Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die allgemeine Kunst des
Bauwesens, des Brückenbaus
und der Geotechnik sowie auf das besondere Gebiet überschütteter Bogen
und im Tagbau erstellter Konstruktionen.The
The present invention relates to the general art of
Building, of bridge construction
and geotechnical engineering as well as the special area overflowed arch
and constructions created in the Tagbau.
Oft
werden überschüttete Bogenkonstruktionen
aus Fertigteilen oder Ortbeton für
Brücken
verwendet, wobei ein Verkehrsweg über einen zweiten Verkehrsweg,
welcher ein Wasserweg, eine Strasse oder Bahn oder im Falle anderer
Bauten, ein Lagerraum oder ähnliches
sein kann, geführt
wird. Die Bezeichnungen „überschütteter Bogen" oder „überschüttete Brücke" werden durch die
Darlegungen der vorliegenden Mitteilung erklärt, und im allgemeinen, wie
vorliegend, ist eine überschüttete Brücke oder
ein überschütteter Bogen
eine Brücke
aus Bogenelementen, welche auf dem Baugrund oder auf einer Gründung abgestützt ist
und auf und neben welcher Boden oder ähnliches Material ruht, mit
dem Zweck, das Bauwerk zu stützen
und zu stabilisieren, und im Falle einer Brücke, um die Fläche für den ersten
Verkehrsweg zu schaffen. Die Form des Bauwerks ist im allgemeinen
zylindrisch und meist langgestreckt, aber andere Formen können verwendet
werden. Beispiele von überschütteten Brücken sind
in den US-Patenten 3,482,406 und 4,458,457 dargestellt.Often, overfilled arched constructions of precast concrete or in-situ concrete are used for bridges, with a traffic route being routed via a second traffic route, which may be a waterway, a road or rail or in the case of other constructions, a storage room or the like. The terms "spilled bow" or "spilled bridge" are explained by the teachings of the present specification, and generally, as presently, a spilled bridge or spill is a bridge of arch members supported on the ground or foundation and on and beside which ground or similar material rests, for the purpose of supporting and stabilizing the structure, and in the case of a bridge, to provide the area for the first traffic route. The shape of the structure is generally cylindrical and usually elongated, but other shapes may be used. Examples of overcrowded bridges are in the U.S. Patents 3,482,406 and 4,458,457 shown.
Bis
heute werden überschüttete Stahlbetonbögen entweder
in Ortbeton oder mit Fertigelementen erstellt, oder mit einer Kombination
beider Ausführungsarten.
Diese Bogenbauwerke ruhen auf vorbereiteten Gründungen unten an beiden Seiten
des Bogens. Das Schüttmaterial
auf beiden Seiten des Bogens (Hinterfüllmaterial) dient dazu, die
nach aussen gerichteten Verschiebungen des Bauwerks, bei einer Belastung
von oben, zu verringern. Wie hier üblich soll die Bezeichnung „Boden" sich auf normales Bodenmaterial
beziehen, wobei dieses Material Hinterfüllmaterial sein kann (z. B.
Bodenmaterial, das herangeschafft und an Ort eingebaut wird) oder
Material, das bereits an Ort und Stelle ist (z. B. Bodenmaterial
an seinem ursprünglichen
Ort) und für
die Brückenkonstruktion
verwendet wird, welches aber sonst einen Bogen nicht ausreichend
stützen
würde. Die
Begriffe „Hinterfüllmaterial" und „an Ort" werden in dem Sinne
verwendet, dass sie solchen Boden ebenfalls bezeichnen.To
today poured steel concrete arches are either
built in in-situ concrete or with prefabricated elements, or with a combination
both embodiments.
These arch structures rest on prepared foundations below on both sides
of the bow. The bulk material
on both sides of the bow (backfill material) serves to make the
outward shifts of the structure, under load
from above, decrease. As is customary here, the term "soil" should refer to normal soil material
This material may be backfill material (eg.
Soil material, which is brought in and installed in place) or
Material that is already in place (eg soil material
at its original
Place) and for
the bridge construction
is used, but otherwise a bow is not sufficient
support
would. The
Terms "backfill material" and "in place" are used in the sense
used that they also designate such soil.
Solcher
Boden eignet sich nicht, um die konzentrierten Lasten an den Enden
eines flachen Bogens oder eines herkömmlichen Bogens ohne Lastverteilung
durch den Einsatz von Bogengründungen und/oder
von bewehrten Gründungsblöcken aufzunehmen.Such
Floor is not suited to the concentrated loads at the ends
a flat arch or a conventional arch without load distribution
through the use of sheet foundations and / or
from reinforced foundation blocks.
Boden
ist üblicherweise
nicht mechanisch stark genug, um Brückenbauwerke, wie sie in dieser Erfindung
vorkommen, ausreichend abzustützen. Daher
sind Brückenbauwerke,
wie sie früherer
Baukunst entsprachen, so erstellt worden, dass deren Kräfte über Wände der
Bauwerke und/oder auf grosse Betongründungen am Fusse der Wände übertragen
wurden. Solche Wände
müssen
derart erstellt werden, dass sie solche Kräfte übertragen können, und es gelten deshalb
besondere Bauanforderungen. Wie weiter unten erörtert werden wird, haben solche
Anforderungen Nachteile gegenüber
der früheren
Baukunst. Bei den Bauwerken früherer
Baukunst sind die überschütteten Bögen normalerweise so
ausgebildet, dass die Höhenlage
der Bogengründung
auf der ungefähren
Höhenlage
der unteren Wegebene oder der Bodenfläche eines unterirdischen Bauwerks, über welche
sich der Bogen spannt, liegt. Mit Bezug auf die 1A–1C erkennt
man, dass Systeme der früheren
Baukunst Seiten S1 und S2 oder Seitenwände SW1 und SW2 enthalten,
welche Lasten von den oberen Teilen T1 und T2 des Bogens auf die
Gründungen
F1 und F2 übertragen.
Die Seiten der Bogensysteme Slund S2 müssen ausreichend dick sein
und ausreichend Bewehrung aufweisen, um diese Lasten und die dabei
erzeugten Biegemomente aufzunehmen.Soil is not usually mechanically strong enough to adequately support bridge structures as found in this invention. Therefore, bridge structures, as they corresponded to earlier architecture, have been created so that their forces were transmitted through the walls of the structures and / or large concrete foundations at the foot of the walls. Such walls must be designed so that they can transmit such forces, and there are therefore special construction requirements. As will be discussed below, such requirements have disadvantages over previous designs. In the buildings of earlier architecture, the arches are usually formed so that the altitude of the bow foundation at the approximate altitude of the lower Wegebene or the bottom surface of an underground structure, over which the arc spans. With reference to the 1A - 1C It will be seen that prior art systems include sides S1 and S2 or sidewalls SW1 and SW2 which transfer loads from the upper parts T1 and T2 of the arch to the foundations F1 and F2. The sides of the sheet systems Slund S2 must be sufficiently thick and have sufficient reinforcement to accommodate these loads and the bending moments generated thereby.
Da
die Normalkräfte,
die Bogenbelastung und die Biegemomente im oberen Teil und in den
Seiten herkömmlicher überschütteter Bogensysteme
auf ein annehmbares Mass begrenzt werden müssen, ist es im weiteren erforderlich,
in der Praxis den Radius des Bogens zu beschränken. Diese Beschränkung des
Bogenradius führt
zu einer grösseren „Bogenhöhe" R1 und R2 (der vertikale
Abstand zwischen der oberen Begrenzung des Lichtraumprofils C1 und
C2 der unteren Verkehrsebene (oder Wegebene) LS1 und LS2 und dem
Bogenscheitel CR1 und CR2 des Bogens) im Bogenprofil als es oft
erwünscht
ist, im Hinblick auf die wirtschaftliche und praktische Anordnung
der beiden Wegebenen und die Ausbildung der Anlagen in der Nähe des Bogens
und über
dem Bogen. Dies führt
zu einem Höhenverlust
LH1 und LH2, welcher in etlichen Fällen erheblich sein kann.There
the normal forces,
the arc load and the bending moments in the upper part and in the
Pages of conventional spilled sheet systems
must be limited to an acceptable level, it is further necessary
to limit in practice the radius of the bow. This limitation of
Arc radius leads
to a greater "bow height" R1 and R2 (the vertical
Distance between the upper limit of the clearance C1 and
C2 of the lower traffic level (or Wegebene) LS1 and LS2 and the
Bow-crest CR1 and CR2 of the bow) in the bow profile as often
he wishes
is, in terms of economic and practical arrangement
the two Wegebenen and the training of the plants near the bow
and over
the bow. this leads to
to a loss of height
LH1 and LH2, which in some cases can be significant.
Balken
oder Platten benötigen
zwar grössere Dicken
als Bögen,
brauchen aber keinen Bogenstich und können deshalb für Brücken mit
geringerer Höhe zwischen
der Oberseite des Lichtraumprofils der unteren Wegebene und der
Oberseite der oberen Wegebene eingesetzt werden. Bögen können deshalb, trotz
ihres wirtschaftlichen Vorteils, oft mit Bauwerken aus Balken oder
Platten oft nicht konkurrieren, bei grösseren Spannweiten. Die grössere Dicke
kann allerdings zu teuren Bauwerken, deren schwere Fertigteile schwierig
und unhandlich zur Baustelle zu transportieren sind, führen.bar
or plates
although larger thicknesses
as bows,
but do not need an arch engraving and can therefore use for bridges
lower height between
the top of the gauge of the lower Wegebene and the
Top of the upper Wegebene be used. Bows can, therefore, despite
their economic advantage, often with structures of beams or
Plates often do not compete, with larger spans. The bigger thickness
However, too expensive structures, their heavy finished parts difficult
and unwieldy to transport to the site are lead.
Im
weiteren müssen
die Gründungen
F1 und F2 der herkömmlichen überschütteten Bogensysteme,
wie 1A–1C zeigen,
von erheblicher Grösse
sein, um die Bogenlasten, in 1C als
AL bezeichnet, zu tragen, und sie bedürfen zusätzlichen Aushubs an der Bogenbasis
(normalerweise unterhalb der vorliegenden Darstellung erkenntlich,
können
die Kräfte
AL als Ringkräfte,
die Kräfte
AV als vertikale und die Kräfte
AH als horizontale Kräfte
bezeichnet werden. Die Beanspruchungen des Systems ergeben sich
aus der Einwirkung der Kräfte
AL und AH.Furthermore, the foundations F1 and F2 of conventional overfilled bow systems, such as 1A - 1C show of considerable Be size to the sheet loads, in 1C referred to as AL, and require additional excavation at the bow base (normally recognizable below the present illustration, the forces AL may be referred to as hoop forces, the forces AV as vertical and the forces AH as horizontal forces from the action of the forces AL and AH.
Zudem
müssen
die Gründungen
der herkömmlichen überschütteten Bogensysteme
von erheblicher Grösse
sein, um die Bogenlasten zutragen, was zu für die Bauausführung zusätzlichem
Aushub an der Bogenbasis (normalerweise unter der unteren Wegebene)
führt.
Für überschüttete Bögen aus
Fertigteilen führt
die Berücksichtigung
der verlangten Höhe
der Seiten oder Seitenwände
des Bogens entweder zu hohen Fertigteilen, die schwierig und unhandlich
zu transportieren und zu versetzen sind, oder zur Notwendigkeit
von Gründungsaufsätzen, wie
mit F1a in 1A bezeichnet. Wie oben erörtert, sind
der Transport und die Handhabung von Bogenfertigteilen für etliche
Bogenkonstruktionen schwierig. Allerdings haben Fertigteile gewisse
Vorteile, wie die Fähigkeit,
ihr Eigengewicht aufzunehmen sowie alle Vorteile, die sich aus der
Vorfertigung solcher Bauteile ergeben. Fertigteile haben aber auch
gewisse Nachteile, wie die oben erwähnten Transportschwierigkeiten.In addition, the foundations of conventional overfilled sheet systems must be of considerable size to carry the bow loads, resulting in additional excavation at the bow base (usually below the lower deck) for construction. For overcast prefabricated sheets, the consideration of the required height of the sides or side walls of the sheet will result in either high precast parts which are difficult and unwieldy to transport and relocate, or the need for foundation attachments such as F1a in 1A designated. As discussed above, the transportation and handling of precast sheets is difficult for a number of arch constructions. However, finished parts have certain advantages, such as the ability to take their own weight and all the benefits that result from the prefabrication of such components. However, finished parts also have certain disadvantages, such as the transport difficulties mentioned above.
Deshalb
wäre es
nützlich,
so viele Vorteile der Fertigteile wie möglich beizubehalten und gleichzeitig
so viele Nachteile der Vorfabrikation wie möglich auszuschalten – oder wenigstens
erheblich zu verringern.Therefore
would it be
useful,
to maintain as many advantages of the finished parts as possible and at the same time
to eliminate as many disadvantages of the prefabrication as possible - or at least
significantly reduce.
In
analoger Weise haben auch Ortbetonbauteile viele Vorteile, eingeschlossen
die Möglichkeit, sie
den Bedürfnissen
auf der Baustelle anzupassen, sowie die Ausschaltung der Transportprobleme
bei der Fertigteilbauweise. Aber Ortbetonbauteile haben auch gewisse
Nachteile, so die Notwendigkeit von Schalungen und Lehrgerüsten. Deshalb
wäre es
zielführend,
so viele Vorteile der Ortbetonbauteile wie möglich beizubehalten und gleichzeitig
soviel Nachteile wie möglich
auszuschalten oder wenigstens erheblich zu verringern.In
In the same way, in-situ concrete components have many advantages, including
the possibility of her
the needs
on the construction site, as well as the elimination of transport problems
in the precast construction. But cast-in-place components also have certain
Disadvantages, so the need for formwork and scaffolding. Therefore
would it be
purposeful,
to maintain as many advantages of in-situ concrete components as possible and at the same time
as many disadvantages as possible
eliminate or at least significantly reduce.
AT-B-395894 zeigt
ein Bogensystem mit Seitenwänden
und vorgefertigten Längsauflagern,
mit einem Bogenelement, welches auf den Längsauflagem aufliegt. Die vorliegende
Erfindung ist in den unabhängigen
Ansprüchen
dargestellt, und optionale Möglichkeiten
sind in den abhängigen
Ansprüchen erwähnt. AT-B-395894 shows a sheet system with side walls and prefabricated longitudinal supports, with a curved element, which rests on the Längsauflagem. The present invention is set forth in the independent claims, and optional possibilities are mentioned in the dependent claims.
Ein
Aspekt der eben erwähnten
Erfindung (1 bis 14)
erläutert
eine Methode zur Herstellung eines Bogensystems, welches die Probleme mit
dem mechanischen (statischen) Ungenügen normalen Bodens zur Auflagerung
von Brücken
und anderen Bauwerken, die in jener und dieser Erfindung von Interesse
sind, überwindet.
Die Vorteile dieser Methode sind erheblich. Es wäre deshalb wertvoll, diese
Erläuterungen
in einer Art zu verwenden, welche auch die Vorteile zu verwirklichen
gestattet, die mit der Erhaltung der Vorzüge sowohl der Fertigteil- wie
auch der Ortbetonbauweise überschütteter Bogenbauwerke
verbunden sind, unter gleichzeitiger Verringerung, oder wenn möglich Ausschaltung,
vieler Nachteile solcher Fertigteil- und Ortbetonbauwerke.One aspect of the invention just mentioned ( 1 to 14 ) discusses a method of making a bow system which overcomes the problems with mechanical (static) normal ground failure for supporting bridges and other structures of interest in that and this invention. The benefits of this method are significant. It would therefore be valuable to use these explanations in a manner which also allows to realize the advantages associated with preserving the benefits of both the precast and cast-in-place arch structures, while reducing, or perhaps eliminating, many Disadvantages of prefabricated and in-situ concrete structures.
Währenddem
die Vorteile, die mit dieser Methode der Erfindung verbunden sind,
erheblich sind, wäre
es doch äusserst
nützlich,
weitere Vorteile der Abstützung
zu verwirklichen. Biegemomente in überschütteten Brückenbauwerken werden durch
die Überschüttung und
Lasten, so wie Verkehrslasten, die die Brücke zu tragen hat, erzeugt.
Diese Biegemomente müssen
durch das Brückenbauwerk
aufgenommen werden. Bisher erstellte überschüttete Bogenbauwerke tragen
diesen Biegemomenten Rechnung, und zwar durch eine Vergrösserung
der Bauwerksdicke, durch eine grössere
Stahlbewehrung und/oder durch eine Vergrösserung und eine Erhöhung der
Steifigkeit der Bogenauflager. Diese Massnahmen können aufwendig
sein, und namentlich nicht so effizient wie es möglich wäre. Es besteht daher die Notwendigkeit
einer Massnahme, die effizient zur Verminderung der Biegemomente
in einem überschütteten Bogenbauwerk
führt.During the
the advantages associated with this method of the invention,
would be significant
it is extremely
useful,
further advantages of the support
to realize. Bending moments in overcrowded bridge structures are through
the overburden and
Loads, such as traffic loads that the bridge has to bear generated.
These bending moments must
through the bridge structure
be recorded. Previously created overwhelmed arch structures wear
these bending moments, by an enlargement
the building thickness, by a larger
Steel reinforcement and / or by an enlargement and an increase of
Stiffness of the bow supports. These measures can be costly
and not as efficiently as possible. There is therefore the need
a measure that is effective for reducing bending moments
in a lavish bow building
leads.
Die
Technologie des ersten Aspekts der Erfindung (1–14)
verbessert die Effizienz eines überschütteten Brückenbauwerks
erheblich durch die Art der Lastaufnahme, gegenüber herkömmlichen Bogenbauwerken. Allerdings
wäre es hilfreich,
wenn diese Vorzüge
der Effizienz der Lastaufnahme weiter verbessert werden könnten. Überschüttete Bogenbauwerke,
insbesondere flache überschüttete Bögen, sind
empfindlich auf Auswärtsbewegungen
der Bogenenden. Die Auswärtsbewegungen
führen
zu grösseren
Biegemomenten im Bogen. Herkömmliche überschüttete Bauwerke
setzen diesen Biegemomenten eine grössere Bauteildicke, grössere Stahlbewehrungen
und/oder grössere
und steifere Bogenauflager entgegen. Diese Massnahmen können aufwendig
und nicht so effizient sein, wie es möglich wäre.The technology of the first aspect of the invention ( 1 - 14 ) significantly improves the efficiency of a spilled bridge structure by the type of load bearing, compared to conventional arch structures. However, it would be helpful if these benefits of load handling efficiency could be further improved. Overfilled arch structures, especially shallow overflowed arches, are sensitive to outward movements of the bow ends. The outward movements lead to larger bending moments in the bow. Conventional overcrowded structures set these bending moments a greater component thickness, larger steel reinforcements and / or larger and stiffer Bogenauflager contrary. These measures can be costly and not as efficient as it would be possible.
Deshalb
besteht die Notwendigkeit einer Massnahme, mit der die Auswärtsbewegungen
und besonders die Empfindlichkeit eines überschütteten Bogens auf Auswärtsbewegungen
der Bogengründungen
effizient reduziert werden können.Therefore
there is a need for a measure with which the outward movements
and especially the sensitivity of a showered bow to outward movements
the sheet foundations
can be reduced efficiently.
Die
in 1–14 dargestellte
Technologie erhöht
die Effizienz einer überschütteten Bogenkonstruktion
bei der Vermeidung solcher Auswärtsbewegungen
der Bogengründungen,
gegenüber
bisherigen Bogenbauwerken. Allerdings wäre es hilfreich, wenn der Widerstand
gegen Auswärtsbewegungen
der Bogengründungen
weiter verbessert werden könnte.In the 1 - 14 The technology shown increases the efficiency of a spilled bow construction in avoiding such outward movements of the sheet foundations, compared to previous arch structures. However, it would be helpful if the resistance to outward movements of the sheet foundations could be further improved.
Das
neuartige System, dargestellt in den 1–14 der
vorliegenden Anmeldung, löst eine
Anzahl der obigen Probleme dadurch, dass Gründungsblöcke hinter oder in der Nähe der Seitenwände erstellt
werden, auf die sich der Bogen abstützt. Der Bogen gibt alle oder
wenigstens den grössten
Teil der Auflagerkräfte
in die Gründungsblöcke ab.The novel system, presented in the 1 - 14 of the present application solves a number of the above problems by providing foundation blocks behind or near the sidewalls upon which the arch is supported. The sheet gives all or at least most of the support forces into the foundation blocks.
