkeit begünstigt wird. Es reicht aus, die unterste Lage aufzufalten, wodurch sich in einer Art Kettenreaktion die Zellenstruktur bis oben hin auffaltet.

Eine weitere Zellenstruktur, deren Handhabung besonders einfach ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Zellen­ struktur aus parallel zueinander angeordneten, durchlau­ fenden ersten Streifen und zu den ersten Streifen unter einem Winkel verlaufenden zweiten Streifen gebildet ist, wobei die ersten Streifen die Stabilisierungsbänder sind, zwischen welchen die zweiten Streifen angeordnet und mit den Stabilisierungsbändern verbunden sind. Insbesondere soll diese Zellenstruktur dreieckige, bevorzugt rechteckige Zellen aufweisen. Es versteht sich von selbst, daß, wenn hier von dreieckigen oder rechteckigen Zellen gesprochen wird, - aufgrund der Flexibilität der Streifen - die Dreieck- bzw. Rechteckform nicht exakt vorhanden ist. Insbesondere werden die zweiten Streifen nach der Befüllung nicht mehr geradlinig verlaufen sondern zwischen den Stabilisierungsbändern durchhängen, was jedoch die Aufgabe der Zellenstruktur in keiner Weise beeinflußt. Bei der aus der DE-OS 30 21 825 bekannten Zellenstruktur war es aufgrund der speziellen Verbindung der Zellen untereinander nicht möglich, die Bänder in geradliniger Form anzuordnen. Beispielsweise verlaufen die Bänder bei rechteckigen Zellen treppenförmig durch die Zellenstruktur.

Die dreieckige Zellenstruktur kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die zweiten Streifen zick-zack-förmig zwischen den Stabilisierungsbändern angeordnet sind. Hierbei werden jeweils die Kanten der Zick-Zack-Spitzen mit den Stabilisierungsbändern verbunden. Die Verbindung zwischen den Bändern wird auf an sich bekannte Arbeits­ methoden erreicht, wie sie beispielsweise bereits in der DE-OS 30 21 825 beschrieben sind.

Wird die zick-zack-förmige Anordnung der zweiten Streifen derart geändert, daß die spitzen Kanten abgeflacht und die Abflachung mit den Stabilisierungsbändern verbunden wird, ergibt sich eine trapezförmige Anordnung der zweiten Streifen, die sich insbesondere deshalb besonders bewährt hat, weil eine Flächenverbindung zwischen den ersten und zweiten Bändern erfolgt. Es sei darauf hingewiesen, daß unter trapezförmiger Anordnung auch eine derartige Anordnung verstanden wird, bei der jeweils der zweite Streifen zuein­ ander senkrecht stehende Flächen bildet, also mäanderförmig geformt sind. Hierdurch wird eine rechteckige Zellenstruktur erreicht.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die Stabilisierungs­ bänder zusätzlich zu den durchlaufenden ersten Streifen vorzusehen, zumal die Stabilisierungsbänder nicht dieselbe Breite wie die Streifen aufweisen müssen.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 eine aufgefaltete Zellenstruktur gemäß Anspruch 8,

Fig. 2a und 2b eine Zellenstruktur gemäß Fig. 1 in fast zusammengefaltetem Zustand,

Fig. 3 die Anordnung einer erfindungsgemäßen Zellenstruktur auf einer mit einer Folie abgedeckten Deponie,

Fig. 4 die schematische Darstellung einer aufgefalteten Zellenstruktur gemäß Anspruch 7.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Zellenstruktur mit quadratischem Querschnitt dargestellt. Die Zellenstruktur wird aus Stabilisierungsbändern 2 und Streifenstegen 1 ge­ bildet. Hierzu ist in Fig. 2a und 2b systematisch darge­ stellt, in welcher Weise die Zellenstruktur gemäß Fig. 1 gefaltet werden kann. Günstig ist es, wenn der zweite Streifen 1 jeweils mäanderförmig angeordnet und mit den Stabilisierungsbändern 2 verbunden wird. Um die Lage des zweiten Streifens 1 entlang der Stabilisierungsbänder 2 zu verdeutlichen, wurden in Fig. 1 zwischen Streifen 1 und Stabilisierungsband 2 ein Zwischenraum Z dargestellt, der bei der dargestellten Zellenstruktur als Verbindungsfläche zwischen Streifen 1 und Stabilisierungsband 2 dient.

