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Die Erfindung betrifft einen Schutzbau gegen Lawinen, bestehend aus Ständern und einem von diesen getragenen Rost, wobei jeder Ständer wenigstens drei ein Dreieck bildende Stäbe aufweist, von denen der erste, bodenseitige Stab an ein Auflager angeschlossen und der zweite, bergseitige Stab mit dem Rost versehen sowie über den dritten, talseitigen Stab abgestützt ist.
Da Lawinenverbauungen an steilen Hängen und oft in grossen Höhen über der Talsohle montiert werden, sollten die Lawinenverbauungen bei vorgegebener Belastbarkeit, ein möglichst geringes Gewicht und eine einfache Montierbarkeit aufweisen.
Um diesen grundsätzlichen Erfordernissen nachzukommen, wurden bereits die verschiedensten Arten von Schutzbauten vorgeschlagen. Weit verbreitet sind Lawinenschutzbauten, die im Hang verankerte
Biegeträger und daran angelenkte Pendelstützen aufweisen. Die Biegeträger können hiebei im Fundament starr eingebettet liegen oder über ein Gelenk am Fundament angebracht sein. Diese Biegeträger tragen den Rost. Da die Rostbalken im wesentlichen horizontal verlaufen und direkt auf den Biegeträgern aufliegen, werden die Biegeträger durch die Schneelast sehr stark auf Biegung beansprucht und müssen dementsprechend stark dimensioniert sein. Diese Biegeträger werden deshalb auch als I-Träger, z. B.
PE 220, ausgebildet. Diese an sich schon schweren Biegeträger sind nun noch mit den Rostbalken versehen.
Die mit einem Ende ebenfalls am Hang abgestützte und mit dem andern Ende am Biegeträger angelenkte Pendelstütze muss wegen ihrer erheblichen Länge ebenfalls stark dimensioniert werden, da die
Pendelstütze einen Knickstab darstellt. Obwohl hiefür oft Kastenquerschnitte verwendet werden, ist das
Gesamtgewicht einer solchen Pendelstütze erheblich. Es kommt noch hinzu, dass die Ausbildung der
Pendelstütze mit Kastenquerschnitt auch verhältnismässig teuer ist ; jedenfalls erheblich teurer, als wenn die Pendelstütze als Profilstab ausgebildet wäre. Durch das erhebliche Gewicht eines solchen bekannten
Schutzbaues und seiner erschwerten Montierbarkeit sowie der teueren Fertigung der Pendelstütze, falls man nicht durch Verwendung eines entsprechend dicken Profilstabs hiefür ein noch höheres Gewicht in Kauf nehmen will, sind die Nachteile eines solchen Schutzbaues gegeben.
Um hier Verbesserungen zu erreichen, wurde schon vorgeschlagen, die Rostbalken nicht mehr direkt auf den Biegeträgern zu lagern, sondern über Pfetten an den Biegeträgern abzustützen. Die Rostbalken werden in einem solchen Fall dann rechenartig angeordnet, liegen also nicht mehr quer zu den Pendelstützen, sondern parallel zu diesen. Die Pfetten dagegen liegen quer zum Biegebalken und zu den Pendelstützen. Durch diese bauliche Massnahme wird die freie Stützlänge der Rostbalken verringert, wodurch auch Rostbalken mit geringerer Wanddicke verwendet werden können.
Es sind auch schon Lawinenverbauungen mit Schneerechen vorgeschlagen worden, bei denen die den Rost tragenden Biegeträger mit Hilfe von Zugelementen am Hang aufgehängt sind. Die Zugelemente können hiebei Zugstäbe oder Seile sein. Da in beiden Fällen die Zugelemente von der Schneemasse bedeckt sind, kann diese unerwünschte, zusätzliche Biegemomente in die Biegeträger einbringen.
