CH644918A5

CH644918A5 - Wall structure

Info

Publication number: CH644918A5
Application number: CH959279A
Authority: CH
Inventors: Ulrich Dr Vollenweider
Original assignee: Vollenweider Ulrich
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1984-08-31
Also published as: ATA430280A; DE3034452C2; DE3034452A1; AT373320B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wandkonstruktion, die aus vorfabrizierten Läufer- und Binderelementen unter Bildung eines mit Schüttmaterial aufgefüllten Zellkastens aufgebaut ist. The present invention relates to a wall construction which is constructed from prefabricated runner and binder elements to form a cell box filled with bulk material.

Solche Wand- oder Mauerkonstruktionen können als Lärmschutzwand, Stützmauer oder Verkleidungswand bzw. Kombinationen davon Anwendung finden. Die den Zellkasten bildenden Einzelelemente bestehen üblicherweise aus vorfabrizierten Betonelementen. Als Füllmaterial für den Zellkasten eignet sich beispielsweise normales Erdmaterial. Such wall or wall constructions can be used as a noise barrier, retaining wall or cladding wall or combinations thereof. The individual elements forming the cell box usually consist of prefabricated concrete elements. For example, normal earth material is suitable as filling material for the cell box.

Solche Wandkonstruktionen sind einerseits universell anwendbar und andererseits in der Gestaltung besonders ästhetisch. Der besondere Vorteil dürfte jedoch in ihrer Wirtschaftlichkeit liegen. Such wall constructions can be used universally on the one hand and are particularly aesthetic in design on the other. The particular advantage, however, is likely to be their economy.

Bei bisher bekannten Konstruktionen sind jedoch immer wieder Schwierigkeiten aufgetreten, indem je nach Baugrundverhältnissen mit hohen Setzungsempfindlichkeiten gerechnet werden musste. Diese Schwierigkeiten führten oft bis zum Bruch der Wandkonstruktion. However, difficulties have repeatedly arisen with previously known constructions in that, depending on the subsoil conditions, high settlement sensitivity had to be expected. These difficulties often led to the wall structure breaking.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wandkonstruktion zu schaffen, welche in bekannter Weise aus lageweise aufgebauten Binder- und Läuferelementen besteht. Aus wirtschaftlicher Sicht soll der Gehalt an vorfabrizierten Fertigteilen, gemessen am gesamten Wand- bzw. Mauergewicht, minimal gehalten werden können. Die Wandkonstruktion soll ferner keine besonderen Anforderungen an das Zellenfüllmaterial stellen und zudem sollen an dieBaugrundbeschaffenheitnur minimale Ansprüche gestellt werden müssen. The aim of the present invention is to provide a wall construction which, in a known manner, consists of binder and runner elements which are constructed in layers. From an economic point of view, the content of prefabricated prefabricated parts, measured against the total wall or wall weight, should be kept to a minimum. Furthermore, the wall construction should not make any special demands on the cell filling material and, furthermore, only minimal demands should be made on the basic structure of the building.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemässen Wandkonstruktion dadurch gelöst, dass an wenigstens einem Teil der auf Druck und/oder Schub beanspruchten Auflagerstellen zusammenwirkender Elemente Knautschzonen bildende, verformbare Einlagen vorgesehen sind. This object is achieved in the wall construction according to the invention in that deformable inserts which form crumple zones are provided on at least part of the support points of interacting elements which are subjected to pressure and / or thrust.

