DE9200020U1

DE9200020U1 - Spundbohlenelemente und aus solchen bestehende metallische Wände

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Publication number: DE9200020U1
Application number: DE9200020U
Authority: DE
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1992-01-02
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2002-01-03
Also published as: FR2671500B3; FR2671500A3; BE1004338A3; NL9200067A

Description

SPUNDBOHLENELEMENTE UND AUS SOLCHEN BESTEHENDE METALLISCHE

WAENDE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Spundbohlenelemente für die Erstellung von metallischen Wänden in welchen sowohl flache als auch profilierte Spundbohlen und/oder Träger mit einem H-förmigen Querschnitt zum Einsatz kommen und auf die auf solche Art und Weise hergestellten metallischen Wände.

Spundbohlen werden sehr oft benutzt für die Errichtung von Stützwänden welche dazu dienen Wasser- oder Erdmassen zurückzuhalten, beispielsweise in Meeres- oder Flusshäfenanlagen, bei Strassen- oder Eisenbahnbauwerken, beim Untertagebau und bei anderen Anwendungen. Dabei ist der untere Teil der Spundbohlen üblicherweise in das Erdreich eingelassen, während der obere Teil den Druck des Wassers oder der Erde aufnehmen muss. Die besagten Wände werden durch Aneinanderreihen von einzelnen Spundbohlen erstellt, wobei die einzelnen Spundbohlen durch die sogenannten Klauen miteinander fest verbunden sind.

Es gibt mehrere Arten von Spundbohlen. Diese sind speziell an die zu erfüllenden Aufgaben angepasst. Flache Spundbohlen werden hauptsächlich dazu benutzt die verschiedensten Arten von zellenartigen Wänden zu erstellen. Von diesen Spundbohlen wird insbesondere ein gutes Verhalten gegen das Aushaken der Schlossverbindung verlangt.

Die profilierten Spundbohlen sind vornehmlich dazu bestimmt Biegemomente aufzunehmen. Die gängigsten Profile weisen einen Z-förmigen oder einen U-förmigen Querschnitt auf. Bei Bauwerken grosser Abmessungen und wenn die Spundbohlen gegebenenfalls zum Tragen von Aufbauten eingesetzt sind, benutzt man ebenfalls H-förmige (oder doppel-T-förmige) Walzprofile, d.h. Träger. Je nach den Kräften welchen die Bauwerke ausgesetzt sind, werden die Träger auch aneinandergereiht miteinander verbunden, oder sie wechseln sich mit Spundbohlen der verschiedenen Typen

ab, wobei es so möglich ist unterschiedliche Kombinationen von Wänden für verschiedene Zwecke zu entwickeln.

Es gibt ebenfalls verschiedenartige Ausführungen von Klauen. Zum Beispiel sind die sogenannten Larssen-Klauen profilierte Teile welche entlang der Längsränder der Spundbohlen eingewalzt sind und welche sich ineinander einschieben lassen. Die so gebildeten Schlösser weisen in der Regel einen guten Widerstand gegen das Aushaken auf.

Andere Schlossausführungen bestehen aus nut- und federartigen Klauenteilen, welche ebenfalls in die Längsränder der Spundbohlen hinein gewalzt werden. Die vorgenannten Klauen haben aber den Nachteil, dass sie aus walztechnischen Gründen nicht unmittelbar in die Flanschen der Träger eingewalzt werden können. Zum Aneinanderfügen von solchen Trägern hat man daher bis jetzt Verbindungselemente, auch RH-Leisten genannt, benutzt. Dieselben werden gesondert gewalzt. Es handelt sich hierbei um Profile mit einem H-förmigen Querschnitt deren Fussteil gerade ist und deren Oberteil zu beiden Seiten des Steges in Richtung auf den Fuss zu gebogen ist, also abgerundet aussieht. Die Flanschen der H-förmigen Träger werden ihrerseits auf solche Art und Weise gewalzt, dass sie eine verdickte Kante aufweisen, und zwar in Form eines halben Schwalbenschwanzes. Zwei benachbarte Träger sind dann so miteinander verbunden, dass eine RH-Leiste derart auf die verdickten Flanschenkanten zweier nebeneinander angeordneter Träger geschoben ist, dass die Flanschenkanten zu jeder Seite des Steges der RH-Leiste zwischen dessen Fuss- und Kopfteil eingeklemmt sind.