Ein weiterer Nachteil bekannter Konstruktionen liegt darin, dass in der bergseitigen Abstützung des Schutzbaues ein hangparalleler Bodendruck auftritt ; deshalb wird eine Schiebebewegung des Fundaments in der Erde parallel zum Hang hervorgerufen. Um diesen Bodendruck aufnehmen zu können, muss ein sehr grosses bergseitiges Trägerfundament vorgesehen werden, wodurch der Aufwand an Transport und Arbeit erheblich ist. Da diese Arbeit in der Regel in grosser Höhe und unzugänglichem Gelände durchgeführt werden muss, ergeben sich zusätzliche Nachteile.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der angeführten Nachteile und die Schaffung eines Schutzbaues gegen Lawinen, der relativ geringes Gewicht aufweist, daher leicht zu transportieren sowie zu montieren ist und überdies Material und Kosten eingespart werden. Weiters sollen mehrere Schutzbauten ohne weiteres und ohne zusätzliche Befestigungselemente, wie im Boden verankerte Spannseile, aneinandergeschlossen werden können.
Diese Ziele werden mit einem Schutzbau der eingangs erörterten Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss der bodenseitige Stab eine der Tragscheiben eines Dreigelenkbogens bildet, dessen zweite Tragscheibe mit einem eigenen Auflager versehen ist, dass der Rost starr ausgebildet ist und dass der dritte, talseitige Stab auf dem bodenseitigen Stab in einem Abstand von dessen Auflager abgestützt ist.
Auf diese Weise kann die zweite Tragscheibe als bloss auf Zug oder Druckbeanspruchung dimensionierter Stab ausgebildet werden. Da diese Tragscheibe nicht auf Biegung beansprucht ist, tritt an ihrem
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Auflager bzw. Fundament keine hangparallele Kraft auf, so dass das Auflager relativ klein gehalten und demnach auf einfache Art im Hang verankert werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die zweite Tragscheibe zu ihrem Auflager hin gegabelt sein. Günstig ist auch, wenn die erste Tragscheibe als geknickter Träger ausgebildet ist, dass mit Hilfe dieser Massnahme nicht nur vermieden wird, dass diese Tragscheibe gegebenenfalls im Boden verläuft und Erdarbeiten notwendig macht, sondern auch eine Verkürzung des dritten, talseitigen Stabes erzielt, dessen Knickbeanspruchung somit verbessert wird.
Ferner kann der Rost aus parallel zur Ebene des Dreigelenkbogens liegenden Rostbalken bestehen, die auf quer zu dieser Ebene verlaufenden Pfetten angeordnet sind. Dabei empfiehlt es sich, die Pfetten als Gerberbalken auszubilden, die seitlich über die Dreigelenksbogen hinausragen sowie an den Enden
Anlenkstellen für Zwischenstäbe zur Verbindung entsprechender Pfetten benachbarter Schutzbauten aufweisen. Auf diese Weise lassen sich sehr einfach mehrere Schutzbauten nebeneinander anordnen und zu einer stabilen Konstruktion aneinanderschliessen.
Anderseits ist es möglich, dass der bergseitige Stab als auf Biegung beanspruchter Zugstab ausgebildet ist und dass der Rost aus quer zur Ebene des Dreigelenksbogens angeordneten, unmittelbar an den bergseitigen Stäben angebrachten Rostbalken besteht. Diese Ausgestaltung weist wegen der fehlenden
Pfetten geringeres Gewicht auf. Sollen solche Schutzbauten zu einer grösseren Einheit aneinanderge- schlossen werden, so ist es von Vorteil, wenn die Rostbalken als Gerberbalken ausgebildet sind, seitlich über die Dreigelenksbogen hinausragen und an den Enden Befestigungsorgane zum Anlenken seitlich benachbarter Rostbalken aufweisen. Dabei können zum Zwecke weiterer Gewichtsersparnis bei Anordnung zweier in einem Abstand nebeneinander vorgesehener Schutzbauten dieselben über Rostbalken verbunden sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind ; in diesen zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Lawinen-Schutzbaues in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Untersicht des Schutzbaues nach Fig. l, Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels und Fig. 4 eine Teilansicht von oben auf den Schutzbau nach Fig. 3.
Beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Fig. 1 und 2 ist in geneigter Lage zum Hang-l-ein Rost montiert, der aus Rostbalken --2-- und Pfetten --3 und 4-- besteht. Jeder Rostbalken --2-- hat das Profil --2'-- (Fig. 2).
Die vordere Pfette --3-- und die hintere Pfette --4-- sind als I-Träger, z. B. PE 200, ausgebildet.
Wenn die Rostbalken --2-- vom Hang --1-- drei Meter abragen, so kann der Abstand beider Pfetten --3 und 4-- voneinander und damit die Stützweite der Rostbalken 1, 8 m betragen.
Die vordere Pfette--3--stützt sich auf zwei talseitige, im Abstand voneinander liegende als Rohre - ausgebildete Stäbe ab. Die hintere Pfette --4-- stützt sich auf zwei im Abstand voneinander liegende, auf Druck beanspruchte Biegeträger ab, welche die erste Tragscheibe --6-- eines Dreigelenkbogens darstellt. Der Stab --5-- ist bei einer Anlenkstelle --7-- an der Tragscheibe --6-- angelenkt. Zwischen der Tragscheibe --6-- und dem Stab --5-- befindet sich bergseitig ein weiterer Stab --8--, der an beiden Enden an Anlenkstellen --9 und 10-- am Stab --5-- bzw. an der Tragscheibe --6-- angelenkt ist.
An der Tragscheibe --6-- greift noch ein Flacheisen über ein Gelenk --11-- an, das die zweite Tragscheibe --21-- des Dreigelenkbogens bildet und über ein Auflager --14-- sowie ein Fundament --12-am Hang befestigt ist. Die erste Tragscheibe --6-- ist ebenfalls mit ihrem unteren Ende in einem Fundament --13-- am Hang abgestützt.
Die Bauteile --6 und 21-- stellen somit die beiden Tragscheiben eines Dreigelenkbogens mit den beiden Auflagern --14 und 15-- dar. Dieser Dreigelenkbogen hat das mittlere Gelenk --11--. Die Stäbe - 5 und 8-- stellen einen Gelenkträger dar und haben als Auflager die Anlenkstellen-7, 10-und die mittlere Anlenkstelle --9--. Die beiden Anlenkstellen --7 und 10-- des Gelenkträgers --5, 8-- liegen somit auf der ersten Tragscheibe --6-- des Dreigelenkbogens. Auf der ersten Tragscheibe --6-- des Dreigelenkbogens und auf dem Stab --5-- des Gelenkträgers sind die Rostbalken --2-- über die Pfetten - 3 und 4-- abgestützt.
Die erste Tragscheibe --6-- stellt einen auf Druck beanspruchbaren Biegeträger dar, und die zweite Tragscheibe --21-- des Dreigelenkbogens sowie die Stäbe --5 und 8-- sind Zug- oder Druckglieder. Der den Rost --2, 3, 4-- abstützende Stab --5-- ist als Druckstab ausgebildet. Der andere Stab --8-- ist als
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Zugglied ausgebildet. Die zweite tragscheibe --21-- des Dreigelenkbogens wird als Zug- und Druckglied ausgebildet. Die Zugglieder --8 und 21-- können als Rohre, Stäbe oder Kastenprofile ausgebildet sein.
Da die Anlenkstelle --7-- des Stabes --5-- in erheblichem Abstand vom benachbarten Auflager --15-- der ersten Tragscheibe --6-- liegt ;, weist der Stab --5-- eine kürzere Knicklänge als bisher bekannte
Konstruktionen auf, so dass er auch entsprechend schwächer dimensioniert werden kann.
Beim dargestellten Beispiel liegen der Dreigelenkbogen --6, 21-- und die Stäbe --5, 8-- in einer gemeinsamen, in Fig. 1 in der Zeichenblattebene liegenden Ebene, die in Fig. 2 mit --22-- bezeichnet ist.