Die verformbaren Einlagen können beispielsweise an den Auflagerstellen zwischen Läufer- und Binderelementen angeordnet sein. Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Wandkonstruktion werden die Binderelemente mit Schubnocken versehen, wobei die verformbaren Einlagen wenigstens im Zwischenraum zwischen zusammenwirkenden Schubnocken benachbarter Binderelemente angeordnet sind. The deformable inserts can be arranged, for example, at the support points between the runner and binder elements. In a particularly expedient embodiment of the wall construction, the binder elements are provided with thrust cams, the deformable inserts being arranged at least in the space between cooperating thrust cams of adjacent binder elements.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die verformbaren Einlagen einerseits zwischen Schubnocken von benachbarten zusammenwirkenden Binderelementen vorgesehen und andererseits an Auflagerstellen zwischen Läufer- und Binderelementen. In a particularly advantageous embodiment, the deformable inserts are provided, on the one hand, between thrust cams of adjacent cooperating binder elements and, on the other hand, at support points between the rotor and binder elements.

Die verformbaren Einlagen können unter Einwirkung äusserer Kräfte plastisch verformbar sein, oder sie können elastisch verformbar sein. The deformable inserts can be plastically deformable under the action of external forces, or they can be elastically deformable.

Dank dem erfindungsgemässen Aufbau der Wandkonstruktion ergibt sich eine derart flexible Lösung, dass die Ansprüche an die Baugrundbeschaffenheit minimal sein können. Da andererseits beliebiges Zellenfüllmaterial verwendbar ist, kann die Wandkonstruktion, in Anpassung an stark variierende Randbedingungen, universal eingesetzt werden. So ist es insbesondere möglich, die Geometrie weitgehend frei zu wählen und dank der Setzungsunempfindlichkeit der Wandkonstruktion letztere beliebigen Baugrundverhältnissen anzupassen. Thanks to the construction of the wall structure according to the invention, the result is such a flexible solution that the demands on the condition of the subsoil can be minimal. On the other hand, since any cell filling material can be used, the wall construction can be used universally in adaptation to widely varying boundary conditions. In particular, it is possible to choose the geometry largely freely and, thanks to the insensitivity to settlement of the wall structure, to adapt the latter to any ground conditions.

Durch die Beschränkung des Stückgewichtes und die Verwendungsmöglichkeit beliebigen Zellenfüllmaterials, kann die Wand auch unter erschwerten Verhältnissen aufgebaut werden. Der letztgenannte Punkt ist vor allem in stark geneigten und schwer zugänglichen Hanglagen von wesentücher Bedeutung. Due to the limitation of the piece weight and the possibility of using any cell filling material, the wall can also be built under difficult conditions. The latter point is particularly important in steeply inclined and difficult to access slopes.

Der einfache Aufbau der gesamten Wandkonstruktion aus vorfabrizierten Elementen ermöglicht zudem den Aufbau der Mauer, ohne den Einsatz spezieller Geräte oder Fachleute. The simple construction of the entire wall construction from prefabricated elements also enables the construction of the wall without the use of special equipment or experts.

Wie bereits erwähnt, verleiht der mit Schüttmaterial gefüllte Zellkasten der Wandkonstruktion die geforderte Verbundstei-figkeit. Dank der erfindungsgemässen Elementlagerung und somit Kraftübertragung über Knautschzonen bildende, verformbare Einlagen wird eine hohe Wandflexibilität erzielt. Bei der besonderen Ausführungsform mit Schubnocken und Knautschzwischenlage, wird die erforderliche Gleitsicherheit unter Beibehaltung einer genügenden horizontalen Wandflexibilität gewährleistet. _ __ As already mentioned, the cell box filled with bulk material gives the wall construction the required rigidity. Thanks to the element storage according to the invention and thus power transmission via deformable inserts forming crumple zones, a high wall flexibility is achieved. In the special embodiment with push cams and a crushable intermediate layer, the required sliding security is ensured while maintaining sufficient horizontal wall flexibility. _ __

Auf der Luftseite, bei freistehenden Wandkonstruktionen auf beiden Seiten, kann ein Wandabschluss mittels flexibler Netze erfolgen. Solche an sich bekannten Netze verhindern einerseits eine Ausschwemmung des Zellenfüllmaterials und erleichtern andererseits die Bepflanzbarkeit. On the air side, with free-standing wall structures on both sides, a wall can be closed using flexible nets. Such networks, which are known per se, on the one hand prevent the cell filling material from being flushed out and on the other hand make it easier to plant.