Dies
ist ein äusserst
wirksames System, und es erfüllt
eine ganze Anzahl der erwähnten
Ziele. Die Wirksamkeit dieser Struktur kann noch weiter erhöht werden
durch die Verbesserung der Baumethoden. Es ergibt sich daher die
Notwendigkeit einer Methode zur Erstellung der Bauwerke gemäss 1–14. Während die
Ortbetonbauweise für
Bogenbauwerke wegen ihrer Wirtschaftlichkeit und Schnelligkeit in vielen
Situationen geeignet ist, gibt es gewisse kommerzielle und technische
(örtliche)
Bedingungen, bei welchen eine vollständig vorgefertigte Konstruktion vorzuziehen
ist.This is an extremely effective system, and it fulfills a number of the mentioned goals. The effectiveness of this structure can be further increased by improving the construction methods. There is therefore the need for a method for creating the structures according to 1 - 14 , While the cast-in-situ method of arch construction is suitable in many situations for its economy and speed, there are certain commercial and technical (local) conditions in which a completely prefabricated construction is preferable.
Einige
dieser Bedingungen sind:
- – zeitliche Beschränkungen
für die
Erstellung auf der Baustelle;
- – Wetter,
besonders tiefe Temperaturen;
- – Nichtvorhandensein
von Lehrgerüsten
und von Bauteams mit Ortbetonerfahrung;
- – Notwendigkeit,
die Aufgaben des Spezialunternehmers auf die Lieferung (und, eventuell,
auf die Montage) der Fertigteile zu beschränken, im Gegensatz zur Ausführung des
Bauwerks durch einen Totalunternehmer (mit entsprechender Verantwortung);
- – Begrenzter
zur Verfügung
stehender Raum, welcher den Einbau eines Lehrgerüsts nicht erlaubt (wie z. B.
bei Bahnbetrieb auf der unteren Wegebene);
- – Besondere
Anforderungen (Ästhetik,
etc.)
Some of these conditions are: - - time restrictions for the construction on the construction site;
- - weather, especially low temperatures;
- - Absence of scaffolding and construction teams with in-situ concrete experience;
- - the need to limit the tasks of the special contractor to the supply (and, possibly, to the assembly) of the finished parts, as opposed to the execution of the works by a general contractor (with due responsibility);
- - Limited available space, which does not allow the installation of a scaffold (as in the case of railway operations on the lower road);
- - special requirements (aesthetics, etc.)
Deshalb
besteht eine Notwendigkeit für
Methoden zur Errichtung vollständig
vorgefertigter überschütteter flacher
Bogenbauwerke.Therefore
there is a need for
Methods of construction completely
prefabricated lavender shallow
Arch structures.
Die
Fertigteile vieler herkömmlicher
Systeme werden stehend (auf ihrer Seite) betoniert. Dies erfordert
Schalungen, welche Seitenwände
aufweisen und welche auf besondere Art gehandhabt werden müssen, damit
die Fertigteile geeignet ausgebildet werden. Weiter werden die Fertigteile
normalerweise in stehender Lage transportiert. Sie werden dann abgeladen
und in der Luft gedreht, damit sie sich in der definitiven Lage
befinden (definitive Lage bedeutet hier eine Lage wie in 32 oder
so wie in den 1A bis 1C, und
eine stehende Lage benötigt eine
Drehung um 90° gegenüber der
Lage, die in diesen Figuren gezeigt ist). Eine Herstellung und ein Transport
in stehender Lage hat verschiedene Nachteile: komplizierte Schalung,
besondere Transportprobleme, Hebe-Probleme wegen des Anheben und Drehens
solcher Fertigteile.The precast parts of many conventional systems are concreted upright (on their side). This requires formwork, which have side walls and which must be handled in a special way, so that the finished parts are suitably formed. Next, the finished parts are usually transported in a vertical position. They are then unloaded and turned in the air so that they are in the definitive position (definitive position here means a position as in 32 or like in the 1A to 1C and a standing position requires a 90 ° turn from the position shown in these figures). Production and transport in a standing position has various disadvantages: complicated formwork, special transport problems, lifting problems due to the lifting and turning of such finished parts.
Deshalb
besteht eine Notwendigkeit für
ein Verfahren für
die Herstellung und den Transport von Fertigteilen.Therefore
there is a need for
a procedure for
the manufacture and transport of finished parts.
Im
Falle verhältnismässig grosser Überschüttung wird
keine Verbindung zwischen benachbarten Bogenfertigteilen benötigt, weil
die Überschüttung die
Last auf der Oberfläche
verteilt, sodass keine unterschiedlichen Verschiebungen zwischen
benachbarten Fertigteilen auftreten. Solche Verschiebungen können zu
sogenannten Verschiebungsrissen führen (Rissen, welche sich von
der Oberfläche des
Fertigteils bis zur Belagsoberfläche
fortpflanzen). Solche Verschiebungen sollten vermieden werden.in the
Case of relatively large overburden
no connection between adjacent precast sheets needed because
the overfill the
Load on the surface
distributed, so no different shifts between
neighboring finished parts occur. Such shifts can too
so-called displacement cracks lead (cracks, which differ from
the surface of the
Finished part up to the surface of the covering
procreate). Such shifts should be avoided.
Beim
Einsatz von flachen Bögen
sind wenig mächtige Überschüttungen
häufiger
als mächtige,
da der flache Bogen vorzugsweise dort verwendet wird, wo die verlorene
Höhe minimal
gehalten werden muss. In einem solchen Falle, mit nur 0.30m bis 0.60m
oder nur 0.10m bis 0.20m oder fast Null Überschüttung (in einigen Fällen) können Verkehrslasten auf
einzelne Fertigteile wirken, bevor sie auf die nächsten übertragen werden, so dass Relativ-Vertikalverschiebungen
auftreten, die zum Reissen des Belags führen.At the
Use of flat arches
are little powerful overburdens
frequently
as powerful,
because the flat arch is preferably used where the lost one
Height minimal
must be kept. In such a case, with only 0.30m to 0.60m
or just 0.10m to 0.20m or almost zero overburden (in some cases) may increase traffic loads
individual finished parts act before they are transferred to the next, allowing relative vertical displacements
occur, which lead to the tearing of the surface.
Deshalb
besteht ein Bedarf nach einer Baumassnahme für Bogenbauwerke, welche unterschiedliche
Verschiebungen zwischen benachbarten Fertigteilen des Systems vermeidet.
Weiter besteht ein Bedarf nach Bauverfahren für Bögen, welche unterschiedliche
Verschiebungen zwischen benachbarten Fertigteilen des Systems sogar
bei sehr geringer, oder gar verschwindender, Überschüttung vermeidet.Therefore
There is a need for a construction work for arch structures, which are different
Avoiding shifts between adjacent finished parts of the system.
Further, there is a need for construction methods for sheets which are different
Shifts between adjacent finished parts of the system even
at very low, or even vanishing, overflow avoids.
Es
ist das hauptsächlichste
Ziel der vorliegenden Erfindung, eine wirtschaftliche und rasch
erstellte überschüttete Bogenkonstruktion
und eine Methode für
deren Herstellung bereitzustellen.It
is the main one
Aim of the present invention, an economical and rapid
created overfilled arch construction
and a method for
to provide their production.
Es
ist eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bogensystem
und eine Herstellungsmethode dafür
bereitzustellen, bei welchen die Bogenkräfte nicht direkt auf die Wände des
Bogenbauwerks übertragen
werden und bei welchen die Wände
nicht benötigt
werden, um wesentliche Anteile dieser Kräfte aufzunehmen.It
Another object of the present invention is to provide a sheet system
and a manufacturing method for it
in which the sheet forces are not applied directly to the walls of the
Arched structure
and where are the walls
not required
to absorb substantial portions of these forces.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke oder
ein anderes Bauwerk sowie eine Baumethode dafür bereitzustellen, welches
die Anwendung einer minimalen Bogenkrümmung erlaubt.It is a further object of the present invention to provide a spilled arch bridge or a to provide another structure as well as a construction method allowing for the application of a minimum arch curvature.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, den Bogenstich
zu minimieren und dadurch den Anwendungsbereich des Bogens auszudehnen, ohne
dabei die strukturelle Bogenwirkung des überschütteten Bauwerks aufzugeben.It
Another object of the present invention is the sheet stitch
to minimize and thereby extend the scope of the bow, without
while giving up the structural arch effect of the overcrowded structure.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk und
eine Baumethode dafür
bereitzustellen, welche es ermöglicht,
die Seiten/Seitenwände
der überschütteten Bauwerks
leichter und deshalb wirtschaftlicher zu gestalten und rascher zu
errichten als bisher.It
is another object of the present invention, a spilled arch bridge construction and
a construction method for it
which makes it possible
the sides / side walls
the overcrowded structure
easier and therefore more economical and faster
build as before.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk bereitzustellen,
welche es ermöglicht,
ein solches Bauwerk mit schlechtem Hinterfüllmaterial zu erstellen.It
is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge structure,
which makes it possible
To create such a structure with bad backfill material.
Es
ist ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk
und eine Baumethode dafür
bereitzustellen, welche gestatten, die Gründungen an der Basis der überschütteten Bauwerks
kleiner zu gestalten als bisher.It
It is a further object of the present invention to provide a spilled arch bridge structure
and a construction method for it
which allow the foundations at the base of the overfilled building
smaller than before.
Es
ist ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk
und eine Baumethode dafür
bereitzustellen, welche gestatten, die Gründung an der Basis des überschütteten Bauwerks
wegzulassen.It
It is a further object of the present invention to provide a spilled arch bridge structure
and a construction method for it
to provide, which allow the foundation at the base of the overcrowded structure
omit.
Es
ist ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk
und eine Baumethode dafür
bereitzustellen, welche gestatten, die Gründungen an der Basis des überschütteten Bauwerks
auf so kleine Dimensionen zu reduzieren, dass sie nur zur Montage
der Seitenwände dienen
müssen.It
It is a further object of the present invention to provide a spilled arch bridge structure
and a construction method for it
which allow the foundations at the base of the submerged structure
to reduce to such small dimensions that they are only for assembly
serve the side walls
have to.
Es
ist ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbrückenbauwerk
und eine Baumethode dafür
bereitzustellen, welche die Abhängigkeit
vom Transport grosser und unhandlicher Fertigteile und von schweren
Montagekränen gegenüber bisher
reduziert. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche rasch produziert werden kann.It
It is a further object of the present invention to provide a spilled arch bridge structure
and a construction method for it
to provide the dependence
from the transport of large and unwieldy finished parts and heavy ones
Assembly cranes compared to date
reduced. It is another object of the present invention
to provide a spilled arch bridge,
which can be produced quickly.
Es
ist ein weiteres Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche einfacher zu handhaben und zu transportieren ist als gegenwärtig vorhandene
Bogenbauwerke.It
is another main object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which is easier to handle and transport than currently available
Arch structures.
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Fertigteile überschütteter Bogenbrücken bereitzustellen, welche
einfacher zu handhaben und zu transportieren sind als gegenwärtig zur
Verfügung
stehende Bogenfertigteile, welche aber so tragfähige und stabile Bauwerke ergeben
wie heute vorhandene Bogenbauwerke.It
It is a further object of the invention to provide finished parts of overfilled arched bridges which
easier to handle and transport than at present
disposal
standing arched finished parts, which but so viable and stable structures
like today existing arch structures.
Es
ist eine besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbauwerk
bereitzustellen, welches eine Komposit-Konstruktion Fertigteil-Ortbeton
umfasst. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche eine Massnahme für die
effiziente Aufnahme von im Bogen vorhandenen Biegemomenten einschliesst.It
It is a particular object of the present invention to provide a lavish arched structure
to provide a composite construction precast in situ concrete
includes. It is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which is a measure for the
efficient inclusion of bowing moments present in the bow.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche eine Massnahme für
die effiziente Reduktion der Empfindlichkeit eines überschütteten Bogens
auf Auswärtsbewegungen
der Bogengründungen
ermöglicht.It
it is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which is a measure for
the efficient reduction of the sensitivity of a spilled bow
on outward movements
the sheet foundations
allows.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche vorgespannt wird, um darin Momente zu erzeugen, welche den
durch die Überschüttung und
die Lasten auf dem Bogenbauwerk erzeugten Momenten entgegenwirken.It
it is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which is biased to create moments in it, which the
through the overflow and
the loads on the bow building counteract generated moments.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche ein Bogenende aufweist, welches fallweise so gestaltet werden
kann, dass es Exzentrizitäten
zwischen der Bogenauflagerkraft und der Bogenachse erzeugt. Es ist
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche zu eine verringerten Empfindlichkeit auf Auswärtsverschiebungen
der Bogengründungen
gegenüber
bisherigen Bögen
führt.It
it is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which has a bow end, which are designed case by case
can it be eccentricities
generated between the sheet support force and the bow axis. It is
another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which results in a reduced sensitivity to outward shifts
the sheet foundations
across from
previous bows
leads.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche behandelten Boden zur Schaffung einer Gründung für den Bogen verwenden.It
it is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which treated floor to create a foundation for the bow use.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche eine Fertigteil-Ortbeton Konposit-Konstruktion enthalten
und bei welchen Bodenmaterial für
die Schaffung einer Bogengründung
verwendet wird, eine Bogengründung,
welche nicht nur die (vertikalen) Setzungen zu verringern gestattet, sondern
auch die (horizontalen) Verschiebungen.It
it is another object of the present invention to provide a spilled arch bridge,
which contain a prefabricated in-situ concrete conposit construction
and with which soil material for
the creation of a bow foundation
is used, a sheet foundation,
which not only allows to reduce the (vertical) subsidence, but
also the (horizontal) shifts.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine überschüttete Bogenbrücke bereitzustellen,
welche aus einer Komposit-Konstruktion Fertigteil-Ortbeton besteht
und die Technologie, dargestellt in 1–14,
verwendet.It is a further object of the present invention to provide an overfilled arched bridge consisting of a composite construction precast in situ concrete and the technology puts in 1 - 14 , used.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbauwerk
bereitzustellen, welches eine Auflagergeometrie verwendet, die automatisch
den Momenten aus Aufschüttung und
Bogenbelastung entgegenwirkt und die Technologie der 1–14 verwendet.It is a further object of the present invention to provide an overfilled arched structure which utilizes a support geometry which automatically counteracts the moments of bedding and sheet loading and the technology of 1 - 14 used.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbauwerk
bereitzustellen, welches Vorspannung verwendet, um automatisch den
Momenten aus Überschüttung und
Bogenbelastung entgegenzuwirken und welches die Technologie von 1–14 verwendet.It is a further object of the present invention to provide an overfilled arch structure which utilizes preload to automatically counteract the overhead of padding and bow loading and which incorporates the technology of 1 - 14 used.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbauwerk
bereitzustellen, welches viele der Vorzüge der überschütteten Fertigteil-Bogenbrücken verwendet
und dabei viele der Nachteile von überschütteten Bogenbrücken ausschaltet
oder verringert.It
is another object of the present invention, a spilled sheet structure
which utilizes many of the benefits of overfilled precast arch bridges
while eliminating many of the disadvantages of over-arched arch bridges
or decreased.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein überschüttetes Bogenbauwerk
bereitzustellen, welches viele der Vorteile überschütteter Ortbeton-Bogenbrücken beibehält, aber
viele der Nachteile von Ortbeton-Brückenbauwerken eliminiert oder wenigstens
erheblich reduziert.It
is another object of the present invention, a spilled sheet structure
however, which retains many of the benefits of overburden in-situ arched bridges
eliminates many of the disadvantages of in-situ concrete bridge structures or at least
considerably reduced.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Vorteile,
die durch die im Aspekt der 1–14 dargestellte
Technologie ermöglicht werden,
weiter zu verbessern. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung, Mittel und Methoden für die
Erstellung von Gebäuden
bereitzusdtellen.It is a further object of the present invention to provide the advantages provided by in the aspect of 1 - 14 enabled technology to further improve. It is another object of the present invention to provide means and methods for building construction.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Methode für die Erstellung
vollständig vorgefertigter
flacher überschütteter Bogenkonstruktionen,
wie in 1-14 dargestellt,
bereitzustellen.It is a further object of the present invention to provide a method for the creation of fully prefabricated shallow, overfilled arch constructions as in 1 - 14 shown to provide.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Methode für die Fabrikation,
Lagerhaltung und Transport eines bogenförmigen Fertigteils in definitiver
Lage gemäss 1–14 bereitzustellen.It is a further object of the present invention, a method for the fabrication, warehousing and transport of a curved precast element in a definitive position according to 1 - 14 provide.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Methode für die Erstellung
eines Bogensystems gemäss 1–14 derart
bereitzustellen, dass unterschiedliche Verschiebungen zwischen benachbarten
Bogenelementen vermieden werden.It is another object of the present invention to provide a method for creating a bow system according to 1 - 14 such that different displacements between adjacent arch members are avoided.
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Methode für die Erstellung
eines Bogensystems gemäss 1–14 bereitzustellen, bei
welcher unterschiedliche Verschiebungen zwischen benachbarten Fertigteilen
des Systems selbst im Falle von geringer oder sogar verschwindender Überschüttung vermieden
werden.It is another object of the present invention to provide a method for creating a bow system according to 1 - 14 to provide for different shifts between adjacent finished parts of the system even in the case of low or even vanishing overflow avoided.
Verschiedene
Arten des Beschriebs der Aspekte der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen dargestellt.
Verschiedene weitere mögliche Aspekte
werden in den abhängigen
Ansprüchen
erwähnt.
Einige der obenerwähnten
Ziele werden durch eine bogenförmige Überschüttung und/oder eine
Hinterfüllkonstruktion,
bei welcher ein flacher Bogen einen leeren Raum überspannt, erreicht. Die Seiten
des leeren Raumes werden durch gekrümmte oder ebene Wände gebildet.
Verfestigte Zonen von Hinterfüllmaterial
oder schon vorher örtlich
vorhandenem Baugrund im Kontakt mit den Bogengründungen bei den „Kämpfern", auch als Bogenenden
beizeichnet, des Bogens und/oder hinter den Wänden, bilden Gründungsblöcke, welche
in unmittelbarem Kontakt mit den Gründungen an den Bogenkämpfern und/oder
mit dem oberen Teil der Wände
stehen, dergestalt, dass der Bogen seine ganze oder wenigstens den
grössten
Teil der ganzen Auflagerkraft auf die obenerwähnten Gründungsblöcke einleitet, wodurch die
Normalkräfte,
Querkräfte
und Biegemomente in der Wand und in den Wandgründungen drastisch reduziert
werden. Das Bogenbauwerk berührt
die Gründungsblöcke dergestalt,
dass die Auflagerkräfte des
Bogens auf die Gründungsblöcke (statt
auf die Seitenwände)
des Systems übertragen
werden. Die sich daraus ergebenden Vorteile der Abgabe der Auflagerkräfte auf
die Gründungsblöcke statt
auf die Seitenwände
werden in der vorliegenden Darstellung erkannt werden.Various
Manners of describing aspects of the invention are set forth in the independent claims.
Various other possible aspects
become dependent
claims
mentioned.
Some of the above mentioned
Goals are made by an arcuate cover and / or a
Hinterfüllkonstruktion,
in which a flat arc spans an empty space, reached. The pages
of empty space are formed by curved or flat walls.
Solidified zones of backfill material
or already locally
existing subsoil in contact with the foundations of the "Fighters", also as bow ends
signs, of the arch and / or behind the walls, forming foundation blocks, which
in direct contact with the foundations at the bowmen and / or
with the upper part of the walls
stand, in such a way that the bow its all or at least the
biggest
Part of the whole bearing force on the above-mentioned foundation blocks initiates, causing the
Normal forces,
transverse forces
and drastically reduces bending moments in the wall and wall foundations
become. The arched structure touches
the foundation blocks,
that the support forces of the
Arch on the foundation blocks (instead
on the side walls)
of the system
become. The consequent benefits of delivering the support forces
the founding blocks take place
on the side walls
will be recognized in the present presentation.