Alle diese Produkte, nämlich die Träger, die Spundbohlen und die Verbindungsstücke sind Erzeugnisse die in Form von Endprodukten bei dem Walzen anfallen und die in dem Walzwerk selbst lediglich nur noch durch die Adjustage gehen. Letztere Stufe dient dazu die Qualität der Produkte zu sichern, sie schlägt sich aber auf den Gestehungspreis der versandfertigen Produkte natürlich auch nieder.

Insbesondere sind bei der Herstellung der Träger mit den verdickten Flanschenkanten besonders viele Fehler zu beheben. Wenn das Walzen von normalen Trägern allgemein keine Probleme verursacht, so ist dem nicht mehr so wenn es sich um das Walzen der keilförmig verdickten Flanschenenden handelt. Hierbei füllen sich die Walzenkaliber oft nicht gut aus und die Verdickung ist unregelmässig, ungenügend oder gar nicht ausgebildet, was dann bei dem Zusammenfügen mit den RH-Leisten leicht zu einem Aushaken führen kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es diesen Nachteil durch ein neues System von metallischen Wandelementen aus der Welt zu schaffen.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass man gemäss der vorliegenden Erfindung ein neues Element schafft, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es wenigstens eine ursprünglich flache Spundbohle umfasst, welche entlang seiner beiden Längsränder mit jeweils einer nach aussen offenen Klaue versehen ist und welche mit arteignen bzw. mit anderen flachen oder profilierten Metallteilen zu grösseren Einheiten, auch H-förmigen Trägern, zusammengefasst ist.

Die besagte Spundbohle mit einem ursprünglich flachen Steg kann auf herkömmliche Art und Weise durch Warmwalzen entstanden sein, wobei nebst dem flachen Stegteil auch die fertigen Klauen durch Walzen aus dem warmen Stahl herausprofiliert worden sind. Die einzelnen Teile einer Spundbohle können aber auch in ihrer Gänze durch Kaltprofilieren von flachen Blechen in einem Stück hergestellt worden sein. Die durch die Anwendungsbereiche bzw. die Geometrie der Endprodukte bedingte Querschnittsform des Steges kann in allen Fällen durch Nachprofilieren der flachen Spundbohle in der Längsrichtung, entlang einer Linie oder entlang zweier Linien, erreicht worden sein.

Die Kammern der beiden Klauen einer flachen oder profilierten Spundbohle können in dieselbe Richtung zeigend

angeordnet sein, die Klauenöffnungen können aber auch in entgegengesetzte Richtungen orientiert sein, wobei die Richtungen senkrecht zu der Querachse der Spundbohle stehen.

Gemäss der Erfindung wird also zuerst ein Ausgangsprodukt geschaffen, welches in einer flachen Spundbohle besteht und mit dessen Hilfe man die verschiedensten Arten von profilierten Spundbohlen formen, sowie auch Träger bilden kann. Die so entstandenen Teile werden dann untereinander oder mit herkömmlichen Spundbohlen zu verhältnismässig kleinen Elementen oder Modulen vereinigt, was vielfach im Werk geschehen kann.

Die mit den erfindungsgemässen Elementen herstellbaren modularen Wände können, entsprechend den von Fall zu Fall vorgegebenen Anforderungen, von verschiedener Art und Form sein. Es ist beispielsweise möglich eine gemischte metallische Wand zu bauen in welcher Träger eingesetzt werden welche durch flache oder durch profilierte Spundbohlen miteinander verbunden sind. Genauso kann man wabenförmige metallische Wände herstellen, indem man Träger durch gegenseitiges Zusammenhaken aneinanderfügt. Solche wabenförmige Trägerwandabschnitte können durch profilierte oder flache Spundbohlen miteinander verbunden sein. Dabei sind die zum Einsatz kommenden Träger vorzugsweise erfindungsgemäss aus flachen Spundbohlen und Blechen zusammengeschweisst.

Es ist ebenfalls möglich metallische Wände zu realisieren mit Hilfe von profilierten Spundbohlen, allein oder im Verbund mit anderen flachen oder profilierten Spundbohlen, wobei wenigstens ein Teil der profilierten Spundbohlen durch Längsbiegen von flachen Spundbohlen hergestellt worden sind.