Die erfindungsgemässe Konstruktion erlaubt mit Rücksicht auf die Ästhetik, die sichtbare Wandfläche aufzulösen. Die offene Wandfläche kann natürlich oder künstlich bepflanzt werden. Um eine ruhige Ansicht zu erhalten, werden die durchgehenden Läuferelemente mit Vorteil betont und die lastübertragenden Binderelemente vorteilhaft zurückversetzt angeordnet. Die gesamte Konstruktion lässt als gestalterisches Element eine grosse Flexibilität der Gestaltung der Wandansicht durch Einrücken und Rückversetzen einzelner oder durchgehender Wand-teile zu. With regard to the aesthetics, the construction according to the invention allows the visible wall surface to be dissolved. The open wall surface can be planted naturally or artificially. In order to obtain a calm view, the continuous runner elements are advantageously emphasized and the load-transmitting binder elements are advantageously set back. The entire construction as a design element allows great flexibility in the design of the wall view by indenting and moving back individual or continuous wall parts.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

644918 644918

Bei der erwähnten besonderen Ausführungsform werden die Binderelemente vorzugsweise auf der Ober- und der Unterseite mit wenigstens je einem Schubnocken versehen. Diese Schubnocken sind, in Längsrichtung des Binderelementes gesehen, etwa in der Mitte des Binderelementes, jedoch leicht versetzt zugeinander angeordnet, und zwar derart, dass bei aufgebauter Wandkonstruktion zwischen der Anschlagfläche des Schubnokkens auf der Oberseite eines Binderelementes und der Anschlagfläche des Schubnockens auf der Unterseite eines darüber angeordneten weiteren Binderelementes ein Zwischenraum gebildet ist, in welchem die verformbare Einlage unter Bildung einer Knautschzone untergebracht ist. In the particular embodiment mentioned, the binder elements are preferably provided with at least one push cam each on the top and the bottom. These thrust cams are, seen in the longitudinal direction of the binder element, approximately in the middle of the binder element, but slightly offset from one another, in such a way that when the wall construction is built up, between the stop surface of the thrust cam on the top of a binder element and the stop surface of the thrust cam on the underside of one an intermediate space is formed above the further binder element, in which the deformable insert is accommodated to form a crumple zone.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Wandkonstruktion anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. Es zeigen: An exemplary embodiment of a wall construction according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht, rein schematisch, einer Wandkonstruktion nach der Erfindung, und Fig. 1 is a front view, purely schematically, of a wall structure according to the invention, and

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Wandkonstruktion nach der Erfindung. Fig. 2 shows a cross section through a wall structure according to the invention.

Die in Fig. 1 gezeigte Ansicht einer Wandkonstruktion zeigt den Aufbau letzterer aus Läuferelementen 1 und Binderelementen 2. Beim gezeigten Beispiel sind zumindest an den Auflagerstellen zwischen Läuferelementen 1 und Binderelementen 2 verformbare Einlagen 3 angeordnet. Diese verformbaren Einlagen 3, bestehen aus plastisch oder elastisch verformbarem Material, bilden Knautschzonen, welche der Wandkonstruktion eine horizontale Deformationsfähigkeit und, wenigstens teilweise, eine vertikale Verformbarkeit verleihen. The view of a wall construction shown in FIG. 1 shows the structure of the latter from runner elements 1 and binder elements 2. In the example shown, deformable inserts 3 are arranged at least at the support points between runner elements 1 and binder elements 2. These deformable inserts 3 consist of plastically or elastically deformable material, form crumple zones which give the wall structure horizontal deformability and, at least in part, vertical deformability.