Das
Bogenbauwerk-System, hergestellt mit Fertigteilen oder Ortbeton
oder einer Kombination beider Methoden, umfasst:
Entweder einen
unbewehrten oder bewehrten Betonbogen, abgestützt auf Bogengründungen,
welche ihrerseits auf Gründungsblöcken aufliegen,
wobei letztere verfestigter Teil der Hinterfüllung oder von gewachsenem
Bodenmaterial, ausserhalb der Seitenwand unter beiden Seiten des
Betonbogens, sind. Der Betonbogen kann aus Fertigteilen, Ortbeton
oder einer Kombination bestehen. Die Wände können mit bewehrter Erde oder
irgend einer anderen Art von Stützwand
hergestellt sein, eingeschlossen Spundwände, Bohrpfehle, Schlitzwände oder
eine ausgegrabene Ortbeton-, Fertigteil- oder Spritzbeton-Wand mit
oder ohne Nägeln/Anker;
Oder einen durchgehenden, monolithischen Rahmen aus einem Stück, wobei
der obere Teil des Rahmens einen Bogen umfasst und die Seiten des
Rahmens aus gekrümmten oder
ebenen Wänden
bestehen, wobei die Enden des Bogens und die oberen Enden der Seitenwände so gestaltet
sind, dass die Bogenlasten in die Gründungsblöcke eingeleitet werden, mit
Gründungsblöcken, die
verfestigte Zonen des Hinterfüllmaterials oder
gewachsenen Bodenmaterials ausserhalb der Rahmenwände sind.The sheet metal construction system, manufactured with precast concrete or in-situ concrete or a combination of both, comprises:
Either an unreinforced or reinforced concrete arch, supported on bow foundations, which in turn rest on foundation blocks, the latter being consolidated part of the backfill or of grown soil material, outside the sidewall below both sides of the concrete arch. The concrete arch can consist of precast concrete, in-situ concrete or a combination. The walls may be made of reinforced earth or any other type of retaining wall, including sheet piles, bored cutters, diaphragm walls or an excavated in-situ concrete, precast or shotcrete wall with or without nails / anchors; Or a one-piece monolithic, continuous frame, the upper part of the frame comprising an arc and the sides of the frame being curved or flat walls, the ends of the sheet and the upper ends of the side walls being shaped so that the sheet loads in the foundation blocks are introduced, with foundation blocks, the solidified zones of the backfill material or grown soil material outside the Frame walls are.
Wo
Fertigteile eingesetzt werden, können benachbarte
Fertigteilbögen
baulich entlang der ganzen Abwicklung oder eines Teil derselben
verbunden sein.Where
Prefabricated parts can be used adjacent
Precast arches
structurally along the whole settlement or part of it
be connected.
Die
Gründungsblöcke der
vorliegenden Erfindung umfassen ein Material mit ausreichender Steifigkeit
und Festigkeit derart, dass die Bogenauflagerkräfte über die Bogengründungen
durch den Gründungsblock
zum anschliessenden Bodenmaterial so verteilt werden können, dass
die Verschiebungen der Bogenenden innerhalb annehmbarer Grenzen
bleiben. Flache Bögen
(wie in der vorliegenden Erfindung) sind besonders empfindlich auf
horizontale Auswärtsbewegungen
ihrer Bogenenden. Die Bauweise der vorliegenden Erfindung stellt
sicher, dass solide Gründungen,
welche für
einen solchen Bogen wesentlich sind, wirtschaftlich hergestellt
werden können.The
Foundation blocks of the
present invention include a material with sufficient rigidity
and strength such that the sheet support forces over the sheet foundations
through the foundation block
can be distributed to the subsequent soil material so that
the shifts of the bow ends within acceptable limits
stay. Flat arches
(as in the present invention) are particularly sensitive to
horizontal outward movements
her bow ends. The construction of the present invention provides
sure that solid foundations,
which for
Such a bow are essential, economically produced
can be.
Dadurch,
dass der Übergang
der Bogenlasten von den Bogenenden über die Bogengründungen auf
die Gründungsblöcke ermöglicht wird,
brauchen die Bogenauflagekräfte
nicht in die Seitenwände
des überschütteten Bogensystems
eingeleitet zu werden. Dieses System-Merkmal der vorliegenden Erfindung macht
es möglich,
das Hinterfüllen
der Seitenwände mit
der Erstellung der Gründungsblöcke zu kombinieren,
weil die ganze Hinterfüllung
der Seitenwände oder
ein Teil davon oder das an Ort verfestigte Bodenmaterial direkt
die Gründungsblöcke bildet.
Dies gestattet auch ein wirtschaftlicheres Vorgehen für den Bau
der Seitenwände,
welcher erheblich leichter ist als bei herkömmlichen Systemen.Thereby,
that the transition
the sheet loads from the bow ends over the sheet foundations
the foundation blocks is made possible
need the bow support forces
not in the side walls
of the showered bow system
to be initiated. This system feature of the present invention makes
it is possible
the backfilling
the side walls with
to combine the creation of foundation blocks,
because the whole backfill
the side walls or
a portion of it or the soil material solidified in place directly
forms the foundation blocks.
This also allows for a more economical approach to construction
the side walls,
which is considerably lighter than conventional systems.
Zudem
ist es möglich,
durch direkte Einleitung der Bogenauflagerkräfte in die Gründungsblöcke im Bereich
der oberen Enden der Seitenwände, die
Bögen flacher
auszubilden als herkömmlich.
Dies rührt
daher, dass die Lasten und Biegemomente, die bei einem herkömmlichen überschütteten Bogen
beträchtlich
grösser
sind bei einem flacheren Bogen als bei einem höheren (weniger flachen) Bogen.
Ein flacherer Bogen (geringer Bogenstich) hat den Vorteil, dass
bei einer vorgegebenen lichten Höhe
unter dem Seitenbereich des Bogens, die verlorene Höhe (vgl. verlorene
Höhe LH1
und LH2 in 1A und 1B) reduziert
und dadurch der Anwendungsbereich der Bogenkonstruktion erweitert
werden kann. Damit wird die verlorene Höhe LH1 oder LH2 beträchtlich gegenüber den
Werten, die in den 1A und 1B angegeben
sind, reduziert.In addition, it is possible to form the sheets flatter by direct initiation of Bogenauflagerkräfte in the foundation blocks in the region of the upper ends of the side walls, as conventional. This is because the loads and bending moments that are significantly greater in a conventional overfilled bow are significantly greater with a shallower bow than with a higher (less flat) bow. A shallower bow (lower bow stitch) has the advantage that at a given clear height below the side portion of the bow, the lost height (compare lost height LH1 and LH2 in FIG 1A and 1B ) and thereby the scope of application of the arch construction can be extended. Thus, the lost height LH1 or LH2 will be considerably higher than the values given in the 1A and 1B are reduced.
Die
vorliegende Erfindung umfasst auch eine Deckelbauweise eines solchen
Systems. Obwohl hier ein Brückensystem
dargestellt wird, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch
auf andere Systeme angewendet werden, ohne dass dabei von der vorliegende
Erfindung und deren Darstellung abgewichen wird. So liegt z. B.
irgend eine Art von unterirdischen Raum (eingeschlossen Schutzräume, Lager,
Hallen, Lagerräume,
hinterfüllt
und überschüttet oder
nur hinterfüllt
oder in vorhandenen Boden eingebaut) innerhalb des Bereichs der
vorliegenden Erfindung und Darstellung, und die vorliegende Erfindung,
so wie sie durch diese Beschreibungen und die Ansprüche definiert
ist, soll solche Bauwerke auch umfassen.The
The present invention also includes a lid construction of such
System. Although here is a bridge system
Of course, the present invention may also be illustrated
be applied to other systems without being affected by the present
Deviated from the invention and its representation. So is z. B.
some kind of underground space (including shelters, camps,
Halls, storage rooms,
backfilled
and showered or
just backfilled
or installed in existing soil) within the range of
present invention and illustration, and the present invention,
as defined by these descriptions and claims
is to include such structures also.
Weitere
Zwecke können
durch eine überschüttete Bogenbrücke in Fertigteilen
und Ortbeton erreicht werden. Die überschüttete Bogenbrücke kann
auf wirtschaftliche und wirksame Weise vorgespannt werden, oder
die Bogenenden so angeordnet werden, dass die Biegemomente infolge
Belastung wirtschaftlich und wirksam aufgenommen werden und die
Empfindlichkeit des Bogens auf Auswärtsbewegungen verringert wird.Further
Purposes can
through a spilled arch bridge in prefabricated parts
and in-situ concrete can be achieved. The overcrowded arch bridge can
be energetically and effectively biased, or
the bow ends are arranged so that the bending moments due to
Burden be absorbed economically and effectively and the
Sensitivity of the bow is reduced to outward movements.
Die
in den 15–31 enthaltene
Art überschütteter Bogenbrücken kann
in Verbindung mit der in den 1–14 dargestellten
und erläuterten
Technologie verwendet werden, damit zusätzliche Vorteile jeder der
beiden Technologien verwirklicht werden können.The in the 15 - 31 Type of sprayed arch bridges can be used in conjunction with in the 1 - 14 used and illustrated technology can be used to additional benefits of each of the two technologies can be realized.
Die überschüttete Komposit-Bogenkonstruktion,
enthalten in den 15–31 der
vorliegenden Erfindung, verwirklicht dergestalt Vorteile sowohl der
Fertigteilbauweise wie auch der Ortbetonbauweise und verringert – oder eliminiert
sogar – viele
Nachteile reiner Fertigteil- oder Ortbetonbauweisen. Zusätzliche
Vorteile ergeben sich wegen der Komposit-Konstruktion der vorliegenden Erfindung,
eingeschlossen die Möglichkeit,
das Bauwerk effizient abzudichten und mit Fugenabdichtungen zu versehen.The showered composite arch construction, contained in the 15 - 31 In accordance with the present invention, advantages of both precast and in-situ constructions are realized, and many of the disadvantages of pure precast or in-situ constructions are reduced or even eliminated. Additional advantages arise because of the composite construction of the present invention, including the ability to efficiently seal and seal the structure.
Die überschüttete Brücke und
Teile davon, dargestellt in den 15–31 der
vorliegenden Erfindung, machen solche Bauwerke einfach für den Transport,
die Handhabung und die Montage und gleichzeitig stabil und wasserdicht.The overgrown bridge and parts thereof, shown in the 15 - 31 In accordance with the present invention, such structures make them easy to transport, handle and assemble while being stable and waterproof.
Weitere
Ziele werden durch Methoden (vgl. 32–51)
für die
Ausbildung eines Bogensystems (dargestellt in 1–14)
dadurch erreicht, dass die Bogenfertigteile in ihrer definitiven
Stellung (d.h. wie im Bauwerk) vollständig vorgefertigt gelagert
und transportiert werden. Dabei bedeutet „vollständig vorgefertigt", dass, mit Ausnahme
des Einsatzes von Ortbeton in den Bogengründungen und fallweise in den
Scheitelfugen, das ganze Bogenteil vorgefertigt wird. Die Bogenfertigteile
werden auf den Gründungsblöcken derart
aufgelagert, dass die Bogenauflagerkräfte durch die Gründungsböcke so verteilt
werden, wie dies in den Darstellungen der 1–14 erläutert wird.Further goals are achieved by methods (cf. 32 - 51 ) for the formation of an arch system (shown in 1 - 14 ) achieved in that the curved panels in their final position (ie as in the building) are stored and transported completely prefabricated. In this case, "fully prefabricated" means that, with the exception of the use of in-situ concrete in the sheet foundations and occasionally in the crest joints, the entire arched part is prefabricated on the foundation blocks such that the sheet support forces are distributed by the foundation blocks as this in the representations of 1 - 14 is explained.
Die
Schalung ist sehr einfach, und es sind normalerweise keine Konterschalungen
erforderlich. Zudem fällt
das Drehen der Fertigteile in der Luft am Kran weg.The
Formwork is very simple, and it is usually not counter-formwork
required. In addition, falls
turning the precast parts in the air at the crane.
Die
Bogenfertigteile können
vorgespannt werden, durch Vorverformung entweder während des Transports
vom Wagen bis zum Einbauort, oder anderswie. Die Vorspannung gleicht
den Einfluss möglicher
Auswärtsverschiebungen
der Widerlager (Gründungsblöcke) ganz
oder teilweise aus. Die Fertigteile werden in ihrer vorverformten
Gestalt verlegt und erreichen die Sollage, wenn sie überschüttet sind.The
Bow finished parts can
be preloaded by pre-deformation either during transport
from the car to the installation site, or otherwise. The bias is equal
the influence of possible
Away shifts
the abutment (foundation blocks) whole
or partially off. The finished parts are in their pre-formed
Misplaced and reach the desired position when they are showered.
Die
Breite der Bogenfertigteile mag durch geometrische Transport-Einschränkungen
und das Gewicht begrenzt sein. Die liegende oder definitive Lage/Stellung
der Elemente hat verschiedene Vorteile gegenüber der stehender Lage (oder
Seitenlage), eingeschlossen die Vorteile verbunden mit längeren Elementen.
Für flache
Bögen gemäss vorliegender Erfindung
können
längere
Elemente (sogar mit angebauter Bogengründung) transportiert werden
als mit anderen Bogengeometrien.The
Width of the curved panels may be due to geometric transport restrictions
and the weight will be limited. The horizontal or definite position
The elements have various advantages over the standing position (or
Lateral position), including the advantages associated with longer elements.
For flat
Bows according to the present invention
can
longer
Elements (even with attached bow foundation) are transported
as with other arc geometries.
Es
wird hier vermerkt, dass die hier dargestellten Methoden (z. B. 32–51)
auf schiefe Bogenbauwerke und auch auf Spannweiten, die keine Lösungen mit
nur einem Fertigteil gestatten, sondern für die Verbindung beider Hälften einer
Scheitelfuge bedürfen,
anwendbar sind.It is noted here that the methods presented here (eg. 32 - 51 ) on inclined arch structures and on spans, which do not allow solutions with only one precast, but for the connection of both halves of a vertex require.
Die
Erfindung kann in verschiedener Art und Weise eingesetzt werden,
und eine Anzahl bevorzugter Beispiele von Realisierungen wird nun
mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben – Figuren, in
welchen:The
Invention can be used in various ways,
and a number of preferred examples of implementations will now be
with reference to the accompanying figures - Figures, in
which:
1A und 1B Querschnitte
herkömmlicher
Systeme darstellen. 1A and 1B Represent cross sections of conventional systems.
1C die
bei überschütteten Bögen, wie sie
herkömmlichen
Systemen eigen sind, auftretenden Kräfte darstellt. 1C which represents overflowed arches, as they are common to conventional systems occurring forces.
2 den
typischen Querschnitt für
die grundlegende Realisierungsart der vorliegenden Erfindung, die
Verwendung eines flachen, auf Gründungsblöcken aufliegenden
Bogens, darstellt. 2 the typical cross-section for the basic implementation of the present invention, the use of a flat, resting on foundation blocks bow represents.
3 den
typischen Querschnitt für
die grundlegende Realisierungsart der vorliegenden Erfindung durch
Verwendung eines durchgehenden, auf Gründungsblöcken abgestützten Rahmens darstellt, wobei
der Bogen und die Seitenwände
aus ein und dem selben Stück
bestehen und durchgehend sind, darstellt. Dabei zeigt das Beispiel
eine abgetreppte äussere
Bogenfläche. 3 FIG. 12 illustrates the typical cross-section for the basic implementation of the present invention through the use of a continuous frame supported on foundation blocks, where the arch and sidewalls consist of one and the same piece and are continuous. The example shows a stepped outer arch surface.
4 den
typischen Querschnitt für
die grundlegende Realisierungsart der vorliegenden Erfindung durch
Verwendung eines durchgehenden, auf Gründungsblöcke abgestützten Rahmens, in welchem der
Bogen und die Seitenwände
aus ein und dem selben Stück
bestehen und durchgehend sind, darstellt. Dabei zeigt das Beispiel
eine vorspringende Ecke. 4 the typical cross section for the basic realization of the present invention by using a continuous, supported on foundation blocks frame in which the arc and the side walls consist of one and the same piece and are continuous. The example shows a protruding corner.
5 ein
Flussdiagramm für
eine Deckelbauweise der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 FIG. 3 illustrates a flow chart for a lid construction of the present invention. FIG.
6 ein
System, hergestellt mit der Deckelbauweise, zeigt. 6 a system made with the lid construction shows.
7 ein
Flussdiagramm des gesamten Ablaufs der Herstellung eines Bogensystems
gemäss vorliegender
Erfindung zeigt. 7 a flow chart of the entire process of manufacturing an arch system according to the present invention shows.
8 eine
Draufsicht einer anderen Art der vorliegenden Erfindung ist, wo
das ganze System einen Dom mit einer (im Grundriss) gebogenen Seitenwand
darstellt. 8th Fig. 10 is a plan view of another type of the present invention where the whole system represents a dome with a side wall bent (in plan).
9 eine
Mehrfachbogen-Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 shows a multiple arc embodiment of the present invention.
10 die Anwendung vorliegender Erfindung
bei einer schiefen Brücke
zeigt. 10 shows the application of the present invention in a leaning bridge.
11 die vorliegende Erfindung mit einem schräg abgeschnittenen
Bauwerksende im Einklang mit einer Dammböschung darstellt. 11 the present invention with an obliquely cut building end in accordance with a dam embankment represents.
12 eine
Methode gemäss
vorliegender Erfindung für
die Vorspannung des Bogenbauwerks zeigt. 12 shows a method according to the present invention for the bias of the arch structure.
13 eine
Methode zur Herstellung verschiedener unterschiedlicher Spannweiten
durch Abschalen innerhalb derselben Schalung zeigt. 13 shows a method for producing various different spans by peeling within the same formwork.
14 eine
Methode zur Herstellung verschiedener unterschiedlicher Bogenspannweiten
mit der gleichen Schalung durch Anfügen von Verlängerungen
an die Schalung zeigt. 14 shows a method for producing different different span spans with the same formwork by adding extensions to the formwork.
15 ein überschüttetes Bogenbauwerk wie
in den 1–14 zeigt. 15 a larded bow building as in the 1 - 14 shows.
16 einen
Vertikalschnitt einer überschütteten Komposit-Bogenkonstruktion
gemäss
vorliegender Erfindung darstellt. 16 a vertical section of a showered composite arch construction according to the present invention.
17 ein
Detail eines Längschnitts
A-A aus 16 zeigt. 17 a detail of a longitudinal section AA 16 shows.
18 ein
Detail B von 17 zeigt. 18 a detail B of 17 shows.
19 einen
Vertikalschnitt eines überschütteten Bogenbauwerks
mit den Bogengründungen
zeigt. 19 a vertical section of an over Pouring bow building with the bow foundations pointing.
20 eine
Ausbildung des Auflagers des Bogens auf die Bogengründung im
Detail zeigt. 20 an education of the support of the bow on the sheet foundation in detail shows.
21 die
herkömmliche
Art der Bogenauflagerung zeigt. 21 the conventional type of Bogenauflagerung shows.
22 die
Momentenverteilung mit einem herkömmlichen Bogenauflager gemäss 21 zeigt. 22 the torque distribution with a conventional Bogenauflager according 21 shows.
23 die
exzentrische Bogenauflagerung gemäss Erläuterung der vorliegenden Erfindung
darstellt. 23 the eccentric Bogenauflagerung according to explanation of the present invention represents.
24 das
durch die Exzentrizität
des Bogenauflagerung bewirkte Moment zeigt. 24 shows the moment caused by the eccentricity of Bogenauflagerung.
25 eine
Darstellung der resultierenden Momentenverteilung für eine bestimmte
Bogenend-Ausbildung (wie in 23) zeigt. 25 a representation of the resulting torque distribution for a particular Bogenend training (as in 23 ) shows.
26 ein
Diagramm der Momenten-Optimierung durch das Vorspannen des Bogens
zeigt. 26 shows a diagram of the moment optimization by biasing the bow.
27 ein
Diagramm der Momentenverteilung bei einen Bogen mit herkömmlicher
Auflagerung zeigt. 27 shows a diagram of the torque distribution in a bow with conventional Auflagerung.
28 ein
Diagramm mit der Einwirkung einer Vorspannung des Bogens zeigt. 28 shows a diagram with the action of a bias of the bow.
29 die
resultierende Momentenverteilung für einen vorgespannten Bogen
zeigt. 29 shows the resulting moment distribution for a prestressed arc.
30 ein
Detail aus 19 mit Lagern zwischen dem Bogenende
und der Bogengründung, durch
welche der Bogen vorgespannt wird, zeigt. 30 a detail from 19 with bearings between the end of the sheet and the sheet foundation through which the sheet is biased shows.
31 die
Darstellung eines Zugbandes zur Vorspannung des Bogens zeigt. 31 the representation of a tension band for biasing the sheet shows.
32 einen
Schnitt durch ein fertiggestelltes Bogenbauwerk gemäss 1 bis 14, so
wie in der vorliegenden Darstellung erläutert, zeigt. 32 a section through a finished arch structure according 1 to 14 , as explained in the present description, shows.
33a einen Grundriss eines schiefen Systems zeigt,
wie es gemäss
der Erläuterung
in vorliegender Darstellung ausgebildet werden kann. 33a shows a plan of a lean system, as it can be formed according to the explanation in the present presentation.
33b einen Grundriss eines Systems mit einem gekrümmten Verlauf,
wie er gemäss
vorliegender Erläuterung
erstellt werden kann, darstellt. 33b a plan of a system with a curved course, as it can be created according to the present explanation represents.
33c einen Grundriss eines Systems mit einem unregelmässigen Verlauf,
wie er gemäss
vorliegender Erläuterung
erstellt werden kann, darstellt. 33c a plan of a system with an irregular course, as it can be created according to the present explanation represents.