Mit den durch Längsbiegen von flachen Spundbohlen erhaltenen profilierten Spundbohlen kann man auch metallische Wände in Form von geschlossenen Zellen

errichten, wobei die Wände auch Vorsprünge bzw. Einbuchtungen aufweisen können.

Andere Merkmale und Eigenarten der Erfindung ergeben

sich aus der detaillierten Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend zum Zwecke der Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden.

Figur 1 zeigt das im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene Ausgangselement oder Grundmodul, welches die Form einer flachen Spundbohle 20 aufweist. Das illustrierte Element 20 ist durch Warmwalzen hergestellt worden. Es weist einen flachen Steg 22 auf und beidseitig davon zwei beim Walzen eingeformte Klauen 24, 26. Die Klauen 24, 26 können Larssen-Klauen sein, d.h. Klauen mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, wobei der aussenliegende Flansch der Klaue um ungefähr 45° nach innen, in Richtung auf den Steg 22 zu, umgebogen ist und so eine Rinne mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt begrenzt. Genauso können die aus flachen Spundbohlen 20 bestehenden Grundmodule auch durch Profilieren von entsprechend dicken Blechen geformt werden, wobei die Klauen 24, 26 dann angepasste aber andersgeformte Querschnitte aufweisen. Bei der in der Figur 1 dargestellten vorgezogenen Ausführungsform sind die beiden Klauen 24, 26 in dieselbe Richtung orientiert. Dies schliesst aber nicht aus, dass deren Oeffnungen nicht auch in entgegengesetzte Richtungen zeigen könnten.

Bei einer ersten Ausführungsform werden die flachen Spundbohlen 20 dazu benutzt um Trägerelemente herzustellen, wie sie bisher durch Walzen eigentlich nicht hergestellt werden konnten. Dabei werden zwei identische Spundbohlen 20 parallel zueinander und in dieselbe Richtung orientiert angeordnet, es wird ein Flachblech 28 mittig dazwischen eingebracht und es werden diese Teile so zusammengeschweisst, dass sich ein Träger 30 mit einem H-förmigen Querschnitt ergibt, so wie er in der Figur 5

dargestellt ist, wo also die zwei Flanschen des Trägers 30 aus den beiden Spundbohlen 20 und sein Steg aus dem senkrecht dazwischenstehenden Blech 28 bestehen.

Diese Träger 30 eröffnen die Möglichkeit, zusammen mit anderen solchen Trägern oder zusammen mit anderen bekannten profilierten Spundbohlen, Wandmodule zu bauen welche den jeweiligen Anforderungen und Vorschriften leicht angepasst werden können.

Figur 2 zeigt eine Ausführung bei welcher zwei benachbarte Träger 30 durch ein Paar herkömmliche profilierte Spundbohlen 32 der Z-Reihe miteinander verbunden sind.

Aus Figur 3 ist eine andere Variante ersichtlich. Hier sind die in Figur 2 benutzten Z-Spundbohlen durch ebenfalls bekannte Spundbohlen der U-Gattung ersetzt worden.

In dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 sind die Träger 30 weiter auseinander angeordnet und zwei benachbarte Träger sind durch drei Spundbohlen 34 der U-Reihe miteinander verbunden.

In den drei durch die Figuren 2 bis 4 dargestellten Beispielen ist es ebenfalls möglich die unteren freien Flanschen der Träger durch Spundbohlen, welche je nach Anforderungen Z-förmige oder U-förmige Spundbohlen sein werden, miteinander zu verbinden und so eine wabenförmige doppelte Wand zu bilden.

Figur 5 zeigt eine Ausführung welche Aehnlichkeiten zu dem Beispiel nach Figur 2 hat, nur dass hier vorerst durch Verhaken miteinander eine Gruppe von zwei, drei oder mehr identischen Trägern 30 gebildet wird, dann ein Verbindungsstück aus profilierten Spundbohlen 32 entsteht und anschliessend wieder ein Abschnitt aus Trägern 30 eingefädelt wird, usw. Vergleichbare Zwischenstücke aus aneinandergekoppelten Trägern 30 können ebenfalls in die Ausführungen nach den Figuren 3 und 4 integriert werden.