Die einen Schneerechen darstellenden Rostbalken --2-- liegen parallel und die Pfetten --3 und 4-- quer zu dieser Ebene --22--. Zur Abstützung des aus den Teilen --2, 3 und 4-- bestehenden Rostes dienen also zwei in parallelen Ebenen --22-- zueinander liegende Ständer, von denen in Fig. 1 nur einer gezeigt ist. Die Pfetten --3 und 4-- sind als Gerberbalken ausgebildet. Die Pfetten --3 und 4-- überragen somit die zwei erwähnten Ebenen --22-- (in jeder Ebene --22-- liegt ein aus dem Dreigelenkbogen --6, 21-- und den Stäben --5, 8-- gebildeter Ständer. Die Pfetten --3 und 4-- weisen an den Enden Anlenkstellen - für Zwischenstäbe-17 und 18-- auf.
Diese Zwischen stäbe --17 und 18-- sind dazu bestimmt, benachbarte vordere Pfetten --3-- und hintere Pfetten --4-- nebeneinander angeordneter Schutzbauten miteinander zu verbinden (Fig. 2). Die Zwischenstäbe --18-- sind innerhalb der Zwischenstäbe --17-- verschiebbar und verdrehbar ; beide Zwischenstäbe --17 und 18-- können durch Klemmschrauben --19-zueinander unbeweglich festgelegt werden. Die Zwischenstäbe --17 und 18-- sind am andern Ende geschlitzt, und in diese Schlitze greifen die Stege der Pfetten --3 und 4-- mit Spiel ein.
Am Dreigelenkbogen --6, 21-- sind im Bereich des mittleren Gelenks --11-- seitlich abragende Verankerungen --20-- vorgesehen, die zur Abstützung im Hang zur Aufnahme von auf den Schutzbau einwirkender Seitenkräfte bestimmt sind. Diese Verankerungen --20-- greifen an der ersten Tragscheibe - an.
Der erläuterte Schutzbau mit den Ständern sowie den als Gerberbalken ausgebildeten Pfetten --3, 4-ist in Längs- und Querrichtung statisch bestimmt, was auch den Richtlinien der zuständigen Behörden bzw. Lawinenforschungsinstituten entspricht.
Auf Grund der Ausbildung jedes Ständers für den Rost --2, 3, 4-- als doppeltes Dreigelenk-Stabwerk ist es möglich, das Gesamtgewicht des Schutzbaues gegenüber bekannten Konstruktionen trotz gleichen Konstruktionsmaterials erheblich zu senken. Da auch sämtliche Teile der Konstruktion aus handelsüblichem Material (Normprofile, Normrohre) hergestellt werden können, ergibt sich auch hiedurch eine preisgünstige Fertigung.
Auf eine einfache Montage der Lawinenverbauung wurde besonders Wert gelegt. Einmal kann durch die erläuterte Ständerkonstruktion des Schutzbaues das Gewicht der Einzelteile gering gehalten werden. Da zum andern das an und für sich problematische Montieren der vorderen Pfette --3-- entfällt, da diese bei der erläuterten Konstruktion mittels Hebelwirkung durch die ausklappbaren Stäbe --5, 8-- leicht in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht werden kann. Sämtliche Verbindungen der Träger, Druck- oder Zugglieder sowie Pfetten und Rostbalken können verschraubt werden, so dass ein im unwegsamen Gelände nur unter erschwerten Bedingungen mögliches Schweissen entfällt.
Das erläuterte geringe Gewicht des Schutzbaues beeinflusst natürlich nicht nur die Herstellungskosten sondern auch die Transport- und Montagekosten vorteilhafterweise.
Der Lawinen-Schutzbau eignet sich zur Einleitung der Stützkräfte sowohl in lockeres Gestein als auch in anstehenden Fels, da die erfindungsgemässe Konstruktion eine gute Aufteilung der in den Hang einzuleitenden Zug- und Druckkräfte ermöglicht.
