EP0410550A1 - Under-surface construction in snow or ice - Google Patents

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EP0410550A1
EP0410550A1 EP90250129A EP90250129A EP0410550A1 EP 0410550 A1 EP0410550 A1 EP 0410550A1 EP 90250129 A EP90250129 A EP 90250129A EP 90250129 A EP90250129 A EP 90250129A EP 0410550 A1 EP0410550 A1 EP 0410550A1
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EP
European Patent Office
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roof
structure according
supports
edge
ice
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EP90250129A
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German (de)
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EP0410550B1 (en
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Dietrich Dipl.-Ing. Enss
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POLARMAR GmbH
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POLARMAR GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls

Definitions

  • the invention relates to an underground structure for erection in an underground made of firn or ice.
  • the snow or ice ground is generally not dimensionally stable, but is subject to constraints from movement as glaciers or ice shelves, which lead to deformations (pressures, strains, twists and settlements) for which the building is normally not designed and their static and constructive Consideration is extremely expensive.
  • the invention has for its object to provide a structure and to find a construction that is insensitive to wind loads, snow accumulation and deformation of the ground.
  • this object is achieved in that a flat roof construction resting on supports is adjustable in height such that its upper edge is always essentially at the same height as the surface of the snow or ice.
  • the invention proposes to arrange devices for height adjustment of the roof structure on the supports, between supports and roof structure or below the supports.
  • the supports can preferably be connected to the roof structure and foundations via joints.
  • the supports are horizontally displaceable at their lower end.
  • the invention proposes to divide the roof construction into several segments by arranging joints.
  • roof structure on its edge adjacent to the firn or ice with devices that make it possible to pull the edge back from the firn or ice when adjusting the height of the roof structure.
  • the outer surface of the roof edge is provided with a coating which keeps the friction between the roof edge and the existing firn or ice low.
  • the invention further proposes to let the outer surface of the roof edge run obliquely outwards from the bottom upwards.
  • roof edge can be designed as a hollow body which can be acted upon by a heating medium via pipelines.
  • a segment of the roof structure connected to the rest of the roof structure can be raised to such an extent that an underneath ramp is accessible.
  • side walls can be connected to the raised roof segment along the length of the ramp.
  • the solution according to the invention consists in arranging an underground building consisting of roof construction and supports in such a way that the roof surface is always or gradually changing due to the height adjustment Terrain surface can be adjusted.
  • the height adjustment is carried out on the supports; it can be done for the whole roof at once or for individual roof sections one after the other.
  • the roof edge is provided with a covering that has a low coefficient of friction, or it is heated.
  • the roof edge can also be designed to be movable in relation to the actual roof and be pulled back by the firn or ice before the lifting process. Combinations of the features described are possible as required.
  • the roof edge can also be arranged obliquely or vertically as required.
  • the walls and floor of the building are formed by the upcoming firn or ice. Due to its high shear strength, this subsurface can be regarded as sufficiently stable in polar regions. The bulging of the walls towards the room caused by creeping as well as the bulging of the floor in the building caused by reduced load can be taken into account by removing it with a suitable device.
  • a sufficient seal between the edge of the roof and the existing subsoil will result from blowing snow by itself after a lifting process. This process can be accelerated by the targeted introduction of snow.
  • the supports are not extended during the lifting process, but are either placed back on their old foundations after inserting an appropriate intermediate layer of snow or other materials or - with the loss of the old foundations - on new foundations. Settlements or uplifts in the subsurface, even if they are uneven, can be compensated for at any time by traversing with the lifting device.
  • the construction will not suffer any static disadvantages in the event of deformations, especially also when the substrate is deformed horizontally. If an inclination of the supports from such deformations disturbs or is not accepted, the supports can be moved horizontally on their foundations at their lower ends, if necessary after provisional interception.
  • the construction can easily be expanded to the effect that one or more sides of the roof can be temporarily raised so far that vehicles can enter the underground building via a ramp arranged under the edge of the roof.
  • the roof side to be lifted can be connected to the rest of the roof in an articulated manner, and walls can be connected to the liftable roof part at ramp length, which are raised when the ramp cover is opened and make it difficult for the ramp to drift from the sides.
  • the space 1 occupied by the building is obtained by excavating the upcoming firn or ice, the current surface of which is identified by the line "s-s".
  • the walls 2 of the building correspond to the walls of the building pit, and the floor 3 of the building pit corresponds to the floor of the building.
  • the floor is raised during the later lifting of the building by backfilling 4 to the required level 3 '. With the usual rigidity of such a subsoil, excavation can take place both before and after the roof 5 is installed.
  • the building room 1 can not be heated above about -3 ° C for obvious reasons, but can be directly to Example for storage purposes or as a garage.
  • Heat-insulated buildings 6 for residential and work purposes can be used without restriction if suitable heat is provided for the heat that drifts outwards.
  • the roof consists of a suitable dense roof skin 7 with or without thermal insulation 8 in a horizontal or inclined design and the supporting structure 9 located underneath, which transfers the loads and roof weights to the supports 10.
  • the number of supports in cross-section (two in the drawing) is arbitrary and only determined by the purpose of the building.
  • the supports have as much distance from the walls as is necessary, depending on the method used for the notification of the walls in the case of deformations from circles, but at least so much that a man can move freely there.
  • the supports stand on surface foundations 11, which remove the support loads into the ground. They are articulated at the base 12 and at the head 13 to foundations or roof. The foundations in the drawing have already been extended by the intermediate structure 14 by the intermediate structure 14 after previous lifting operations.
  • the original building floor 3 was at the level of the dashed line "u-u"
  • the lifting device 15 on each support is preferably arranged near the floor in order to be more easily accessible and can work mechanically or hydraulically according to one of the known methods.
  • the articulated support 12 at the foot of the support can be shifted horizontally in any direction on the foundation surface by a suitable device 16 and locked there.
  • the roof edge 17 is articulated to the roof by a joint 18.
  • the joint is protected against thrust from snow or ice by a projection 19 of the roof.
  • the lower part of the roof edge can be rotated about the joint 18 via a suitable conventional construction 20, for example by means of spindles or hydraulic presses, and can thus be adjusted horizontally.
  • the joint 18 can be secured against snow flying by a flexible sealing skin 21 between the roof and the edge of the roof.
  • the outer surfaces 22 of the roof edge are preferably coated with a low-friction material.
  • the roof edge 17 is suspended at the top in the roof by means of the suspension 23 and, at the top and bottom - and can be moved together or separately - horizontally with respect to the roof by means of suitable conventional construction elements 24.
  • the roof edge 17 can also be made rigid in a vertical position or, as shown, in a slightly inclined position.
  • a heater 25 for example with warm air, works for the safe detachment of the roof edge from the surrounding firn during the lifting process, if the roof edge is designed accordingly as a hollow body 26.
  • FIG. 4 shows how a cutting edge 27 can be arranged on the edge of the roof above the roof edge, in order to more easily shear off the firing material above the roof up to the surface s-s when it is lifted.
  • the building does not differ from the cross section, but the kinema are at the corners table conditions with movable roof edges.
  • the joints 28 enable the roof to be lifted in sections and are protected against the passage of snow or melt water by a flexible or movable joint cover 29.
  • a similar joint, but provided with a joint or joints 30, is also arranged in the roof at the beginning of the ramp 31.
  • the roof in the ramp area 32 can be raised so far that vehicles can use the ramp.
  • the lifting devices 33 on the supports 34 in the ramp area allow corresponding lifting heights.
  • the sides 35 between the roof and the surface ss can be protected against the ingress of drift snow by a suitable wall construction, for example by a suitably tailored windproof cloth.