34a einen Grundriss mit einem gekrümmten Verlauf,
gezeigt mit den aneinander liegenden Bogenfertigteilen, wie er gemäss vorliegender
Erläuterung
erstellt werden kann, darstellt. 34a a floor plan with a curved course, shown with the adjacent curved precast elements, as it can be created according to the present explanation represents.
34b einen Grundriss eines schiefen Systems, wie
er gemäss
vorliegender Erläuterung
erstellt werden kann, darstellt. 34b a plan of a leaning system, as it can be created according to the present explanation represents.
34c einen Grundriss eines herkömmlichen Systems, mit aneinanderliegenden
Bogenfertigteilen, wie er gemäss
vorliegender Erläuterung
erstellt werden kann, darstellt. 34c a floor plan of a conventional system, with adjacent curved precast elements, as it can be created according to the present explanation represents.
35 einen
Grundriss einer Schalung, in welcher Bogenfertigteile in der definierten
Lage, gemäss
den Erläuterungen
der vorliegenden Darstellung, hergestellt werden können, zeigt. 35 a floor plan of a formwork in which curved panels can be made in the defined position, according to the explanations of the present presentation, shows.
36 einen
Vertikalschnitt der Schalung von 35 darstellt. 36 a vertical section of the formwork of 35 represents.
37a ein Bogenfertigteil, hergestellt in definitiver
Lage, während
des Einbauvorgangs zeigt. 37a a prefabricated sheet, produced in a definite position, during the installation process shows.
37b eine Draufsicht auf das Bogenelement während des
Einbauvorgangs zeigt. 37b a top view of the sheet member during the installation process shows.
38 ein
Bogenfertigteil mit einem Vorspannmittel zeigt. 38 shows a curved precast with a biasing means.
39 einen
Vertikalschnitt durch ein Bogenfertigteil zeigt, in welchem Löcher angeordnet sind,
um Verbindungselemente wie Dübel
oder ähnliches
einzuführen. 39 shows a vertical section through a precast part in which holes are arranged to introduce fasteners such as dowels or the like.
40 und 40a ein Verbindungselement in einem Loch eines
Betonfertigteils zeigen. 40 and 40a show a fastener in a hole of a precast concrete part.
41 eine
Draufsicht auf eine Anzahl von nebeneinander liegenden Bogenfertigteilen
zeigt. 41 a plan view of a number of adjacent curved panels shows.
42 ein
Verbindungselement zwischen benachbarten Bogenfertigteilen zeigt. 42 shows a connecting element between adjacent curved panels.
43 einen
Längsschnitt
durch ein fertiggestelltes Bogensystem zeigt, in welchen die Bogenfertigteile
miteinander verbunden sind, gemäss
den vorliegenden Erläuterungen. 43 a longitudinal section through a finished sheet system shows, in which the curved panels are connected to each other, according to the present explanations.
44 ein
Detail einer Verbindung zwischen zwei benachbarten Bogenfertigteilen
eines fertiggestellten Bogensystems zeigt, gemäss den vorliegenden Erläuterungen. 44 shows a detail of a connection between two adjacent precast sheets of a finished sheet system, according to the present explanation.
45 ein
Detail einer anderen Ausbildung der Verbindung zwischen zwei benachbarten
Bogenfertigteilen zeigt, gemäss
den vorliegenden Erläuterungen. 45 shows a detail of another embodiment of the connection between two adjacent curved panels, according to the present explanations.
46 einen
Vertikalschnitt (Querschnitt) eines Bogensystems zeigt, und zwar
während
der Montage des Systems, gemäss
den vorliegenden Erläuterungen. 46 a vertical section (cross section) egg A bow system shows, during assembly of the system, according to the present explanations.
47 ein
Detail eines Bogenendes und einen Teil eines Gründungsblocks zeigt, und zwar
während
der Montage des Systems, gemäss
den vorliegenden Erläuterungen. 47 shows a detail of an arc end and a part of a foundation block, during assembly of the system, according to the present explanations.
48 ein
Detail eines Bogenendes und einen Teil eines Gründungsblocks zeigt, und zwar
während
der Montage des Systems, gemäss
den vorliegenden Erläuterungen. 48 shows a detail of an arc end and a part of a foundation block, during assembly of the system, according to the present explanations.
49 ein
Detail der Ausbildung eines Bogenfertigteils und dessen Bogengründung zeigt,
wie es die Darstellung der vorliegenden Erfindung enthält. 49 shows a detail of the formation of a curved component and its arc foundation, as it contains the representation of the present invention.
50 ein
weiteres Detail der Ausbildung eines Bogenfertigteils und dessen
Bogengründung zeigt,
wie es die Darstellung der vorliegenden Erfindung enthält. 50 shows a further detail of the formation of a curved precast and its arc foundation, as it contains the representation of the present invention.
51 ein
weiteres Detail der Ausbildung eines Bogenfertigteils und dessen
Bogengründung zeigt,
wie es die Darstellung der vorliegenden Erfindung enthält. 51 shows a further detail of the formation of a curved precast and its arc foundation, as it contains the representation of the present invention.
Weitere
Ziele, Charakteristika und Vorzüge der
Erfindung werden ersichtlich aus dem Studium der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung und der beiliegenden Figuren.Further
Objectives, characteristics and advantages of the
The invention will be apparent from the study of the following detailed
Description and attached figures.
Erster AspektFirst aspect
Mit
Bezug auf einen ersten Aspekt der Erfindung, der hier im Hinblick
auf die 1 bis 14 diskutiert
wird, und im Sinne der Erläuterung
der vorliegenden Darstellung, enthält die vorliegende Erfindung
statt einer einzigen Bogengründung
(welche in Stahlbeton ausgeführt
sein mag) zur Verteilung der horizontalen und vertikalen Auflagerkräfte eine schmale
Bogengründung
am Bogenende plus einen grossen Gründungsblock, auf dem die (schmale)
Bogengründung
aufliegt. Dadurch werden die Auflagerkräfte zweistufig verteilt, was
wirksamer und weniger aufwendig ist als bei herkömmlichen Systemen. Der Gründungsblock
der vorliegenden Erfindung weist zwar ein grösseres Volumen auf, ist aber
dennoch relativ billig, weil die Bauwerkshinterfüllung ohnehin verdichtet werden
muss und weil bei der vorliegenden Erfindung lediglich verfestigende
Zusätze
beigefügt
werden müssen.
Die vorliegende Erfindung kann schlechtes Bodenmaterial – das sonst
für die
Hinterfüllung
einer normalen Brücke
ungeeignet wäre – deshalb
verwenden, weil es durch verfestigenden Zusätze zu einem soliden Gründungsblock
gemacht wird. Der Bogen des vorliegenden Systems berührt diesen
Gründungsblock über die
Bogengründungen, dergestalt,
dass alle oder mindestens der grösste
Teil der Bogenauflagerkräfte
auf den Gründungsblock übertragen
werden. In der praktischen Anwendung werden dadurch die Kräfte auf
die Seitenwand und deren Gründung
verringert oder eliminiert, wodurch entsprechende Vorteile entstehen.
In den meisten Fällen
sind die Seitenwände
mit den Gründungsblöcken verbunden
und dadurch durch diese gehalten. Die grossen Abmessungen des Gründungsblocks
im Verein mit dessen Gewicht gestaltet eine so vorteilhafte Kraftverteilung,
dass die (horizontalen) Auswärtsverschiebungen
der Bogenenden minimiert werden, und zwar auch dann auf wirtschaftliche
Art und Weise, wenn unter dem Gründungsblock
relativ weiches Material vorhanden ist. Dieses Merkmal der Erfindung
bietet besondere Vorteile bei einem relativ flachen Bogen. Flache
Bögen werden
im Zusammenhang mit breiten Lichtraumprofilen, bei einem Minimum
an verlorener Höhe
(1A und 1B sowie 2),
verwendet.With reference to a first aspect of the invention, which is here in view of 1 to 14 and for purposes of explanation of the present disclosure, instead of a single sheet foundation (which may be in reinforced concrete) for distributing the horizontal and vertical support forces, the present invention includes a narrow sheet foundation at the sheet end plus a large foundation block on which the (narrow ) Sheet foundation rests. As a result, the bearing forces are distributed in two stages, which is more effective and less expensive than conventional systems. Although the foundation block of the present invention has a larger volume, but is still relatively cheap, because the building backfilling must be compressed anyway and because in the present invention only solidifying additives must be added. The present invention can use poor soil material - which would otherwise be unsuitable for the backfill of a normal bridge - because it is made solidifying additions to a solid foundation block. The arch of the present system contacts this foundation block via the sheet foundations, such that all or at least most of the sheet support forces are transferred to the foundation block. In practice, this reduces or eliminates the forces on the sidewall and its foundation, thereby providing benefits. In most cases, the side walls are connected to and thus held by the foundation blocks. The large dimensions of the foundation block combined with its weight make such an advantageous distribution of force that the (horizontal) outward displacements of the ends of the arches are minimized, even economically, if relatively soft material is present under the foundation block. This feature of the invention offers particular advantages in a relatively flat arc. Flat arches are used in conjunction with wide clearances, with a minimum of lost height ( 1A and 1B such as 2 ).
Mit
Bezug auf 2 ist ersichtlich, dass das gesamte überschüttete Bogenbauwerk 10 (welches auch
einfach als Bogenbauwerk bezeichnet wird) und die Bauweise der vorliegenden
Erfindung einen Bogen 12 (welcher auch als Bogenelement
bezeichnet wird) umfasst, welcher das Dach eines Hohlraums 14 innerhalb
eines mit Boden aufgefüllten Raumes
bildet. Unter dem Bogen 12 halten die Wände 16 und 18 (welche
auch als Seitenwände
oder Stützwände bezeichnet
werden) die Bodenhinterfüllung 20 oder
die Aushubränder 22 und 24 des
anstehenden Bodens, auf beiden Seiten des Hohlraums 14 zurück. Der
Bogen und die Stützwände können miteinander
baulich verbunden sein oder nicht. Die Anwendung vorliegender Erfindung
gestattet es, den Bogen und die Wände unabhängig voneinander, in verschiedenen
Bauphasen, zu erstellen, Der Zweck und die Gestalt des Bogens, der
Stützwände und
der Gründung
dieser beiden Schlüsselelemente
des überschütteten Bauwerks
wird aus der Erläuterung der
vorliegenden Darstellung ersichtlich. Bauwerk 10 kann sich
zwischen der ersten ausgewählten
Ebene 30 (welche der Boden eines Hohlraums oder die tiefer
liegende Wegebene sein kann und welche auch die Ebene 32 umfassen
kann) und einer zweiten ausgewählten
Ebene 34 (welche das Dach eines Hohlraums oder eine obere
Wegebene sein kann) befinden.Regarding 2 it can be seen that the entire overgrown arched structure 10 (which is also referred to simply as a sheet structure) and the construction of the present invention a bow 12 (which is also referred to as an arch element) comprising the roof of a cavity 14 forms within a floor filled space. Under the arch 12 keep the walls 16 and 18 (which are also referred to as side walls or retaining walls) the bottom backfill 20 or the excavation edges 22 and 24 of the pending floor, on both sides of the cavity 14 back. The bow and the supporting walls may be structurally connected to each other or not. The purpose of the present invention is to make the arch and walls independent of each other at different stages of construction. The purpose and shape of the arch, the supporting walls and the foundation of these two key elements of the overburden will be apparent from the discussion of the present disclosure. building 10 can be between the first selected level 30 (which may be the floor of a cavity or the lower level of the floor, and which may be the level 32 may include) and a second selected level 34 (which may be the roof of a cavity or upper deck).
Der
Bogen besteht aus Stahlbeton oder unbewehrtem Beton und kann als
Bogenfertigteil oder in Ortbeton hergestellt werden.Of the
Arch is made of reinforced concrete or unreinforced concrete and can as
Precast sheet or in-situ concrete.
Der
Bogen ist über
Bogengründungen
(48, 50) und Gründungsblöcke 40 und 42 auf
der Hinterfüllung 20 oder
auf gewachsenem Boden (die Oberfläche des vorhandenen Baugrundes,
ausgehoben bis dorthin) gegründet.
Die Gründungsblöcke 40 und 42 werden
beide hinter den entsprechenden Seitenwänden 16 und 18 des überschütteten Bogenbauwerks
erstellt. Die Bogengründungen 48 und 50,
hergestellt in Beton oder Stahlbeton, liegen zwischen den Enden
des Bogens 12 und den Gründungsblöcken, damit die Auflagerkräfte, wie
durch die Pfeile 54 angegeben, über eine breite Fläche verteilt
werden, wodurch die Festigkeits- und Steifigkeits-Anforderungen
an das verfestigte Material reduziert werden. Wie aus den Figuren,
besonders 2, ersichtlich, sind die Kräfte 54 der
Bogenenden radial gerichtet. Wie aus 2 ersichtlich,
ist der Kontakt zwischen den Bogenenden des Bogen 12 und
den Gründungsblöcken so
angeordnet, dass die Auflagerkräfte
an den Bogenenden über
die Bogengründungen auf
die Gründungsblöcke übertragen
werden. Demgemäss
stützen
die Seitenwände
das Bogenbauwerk in keiner erhebliche Weise, mindestens nicht in
horizontaler Richtung. Tatsächlich,
wie 2 zeigt, darf man feststellen, dass die Enden
des Bogens 12 von den oberen Enden 55 der Seitenwände einen
Abstand aufweisen, dass alle oder wenigstens der grösste Teil
der Bogenend-Kräfte
auf die Gründungsblöcke übertragen
werden. Die Gründungsblöcke enthalten
verfestigtes Bodenmaterial mit genügender Steifigkeit und Festigkeit,
dass die Bogenauflagerkräfte
durch den Gründungsblock
auf das anliegende Bodenmaterial übertragen werden. Damit ermöglicht das
System gemäss
vorliegender Erfindung die Erfüllung
dieser Zwecke mit einem Bauteil, weil die Gründungsblöcke sowohl die Seitenwände des
Bauwerks halten wie auch die Gründung
des Bogenbauwerks darstellen und zudem die ganze Hinterfüllung oder
einen Teil davon ausmachen.The arch is about bow foundations ( 48 . 50 ) and foundation blocks 40 and 42 on the backfill 20 or based on grown soil (the surface of existing subsoil, excavated up to there). The foundation blocks 40 and 42 Both are behind the appropriate pages walls 16 and 18 created the overgrown arch building. The sheet foundations 48 and 50 , made in concrete or reinforced concrete, lie between the ends of the arch 12 and the foundation blocks, so that the bearing forces, as indicated by the arrows 54 be distributed over a wide area, whereby the strength and stiffness requirements are reduced to the solidified material. As from the figures, especially 2 , obviously, are the forces 54 the bow ends directed radially. How out 2 As can be seen, the contact between the bow ends of the bow 12 and the foundation blocks are arranged so that the support forces are transmitted at the sheet ends on the arc foundations on the foundation blocks. Accordingly, the side walls do not support the arch structure in any significant way, at least not in the horizontal direction. Actually, how 2 shows, one may notice that the ends of the bow 12 from the upper ends 55 the side walls have a distance that all or at least most of the Bogenend forces are transmitted to the foundation blocks. The foundation blocks contain consolidated soil material with sufficient rigidity and rigidity that the sheet support forces are transmitted through the foundation block to the adjacent soil material. Thus, the system according to the present invention enables the fulfillment of these purposes with a component, because the foundation blocks both hold the side walls of the structure as well as constitute the founding of the arch structure and also make up the whole backfill or a part thereof.
Wie
mit Pfeilen 56 in 2 angegeben,
verteilen die Gründungsblöcke die
konzentrierten Auflagerkräfte
an den Bogenenden auf eine genügend grosse
Hinterfüll-Fläche, sodass
die Bodenpressungen auf den Baugrund (auf welchen die Bogenlasten abgetragen
werden) keine unannehmbaren Verschiebungen, besonders in horizontaler
Richtung, verursachen. Als Materialien, die für die Schaffung der Gründungsblöcke 40 und 42 eingesetzt
werden können,
kommen zementverfestigtes Bodenmaterial, erhärtetes Flüssig-Füllmaterial, Flüssigfüllmaterial mit
geringem Raumgewicht, durch Hochdruck an Ort injizierter Boden oder
andere dergestalt hergestellte oder behandelte Materialien in Frage.As with arrows 56 in 2 As stated, the foundation blocks distribute the concentrated bearing forces at the ends of the sheet to a sufficiently large backfill area so that the soil pressures on the ground (on which the sheet loads are removed) will not cause unacceptable shifts, especially in the horizontal direction. As materials necessary for the creation of foundation blocks 40 and 42 can be used, come cement-hardened soil material, hardened liquid filling material, liquid filling material with low density, by high-pressure in-situ injected soil or other materials prepared or treated in this way in question.
Diese
Materialien haben eine Festigkeit und Steifigkeit, die höher als
diejenige normalen Bodens, aber beträchtlich tiefer als diejenige
normalen Betons ist. Deshalb können
die Gründungsblöcke 40 und 42 wesentlich
kostengünstiger
als in normalem Beton hergestellt werden. Oft kann Bodenmaterial,
das sich für
Brückenhinterfüllungen
nicht eignet, für
die Herstellung von Gründungsblöcken verwendet
werden, weil es mit Zement, Kalk oder anderen Zusätzen behandelt
wird. Zudem kann Material, welches aus Umweltgründen in besonderen Deponien
gelagert werden müsste,
verwendet werden, weil es wegen seiner Behandlung mit Zement nicht
mehr umweltkritisch oder -gefährlich
ist.These materials have a strength and rigidity higher than that of normal soil but considerably lower than that of normal concrete. Therefore, the foundation blocks 40 and 42 much cheaper than being produced in normal concrete. Often, soil material that is not suitable for bridge backfill can be used to make foundation blocks because it is treated with cement, lime or other additives. In addition, material that would have to be stored for environmental reasons in special landfills can be used because it is no longer environmentally critical or dangerous because of its treatment with cement.
Die
Wände 16 und 18 können unabhängig von
und vor dem Bogen 12 erstellt und primär für den Zweck, die Hinterfüllung an
der Aussenseite des Bauwerks abzustützen, ausgelegt werden; oder
als Fortsetzung des Betonbogens in Einheit mit demselben, wie angedeutet
mit dem System 10' in 3 oder
System 10'' in 4.The walls 16 and 18 can be independent of and in front of the bow 12 designed and designed primarily for the purpose of supporting the backfill on the outside of the structure; or as a continuation of the concrete arc in unit with it, as indicated by the system 10 ' in 3 or system 10 '' in 4 ,
Unabhängig erstellte
Seitenwände
können bewehrte
Erdwände
mit Fertigteilen oder irgend eine andere Art von Stützwand,
eingeschlossen Spundwände,
Bohrpfähle
oder eine im Aushub erstellte, vorgefertigte oder Spritzbetonwand,
mit oder ohne Nägel/Anker,
sein. Da die ganze oder der grösste
Teil der Bogenstützkraft
auf die Gründungsblöcke gerichtet
ist, können
die Wandgründungen 57 und 58 sehr schmal
dimensioniert werden, verglichen mit den Wandgründungen F1 und F2, oder sie
können
komplett weggelassen werden.Independently made sidewalls may be precast earthwork or any other type of retaining wall, including sheet piles, bored piles or excavated, prefabricated or shotcrete walls, with or without nails / anchors. Since all or most of the arch support force is directed to the foundation blocks, the wall foundations 57 and 58 can be dimensioned very narrow, compared with the wall foundations F1 and F2, or they can be completely omitted.
Wie
aus dem Vergleich der 1C und 2C ersichtlich,
hat das System der vorliegenden Erfindung verschiedene Vorteile über herkömmliche
Systeme. Dadurch, dass die Gründungsblöcke hinter
der Wand oder den Wänden
platziert werden, ergeben sich eine Anzahl von Vorteilen mit dem
System der vorliegenden Erfindung. Normale Gründungen hinter den Wänden, welche üblicherweise
bedeutsame Aushöbe
im Baugrund erfordern und welche aufwendig und umweltmässig nachteilig
sein können,
speziell im Fall von Flussbetten (entsprechende Gesetze verbieten
zum Teil das Arbeiten in Flussbetten), oder wenn umweltschädliches
Material zuerst beseitigt werden muss für den Bau der Gründung, können in wesentlichen
Masse verringert werden.As from the comparison of 1C and 2C As can be seen, the system of the present invention has several advantages over conventional systems. By placing the foundation blocks behind the wall or walls, there are a number of advantages with the system of the present invention. Normal foundations behind the walls, which usually require significant excavations in the subsoil and which can be costly and environmentally disadvantageous, especially in the case of riverbeds (laws prohibit partly working in riverbeds), or if environmentally harmful material must first be disposed of for construction the founding, can be substantially reduced.