In Fig. 3 ist dargestellt, in welcher Weise die erfindungs­ gemäße Zellenstruktur Verwendung finden kann. Es handelt sich hierbei um die Abdeckung einer Mülldeponie, wobei mit 4 der Müll bezeichnet wird. Auf den Müllberg 4 wird eine Ab­ deckfolie 5 zur Abdichtung der Mülldeponie aufgelegt. Auf diese Abdeckfolie wird die erfindungsgemäße Zellenstruktur aufgelegt und auseinandergefaltet, so daß die Stabili­ sierungsbänder 3 senkrecht zur Hanghorizontalen angeordnet sind und über (zweite) Streifen 6 miteinander verbunden sind. Diese Zellenstruktur wird zum Schutz der Folie 5 und zum Begrünen der Mülldeponie mit Erde verfüllt, so daß sich eine geschlossene Erdformation 7, 8 bildet, die von der Zellenstruktur 3, 6 gehalten wird. Hierbei bildet der vordere Hang 8 ein Gegengewicht zum hinteren Hang und umge­ kehrt, sodaß trotz der Gleiteigenschaften der Folie 5 und des Gewichts der Verfüllmasse 8 eine stabile Bodenver­ festigung aufgrund der erfindungsgemäßen Zellenstruktur 3, 6 möglich wird. Ist die Oberseite 7 eines aufzufüllenden Hügels sehr weitläufig, reicht es in der Regel aus, die Zellenstruktur 6 wenige Meter in die Oberseite hineinragen zu lassen, weil die Verfüllung 7 für die Zellenstruktur 3 als Gegengewicht dient.

In Fig. 4 ist eine Zellenstruktur dargestellt, die dadurch gebildet ist, daß ein mit versetzten, zueinander zumindest in etwa parallelen Schnitten endlicher Länge versehenes, wasserdurchlässiges, flexibles Flächengebilde 9 aufgefaltet worden ist. Hierbei ist die Unterseite der Zellenstruktur aufgezeigt, an deren Oberfläche die Stabilisierungsbänder 10 über die Längskanten 11 der Zellenstruktur beispielsweise über Klebenähte 12 verbunden sind. Die beiden Längskanten 13 liegen im nicht aufgefalteten Zustand nebeneinander und sind durch einen geradlinigen Schnitt in das Flächengebilde 9 hergestellt worden. Die unterseitigen Oberflächen der zum Befüllen entstehenden Hohlräume sind in der Figur zum besseren Verständnis schraffiert dargestellt. Im nicht aufgefalteten Zustand der in Fig. 4 dargestellten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Zellenstruktur liegt ein ebenes Flächengebilde vor, auf dem das Stabilisierungsband 10 jeweils an eine Schnittkante 13 über Verbindungsstellen 12 verbunden und zwischen zwei Verbindungspunkten 12 wegen seiner Überlänge gefaltet ist. Ein solches Flächengebilde läßt sich leicht aufrollen.

Claims (11)

1. Faltbare Zellenstruktur, gebildet aus wasserdurch­ lässigen flexiblen Streifen, deren Breite die Höhe der Zellen darstellt, und die in Abständen mit benachbarten Streifen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zellenstruktur zugfeste Stabilisierungsbänder inte­ griert sind, die bei aufgefalteter Zellenstruktur gerad­ linig und zumindest überwiegend parallel zueinander angeordnet sind.

2. Zellenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsbänder eine Zugfestigkeit von 0,5 bis 500 kN/m aufweisen.

3. Zellenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stabilisierungsbänder eine Kriech­ dehnung von weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5% aufweisen.

4. Zellenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zugfestig­ keit von 0,5 bis 90 kN/m, bevorzugt 5 bis 25 kN/m aufweist.

5. Zellenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungs­ bänder eine Bruchdehnung von höchstens 20% besitzen.

6. Zellenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungs­ bänder auf einer Oberfläche der Zellenstruktur mit den Längskanten der die Zellenstruktur bildenden Streifen verbunden sind.

7. Zellenstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenstruktur dadurch gebildet ist, daß ein mit versetzten, zueinander parallelen Schnitten endlicher Länge versehenes, wasserdurchlässiges Flächengebilde aufgefaltet worden ist.

8. Zellenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenstruktur aus parallel zueinander angeordneten, durchlaufenden ersten Streifen und zu den ersten Streifen unter einem Winkel verlaufenden zweiten Streifen gebildet ist, wo­ bei die ersten Streifen die Stabilisierungsbänder sind, zwischen welchen die zweiten Streifen angeordnet und mit den Stabilisierungsbändern verbunden sind.

9. Zellenstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenstruktur rechteckige Zellen aufweist.

10. Zellenstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenstruktur dreieckige Zellen aufweist.

11. Zellenstruktur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein zweiter Streifen in zick-zack-förmiger oder trapezförmiger Anordnung zwischen jeweils zwei Stabilisierungsbändern angeordnet ist.