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Abstract

Under-surface construction for erecting in a sub-floor of snow or ice, a flat-roof structure (5) which rests on supports (10) being vertically adjustable in such a way that its top edge is always essentially at the same height as the snow or ice surface. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein unterirdisches Bauwerk zur Er­richtung in einem Untergrund aus Firn oder Eis.The invention relates to an underground structure for erection in an underground made of firn or ice.

Das Errichten und Unterhalten von Gebäuden, zum Beispiel Forschungsstationen, auf Schnee- oder Eisuntergrund in polaren Gebieten wird durch folgende Faktoren außerordentlich erschwert:
- Der Niederschlag aus Schnee schmilzt nicht und führt dazu, daß oberirdische Gebäude zuschneien, während unterir­dische Bauwerke mit einer ständig anwachsenden Schneeüber­deckung belastet werden. In beiden Fällen wird die Lebens­dauer der Gebäude durch den Schneezutrag verkürzt bzw. be­grenzt, ganz abgesehen von der zunehmend eingeschränkten Gebrauchsfähigkeit der Bauwerke.
- Oberirdische Gebäude (EP 0 219 162 A2) stellen ein Hindernis für den an der Oberfläche driftenden Schnee dar und führen zu Schneeverwehungen am Gebäude, wodurch der Gebrauch stark behindert wird.
- Oberirdische Gebäude sind den in hohen Breiten starken Winden ausgesetzt und müssen entsprechend aufwendig für die Belastungen aus Wind ausgelegt werden.
- Der Schnee- oder Eisuntergrund ist in aller Regel nicht formbeständig, sondern unterliegt Zwängungen aus der Bewegung als Gletscher oder Schelfeis, die zu Verformungen (Pressun­gen, Dehnungen, Verdrehungen und Setzungen) führen für die das Gebäude normalerweise nicht ausgelegt ist und deren statische und konstruktive Berücksichtgung äußerst aufwendig ist.The construction and maintenance of buildings, for example research stations, on snow or ice in polar areas is extremely difficult due to the following factors:
- The precipitation from snow does not melt and leads to the fact that above-ground buildings snow up, while underground structures are burdened with a constantly increasing snow cover. In both cases, the lifespan of the buildings is shortened or limited by the snow, not to mention the increasingly restricted usability of the buildings.
- Above-ground buildings (EP 0 219 162 A2) represent an obstacle to the snow drifting on the surface and lead to snow drifts on the building, which greatly impedes use.
- Above-ground buildings are exposed to strong winds in high latitudes and have to be designed accordingly for the loads from wind.
- The snow or ice ground is generally not dimensionally stable, but is subject to constraints from movement as glaciers or ice shelves, which lead to deformations (pressures, strains, twists and settlements) for which the building is normally not designed and their static and constructive Consideration is extremely expensive.