Um ein Austreten des Füllmaterials der Wandkonstruktion zu verhindern, ist zumindest beim luftseitigen Wandabschluss ein Schutznetz 4 angeordnet. Dank diesem Netz 4 wird das Ausquetschen und/oder Auswaschen von Füllmaterial verhindert. Gleichzeitig erlaubt das Netz 4 eine natürliche oder künstliche Bepflanzung der offenen Wandfläche. Die offenen Wandflächen sind besonders bei reinen Lärmschutzwänden sehr gross. In order to prevent the filling material of the wall construction from escaping, a protective net 4 is arranged at least at the air-side wall termination. Thanks to this net 4, the squeezing and / or washing out of filling material is prevented. At the same time, the net 4 allows natural or artificial planting of the open wall area. The open wall areas are very large, especially with pure noise protection walls.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemässe Wandkonstruktion im Schnitt. Diese besteht aus einem Zellkasten, welcher aus vorfabrizierten Läuferelementen 1 und Binderelementen 2 aufgebaut ist. Der Zellkasten selbst, diene er nun als Stützmauer oder Lärmschutzmauer, ist mit Schüttmaterial, beispielsweise Erdmaterial aufgefüllt. Um ein Austreten des Schüttmaterials zu verhindern, ist wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben, luftseitig ein Schutznetz 4 angeordnet. Fig. 2 of the drawing shows a wall construction according to the invention in section. This consists of a cell box, which is made up of prefabricated rotor elements 1 and binder elements 2. The cell box itself, now serving as a retaining wall or noise barrier, is filled with bulk material, for example earth material. In order to prevent the bulk material from escaping, a protective net 4 is arranged on the air side, as already described with reference to FIG. 1.

Beim gezeigten Beispiel weist die Wandkonstruktion einen sich nach oben verengenden Querschnitt auf. Dies wird durch Verwendung von Binderelementen 2 verschiedener Länge erzielt. In the example shown, the wall construction has an upwardly narrowing cross section. This is achieved by using binder elements 2 of different lengths.

Bei bekannten Elementmauern treten immer wieder Probleme mit der lokalen Gleitsicherheit auf. Einerseits ist zwar eine gewisse horizontale Deformationsfähigkeit der Mauer zur Wahrung einer genügenden lokalen Gleitsicherheit (Zergleiten der Mauerkonstruktion) beschränkt bleiben. Diesen an sich gegenläufigen Bestrebungen einer idealen Wandkonstruktion kann mit der Konstruktion gemäss Fig. 2 in optimaler Weise Rechnung getragen werden. In the case of known element walls, problems with local sliding safety occur again and again. On the one hand, a certain horizontal deformability of the wall to maintain sufficient local sliding security (slipping of the wall construction) remains limited. These contradictory efforts of an ideal wall construction can be optimally taken into account with the construction according to FIG. 2.

Die Binderelemente 2 sind wie gezeigt, mit sogenannten Schubnocken 5 bzw. 6 versehen. Jedes Binderelement 2 weist auf der Oberseite einen Nocken 5 auf, und in Längsrichtung des Elementes gesehen, auf der Unterseite einen weiteren Nocken 6, welcher so versetzt zum oberen Nocken angeordnet ist, dass bei aufgebauter Wandkonstruktion zwischen der Anschlagfläche 5' des Schubnockens 5 auf der Oberseite eines Binderelementes und der Anschlagfläche 6' eines Schubnockens 6 auf der Unterseite eines darüber angeordneten weiteren Binderelementes ein Zwischenraum gebildet ist. As shown, the binder elements 2 are provided with so-called push cams 5 and 6, respectively. Each binder element 2 has a cam 5 on the upper side and, seen in the longitudinal direction of the element, a further cam 6 on the underside, which is arranged offset to the upper cam so that, when the wall construction is built, between the stop surface 5 'of the push cam 5 on the An intermediate space is formed on the upper side of a binder element and the stop surface 6 'of a push cam 6 on the underside of a further binder element arranged above it.