Die Kombination nach Figur 5 ist dazu bestimmt hohe Drehmomente aufzunehmen, oder auch eine tragfähige Gründung

für Fachwerke oder für Aufbauten zu bilden. Für sehr grosse Beanspruchungen bzw.Belastungen kann man die Konstruktion nach Figur 6 vorsehen. Diese stellt eine doppelte wabenförmige Wand dar, welche ausschliesslich aus erfindungsgemäss zusammengeschweissten und direkt miteinander verbundenen Trägerelementen 30 besteht.

Die nachfolgenden Figuren 7 bis 12 veranschaulichen verschiedene Konstruktionen von metallischen Wänden bei welchen profilierte Spundbohlen zum Einsatz gelangen, so wie sie gemäss einer weiteren Verarbeitungsmöglichkeit aus dem flachen Grundmodul nach Figur 1 erstellt werden können. Die bei diesen Konstruktionen eingesetzten Spundbohlen werden hergestellt durch Biegen des besagten flachen Moduls 20 entlang der mittleren Längsachse, sodass ein V-förmiges Profil entsteht, das vorzugsweise einen Oeffnungswinkel von 90° aufweist und das sich wegen der winkeligen Form gut als Eck- bzw. Kantenspundbohle eignet.

Figur 7 zeigt eine solche winkelige Eckspundbohle 36. Diese ist so gebogen worden, dass die Oeffnungen der Klauen nach der Innenseite des zu erstellenden Elementes gerichtet sein werden. Wie ersichtlich ist die Spundbohle 36 zu beiden Seiten mit einer U-förmigen herkömmlichen Spundbohle 34 gekoppelt.

Figur 8 stellt die Ausführungsform dar die komplementär zu derjenigen nach Figur 7 ist. Hier ist die Spundbohle 38 so gebogen, dass die Kammern der Klauen in die andere Richtung als vorher schauen und sie ist ebenfalls zu beiden Seiten mit einer U-förmigen herkömmlichen Spundbohle 34 gekoppelt.

Die beiden Konstruktionen gemäss den Figuren 7 und 8 können direkt miteinander verbunden werden und durch zwei weitere identische, passend angeordnete Elemente zu einer geschlossenen symmetrischen Zelle ergänzt werden. Die inneren Dimensionen einer solchen Zelle können natürlich nach Belieben vergrössert werden indem man an die in den Figuren 7 und 8 dargestellten Module ein weiteres Paar von

U-Spundbohlen oder auch mehrere davon als Seitenverlängerungen anbaut.

Die Figuren 9 und 10 zeigen zwei komplementäre Eckkonstruktionen, welche, ähnlich wie die Module nach den Figuren 7 und 8, mit Hilfe von gewinkelten V-Spundbohlen 36 und 38 erstellt werden, indem an jede der letztgenannten, zu deren beiden Seiten, noch je eine Z-förmige herkömmliche Spundbohle 32 angekoppelt wird. Diese Konstruktionen sind dazu geeignet mit ihren freien Enden unmittelbar aneinander gekoppelt zu werden und auch zu einer geschlossenen Zelle ergänzt zu werden. Je nach Dimensionen der Zellen können die Seiten der Eckmodule durch Beifügen von Z-förmigen Spundbohlen nach Belieben verlängert werden.

In Figur 11 ist die kleinstmögliche Zelle dargestellt.

Sie kann durch direktes Aneinanderkoppeln von zwei diagonalen Paaren aus Eckspundbohlen 36 und 38 hergestellt werden.

Figur 12 zeigt, dass es ebenfalls möglich ist eine metallische Wand mit Ecken und Kanten bzw. Einbuchtungen und Vorsprüngen zu bilden indem man nur winkelige V-Spundbohlen 36 und 38 benutzt, welche unmittelbar so aneinander gereiht werden, dass sich das dargestellte Muster ergibt.

Aus Figur 13 ist eine gerade Abschirmwand dargestellt.

Sie besteht aus nebeneinanderstehenden flachen Spundbohlen 20, wie sie in Figur 1 gezeigt sind. Diese Wand, sowie auch die Wand nach Figur 12, eignen sich vornehmlich für die Bildung von dichten Abschirmwänden.