Eine Beanspruchung der zweiten Tragscheibe --21-- auf Druck kann bis zu einer gewissen Anfangs-Schneehöhe vorkommen. Anstelle des einen in Fig. 2 gezeigten Flacheisens könnte deshalb auch ein aus mehreren Flacheisen bestehender Kastenquerschnitt gewählt werden.
Bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die in Fig. 1
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--6- -13--. Diese Tragscheibe --21-- ist dann mit dem Gelenk --11-- unterhalb der Anlenkstelle --7-- an der
Tragscheibe --6-- angeordnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 stellt eine weitere Verbesserung des
Lawinenschutzbaues dar, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Diese
Konstruktion ist noch leichter und damit einfacher zu transportieren sowie auch billiger in der Herstellung als das erste Beispiel nach den Fig. 1 und 2. Das Beispiel nach den Fig. 3 und 4 hat alle erwähnten
Vorteile des ersten Beispiels und noch später zu erläuternde zusätzliche Vorteile.
Hiebei ist auf die
Pfetten --3 und 4-- verzichtet, und die Rostbalken --2-- liegen um 90 gedreht direkt auf dem vom talseitigen Stab --5-- abgestützten bergseitigen Stab --8'-- auf. Die Rostbalken --2-- liegen also parallel zum Hang Anstelle der Ausbildung des Stabes --8-- als Rohr (beim ersten Ausführungsbeispiel) wird nunmehr ein I-Träger z. B. PE 180 verwendet, da der Stab --8'-- zusätzlich zur Zugbelastung auch noch auf Biegung beansprucht wird. Der Stab --8'-- des Gelenkträgers ist über die Anlenkstellen --9 und
10-- hinaus verlängert, um alle Rostbalken-2-aufzunehmen.
Beim ersten Beispiel sind die Pfetten --3, 4-- als Gerberbalken ausgebildet ; nunmehr sind die i Rostbalken --2-- selbst als Gerberbalken ausgebildet. Die Rostbalken --2-- überragen somit wieder die schon erwähnten zwei Ebenen --22--, von denen nur eine gezeigt ist, und schliessen verstellbar an
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Rostbalken-2-eines- verankerten Konstruktion sein, es können aber auch lediglich lose Rostbalken-24-- sein, die zur Schliessung der Lücke zwischen den Rostbalken --2-- zweiter benachbarter Schutzbauten dienen und auf den Rostbalken --2-- aufgelegt und daran mittels Klemmschellen befestigt sind. Aus diesem Grund sind an den Enden der Rostbalken --2-- Befestigungsorgane --23--, z. B. Auflageschienen befestigt.
Durch diese Konstruktion kann der Schutzbau auch einem in der Horizontalen sehr ungleichförmig verlaufenden Hang-l-auf verhältnismässig einfache Weise angepasst werden, so dass sich also sehr leicht eine durchgehende Lawinenverbauung herstellen lässt.
Beim Beispiel gemäss den Fig. 3 und 4 sind die Verankerungen --20-- nach den Fig. 1 und 2 nicht mehr erforderlich, da die auf den Schutzbau wirkenden Seitenkräfte nunmehr über die gegabelten Tragscheiben --21'-- aufgenommen werden, die entweder auf Zug- oder Druck beansprucht sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schutzbau gegen Lawinen, bestehend aus Ständern und einem von diesen getragenen Rost, wobei jeder Ständer wenigstens drei ein Dreieck bildende Stäbe aufweist, von denen der erste, bodenseitige Stab an ein Auflager angeschlossen und der zweite, bergseitige Stab mit dem Rost versehen sowie über den dritten, talseitigen Stab abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der bodenseitige Stab (6) eine der Tragscheiben eines Dreigelenkbogens (6, 21 ; 6, 21') bildet, dessen zweite Tragscheibe (21 ; 21') mit einem eigenen Auflager (14) versehen ist, dass der Rost starr ausgebildet ist und dass der dritte, talseitige Stab (5) auf dem bodenseitigen Stab (6) in einem Abstand von dessen Auflager (15) abgestützt ist.