Da
die Gründungsblöcke des
vorliegenden Systems hinter den Seitenwänden liegen, sind sie durch
Kolkprobleme weniger gefährdet
als Gründungen
von herkömmlichen
Systemen. Die Gründungsblöcke der
vorliegenden Erfindung sind einfacher, billiger und rascher in der
Erstellung als herkömmliche Gründungen.
Ein zusätzlicher
Vorteil ist, dass normale Aushubgeräte für ihre Erstellung verwendet
werden können
(statt spezialisierte Geräte
für das
Betonieren).There
the foundation blocks of the
are present behind the side walls, they are through
Kolkprobleme less endangered
as foundations
from conventional
Systems. The foundation blocks of the
present invention are simpler, cheaper and faster in the
Creation as conventional foundations.
An additional one
The advantage is that normal excavators are used for their creation
can be
(instead of specialized equipment
for the
Concrete).
Erdmaterial,
das sich für
die Hinterfüllung herkömmlicher
Systeme nicht eignet, kann für
das System der vorliegenden Erfindung geeignet gemacht werden, und
zwar sogar für
die verfestigten Hinterfüllzonen
(Gründungsblöcke), dadurch,
dass Zement, Kalk oder andere verfestigende Materialien oder Behandlungen
verwendet werden.soil material,
that stands for
the backfill of conventional
Systems not suitable for
the system of the present invention are made suitable, and
even for
the solidified backfill zones
(Foundation blocks), thereby,
that cement, lime or other solidifying materials or treatments
be used.
Die
Gründungsblöcke sind
unbewehrt (mit Ausnahme der allfälligen
Verankerungsmatten, hauptsächlich
Kunststoffanker in verschiedenen Formen der Erfindung) und deshalb
dauerhafter als herkömmliche
Systeme. Im Fall von Zement- oder Kalkbehandlungen werden die Gründungsblöcke mit
der Zeit sogar härter;
sie können
nicht schlechter werden.The foundation blocks are unbewehrt (with Exception of any anchoring mats, mainly plastic anchors in various forms of the invention) and therefore more durable than conventional systems. In the case of cement or lime treatments, the foundation blocks become even harder over time; they can not get worse.
Da
das System der vorliegenden Erfindung hauptsächlich Erdmaterial vom Ort
verwendet, hat das System der vorliegenden Erfindung mehrere ökologische
Vorteile, eingeschlossen die Vorteile geringerer Transportdistanzen
(weniger Luftverschmutzung) und der geringeren Benützung wertvoller
Kiesreserven. Es besteht sogar die Möglichkeit, die Wand mit umweltmässig bedenklichem
Material zu hinterfüllen,
da dieses in verschiedenen Fällen
ungefährlich
wird, wenn es mit Zement, Kalk oder anderen Zusätzen vermischt wird.There
the system of the present invention mainly earth material from the site
used, the system of the present invention has several ecological
Benefits, including the benefits of lower transport distances
(less air pollution) and less use more valuable
Gravel reserves. There is even the possibility of the wall with environmentally questionable
To backfill material,
because this in different cases
harmless
when mixed with cement, lime or other additives.
Im
weiteren erkennt man durch den Vergleich des Systems, dargestellt
in 2, mit dem System, dargestellt in 1B,
dass das System der vorliegenden Erfindung die verlorene Höhe LH reduziert
und dass damit das gleiche Lichtraumprofil wie bei herkömmlichen
Systemen erreicht wird.In the further one one recognizes by the comparison of the system, represented in 2 , with the system, presented in 1B in that the system of the present invention reduces the lost height LH and thus achieves the same clearance gauge profile as in conventional systems.
Es
gibt mehrere alternative Arten der vorliegenden Erfindung. Eine
Art der Erfindung ist diejenige, wo die obere Wegebene 36 (in 2)
mit der Oberfläche
des Bogens 12 zusammenfällt,
sodass die Erdüberfüllung, welche
bei den herkömmlichen Bögen normal
ist, wegfällt.
Wie oben erwähnt,
werden in den 3 und 4 zwei Formen
der Erfindung gezeigt, als Systeme 10' und 10''.
Dieser flache Bogen der Erfindung kann auf Gründungsblöcken, welche gleichzeitig zur
Stützung
der Seitenwände dienen,
ruhen, oder er kann einen durchgehenden Rahmen enthalten, der seitlich
durch Gründungsblöcke, wie
in 3 und 4 gezeigt, gestützt wird. 3 zeigt
das System 10',
welches die Stufen 60 in den oberen Seitenbereichen der
Konstruktion 12' enthält, sowie
Elemente 62 (Rohre und Ähnliches), welche
verwendet werden, um die Kontaktzone zwischen dem Bauwerk selbst
und dem Gründungsblock
zu vermörteln,
wodurch zusätzlich
der gute Kontakt und die gute Kraftübertragung von der Bogenkonstruktion 12' des Systems 10' auf die Gründungsblöcke 40' und 42' gesichert wird.
Die Kräfte des
Bogenbauwerks 12' werden
verteilt auf die Gründungsblöcke, wie
oben beschrieben und wie dargestellt durch die Pfeile 63. 4 zeigt
eine Ausbildung 10'' des flachen
Bogens unter Verwendung eines durchgehenden monolithischen Rahmens
in einem Stück,
wobei die hervorstehende Ecke 64 verwendet wird (statt
der abgetreppten Aussenseite des Bogenbauwerks 12'), um die Kraftübertragung
vom Bauwerk auf den Gründungsblock
sicher zu stellen. Um dafür
zu sorgen, dass eine sichere Verbindung zwischen dem Bogenbauwerk 12' und den Gründungsblöcken 40'' und 42'' besteht,
kann ein Kanal 65 definiert werden, durch jede hervorstehende
Ecke. Zement oder Beton oder Ähnliches
kann durch den Kanal 75 oder durch Rohre (wie in anderen
Arten der Erfindung) eingeführt
werden, um den direkten Kontakt zwischen der hervorstehenden Ecke 74 und
den Gründungsblöcken 40'' und 42'' zu
garantieren. Wie in den 2 und 3 dargestellt,
können
die Seitenwände
des Systems der vorliegenden Erfindung entweder eben sein und rechtwinklig
gegenüber
der Ebene 32 (enthalten in der ersten gewählten Ebene 30)
oder sie können
mit einem schiefen Winkel θ mit Bezug
auf die Ebene 32 gestaltet werden, wobei θ ein Winkel < 90° ist, wobei
die Seitenwände
sich gegeneinander neigen. Zudem, wie dargestellt in 4,
können
die Seitenwände
gekrümmt
sein in der Art wie dargestellt im Gebiet 68 mit Bezug
auf die Ebene 69, welche stehend ist im Vergleich zur Ebene 32.
In verschiedenen Fällen
kann die Ebene 69 senkrecht auf der Ebene 32 stehen.
In anderen Fällen,
wie unten erörtert
werden wird, wird die gekrümmte
Art der Seitenwand diese Seitenwände
zylindrisch machen.There are several alternative types of the present invention. One type of invention is the one where the upper level is 36 (in 2 ) with the surface of the bow 12 coincides, so that the earth trapping, which is normal in the conventional arcs eliminated. As mentioned above, in the 3 and 4 two forms of the invention are shown as systems 10 ' and 10 '' , This flat arch of the invention may rest on foundation blocks which simultaneously serve to support the side walls, or it may include a continuous frame extending laterally through foundation blocks as in Figs 3 and 4 shown is supported. 3 shows the system 10 ' which the stairs 60 in the upper side areas of the construction 12 ' contains, as well as elements 62 (Pipes and the like), which are used to mortar the contact zone between the building itself and the foundation block, which in addition the good contact and the good power transmission from the arch construction 12 ' of the system 10 ' on the foundation blocks 40 ' and 42 ' is secured. The forces of the arched structure 12 ' are distributed to the foundation blocks as described above and as indicated by the arrows 63 , 4 shows an education 10 '' flat arch using a continuous monolithic frame in one piece, with the protruding corner 64 is used (instead of the stepped outside of the arch structure 12 ' ) to ensure the transmission of power from the structure to the foundation block. To ensure that a secure connection between the arch structure 12 ' and the foundation blocks 40 '' and 42 '' there can be a channel 65 be defined by each protruding corner. Cement or concrete or the like can pass through the canal 75 or introduced through pipes (as in other types of the invention) to direct contact between the projecting corner 74 and the foundation blocks 40 '' and 42 '' to guarantee. As in the 2 and 3 As shown, the side walls of the system of the present invention may be either planar and perpendicular to the plane 32 (included in the first selected level 30 ) or they can be at an oblique angle θ with respect to the plane 32 where θ is an angle <90 °, with the sidewalls tilting against each other. In addition, as shown in 4 , the side walls may be curved in the manner as shown in the area 68 with respect to the plane 69 , which is standing compared to the plane 32 , In different cases, the level can be 69 perpendicular to the plane 32 stand. In other cases, as will be discussed below, the curved nature of the sidewall will render these sidewalls cylindrical.
Zudem
können
einige oder alle der Systeme der vorliegenden Erfindung Bewehrungen
RE im Bogen und in den Seitenwänden
enthalten, wie dargestellt in 2 und 4.
Die Gründungsblöcke als solche
sind unbewehrt mit Ausnahme der meistens in Kunststoff ausgebildeten
Anker, welche die bewehrten Erdwände
in die Hinterfüllung
zurückhalten
(im Falle, wo diese Art von Wandsystem verwendet wird).In addition, some or all of the systems of the present invention may include reinforcements RE in the arch and sidewalls as shown in FIG 2 and 4 , As such, the foundation blocks are unreinforced with the exception of the mostly plastic anchors which retain the reinforced earth walls in the backfill (in the case where this type of wall system is used).
Das
System der vorliegenden Erfindung kann auch im Zusammenhang mit
der Deckelbauweise verwendet werden. Wie dargestellt in 5,
umfasst eine Deckelbauweise der vorliegenden Erfindung:
die
Herstellung von Seitenwänden
durch den Einsatz von Spundwänden,
Rühlwänden, gerammten
oder gebohrten Pfählen,
Schlitzwänden
oder anderen Materialien in Schritt 70;
die Herstellung
der Gründungsblöcke aus
Boden in Schritt 72;
die Herstellung der Gründungsblöcke, direkt
anschliessend an eine der ausgewählten
Ebenen, in Schritt 74;
das Versetzen des Bogenelements
in einer Lage, derart dass sie benachbarte Gründungsblöcke überspannt und auf diesen Gründungsblöcken in
Schritt 46 aufgelegt wird;
das Überschütten des Bogenelementes mit
Bogen in Schritt 68 (wenn eine Bodenüberschüttung verlangt ist); und
die
Entfernung des Bodens zwischen den Seitenwänden in Schritt 80.The system of the present invention may also be used in conjunction with the lid construction. As shown in 5 includes a lid construction of the present invention:
the manufacture of side walls through the use of sheetpiles, skirts, rammed or drilled piles, diaphragm walls or other materials in step 70 ;
the production of foundation blocks from soil in step 72 ;
the production of the foundation blocks, immediately following one of the selected levels, in step 74 ;
placing the sheet member in one layer so as to span adjacent foundation blocks and on said foundation blocks in step 46 is launched;
the overflowing of the arch element with arch in step 68 (if a floor overflow is required); and
the removal of the soil between the sidewalls in step 80 ,
Das
Endprodukt dieser Methode wird in 6 als System 90 gezeigt.
Das System 90 enthält Seitenwände 92 und 94,
welche vorgängig
als Spundwände,
Rühlwände, gerammte
oder gebohrte Pfähle,
Schlitzwände
usw. erstellt worden sind, anschliessend werden die Fundationsblöcke 96 und 98 durch
Verfestigung von ausgehobenem Material oder durch oberflächennahe
Bodenverbesserung (wo möglich)
oder auch mit anderen Arten der Verfestigung verfestigt;
anschliessend
wird ein flacher Bogen 100 montiert oder erstellt, und
im
letzten Schritt wird der Bogen bis zur Höhe 104 aufgefüllt und
das Bodenmaterial 102 zwischen den Seitenwänden wird
entfernt.The end product of this method is in 6 as a system 90 shown. The system 90 contains side walls 92 and 94 , which were previously created as sheet pile walls, Rühlwände, rammed or drilled piles, slot walls, etc., then the foundation blocks 96 and 98 solidified by solidification of excavated material or by near-surface soil improvement (where possible) or other types of solidification;
then a flat bow is made 100 assembled or created, and
in the last step, the bow is up to the height 104 filled up and the soil material 102 between the side walls is removed.
Wo
es möglich
ist, wird diese Deckelbauweise ohne, dass zunächst die Seitenwände erstellt
werden, angewendet, und zwar, wenn die Aushubwände dadurch gesichert werden
können,
dass Spritzbeton und/oder Nägel
und Anker anschliessend oder laufend während des Aushubes unter dem
flachen Bogen eingebaut werden. Die Gründungsblöcke 96 und 98 können erstellt
werden durch Aushub und Ersatz mit Material, das mit Zement oder Ähnlichem
gemischt ist oder durch einen Verfestigungsvorgang von der Oberfläche aus
sowie durch oberflächennahe
Bodenmischverfahren oder durch Einpressen von Mörtel oder auf andere Art erfolgt.
Zudem können
die Seitenwände 92 und 94 als
Spundwände,
als Rühlwände, als
gerammte oder gebohrte Pfähle
oder als Schlitzwände
oder als Aushub, geschützt
mit Spritzbeton und Nägeln/Ankern
oder ähnlichen
Mitteln der Erstellung einer Stützwand,
die geeignet sind für
diese Anwendung, ausgeführt
werden. Wie in 6 dargestellt, stützen sich
die Bogenenden 106 und 108 der Bogen-Spannweite 100 über Bogengründungen
auf die Gründungsblöcke ab.
Wie dargestellt in 7, umfasst die vorliegende Erfindung eine
Methode zur Herstellung eines Bogensystems, welches folgende Schritte
umfasst:
Bestimmung einer ersten ausgewählten Ebene in Schritt 120;
Bestimmung
einer zweiten ausgewählten
Ebene über
der ersten ausgewählten
Ebene in Schritt 122;
Herstellung zweier Seitenwände (vertikal,
aufrechtstehend oder geneigt) zwischen der ersten und der zweiten
gewählten
Ebene in Schritt 124;
Erstellung von Gründungsblöcken nahe
an den Seitenwänden
in Schritt 126;
Erstellung eines Bogens über den
Seitenwänden
in Schritt 128;
Abstützung der Bogenenden gegen
die Gründungsblöcke in Schritt 130 (über der
Bogengründung);
und
Übertragung
der Bogenstützkräfte vom
Bogen auf die Gründungsblöcke in Schritt 132.Wherever possible, this lid construction is used without first constructing the sidewalls, namely, when the excavated walls can be secured by incorporating shotcrete and / or nails and anchors subsequently or continuously during excavation under the flat arch , The foundation blocks 96 and 98 may be created by excavating and replacing material that is mixed with cement or the like, or by a solidification process from the surface, or by near-surface soil mixing or by mortar or otherwise. In addition, the side walls 92 and 94 as sheet pile walls, as Rühlwände, as rammed or drilled piles or as diaphragm walls or excavated, protected with shotcrete and nails / anchors or similar means of creating a retaining wall, which are suitable for this application, running. As in 6 represented, the bow ends are supported 106 and 108 the bow span 100 over sheet foundations on the foundation blocks from. As shown in 7 The present invention comprises a method for the production of an arch system comprising the following steps:
Determine a first selected level in step 120 ;
Determining a second selected level above the first selected level in step 122 ;
Fabrication of two sidewalls (vertical, upright or inclined) between the first and second selected planes in step 124 ;
Creation of foundation blocks close to the sidewalls in step 126 ;
Create an arc over the sidewalls in step 128 ;
Supporting the bow ends against the foundation blocks in step 130 (over the sheet foundation); and
Transfer the sheet support forces from the sheet to the foundation blocks in step 132 ,
Die
Methode kann zudem einen Schritt 134 umfassen, in dem der
Bogen eine Spannweite grösser
als den Abstand der Seitenwände überspannt. Die
Methode kann weiter einen Schritt 136 umfassen, in welchem
das Bodenmaterial direkt hinter den Seitenwänden zu Gründungsblöcken verfestigt wird. Die Verfestigung
des Bodenmaterials kann auch in Schritt 138 erfolgen. Die
Methode kann im weiteren umfassen, dass die Seitenwände gegeneinander
geneigt werden (in einem Schritt 140) und sie kann auch
einschliessen, dass die Kräfte,
die vom Bogenbauwerk auf die Gründungsblöcke übertragen
werden, auf eine grössere
Fläche
als die Enden des Bogens in Schritt 142 verteilt werden.
Wie dargestellt in Schritt 144 kann der Schritt der Herstellung
der beiden Seitenwände
auch umfassen, dass diese an Ort und Stelle betoniert werden, oder,
wie in Schritt 146 dargestellt, den Schritt, dass der Bogen
selbst an Ort und Stelle betoniert wird. Der Schritt der Erstellung der
beide Seitenwände
kann die Vorfabrikation der Seitenwände in Schritt 148 und
den Schritt der Erstellung des Bogens als Fertigteil in Schritt 150 umfassen.
Die hier definierte Methode kann zudem umfassen, dass der Bogen
in Schritt 152 und die Seitenwände in Schritt 154 bewehrt
werden.The method can also be a step 134 include, in which the arc spans a span greater than the distance of the side walls. The method can go one step further 136 in which the soil material is solidified directly behind the sidewalls into foundation blocks. The solidification of the soil material can also be in step 138 respectively. The method may further include that the side walls are inclined towards each other (in one step 140 ) and it may also include that the forces transmitted from the arch structure to the foundation blocks are on a larger area than the ends of the arch in step 142 be distributed. As shown in step 144 For example, the step of making the two sidewalls may also include concreting them in place or, as in step 146 represented, the step that the sheet itself is concreted in place. The step of creating the both sidewalls may be the prefabrication of the sidewalls in step 148 and the step of creating the sheet as a finished part in step 150 include. The method defined here can also include that of the bow in step 152 and the side walls in step 154 be reinforced.
Die
bisherige Darstellung bezieht sich auf ein gerades Brückenbauwerk;
aber die oben erwähnten Methoden
können
auch auf im Grundriss gekrümmte oder
im Grundriss oder im Längsschnitt
eckig verlaufende Bauwerke angewendet werden, ohne dass dadurch
von der vorliegenden Darstellung abgewichen würde.The
previous illustration refers to a straight bridge structure;
but the methods mentioned above
can
also curved in on the floor plan or
in plan or in longitudinal section
angular structures can be applied without this
deviated from the present presentation.
Wie
oben dargestellt, kann die vorliegende Erfindung auch für ein Dom-Bauwerk
verwendet werden. Wie im Grundriss in 8 dargestellt,
umfasst ein System 10''' einen Dom 160, welcher
einem Bogen 12 entspricht und welcher dadurch einen leeren Raum überspannt.
Eine im Grundriss gekrümmte Seitenwand,
welche kreisförmig
oder elliptisch im Grundriss sein kann (zylindrisch), oder ähnlich,
dargestellt als Seitenwand 161, befindet sich unterhalb des
Doms 160. Eine Domgründung
und ein Gründungsblock 162 befinden
sich direkt anschliessend an die Domenden 164 des Domes 160 in
der Art wie oben beschrieben. Da der einige Unterschied zwischen
dem System 10''' und dem System 10 die Domform
des Systems 10''' ist, wird das System 10''' nicht
weiter erörtert.
Währenddem
eine kugelförmige Domform
erörtert
wurde, ist es für
Fachleute klar, dass eine gebogene Form der vorliegenden Erfindung
auch andere gebogene Formen, eingeschlossen die elliptische oder
andere Bogenformen, umfassen kann. Solche Bogenformen sollen im
Umfang der vorliegenden Darstellung auch enthalten sein.As stated above, the present invention can also be used for a dome structure. As in the floor plan in 8th shown comprises a system 10 ''' a Cathedral 160 which is a bow 12 corresponds and which thereby spans an empty space. A curved in plan floor side wall, which may be circular or elliptical in plan (cylindrical), or similar, shown as a side wall 161 , located below the cathedral 160 , A dome foundation and a foundation block 162 are located directly after the cathedral ends 164 of the cathedral 160 in the way described above. Because of some difference between the system 10 ''' and the system 10 the dome of the system 10 ''' is, the system becomes 10 ''' not discussed further. While a spherical mandrel has been discussed, it will be appreciated by those skilled in the art that a curved shape of the present invention may include other curved shapes, including elliptical or other arcuate shapes. Such arch forms should also be included within the scope of the present disclosure.