Weiter oben wurden metallische Wandmodule beschrieben in welchen insbesondere auch bekannte, beim Warmwalzen gleichzeitig geformte und profilierte U-förmige und Z-förmige Spundbohlen zum Einsatz kamen. Es ist aber, wie bereits erwähnt, auch möglich solche profilierte Spundbohlen, sowohl diejenigen mit der Z-Form als auch diejenigen mit der U-Form, erfindungsgemäss und ausgehend von der flachen Spundbohle gemäss Figur 1 herzustellen.

Dabei wird die flache Spundbohle, welche durch Warmwalzen oder durch Kaltprofilieren von Blech hergestellt worden ist, zweimal in Längsrichtung so gebogen, dass sich die U- bzw. die Z-Form ergibt.

Claims

&Iacgr;&udiagr;

ANSPRUECHE

1 . Spundbohlenelemente aus Metall dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine ursprünglich flache Spundbohle (20} umfassen, Vielehe entlang seinen beiden Längsrändern mit jeweils einer nach aussen offenen Klaue (24, 26) versehen ist und welche mit arteignen oder mit anderen flachen oder profilierten Metallteilen zu grösseren Einheiten oder Modulen, auch H-förmigen Trägern, zusammengefasst sind.
2. Spundbohlenelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Spundbohlen (20) einschliesslich deren Klauen (24, 26) aus im warmen Zustand gewalztem Stahl bestehen.
3. Spundbohlenelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Spundbohlen (20) einschliesslich deren Klauen (24, 26) aus kaltprofilierten Blechen bestehen.
4. Spundbohlenelemente nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprünglich flachen Spundbohlen (20) einen durch einmaliges Abbiegen in Längsrichtung erhaltenen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
5. Spundbohlenelemente nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprünglich flachen Spundbohlen (20) einen durch zweimaliges Abbiegen in Längsrichtung erhaltenen im wesentlichen U-förmigen oder Z-förmigen Querschnitt aufweisen.
6. Spundbohlenelemente nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen der Klauen (24,

26) einer Spundbohle (20) in dieselbe Richtung orientiert sind.
7. Spundbohlenelemente nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen der Klauen (24, 26) einer Spundbohle (20) in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind.
8. Spundbohlenelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Grundform (30) von &EEgr;-Trägern aufweisen und dass sie aus jeweils zwei parallel zueinander angeordneten, identischen Spundbohlen (20), welche über ein mittig dazwischen gestelltes dickes Blech (28) durch Schweissen mit letzterem verbundenem sind, bestehen.
9. Aus Spundbohlenelementen bestehende metallische Wände, dadurch gekennzeichnet, dass die Spundbohlenelemente bzw. Module nach den Ansprüchen 1 bis 8 wesentliche Trägeroder Spundbohlenteile der Kombinationen von metallischen Wänden darstellen.
10. Metallische Wände nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (24, 26) von H-förmigen Trägerelemente (30) an wenigstens einer Frontseite durch Spundbohlen mit flachem oder profiliertem Steg miteinander verbunden sind.
11. Metallische Wände nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere H-förmige Trägerelemente (30) unmittelbar über die beiden Flanschen und deren Klauen (24, 26) zu einer wabenförmigen Doppelwand aneinander gekoppelt sind.
12. Metallische Wände nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils auf ein Abschnitt aus mehreren gekoppelten H-förmigen Trägerelementen (30), entlang wenigstens einer Flanschenseite, ein Abschnitt aus wenigstens einer Spundbohle folgt.
13. Metallische Wände nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass V-förmige Spundbohlen (36, 38) die Eck- bzw. Kantenabschnitte einer Wand ausmachen.
14. Metallische Wände nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine geschlossene Zellenform aufweisen und dass sie aus jeweils wenigstens zwei Modulen aus miteinander gekoppelten Paaren von V-förmigen Spundbohlen (36, 38) bestehen.
15. Metallische Wände nach Anspruch 14, dadurch

gekennzeichnet, dass die die Ecken einer zellenartigen Wand bildenden V-förmigen Spundbohlen (36, 38) durch andere flache oder profilierte Spundbohlen voneinander getrennt sind.