Die Konstruktion erlaubt nun, nicht nur verformbare Einlagen 3 an den Auflagerstellen zusammenwirkender Binder- und Läuferelemente anzuordnen, sondern auch Knautschzonen bildende , verformbare Einlagen 7 in den Zwischenraum zwischen 5 den Anschlagflächen 5' und 6' von zusammenwirkenden Binderelementen 2 unterzubringen. The construction now allows not only to arrange deformable inserts 3 at the support locations of interacting binder and runner elements, but also to accommodate deformable inserts 7 forming crumple zones in the space between 5 stop surfaces 5 'and 6' of interacting binder elements 2.

Die Elementlagerung über die genannten Knautschzonen bzw. verformbaren Einlagen bewirkt eine optimale Anpassungsf ähig-io keit an Baugrundbeschaffenheit und Erddruckbelastung. Die verformbaren Einlagen sind so bemessen, dass die Wandkonstruktion eine genügende, jedoch nicht zu hohe Verformbarkeit erhält. Als verformbares Material eignet sich zum Beispiel «Flumroc». An das Material sind bezüglich Deformationsfähig-15 keit und Gleitreibungswiderstand spezielle, in der Wandstatik zu berücksichtigende, Anforderungen zu stellen. Mit der Bildung von Knautschzonen durch verformbare Einlagen wird gleichzeitig auch eine optimale Kraftübertragung in der Aufstandsfläche der Elementlagerung erreicht. The element storage above the crumple zones or deformable inserts ensures an optimal adaptability to the condition of the ground and earth pressure. The deformable inserts are dimensioned in such a way that the wall construction receives sufficient but not too high deformability. For example, «Flumroc» is suitable as a deformable material. The material has to meet special requirements regarding deformability and sliding friction resistance, which have to be considered in the wall statics. With the formation of crumple zones through deformable inserts, an optimal force transmission in the contact area of the element bearing is also achieved.

20 20th

Für den gezeigten, als Läufer- und Binderelementen gebildeten Zellkasten wurde einer statisch bestimmten Systemlagerung gewählt. Dadurch lassen sich Zwängungsbeanspruchungen aus Massungenauigkeit und ungleichmässigen Lagersetzungen ver-25 meiden. A statically determined system bearing was chosen for the cell box shown, which was formed as a runner and binder element. As a result, constraint stresses due to dimensional inaccuracy and uneven bearing placement can be avoided.

Die Kraftabtragung der in Binderebene wirkenden Erddrückkomponente, d. h. des Horizontalschubes, erfolgt teilweise über die Lagerung zwischen Binder- und Läuferelementen, hauptsächlich aber über die Schubnockenverbindung zwischen den . einzelnen Binderelementen 2. Um die angestrebte horizontale Deformationsfähigkeit sicherzustellen, erfolgt die Schubkraftübertragung ebenfalls über die genannten verformbaren Einlagen. Durch diese Einlagen kann eine gezielt gesteuerte Kraftde-35 formationsaufnahme erreicht werden. Insbesondere kann durch den begrenzten Deformationsweg die Wandzergleitung beschränkt gehalten und die erforderliche Sicherheit gegen lokales Gleiten eingehalten werden. Ohne die verformbaren Einlagen zwischen Schubnocken hätte die Wand eine zu geringe 40 Deformationsfähigkeit und müsste dementsprechend auf höhere Erddruckbeanspruchungen dimensioniert werden. The force transfer of the earth pressure component acting in the girder plane, i. H. of the horizontal thrust, takes place partly via the bearing between the binder and rotor elements, but mainly via the thrust cam connection between the. individual binder elements 2. In order to ensure the desired horizontal deformability, the thrust is also transmitted via the deformable inserts mentioned. Through these inserts, a specifically controlled force deformation absorption can be achieved. In particular, due to the limited deformation path, the wall disintegration can be kept limited and the required security against local sliding can be maintained. Without the deformable inlays between pusher cams, the wall would have insufficient deformability and would have to be dimensioned accordingly for higher earth pressure loads.