Die
Ausbildung der vorliegenden Erfindung als Dom hat den Vorteil, dass
die verfestigte Hinterfüllung
(Gründungsblock)
die Notwendigkeit von umlaufenden Spannkabeln am Bogenende des Doms wegen
der Steifigkeit des Gründungsblocks
ausschliesst.The
Forming the present invention as a dome has the advantage that
the solidified backfill
(Foundation block)
the need for circumferential tension cables at the bow end of the cathedral because of
the rigidity of the foundation block
excludes.
Die
vorliegende Darstellung umfasst nicht nur Brücken mit Wegebenen über und
unter ihnen, sondern auch jegliche Art von unterirdischem Raum, mit
einem oder mehreren Öffnungen
für den
Zugang und den Ausgang etc.The present presentation does not cover only bridges with walkways above and below them, but also any kind of underground space, with one or more openings for access and exit etc.
Weiter
kann das System der vorliegenden Erfindung verwendet werden im Zusammenhang
mit anderen Arten von Brücken
sowie einem Mehrfach-Bogenbauwerk 200, dargestellt in 9,
einem schiefen Bogenbauwerk 300, wie dargestellt in 10 und in der US Patent-Anmeldung mit der laufenden Nr.
09/520636 , welche am 03/07/2000 durch den
gleichen Erfinder angemeldet wurde und welche als überschüttete schiefe
Fertigteil-Brücke,
publiziert als US-B-6434892 ,
bezeichnet wurde. Ein Bogenbauwerk 400 gemäss 11 mit abgeschrägten Enden, wobei die Enden
des Bogenbauwerks in der gleichen Ebene geneigt sind wie die Böschungen
des Dammes, durch welchen das Bogenbauwerk hindurchfährt. Es
wird darauf hingewiesen, dass die Systeme 200, 300 und 400 alle
mit Bögen
ausgestattet sind, so wie die Bögen 202, 302 und 402,
welche sich auf die Gründungsblöcke 204, 304 und 404 in der
oben beschriebenen Art abstützen.
Im Falle eines Mehrfachbogen-Systems können Gründungsblöcke die Seitenwände ersetzen,
welche sonst zwischen benachbarten Bogenabschnitten eingesetzt würden, so
wie dargestellt durch die Gründungsblöcke 206. Die
Gründungsblöcke 304 und 404 können sich
bis ausserhalb der Längen
der Bogenelemente 302 und 402 erstrecken. Wie
in 10 dargestellt, hat die schiefe
Brücke 300 einen
schiefen Winkel α,
wobei α kleiner
als 90° ist.
Die Methoden der vorliegenden Erfindung können abgeändert werden, sodass sie auch die
oben dargestellten Bogenarten umfassen. Diese Änderungen werden in 7 dargestellt
durch die Definition eines schiefen Bogensystems in Schritt 700 und
eines Systems mit abgeschrägten
Enden in Schritt 800. Es wird hier auf die Darstellung
dieser Schritte verwiesen.Further, the system of the present invention may be used in conjunction with other types of bridges as well as a multiple arch structure 200 represented in 9 , a leaning arch construction 300 , as shown in 10 and in the US Patent Application Serial No. 09 / 520,636 which on the 03/07/2000 was filed by the same inventor and which as a larded oblique prefabricated bridge, published as US-B-6434892 , was designated. A bow building 400 according to 11 with bevelled ends, the ends of the arch structure being inclined in the same plane as the embankments of the dam through which the arch structure passes. It should be noted that the systems 200 . 300 and 400 all are equipped with bows, as are the bows 202 . 302 and 402 , which are based on the foundation blocks 204 . 304 and 404 support in the manner described above. In the case of a multiple arc system, foundation blocks may replace the sidewalls that would otherwise be inserted between adjacent arcuate sections as illustrated by the foundation blocks 206 , The foundation blocks 304 and 404 can be up to outside the lengths of the arch elements 302 and 402 extend. As in 10 portrayed, has the crooked bridge 300 an oblique angle α, where α is smaller than 90 °. The methods of the present invention may be modified to include the types of sheets illustrated above. These changes will be made in 7 represented by the definition of a slanted arc system in step 700 and a bevelled end system in step 800 , Reference is made here to the representation of these steps.
Der
Kontakt zwischen den Bogenkonstruktionen und den Gründungsblöcken in
den Systemen 200, 300 und 400 ist identisch
mit dem Kontakt zwischen den Bogenbauwerken und den Gründungsblöcken, wie
oben erörtert.
Dementsprechend wird dieser Kontakt nicht näher erörtert, sondern es wird auf die
obigen Darstellungen verwiesen.The contact between the arch structures and the foundation blocks in the systems 200 . 300 and 400 is identical to the contact between the arch structures and the foundation blocks, as discussed above. Accordingly, this contact is not discussed in detail, but reference is made to the above representations.
Weiterhin,
wie in 12 dargestellt, sind flache
(mit kleinem Bogenstich ausgestattete) Bögen 12A empfindlich
auf Auswärtsverschiebungen 12A' ihrer Enden/Gründungen.
Deshalb wird in der vorliegenden Erfindung die Vorspannung des Bogens durch
das Pressen des Bogens auf einer Seite berücksichtigt, wodurch das Gegenteil
von dem, was bei einer Auswärtsverschiebung
erfolgen würde,
hervorgerufen wird. Dieses Pressen (Vorspannen) wird in 12 durch
einen Pfeil 12A'' gezeigt. Die Empfindlichkeit
auf Auswärtsbewegungen
wird dadurch erheblich verringert. Dementsprechend wird festgestellt,
dass die vorliegende Erfindung auch einen Schritt 900 enthalten
kann, bei welchem das Bogenbauwerk vorgespannt wird.Continue, as in 12 shown are flat (with a small curve stitched) arches 12A sensitive to outward shifts 12A ' their ends / foundations. Therefore, in the present invention, the bias of the sheet is taken into account by pressing the sheet on one side, thereby causing the opposite of what would happen in an outward displacement. This pressing (pretensioning) is in 12 through an arrow 12A '' shown. The sensitivity to outward movements is thereby significantly reduced. Accordingly, it is noted that the present invention also includes a step 900 may contain, in which the arched structure is biased.
Wie
dargestellt in den 13 und 14, besteht
eine der Möglichkeiten
der vorliegenden Erfindung darin, dass der Bogen 12D kreisförmig (konstanter
Krümmungsradius)
sein kann. Diese Ausbildung hat verschiedene Vorteile, eingeschlossen
die Möglichkeit,
dass bei der Fertigteilproduktion eine einzige Schalung für die Herstellung
von Bögen
mit grosser Spannweite und, durch Abschalen, von Bögen mit
kleinerer Spannweite, wie in 13 gezeigt (12B), möglich
wird; oder im Falle von Ortbeton, in welchem die Schalung 12F,
dargestellt mit 12FE, dass eine kreisförmige Bogenform (vgl. 14) durch
eine Verlängerung 12FE der
Schalung 12F erweitert wird. Die Methode der vorliegenden
Erfindung kann verändert
werden, sodass sie diesen Schritt ebenfalls einschliesst, und dies
ist die 7 durch den Schritt 950 dargestellt,
wobei eine einzige Schalung verwendet wird, um mehr als eine Form
des Bogens zu erzeugen.As shown in the 13 and 14 , One of the possibilities of the present invention is that the bow 12D can be circular (constant radius of curvature). This design has several advantages, including the possibility that in prefabrication a single formwork for the production of large span bows and, by scaling, smaller span bends as in 13 shown ( 12B ) becomes possible; or in the case of in-situ concrete, in which the formwork 12F represented by 12Fe in that a circular arc shape (cf. 14 ) by an extension 12Fe the formwork 12F is extended. The method of the present invention can be changed to include this step as well, and this is the 7 through the step 950 wherein a single form is used to create more than one shape of the arch.
ZWEITER ASPEKTSECOND ASPECT
Bei
der generellen Behandlung eines Zweiten Aspekts der Erfindung, die
mit Bezug auf die 15–31 erörtert wird
(wobei diese Figuren ihre eigenen Bezugsnummern haben, welche sich mit
den Bezugsnummern der 1–14 überdecken)
können
das Bogenbauwerk und dessen Elemente der vorliegenden Erfindung
unabhängig
oder in Verbindung mit der überschütteten in 1–14 dargestellten
Brücke
verwendet werden. Währenddem
der vorliegende Aspekt in Verbindung mit jenem Bauwerk dargestellt
wird, wird hier deutlich gemacht, dass der vorliegende Aspekt unabhängig von
einem solchen Bauwerk verwendet werden kann und dass durch die Darstellung
dieser Erfindung in Kombination mit der Erfindung, dargestellt in 1–14,
keine Einschränkung
des Erfindungsbereichs beabsichtigt ist. Die Grundstruktur, dargestellt
im ersten Aspekt, ist in 15 als
Bauwerk 10 dargestellt. Wie in den Aspekten von 1–14 gezeigt,
umfasst das überschüttete Bogenbauwerk 10 einen
flachen Bogen 12, welcher in den 1–14 aus
Beton besteht und einen freien Raum 14 überspannt. Die Seiten dieses
freien Raumes werden durch gekrümmte
oder gerade Wände
sowie die Wände 16 gebildet,
und verfestigte Zonen von Erdmaterial (hinterfüllt oder als gewachsener Boden)
sind in Kontakt mit den Enden des Bogens und/oder hinter den Wänden, und
sie bilden Gründungsblöcke (so
wie Gründungsblock 18),
welche in direktem Kontakt über
Bogengründungen
(so wie Gründung 20)
mit den Enden des Bogens oder mit den oberen Teilen der Seitenwände sind,
derart, dass das Bogenbauwerk den ganzen oder den grössten Teil
der Bogenstützkräfte auf
die Gründungsblöcke abgibt.
Diese, auf Grund ihrer Grösse
und ihres Gewichts, übertragen
und verteilen die Bogenstützkräfte auf
den Baugrund, z.B. den Baugrund 22, welcher Hinterfüllung oder
gewachsener Boden sein kann, derart, dass die Verschiebungen, besonders
in horizontaler Richtung, minimal sind. Eine Überschüttung (so wie die Erdüberschüttung 24)
wird auf den Bogen 12 aufgebracht. Die Darstellung dieses
Bauwerks wird in den 15–31 nicht
weiter dargestellt, unter Bezug auf den Aspekt der 1–14 für diese
Darstellung.In the general treatment of a second aspect of the invention, with reference to the 15 - 31 is discussed (these figures have their own reference numbers, which correspond to the reference numbers of 1 - 14 cover), the arch structure and its elements of the present invention, independently or in conjunction with the showered in 1 - 14 bridge can be used. While the present aspect is illustrated in connection with that structure, it is to be understood that the present aspect may be utilized independently of such structure, and that by the presentation of this invention in combination with the invention shown in FIG 1 - 14 , no limitation of the scope of the invention is intended. The basic structure shown in the first aspect is in 15 as a building 10 shown. As in the aspects of 1 - 14 shown, covers the overgrown arch building 10 a flat arch 12 , which in the 1 - 14 consists of concrete and a free space 14 spans. The sides of this blank are defined by curved or straight walls as well as the walls 16 formed and solidified zones of soil material (backfilled or as grown soil) are in contact with the ends of the arch and / or behind the walls, and they form foundation blocks (such as foundation block 18 ), which are in direct contact via arch foundations (such as founding 20 ) are with the ends of the sheet or with the upper parts of the side walls, such that the sheet structure the whole or the larger th part of the sheet support forces on the foundation blocks gives. These, due to their size and weight, transfer and distribute the sheet support forces on the ground, eg the ground 22 which may be backfill or grown soil such that the displacements are minimal, especially in the horizontal direction. A covering (as well as the earth overburden 24 ) gets on the bow 12 applied. The representation of this building is in the 15 - 31 not further illustrated with reference to the aspect of 1 - 14 for this presentation.
Wie
oben erörtert,
verbindet das überschüttete Bogenbauwerk
der vorliegenden Erfindung die Vorteile der Fertigteil-Bauweise
und der Ortbeton-Bauweise, und sie stabilisiert auch das Bogenbauwerk.As
discussed above
connects the overgrown arched structure
the present invention, the advantages of precast construction
and in-situ concrete construction, and it also stabilizes the arch structure.
Mit
Bezug auf die 16–18 ist
ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine überschüttete Brückenkonstruktion 28 mit
einem Bogen 30 einschliesst, welcher eine untere Lage 32 als
Fertigteil und eine obere Lage 34 als Ortbetonteil umfasst.
Wie in 15 dargestellt, sind diese Bogenlagen
in Kontakt mit Gründungen,
so, wie z.B. Gründung 18 an den
Bogenenden, wenn sie, so wie dargestellt in den 1–14,
verwendet werden. Fertigteile bilden die Bogenform und Ortbeton
wird über
die Fertigteile aufgebracht, um den überschütteten Bogen zu bilden – einen
Bogen, dessen Form und Dicke ähnlich
ist wie die Form und Dicke oben dargestellter Bauwerke.With reference to the 16 - 18 It can be seen that the present invention is a spilled bridge construction 28 with a bow 30 includes, which is a lower layer 32 as finished part and an upper layer 34 as in-situ concrete part. As in 15 shown, these sheet layers are in contact with foundations, such as founding 18 at the ends of the bow, if they are, as shown in the 1 - 14 , be used. Prefabricated parts form the arch form and in-situ concrete is applied over the prefabricated parts to form the overburdened arch - an arch whose shape and thickness is similar to the shape and thickness of the above structures.
Wie
aus den 16, 17 und 18 ersichtlich,
können
die Schichten 32 und 34 aus Stahlbeton mit Längsbewehrungen
(so, wie Bewehrung 36 und weitere Bewehrungen) sowie Bewehrung 38 bestehen.
Fugenfüllungen,
so, wie die Fugenfüllung 40, sind
auch inbegriffen sowie Abdichtungen, wie z.B. Abdichtung 42,
welche zwischen den Schichten 32 und 34 verwendet
werden können.
Fugen zur Einleitung von Schwindrissen, so, wie 46, können in
den Ortbeton eingelegt werden, so, wie Fuge 44, an die Stossfugen
zwischen Fertigteilen. Wie aus 18 ersichtlich,
kann die Dicke der Ortbetonschicht 34 lokal bei den Stossfugen
zwischen den Elementen erhöht
werden, sodass der Betonquerschnitt an diesem Ort grösser ist.
Das hat den Vorteil, dass die Längsmomenten-Tragfähigkeit
an diesen Orten erhöht wird,
wobei damit die Längs-Lastübertragung,
ein Vorteil der Ortbeton-Bauweise, erhalten bleibt.Like from the 16 . 17 and 18 Obviously, the layers can 32 and 34 made of reinforced concrete with longitudinal reinforcement (same as reinforcement 36 and other reinforcements) as well as reinforcement 38 consist. Joint fillings, as well as the joint filling 40 , are also included as well as seals, such as sealing 42 which is between the layers 32 and 34 can be used. Joints for inducing shrinkage cracks, such as 46 , can be inserted into the in-situ concrete, as well as joint 44 , to the butt joints between finished parts. How out 18 can be seen, the thickness of the in-situ concrete layer 34 be locally increased at the joints between the elements, so that the concrete cross-section is larger in this place. This has the advantage of increasing the longitudinal moment load capacity at these locations, thereby maintaining longitudinal load transfer, an advantage of cast-in-place construction.
Die
Fertigteilschicht des Bogens ergibt die Form (verlorene Schalung)
des gesamten Bogens, aber sie ist dünner und deshalb leichter zu
transportieren und zu handhaben als herkömmliche bogenförmige Fertigteile.
Die Bogenfertigteile werden so dimensioniert, dass sie genügend widerstandsfähig sind,
um ihr Eigengewicht während
des Transportes und der Montage zu tragen, und um die Ortbetonschicht 34 aufzunehmen.
Für den
Fachmann ist ersichtlich, wie das Fertigteil 32 auf Grund
dieser Darstellung zu bemessen ist. Der Komposit-Aufbau zwischen einem Fertigteil und
einem Ortbetonteil erreicht die Dicke und Stärke von oben beschriebenen Bauwerken,
welche ausschliesslich aus Fertigteilen oder aus Ortbeton bestehen.The precast layer of the sheet gives the shape (lost formwork) of the entire sheet, but it is thinner and therefore easier to transport and handle than conventional arcuate finished parts. The precast sheets are dimensioned so that they are sufficiently resistant to carry their own weight during transport and assembly, and to the in-situ concrete layer 34 take. For the skilled person is apparent as the finished part 32 is to be measured on the basis of this representation. The composite structure between a finished part and an in-situ concrete part reaches the thickness and thickness of structures described above, which consist exclusively of precast concrete or in-situ concrete.
Die
Hauptvorteile des Komposit-Bogensystems des vorliegenden Aspekts
in den 15–31 umfasst:
das
Gewicht der zu transportierenden Elemente ist geringer, und es kann
die Hälfte
von früher
beschriebenen Fertigteilen sein (oder die Elemente können entsprechend
breiter sein, sodass weniger Elemente transportiert werden müssen); und
die
Ortbetonschicht 34 erleichtert die Lastverteilung für Einzellasten
in Längsrichtung.The main advantages of the composite arch system of the present aspect in the 15 - 31 includes:
the weight of the elements to be transported is less, and it may be half of previously described finished parts (or the elements may be correspondingly wider, so fewer elements have to be transported); and
the in-situ concrete layer 34 facilitates the load distribution for single loads in the longitudinal direction.
Zudem
wird die Anordnung der Abdichtung zwischen den vorfabrizierten Elementen
gegenüber früher erleichtert.
Damit hat das Komposit-System dieses hier dargestellten Zweiten
Aspekts Vorteile gegenüber
einem voll vorfabrizierten Bogen. Für die Erstellung des Bogens
gemäss
diesem Zweiten Aspekt (15–31) wird
keine Schalung oder Rüstung
benötigt.
Die Weglassung von Schalung oder Rüstung ergibt erhebliche Einsparungen,
und der freie Raum unterhalb des Bogens wird nicht eingeschränkt während der
Bauausführung,
da eine provisorische Unterstützung
wegfällt.
Damit hat die Konstruktion, dargestellt im Aspekt der 15–31 der
vorliegenden Erfindung, auch Vorteile gegenüber Ortbetonbögen.In addition, the arrangement of the seal between the prefabricated elements is facilitated compared to earlier. Thus, the composite system of this second aspect presented has advantages over a fully prefabricated sheet. For the creation of the bow according to this second aspect ( 15 - 31 ) no formwork or armor is needed. The omission of formwork or armor results in significant savings, and the free space below the arch is not restricted during construction, as a temporary support is eliminated. Thus the construction, represented in the aspect of the 15 - 31 of the present invention, also advantages over in-situ concrete arches.
Wie
vorgängig
erwähnt,
umfasst das überschüttete Bogenbauwerk
der vorliegenden Erfindung auch Mittel zur Reduktion der Biegemomente
im überschütteten Bogen
und zur Reduktion der Empfindlichkeit des Bogens auf irgendwelche
Auswärtsverschiebungen
der Bogengründungen.
Durch die Reduktion der Biegemomente wird auch die Dicke und die
Bewehrung der Bauteile verringert, was entsprechende Vorteile mit
sich bringt.As
previously
mentioned,
includes the overgrown arch structure
The present invention also means for reducing the bending moments
in the shower
and to reduce the sensitivity of the sheet to any
Away shifts
the sheet foundations.
By reducing the bending moments, the thickness and the
Reinforcement of the components decreases, which has corresponding advantages
brings.
Generell
umfassen diese Mittel und Möglichkeiten
sowohl die je nach Projekt gestalteten Bogenenden wie auch vorgespannte
Bögen,
wobei die Vorspannung vor oder während
der Belastung erfolgen kann.As a general rule
include these resources and opportunities
both the bow ends, which are designed according to the project, as well as prestressed
Sheets,
being the bias before or during
the load can be done.
Mit
Bezug auf die 19 und 20 wird auf
die Bogengründung 50 zwischen
einem Bogen CA und der Wand 17 und dem Gründungsblock 18 verwiesen.
Ein Lager 54 wird zwischen dem Bogenende und der Bogengründung eingesetzt.
Die Überschüttung 24 erfolgt über dem
Bogen CA.With reference to the 19 and 20 is on the sheet foundation 50 between a bow CA and the wall 17 and the founding block 18 directed. A warehouse 54 is used between the bow end and the bow foundation. The overburden 24 takes place over the arch CA.
Das
Bauwerk des zweiten Aspekts dieser Erfindung (15–31)
bietet Verbesserungen gegenüber
der Bogengründung,
wie sie in 19 und 20 gezeigt
wird. Die Konstruktionsart gemäss den 15–31 der
vorliegenden Erfindung umfasst zwei hauptsächliche Mittel, mit denen die
Biegemomente und damit die Bauwerksdicke und die Bewehrung reduziert
werden können.