Die Läufer- und Binderelemente bestehen vorzugsweise aus 45 vorfabrizierten Betonbrettern. Die Läuferelemente sind als einfache Balken mit beidseitigem Kragarm auf den Binderelementen statisch bestimmt gelagert. The runner and binder elements preferably consist of 45 prefabricated concrete boards. The runner elements are statically determined as simple beams with cantilever arms on both sides on the truss elements.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind einerseits die Binderelemente 50 gegenüber den Läuferelementen leicht zurückversetzt angeordnet. Die Stirnseite der Läuferelemente 1 kann zudem wie gezeigt abgefast ausgeführt werden. Dank diesen Vorkehrungen, zusammen mit einer minimalen sichtbaren Betonfläche, wird eine besonders hohe Lärmschutzwirksamkeit erzielt. Die eigentliche 55 Lärmabsorption wird durch die Bildung des Wandkerns aus Erdmaterial oder ähnlichem gewährleistet. As can be seen from FIG. 2, on the one hand the binder elements 50 are arranged slightly set back with respect to the rotor elements. The end face of the rotor elements 1 can also be chamfered as shown. Thanks to these precautions, together with a minimal visible concrete surface, a particularly high level of noise protection is achieved. The actual 55 noise absorption is guaranteed by the formation of the wall core from earth material or the like.

30 30th

Der Aufbau der Wandkonstruktion erfolgt durch lageweises Aufschichten der Läufer- und Binderelemente 1,2 bei gleichzei-60 tigern Einfüllen bzw. Hinterfüllen der Wandkonstruktion mit Erdmaterial. Zur Lagesicherung der Bauelemente können als Montagehilfe Binderelemente und Läuferelemente mit einem Dorn gesichert werden. Diese Dornsicherung kann beispielsweise im Falle von freistehenden Lärmschutzwänden permanent 65 auch als Gleitsicherung verwendet werden. The construction of the wall structure is carried out by layering the runner and binder elements 1, 2 at a time, while filling or backfilling the wall structure with earth material. Binder elements and rotor elements can be secured with a mandrel as a mounting aid to secure the position of the components. In the case of free-standing noise barriers, for example, this spike protection can also be used permanently as a sliding protection.

M M

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

644918 PATENT CLAIMS

1. Wall structure which is constructed from prefabricated rotor and binder elements (1; 2) to form a cell box filled with bulk material, characterized in that interacting elements (1,2; 2.2) deformable inserts (3; 7) forming crumple zones are provided.

2. Wall construction according to claim 1, characterized in that the deformable inserts (3) are arranged at support points between the runner and binder elements (1, 2).

3. Wall structure according to claim 1, characterized in that the binder elements (2) are provided with thrust cams (5; 6) and that the deformable inserts (7) are arranged at least in the space between interacting thrust cams (5; 6) of adjacent binder elements (2) are.

4. Wall construction according to claim 1, characterized in that the binder elements (2) are provided with thrust cams (5,6) and that the deformable inserts (3; 7) on the one hand between cooperating thrust cams (5,6) of adjacent binder elements (2) and on the other hand, are arranged at support points between the rotor and binder elements (2, 3).

5. Wall construction according to one of claims 3 or 4, characterized in that the binder elements (2) are provided on the top and the bottom with at least one push cam (5, 6).

6. Wall structure according to claim 5, characterized in that a push cam (5; 6) is provided on the bottom and top of the binder elements (2), these seen in the longitudinal direction of the binder element (2) approximately in the middle of the binder element, however, are slightly offset from one another, such that when the wall construction is built up, between the stop surface (5 ') of the push cam (5) on the top of a binder element and the stop surface (6') of the push cam (6) on the underside of another one arranged above it Binder element a space is formed in which the deformable insert (7) is housed.

7. Wall construction according to one of claims 1 to 3, characterized in that the deformable insert (3, 7) consists of plastically deformable material.

8. Wall construction according to one of claims 1 to 3, characterized in that the deformable insert (3,7) consists of elastically deformable material.