Die Mittel gemäss den 15–31 der
vorliegenden Erfindung umfassen eine spezielle Bogenendgeometrie
(23, 24 & 25) und
eine spezielle Bogenvorspannung vor oder während der Belastung (26 & 27–31).The building of the second aspect of this invention ( 15 - 31 ) offers improvements opposite the bow foundation, as in 19 and 20 will be shown. The type of construction according to 15 - 31 The present invention comprises two principal means by which the bending moments, and thus the structural thickness and the reinforcement, can be reduced. The funds according to the 15 - 31 of the present invention comprise a special Bogenendgeometrie ( 23 . 24 & 25 ) and a special arc prestress before or during loading ( 26 & 27 - 31 ).
Mit
Bezug auf die 21 und 22 wird ein
herkömmliches
Bogenauflager PS in Zusammenhang mit einem Bogen C (Bogenaxe CL)
gezeigt. Wie in 21 gezeigt wird, wird das Bogenauflager
PS so gestaltet, dass es mittig auf der Bogenaxe CL liegt. Die entsprechende
Momentenverteilung wird in 22 mit
einer gestrichelten Linie IM gezeigt, wobei die negativen Biegemomente
NM in der Nähe
der seitlichen Bogenbereiche und das positive Biegemoment BM1 gezeigt
wird, im Scheitel des Bogens.With reference to the 21 and 22 For example, a conventional sheet support PS is shown in conjunction with an arc C (Bogenaxe CL). As in 21 is shown, the sheet support PS is designed so that it is centered on the Bogenaxe CL. The corresponding torque distribution is in 22 with a dashed line IM showing the negative bending moments NM in the vicinity of the lateral arc portions and the positive bending moment BM1 at the apex of the arc.
Die
Massnahmen gemäss
dem Aspekt der 15–31 der
vorliegenden Erfindung sind dargestellt in 23; sie
umfassen eine exzentrische Bogenstützung 60. Wie in 23 dargestellt,
ist das exzentrische Lager 60 so angeordnet, dass es die Bogenreaktion 62 in
einem Abstand von der Bogenaxe CL des Bogens C einleitet, wobei
die Exzentrizität in 23 mit
der Nummer 64 angegeben wird. Das Moment, das durch diese
Exzentrizität
bewirkt wird, ist durch eine gestrichelte Linie in 24 dargestellt. Wie 24 zeigt,
bewirkt die Exzentrizität
der Bogenreaktion ein konstantes negatives Moment BM2 im Bogen.The measures according to the aspect of 15 - 31 of the present invention are shown in FIG 23 ; they include an eccentric arc support 60 , As in 23 pictured is the eccentric bearing 60 arranged so that it is the bow reaction 62 at a distance from the Bogenaxe CL of the arc C, wherein the eccentricity in 23 with the number 64 is specified. The moment caused by this eccentricity is indicated by a dashed line in 24 shown. As 24 shows, the eccentricity of the arc reaction causes a constant negative moment BM2 in the arc.
Mit
Bezug auf 23 ist ersichtlich, dass das Hinzufügen eines
konstanten negativen Momentes BM2 auf die negativen/positiven Momente
gem. 22 eine resultierende Momentenverteilung RM als
punktierte Linie in 25 bewirkt. Wie aus 25 ersichtlich,
ergibt die resultierende Momentenverteilung RM ein erhöhtes negatives
Moment RMN in den Seitenbereichen und ein verringertes positives
Biegemoment SM im Scheitelbereich. Das Biegemoment SM ergibt sich
aus der Addition der Biegemomente BM1 und BM2 mit dem Total von
BM1 und BM2, welches kleiner ist als BM1, auf Grund der Vorzeichen
der Biegemomente. Dies kann auch gesehen werden als absoluter Wert
von BM1 und BM2. Damit werden die maximalen positiven Momente im Bogen
verringert gegenüber
herkömmlichen
(nicht exzentrischen) Arten der Bogenauflagerung.Regarding 23 It can be seen that the addition of a constant negative torque BM2 to the negative / positive moments acc. 22 a resulting moment distribution RM as a dotted line in 25 causes. How out 25 As can be seen, the resulting torque distribution RM results in an increased negative torque RMN in the side regions and a reduced positive bending moment SM in the apex region. The bending moment SM results from the addition of the bending moments BM1 and BM2 with the total of BM1 and BM2, which is smaller than BM1, on the basis of the signs of the bending moments. This can also be seen as the absolute value of BM1 and BM2. This reduces the maximum positive moments in the arc compared to conventional (non-eccentric) types of Bogenauflagerung.
Eine
Vorspannung kann ebenfalls zur Verringerung der Biegemomente in
einem erdüberschütteten Bogen
verwendet werden. Die Vorspannung ist in den 26–31 dargestellt.
So wie 27 zeigt, wird eine Belastung
L auf den Bogen ein Biegemoment IM' bewirken, welches wie bei 22 erörtert, ein
negatives Biegemoment NM' auf
den Seitenbereichen des Bogens und ein positives Biegemoment BM' im Scheitelbereich
ergibt. 27 ist ähnlich zu 22,
wird aber hier deshalb gezeigt, um die Wirkung der Vorspannung des
Aspektes der 15–31 der
vorliegenden Erfindung zu zeigen.Bias can also be used to reduce bending moments in a buried sheet. The bias is in the 26 - 31 shown. Such as 27 shows, a load L on the bow will cause a bending moment IM ', which as in 22 discussed, gives a negative bending moment NM 'on the side regions of the arc and a positive bending moment BM' in the apex region. 27 is similar to 22 , but is shown here therefore to the effect of the bias of the aspect 15 - 31 of the present invention.
Wie
in 26 gezeigt, werden die Vorspannkräfte PL auf
den Bogen angesetzt, um die Bogenenden um einen Abstand DPL vor
oder während
der Belastung des Bogens nach innen zu verschieben. 28 zeigt
das veränderliche
negative Moment IMS mit einem negativen Betrag von BM2' im Bogenscheitel.
Während
des Vorspannen wird ein Bogenmoment eingeführt und es verbleibt im Bogen.
Dieses Moment ist entgegengesetzt zum maximalen Moment im Bogenscheitel
eines herkömmlich
gestützten
Bogens.As in 26 2, the biasing forces PL are applied to the sheet to move the sheet ends inwardly by a distance DPL before or during the loading of the sheet. 28 shows the variable negative moment IMS with a negative amount of BM2 'in the vertex of the bow. During toughening, an arc moment is introduced and it remains in the arc. This moment is opposite to the maximum moment in the vertex of a conventionally supported arc.
29 zeigt
das Biegemoment RMM, welches daraus resultiert, dass das Biegemoment
IMS infolge Vorspannung zum Biegemoment IM' aus der Bogenstützung resultiert. Wie oben
enthält
das Biegemoment RMM ein negatives Biegemoment NBM an den Seiten
des Bogens, welches grösser
ist als die negativen Momente NM' an
den Seiten, aber ein verringertes positives Biegemoment SM' im Scheitelbereich
des Bogens. Wie oben erörtert,
ist – wegen der
Vorzeichen der Momente – das
Total von BM1' + BM2' geringer als BM1'. Das Vorspannen
des Bogens reduziert also die Empfindlichkeit des Bogen auf eine
Auswärtsverschiebung
der Bogengründung. 29 shows the bending moment RMM, which results from the fact that the bending moment IMS results due to bias to the bending moment IM 'from the sheet support. As above, the bending moment RMM includes a negative bending moment NBM at the sides of the arc which is greater than the negative moments NM 'at the sides, but a reduced positive bending moment SM' at the apex of the arc. As discussed above, because of the signs of the moments, the total of BM1 '+ BM2' is less than BM1 '. The biasing of the sheet thus reduces the sensitivity of the sheet to an outward displacement of the sheet foundation.
30 zeigt
ein Mittel für
das Vorspannen des Bogens. Wie in 30 gezeigt
wird, wird ein Teil 80 eingelegt zwischen der Bogengründung und
dem Bogen. Teil 80 spannt den Bogen vor, so wie es oben erörtert wurde.
Eine bestimmte Art des Teils 80 umfasst ein aufpressbares
Element sowie einen Schlauch oder ein anderes Mittel. Solch ein
Schlauch kann aufgepresst werden mit einer Substanz, die nachher
erhärtet,
sodass die Vorspannung im Bogen "eingebaut" bleibt. Wie in 30 gezeigt
ist, wird ein Lager 82 zwischen dem Bogenende und der Bogengründung eingelegt,
es hat einen kleinen Reibungswert auf der Fläche 86 zwischen dem
Bogen und dem Lager 82. Der Bogen kann dabei der gleiche
Bogen sein, wie er in den Aspekten von 1–14 diskutiert
wurde oder ein Kompositbogen wie er in den Aspekten der 15–31 dargestellt
wurde. Wie aus der vorliegenden Darstellung der 30 shows a means for biasing the bow. As in 30 is shown becomes a part 80 inserted between the sheet foundation and the bow. part 80 spans the bow, as discussed above. A specific type of part 80 includes a compressible element and a hose or other means. Such a tube can be pressed with a substance that hardens afterwards, so that the bias remains "built-in" in the bow. As in 30 shown is a warehouse 82 inserted between the end of the sheet and the sheet foundation, it has a small friction value on the surface 86 between the bow and the bearing 82 , The bow can be the same bow as in the aspects of 1 - 14 was discussed or a composite bow as in the aspects of 15 - 31 was presented. As from the present presentation of
15–31 ersichtlich,
kann die Anordnung des Bogenauflagers gem. 23 an
beiden Bogenenden angewendet werden, sodass der Bogen von beiden
Enden her vorgespannt wird. 15 - 31 can be seen, the arrangement of the Bogenauflagers acc. 23 be applied to both ends of the bow, so that the bow is biased from both ends.
31 stellt
eine andere Art der Vorspannung des Bogens dar, wobei ein Zugband
(oder Zugbänder)
an den Bogenenden befestigt und gespannt wird, sodass der Bogen
analog zur Saite eines Armbrustbogens gespannt wird. 31 represents a different kind of Vorspan tion of the bow, with a drawstring (or drawstrings) attached to the bow ends and tensioned, so that the arc is stretched analogous to the string of a crossbow.
DRITTER ASPEKTTHIRD ASPECT
Unter
Bezug auf einen dritten Aspekt der Erfindung (hier erörtert mit
Bezug auf die 32–51, wobei
deren Bezugsnummern sich mit denjenigen der 1–31 decken
können) wird
in 32 ein Bogenabstützsystem gezeigt, wie dargestellt
in 1–14. Es
wird hier verwiesen auf die Erörterung
der 1–14 für eine volle Darstellung
des Systems, dargestellt in 32. Nun ist
aber in 32 ein System 10 dargestellt,
welches einen Bogen 12 umfasst, welcher auch als Bogenelement
bezeichnet wird (oder einfach als Bogen) und welcher das Dach eines
Hohlraums oder offenen Raums 14 innerhalb eines erdgefüllten Raumes
bildet. Unterhalb des Bogens 12 stützen die Wände 16 und 18,
welche auch als Seitenwände
oder Stützwände bezeichnet
werden, die hinterfüllte
Erde 20 oder die Aushubkanten 22 und 24 von
bereits vorher vorhandenem (gewachsenem) Bodenmaterial auf beiden
Seiten des Hohlraumes oder offenen Raumes 14 über dem
Bogen 12, und mit einer Erdüberschüttung OV wird eine Ebene 36 geschaffen.
Der Bogen und die Stützwände können miteinander
baulich verbunden sein oder auch nicht. Die Ausführung der vorliegenden Erfindung
ermöglicht
es, den Bogen und die Wände
unabhängig
voneinander zu bauen, in verschiedenen Bauphasen. Der Zweck und
die Form des Bogens der Stützwände und
der Gründung
dieser beiden Hauptbestandteile der hinterfüllten und überschütteten Struktur werden ersichtlich
aus den 1–14.With reference to a third aspect of the invention (discussed here with reference to FIGS 32 - 51 , whose reference numbers coincide with those of 1 - 31 can cover) in 32 a Bogenabstützsystem shown as shown in 1 - 14 , Reference is made here to the discussion of 1 - 14 for a full representation of the system, presented in 32 , Well, but in 32 a system 10 shown, which is a bow 12 which is also referred to as an arch element (or simply an arch) and which is the roof of a cavity or open space 14 within a space filled with earth. Below the arch 12 support the walls 16 and 18 which are also referred to as sidewalls or retaining walls, the backfilled earth 20 or the excavation edges 22 and 24 from pre-existing (grown) soil on both sides of the cavity or open space 14 over the arch 12 , and with a burial OV becomes a plane 36 created. The bow and the supporting walls can be structurally connected to one another or not. The embodiment of the present invention makes it possible to build the arch and the walls independently of each other, in different stages of construction. The purpose and shape of the arc of the retaining walls and the foundation of these two main components of the backfilled and overfilled structure are apparent from the 1 - 14 ,
Das
Bauteil 10 kann zwischen einer ersten ausgewählten Ebene 30,
welche der Boden eines Hohlraumes oder eine untere Ebene sein kann
(und welche die Fläche 32 einschliesst),
und einer zweiten Ebene 34, welche das Dach eines Hohlraums
oder eine obere Ebene sein kann (welche die Fläche 36 umschliesst),
angeordnet sein. Die Spannweite 12 und das überschüttete Erdmaterial
OV wird angeordnet zur Schaffung der Ebene 36.The component 10 can be between a first selected level 30 which may be the bottom of a cavity or a lower level (and which may be the area 32 includes), and a second level 34 which may be the roof of a cavity or an upper level (which is the area 36 encloses). The span 12 and the overfilled earth material OV is arranged to create the plane 36 ,
Der
Bogen wird gegründet über die
Bogengründungen 48 und 50 und
die Gründungsblöcke 40 und 42,
welche auf der Erdaufschüttung 20 oder
auf dem gewachsenen Boden (nach dessen teilweisen Aushub) liegt.
Die Gründungsblöcke 40 und 42 werden
hinter den entsprechenden Seitenwänden 18 und 16 der überschütteten Bogenkonstruktion
angeordnet, während
des Baues. Die Bogengründungen 48 und 50,
bestehend aus Beton oder Stahlbeton, werden zwischen die Bogenenden 44 und 46 (welche auch
als Enden des Bogens 12 bezeichnet werden) und die Gründungsblöcke eingeschaltet,
um die Kräfte über eine
breite Fläche
zu verteilen, sodass die Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen
des verfestigten Hinterfüllmaterials
der Gründungsblöcke tief gehalten
werden können.The bow is founded on the foundations of the bow 48 and 50 and the foundation blocks 40 and 42 which are on the earth dump 20 or on the grown soil (after its partial excavation). The foundation blocks 40 and 42 be behind the corresponding side walls 18 and 16 the overcast arch construction arranged during construction. The sheet foundations 48 and 50 consisting of concrete or reinforced concrete, are between the bow ends 44 and 46 (which also as ends of the bow 12 and the foundation blocks are turned on to distribute the forces over a wide area so that the strength and stiffness requirements of the consolidated backfill material of the foundation blocks can be kept low.
Wie
erwähnt
bei der Erörterung
der 1–14, verteilen
die Gründungsblöcke die konzentrierte
Bogenendlast über
Bogengründungen auf
eine genügend
breite Bodenfläche
derart, dass die Bodenpressungen keine unannehmbaren Verschiebungen,
besonders in horizontaler Richtung, erzeugen.As mentioned in the discussion of 1 - 14 , the foundation blocks distribute the concentrated arc end load over sheet foundations to a sufficiently wide ground surface such that the soil compaction does not create unacceptable shifts, especially in the horizontal direction.
Wie
auch in 32 gezeigt wird, kann eine Strasse
K (mit einem Belag P) über
dem System angeordnet werden und einem Belag P' unter dem System.As well as in 32 2, a road K (with a pavement P) may be placed over the system and a pavement P 'under the system.
Dargestellt
in den 33a–33c sind Beispiele
einer Art von Systemen, welche gemäss den vorliegenden Darlegungen
gebildet werden können.
Wie 33a zeigt, kann das System schiefe Elemente
SB enthalten. 33b zeigt, wie eine im Grundriss
runde Brücke
RB durch eine Vielzahl von trapezförmigen Bogenelementen erstellt
werden kann, oder 33c, wie eine im Grundriss eckige Form
AB mit verschiedenen Elementen 127' hergestellt werden kann. Die Grundrisse
der verschiedenen Bogenbauwerke sind in den 34a, 34b und 34c als
gekrümmte
Elemente CB, schiefe Elemente SE und gerade Elemente STE dargestellt.Shown in the 33a - 33c are examples of one type of system that may be formed according to the present disclosure. As 33a The system may include skewed elements SB. 33b shows how a circular bridge RB can be created by a multitude of trapezoidal arch elements, or 33c like a rectangular shape AB with different elements 127 ' can be produced. The floor plans of the various arch structures are in the 34a . 34b and 34c shown as curved elements CB, oblique elements SE and straight elements STE.
Wie
weiter oben dargestellt, werden gemäss dem vorliegenden Aspekt
der 32–51 die
Bogenfertigteile in ihrer definitiven Lage hergestellt. Die definitive
Lage für
das Bogenelement 12 ist in 32 gezeigt,
demgegenüber
wäre das
Bogenfertigteil 12, wenn in stehender Lage, in einem Winkel
von 90° gegenüber der
Lage von 32 orientiert. Wie oben dargestellt,
bringt die Herstellung der Bogenfertigteile in ihrer definitiven
Lage mehrere Vorteile gegenüber der
Herstellung in einer stehenden Lage. Eine Schalung 60 wird
in 35 im Grundriss gezeigt; sie kann verwendet werden
für die
Herstellung gerader Elemente STE und/oder für die Herstellung von schiefen Elementen
SE und/oder für
trapezförmige
Elemente TE. Die schiefen Elemente können einen Winkel α zur Senkrechten
bilden. Die Schalung 60 kann auch Abschalungen so wie 62 und äussere Randschalungen
so wie 64 enthalten. Die Materialien und die Arbeitsabläufe für die Herstellung
der Bogenfertigteile passen sich der entsprechenden Schalung an.
Die Schalung ist sehr einfach, und es werden keine Konterschalungen
benötigt.
Die Schalung kann auf einer Seite angehoben oder abgesenkt werden,
wie angedeutet mit dem doppelten Pfeil 66 in 36,
damit das Einbringen und das Vibrieren des Betons auf der Schalung
vereinfacht wird, und damit durch die Veränderung der Neigung der Schalung
ein Wegfliessen des vibrierten Betons verhindert wird. Das Anheben kann
mit einer geeigneten Presse erfolgen. Die Schalung kann auch selbst
vibriert werden, und wenn das System mit dem Anheben mit geeigneten
Pressen verwendet wird, kann die Vibration der Schalung in Hälften oder
Dritteln des Bogenfertigteils erfolgen.As described above, according to the present aspect, the 32 - 51 the curved sections are made in their final position. The definitive position for the arch element 12 is in 32 In contrast, the prefabricated arched section would be shown 12 when in a standing position, at an angle of 90 ° relative to the location of 32 oriented. As stated above, the manufacture of the precast sheets in their final position brings several advantages over the production in a standing position. A formwork 60 is in 35 shown in the floor plan; it can be used for the production of straight elements STE and / or for the production of inclined elements SE and / or for trapezoidal elements TE. The inclined elements can form an angle α to the vertical. The formwork 60 can also shutdowns as well 62 and outer edge formworks as well 64 contain. The materials and the work processes for the production of the curved components adapt to the appropriate formwork. The formwork is very simple and no counter formworks are needed. The formwork can be raised or lowered on one side, as indicated by the double arrow 66 in 36 so that the introduction and vibration of the concrete on the formwork is simplified, and thus by the change in the inclination of the formwork, a flow of the vibrated concrete is prevented. Lifting can be done with a suitable press. The formwork can also be vibrated by itself, and if the system is used with lifting with suitable presses, the vibration of the formwork can be done in halves or thirds of the sheet precast.
Sobald
der Beton eingebracht und erhärtet ist,
werden die Elemente in ihrer definitive Lage von der Schalung zum
Aufstapeln transportiert und von dort zu einem Transportmittel,
wobei ein Kran oder ähnliches
verwendet wird. Wie in den 37a und 37b gezeigt wird, wird ein Element 12x an
einem (nicht gezeigten) Kran mit dem Gehänge 68 angehängt, wobei
dieses Gehänge
Kabel 70 und 72 enthält, die an eine erste Fläche 74 des
Elementes 12x befestigt sind. Beim Abheben des Elementes 12x von der
Schalung wird sich dieses unter seinem Eigengewicht von einer urverformten
Gestalt 12x1 (mit ausgezogenen Linien in 37a gezeigt) zu einer verformten Gestalt 12x2 (mit
gestrichelten Linien in 37a gezeigt)
verformen. Diese Biegungsverformung kann verwendet werden, damit
die gewünschte Vorverformung
für die
Vorspannung des Bogens erreicht wird, womit der Einfluss einer möglichen
Auswärtsbewegung
der Gründungsblöcke bei
Belastung in seiner endgültigen
Position ausgeglichen wird. Die Bogenfertigteile werden in ihrer
vorverformten Lage (angegeben mit der gestrichelten Linie in 37a) montiert und kehren zu ihrer ursprünglichen
Form (angegeben mit einer ausgezogenen Linie in 37a) zurück,
wenn die Überschüttung erfolgt. Wenn
die Bogenfertigteile mit ihrer gestrichelt eingezeichneten Gestalt
auf die Fundationsblöcke
gelegt werden, werden sich die Fundationsblöcke unter dem Eigengewicht
des Bogens allein kaum bewegen. Wenn alle Elemente montiert sind,
wird die Überschüttung aufgebracht,
wodurch die totale Belastung grösser
ist als diejenige der Bogenfertigteile allein. Dieser Belastungsfall,
d.h. die Überschüttung und
das Gewicht des Bogens, bewirkt einen beträchtlichen Horizontalschub auf
die Gründungsblöcke. Wenn
der Gründungsblock – oder Gründungsblöcke – nicht
so steif sind wie erwünscht,
so kann diese Belastung die Gründungsblöcke um einen
kleinen Betrag nach auswärts
verschieben.Once the concrete is introduced and hardened, the elements are transported in their final position of the formwork for stacking and from there to a means of transport, using a crane or the like is used. As in the 37a and 37b is shown becomes an element 12x on a crane (not shown) with the hanger 68 attached, this hanger cable 70 and 72 Contains that on a first surface 74 of the element 12x are attached. When lifting the element 12x from the formwork this becomes under its own weight of a urverformten form 12x1 (with solid lines in 37a shown) to a deformed shape 12x2 (with dashed lines in 37a shown) deform. This flexural deformation can be used to achieve the desired preload for the bow, thus compensating for the influence of possible outward movement of the foundation blocks under load in its final position. The precast sheets are in their pre-formed position (indicated by the dashed line in FIG 37a ) and return to their original shape (indicated by a solid line in 37a ) back when the overflow occurs. If the curved panels are placed with their dashed line shape on the foundation blocks, the foundation blocks will hardly move under the weight of the sheet alone. When all the elements are mounted, the overburden is applied, whereby the total load is greater than that of the curved panels alone. This load case, ie the overfill and the weight of the bow, causes a considerable horizontal thrust on the foundation blocks. If the foundation block - or foundation blocks - are not as stiff as desired, this load may displace the foundation blocks outwardly a small amount.
Sogar
kleine Verschiebungen der Gründungsblöcke bewirken
die Aktivierung des Bodenwiderstandes derart, dass weitere Verschiebungen
des Gründungsblockes
vermieden werden. Im Idealfall wird sich der Gründungsblock etwa so viel nach
aussen bewegen, wie die Bogenfertigteile durch die Vorverformung
vor der Montage zusammengezogen wurden. Wenn dies der Fall ist,
werden die durch das Zusammenziehen der Bogenenden und die entgegengesetzten
Momente durch die Auswärtsbewegung
der Gründungsblöcke weitgehend
kompensieren, sodass die Elemente, bevor Verkehrslasten aufgebracht
werden, in einem Zustand mit sehr geringer Momentenbeanspruchung
sind. Dies trägt
dazu bei, dass die Nachteile infolge des Nachgeben der Gründungsblöcke überwunden
werden können.
Wenn die Gründungsblöcke nicht
nachgeben, ist die Vorspannung oder Vorverformung nicht schädlich, weil
sie nur innerhalb zulässiger
Grenzen der Bogenbemessung erfolgt. Zusätzlich werden die durch die
Vorspannung erzeugten Momente entgegen den hauptsächlichsten
Momenten aus Verkehrslasten sein, sodass sie sich nicht schädlich auswirken
auf die Tragfähigkeit des
Bogen.Even
cause small displacements of the foundation blocks
the activation of soil resistance such that further shifts
of the foundation block
be avoided. Ideally, the foundation block will be about as much after
move outside as the curved panels by the pre-deformation
were contracted before assembly. If this is the case,
become by the contraction of the bow ends and the opposite
Moments through the outward movement
the foundation blocks largely
compensate, so the elements applied before traffic loads
be in a state with very low moment load
are. This carries
helping to overcome the disadvantages of yielding the foundation blocks
can be.
If the foundation blocks not
give, the bias or pre-deformation is not harmful, because
they only within allowed
Limits of the sheet design takes place. In addition, those by the
Preload generated moments contrary to the main ones
Moments from traffic loads so they do not cause any harm
on the carrying capacity of the
Bow.
Die
Vorspannung der Bogenfertigteile kann auch mit baulichen Mitteln,
so wie mit einem Zugband 80 für das Bogenelement 12x2 erzeugt
werden. Das Zugband 80 kann auch eine Vorspannvorrichtung oder ähnliches
enthalten, damit der geeignete Betrag der Überhöhung oder Vorverformung des
Bogenfertigteils erreicht werden kann.The bias of the curved panels can also be using structural means, such as a drawstring 80 for the arch element 12x2 be generated. The drawstring 80 may also include a biasing device or the like, so that the appropriate amount of elevation or pre-deformation of the sheet precast can be achieved.
Wie
oben erörtert,
kann zwischen benachbarten Bogenfertigteilen in einem System mit
einer Vielzahl von Elementen eine unterschiedliche Verschiebung
auftreten. Diese unterschiedliche Verschiebung kann dadurch vermieden
oder zumindest minimiert werden, dass benachbarte Elemente miteinander
an Ort und Stelle verbunden werden. Die Verbindung kann Schubkräfte zwischen
Bogenfertigteilen aufnehmen und dadurch die Relativverformungen
auf Null oder beinahe Null bringen. Zudem wird die Tragfähigkeit
erhöht,
weil zwei oder mehr Elemente die aufgebrachten Lasten gemeinsam
tragen.As
discussed above
can be between adjacent precast sheets in a system with
a variety of elements a different shift
occur. This different shift can be avoided
or at least minimize that neighboring elements with each other
be connected in place. The connection can shear forces between
Take up sheet finished parts and thereby the relative deformations
bring to zero or almost zero. In addition, the load capacity
elevated,
because two or more elements share the applied loads
wear.
Die
Methode des Aspektes von 32–51 der
vorliegenden Erfindung schliesst die Verbindung zwischen benachbarten
Betonfertigteilen auf eine oder mehrere Arten ein.The method of the aspect of 32 - 51 The present invention includes the connection between adjacent precast concrete components in one or more ways.
Die
erste Art der Verbindung ist diejenige durch Nachspannen von einem
oder von mehreren Spannelementen. Dies kann durch die Einführung von
Spannvorrichtungen bei den Spannelementen erfolgen. Die Nachspannkraft
erzeugt Reibung zwischen benachbarten Elementen, welche dadurch
einen Scherwiderstand erzeugt. Der Scherwiderstand verhindert unterschiedliche
Verformungen zwischen benachbarten Bogenfertigteilen.The
first type of connection is the one by retightening one
or of several clamping elements. This can be done through the introduction of
Clamping done at the clamping elements. The tensioning force
creates friction between adjacent elements which thereby
generates a shear resistance. The shear resistance prevents different
Deformations between adjacent curved panels.
Eine
zweite Art der Verbindung ist diejenige mit Dübeln. Die Verdübelung ist
in den 39–44 dargestellt.
Durchgehende Löcher (so
wie das Loch 90) werden durch jedes Bogenfertigteil angeordnet.
Die Löcher
können
hergestellt werden durch das Einlegen von Rohren in die Schalung
während
der Herstellung der Bogenfertigteile. Die Löcher in jedem Element sind
so angeordnet, dass sie durchgehend sind (vgl. 41, 12xa1 und 12xa2).
Ein relativ dicker Stab oder Dübel 94 (Bewehrungsstahl)
wird in die durchgehenden Löcher eingeführt, sodass
er durch die Löcher
von mindestens zwei aneinander anliegenden Elementen führt. Um
sicher zu stellen, dass die Stahlstäbe zentrisch im Loch liegen,
werden Zentrierelemente 96 in den Löchern der Bogenfertigteilen
angeordnet. Für
die Gewährleistung eines
sauberen Anliegens und geeigneter Lastübertragung wird der Stahlstab
mit einem Plastikschlauch umgeben, welcher dünn aber zäh ist. Nach dem Einführen des
Stabes wird der Plastikschlauch mit Mörtel (Zement mit Sand [oder Füllstoff]
und Wasser) unter einem gewissen Druck injiziert. Der Mörtel füllt den
Zwischenraum zwischen dem Stab und dem Bogenelement in den Löchern. Der
Mörtel
verhindert ein Spiel zwischen dem Stab und dem Bogenelement. Der
Stab oder Dübel
wird, nach dem Erhärten
des Mörtels,
ein fester Bestandteil des Bogenfertigteils. Ein Hohlraum 99 zwischen dem
Plastikschlauch und dem Bogenelement füllt sich, wenn der Plastikschlauch
sich nach dem Einführen
von Mörtel
unter Druck ausdehnt. Bei den Ringfugen, so wie bei der Ringfuge
RJ (vgl. 34a–34c)
geht der Stab durch die Elemente hindurch. Auch hier ist der Stab
mit Mörtel
umgeben, wodurch er gegen Korrosion geschützt wird. Da sich der Plastikschlauch
auf die ganze Länge
des Stabes oder Dübels
erstreckt, wird der Mörtel
nicht aus dem Plastikschlauch ausfliessen, bevor er erhärtet ist.
Der Plastikschlauch wird sich so ausdehnen, dass er das Loch oder
die Löcher
dicht füllt.
An den Fugen zwischen den Betonfertigteilen, so wie an der Fuge 102, verhindert
der Plastikschlauch das Austreten des Mörtels. Zusätzlich, wie in 13 gezeigt,
kann eine Fugenfüllung 104 angeordnet
werden, womit das Bauwerk wasserdicht wird.A second type of connection is the one with dowels. The dowelling is in the 39 - 44 shown. Through holes (like the hole 90 ) are arranged through each precast part. The holes can be made by inserting pipes into the formwork during the manufacture of the precast sheets. The holes in each element are arranged so that they are continuous (see. 41 . 12xa1 and 12xa2 ). A relatively thick rod or dowel 94 (Reinforcing steel) is inserted into the through holes so that it passes through the holes of at least two adjacent elements. To ensure that the steel bars are centered in the hole, centering elements become 96 arranged in the holes of the curved panels. To ensure a clean fit and proper load transfer, the steel rod is surrounded with a plastic tube that is thin but tough. After insertion of the rod, the plastic tube is injected with mortar (cement with sand or filler) and water under a certain pressure. The mortar fills the gap between the rod and the arch element in the holes. The mortar prevents play between the rod and the arch element. The rod or dowel, after hardening of the mortar, an integral part of the sheet precast. A cavity 99 between the plastic tube and the arch element fills up when the plastic tube expands under pressure after the introduction of mortar. For the ring joints, as in the case of the ring joint RJ (cf. 34a - 34c ) the wand goes through the elements. Again, the rod is surrounded with mortar, whereby it is protected against corrosion. Since the plastic tubing extends the full length of the rod or dowel, the mortar will not leak out of the plastic tubing before it hardens. The plastic tube will expand to fill the hole or holes tightly. At the joints between the precast concrete elements, as at the joint 102 , the plastic tube prevents the mortar from escaping. In addition, as in 13 shown, can be a joint filling 104 be arranged, making the structure is waterproof.
Es
ist zu beachten, dass bei der Herstellung einer Brücke aus
Betonfertigteilen mehrere Teile, die kleiner sind als die ganze
Brücke,
eingesetzt werden müssen.
Diese Teile (Elemente) können
an Ort und Stelle mit dem System der Dübel und Vermörtelung gemäss obiger
Angabe verbunden werden.It
It should be noted that when making a bridge out
Precast concrete parts several parts smaller than the whole
Bridge,
must be used.
These parts (elements) can
in place with the system of dowels and mortars according to the above
Indication to be connected.
Es
ist auch anzumerken, dass infolge der Stäbe oder Dübel die Fertigteilbrücke der 32–51 sich
bezüglich
Verformung und Widerstand fast gleich gut verhält, wie wenn die Ringfugen
nicht vorhanden wären – so wie
es der Fall wäre bei
einem Ortbeton-Bauwerk. Die ganze Brücke wirkt als homogenes Gewölbe und
nicht wie eine Anzahl einzelner Bogenfertigteile, eines neben dem
anderen. Deshalb sind die Stäbe
oder Dübel
ein wirksames Mittel, um die Nachteile von Fertigteilbauwerken,
welche ja durch Fugen getrennt und nicht homogen sind wie Ortbetonbauwerke,
vermieden werden.It should also be noted that due to the bars or dowels the precast bridge of 32 - 51 behaves almost equally well in terms of deformation and resistance, as if the ring joints were not present - as would be the case with an in-situ concrete structure. The whole bridge acts as a homogeneous vault and not like a number of single curved panels, one next to the other. Therefore, the rods or dowels are an effective means to avoid the disadvantages of precast structures, which are indeed separated by joints and not homogeneous, such as in-situ concrete structures.
Es
können
weitere Mittel verwendet werden, um benachbarte Betonbogenfertigteile
zu verbinden. So ein weiteres Mittel ist in der 45 dargestellt;
es enthält
einen Nocken 110 in einem Bogenelement und eine entsprechende
Vertiefung 112 im anschliessenden Bogenelement. Jedes Bogenelement
enthält Nocken
und Vertiefungen. Ein Nocken in einem Element wird eingeführt in die
entsprechende Vertiefung im benachbarten Element, sodass die beiden
benachbarten Elemente zusammengefügt werden. Ein Klebemittel
kann auf den Nocken und/oder auf die Vertiefung aufgebracht werden,
sodass eine satte (spielfreie) Verbindung entsteht.Additional means may be used to connect adjacent precast concrete panels. So another remedy is in the 45 shown; it contains a cam 110 in an arch element and a corresponding recess 112 in the subsequent arch element. Each arch element contains cams and recesses. A cam in one element is inserted into the corresponding recess in the adjacent element so that the two adjacent elements are joined together. An adhesive can be applied to the cam and / or recess, resulting in a rich (zero-backlash) bond.
Die
Gründung
der Betonfertigteile (32–51) ist
im Prinzip die Gleiche wie die Gründung, welche in den 1–14 dargestellt wird.
Die Gründung
enthält
einen Gründungsblock. Die
Bogenelemente können
eine Bogengründung,
so wie dargestellt in 32 als Bogengründungen 48 und 50,
enthalten. In der Darstellung der Methoden der vorliegenden Erfindung
können
die Bogengründungen
zusammen mit dem Bogenfertigteil vorgefertigt werden, so wie dargestellt
für Bogengründung 50p in 49,
welche direkt auf dem Gründungsblock
aufliegt. Eine andere Art der Bogengründung wird in 50 als
Gründung 50p1 gezeigt,
welche an Ort erstellt wird und mit dem Bogenelement, das ohne vorgefertigte
Gründung
erzeugt wird, verbunden. Eine weitere Art der Bogengründung wird
in 51 als Gründung 50p2 gezeigt.
Die Gründung 50p2 enthält eine
kleine Gründung 50p2' (welche mit dem
Bogenfertigteil zusammen hergestellt wird) sowie eine Schicht von
Ortbeton 50p2'' zwischen der vorgefertigten
Gründung
und dem Gründungsblock. Dieses
Vorgehen gestattet, die vorgefertigte Gründung klein zu halten (sodass
das Bogenfertigteil nur wenig zusätzliches Gewicht erhält) währenddem
der Beton (vorzugsweise unbewehrt), welcher an Ort und Stelle zwischen
dem Betonfertigteil und dem Gründungsblock
erstellt wird, die Bogenkräfte
genügend verteilt,
sodass sie durch das verfestigte Erdmaterial des Gründungsblockes
aufgenommen werden können.
Dieser Ortbeton würde
nach der Montage der Betonfertigteile in ihrer Endposition eingebracht,
wobei die Betonfertigteile provisorisch auf den lokal vorstehenden
Teilen der Betonfertigteile LPP in den 34a–34c oder Element 124 in 47 abgestützt werden.
Dies gewährleistet
die definitive Abstützung
zwischen dem breiteren Teil des Bogenelements und dem Gründungsblock
via Ortbeton.The foundation of precast concrete parts ( 32 - 51 ) is in principle the same as the foundation, which in the 1 - 14 is pictured. The foundation contains a foundation block. The bow elements can be a bow foundation, as shown in 32 as bow foundations 48 and 50 , contain. In the illustration of the methods of the present invention, the sheet foundations can be prefabricated together with the sheet precast as shown for sheet foundation 50p in 49 , which rests directly on the foundation block. Another type of bow foundation will be in 50 as a foundation 50p1 shown, which is created in place and connected to the arch element, which is produced without prefabricated foundation. Another type of sheet founding is in 51 as a foundation 50p2 shown. The foundation 50p2 contains a small foundation 50p2 ' (which is made with the precast part together) and a layer of in-situ concrete 50p2 '' between the prefabricated foundation and the foundation block. This procedure makes it possible to keep the prefabricated foundation small (so that the precast part receives little additional weight) while the concrete (preferably unreinforced), which is created in situ between the precast concrete element and the foundation block, sufficiently distributed the arc forces so that they through the consolidated soil material of the foundation block can be accommodated. This in-situ concrete would be placed after the installation of precast concrete in its final position, the precast concrete parts provisionally on the locally projecting parts of the precast concrete LPP in the 34a - 34c or element 124 in 47 be supported. This ensures the definitive support between the wider part of the arch element and the foundation block via in-situ concrete.
Dieser
Vorgang des Einbringen von Ortbeton zwischen den Bogenelementen
und dem Gründungsblock
wird in den 46–48 dargestellt, wobei
das Bogenfertigteil 120 einen Endbereich 122 aufweist.
Ein Element 124, eine Verlängerung des Bogenelementes,
stützt
sich auf den Gründungblock ab,
wenn das Element montiert wird. Bewehrter oder unbewehrter Beton 126 wird
dann um das Ende des Bogenelementes eingebracht und anschliessend wird
die Überschüttung 128 in
Schichten auf den erhärteten
Ortbeton aufgebracht. Beton kann auch zwischen dem Ende des Bogenelements
und dem Gründungsblock
eingebracht werden, wie dargestellt in 46 mit
dem Ortbeton 130'.This process of introducing in situ concrete between the arch elements and the foundation block is in the 46 - 48 represented, wherein the sheet precast 120 an end area 122 having. An element 124 , an extension of the arch element, rests on the foundation block as the element is assembled. Reinforced or unreinforced concrete 126 is then placed around the end of the arch element and then the overburden 128 Applied in layers on the hardened in-situ concrete. Concrete may also be introduced between the end of the arch element and the foundation block, as shown in FIG 46 with the in-situ concrete 130 ' ,
Wie
hier (mit Bezug auf die 32–51 verwendet)
bezieht sich der Ausdruck "Vorspannung" auf den Zustand
eines Bogenfertigteils, so wie gezeigt in den 37a und 38 vor
der Montage des Bogenfertigteils; und der Begriff "Nachspannung" bezeiht sich auf
den Zustand eines Bogenfertigteils nachdem es montiert wurde. Damit
sind die Bogenfertigteile gemäss 37a und 38 vorgespannt; dagegen
werden die Bogenfertigteile 12 durch die Nachspannung und
damit der Reibungskraft von einem Bogenfertigteil auf das nächste nachgespannt.As here (with reference to the 32 - 51 used), the term "preload" refers to the condition of a sheet precast as shown in FIGS 37a and 38 before the assembly of the curved part; and the term "post-tension" refers to the condition of a precast part after it has been assembled. Thus, the curved panels are according to 37a and 38 biased; on the other hand, the finished arched parts 12 tensioned by the post-tension and thus the frictional force from one sheet-finished part to the next.
Es
ist anzumerken, dass die Erfindung, dadurch, dass gewisse Ausführungsformen
hier gezeigt und beschrieben werden, nicht auf die bestimmten Formen
oder Anordnungen ihrer Teile, wie sie hier beschrieben sind, beschränkt ist.It
It should be noted that the invention, in that certain embodiments
shown and described here, not on the specific forms
or arrangements of their parts, as described herein, is limited.