Es ist weiterhin bekannt, daß den oben geschilderten kon­struktiven und umweltbedingten Problemen durch folgende Maßnahmen zu begegnen versucht wird:
- Die Verlegung in den Untergrund, um die Schneeverwehungen und die Windbelastungen zu vermeiden. Die Verformungen des Untergrunds und die zunehmende Belastung aus der Überdeckung sind dann in Kauf zu nehmen, und man versucht ihren zer­störerischen Einfluß entweder durch besonders flexible Schutzhüllen, zum Beispiel aus Wellblechröhren, oder durch besonders kräftige Aussteifungen gering zu halten.
- Die Aufständerung eines oberirdischen Gebäudes auf Stützen, um dem driftenden Schnee möglichst wenig Widerstand zu bieten, oder die Errichtung des Gebäudes auf einer an Stützen höhenverschieblichen Plattform. Mit letzterer Version kann dem Umstand des ständig anwachsenden Niveaus der Ober­ fläche Rechnung getragen werden, jedoch sind in beiden Fällen hohe Aufwendungen zur Abtragung der Windkräfte erforderlich, und die Stützen und deren Fundamente sind den Verformungen des Untergrunds ausgesetzt. Wegen der dadurch auftretenden Kräfte in der Stützenkonstruktion versucht man, die Verfor­mungen der Fundamente durch gegenseitiges Verankern gering zu halten, jedoch ohne dauerhaften Erfolg.It is also known that the constructional and environmental problems described above are attempted to be countered by the following measures:
- Laying in the ground to avoid the snow drifts and wind loads. The deformations of the subsurface and the increasing load from the cover must then be accepted, and attempts are being made to minimize their destructive influence either by means of particularly flexible protective covers, for example made from corrugated iron tubes, or by means of particularly strong stiffeners.
- The elevation of an above-ground building on supports in order to offer as little resistance as possible to the drifting snow, or the erection of the building on a platform that is adjustable in height on supports. With the latter version, the circumstance of the constantly increasing level of waiters area are taken into account, however, in both cases high expenditure is required to remove the wind forces, and the supports and their foundations are exposed to the deformations of the subsoil. Because of the resulting forces in the column construction, attempts are made to keep the deformations of the foundations low by mutual anchoring, but without lasting success.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauwerkskon­struktion zu schaffen und eine Bauweise zu finden, die unempfindlich gegenüber Windlasten, Schneeakkumulation und Verformungen des Untergrunds ist.The invention has for its object to provide a structure and to find a construction that is insensitive to wind loads, snow accumulation and deformation of the ground.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine auf Stützen ruhende Flachdachkonstruktion so in der Höhe verstellbar ist, daß sich deren Oberkante stets im wesent­lichen auf gleicher Höhe mit der Firn- oder Eisoberfläche befindet.According to the invention, this object is achieved in that a flat roof construction resting on supports is adjustable in height such that its upper edge is always essentially at the same height as the surface of the snow or ice.

Die Erfindung schlägt dazu vor, Einrichtungen zur Höhen­verstellung der Dachkonstruktion an den Stützen, zwischen Stützen und Dachkonstruktion oder unterhalb der Stützen anzuordnen.The invention proposes to arrange devices for height adjustment of the roof structure on the supports, between supports and roof structure or below the supports.

Dabei können die Stützen bevorzugt über Gelenke mit der Dachkonstruktion und Fundamenten verbunden sein.The supports can preferably be connected to the roof structure and foundations via joints.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorge­sehen, daß die Stützen an ihrem unteren Ende horizontal verschieblich sind.In a particularly preferred embodiment it is provided that the supports are horizontally displaceable at their lower end.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, die Dachkonstruktion durch Anordnung von Fugen in mehrere Segmente zu unterteilen.Furthermore, the invention proposes to divide the roof construction into several segments by arranging joints.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Dachkonstruktion an ihrem an den Firn oder das Eis angrenzen­den Rand mit Einrichtungen versehen, die es ermöglichen, den Rand beim Verstellen der Höhe der Dachkonstruktion vom Firn oder Eis zurückzuziehen.In a further embodiment of the invention Provide roof structure on its edge adjacent to the firn or ice with devices that make it possible to pull the edge back from the firn or ice when adjusting the height of the roof structure.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Außenfläche des Dachrandes mit einer Beschichtung versehen ist, die die Reibung zwischen Dachrand und anstehendem Firn oder Eis gering hält.Furthermore, it is advantageous if the outer surface of the roof edge is provided with a coating which keeps the friction between the roof edge and the existing firn or ice low.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, die Außenfläche des Dachrandes von unten nach oben schräg nach außen verlaufen zu lassen.The invention further proposes to let the outer surface of the roof edge run obliquely outwards from the bottom upwards.

Weiterhin kann der Dachrand als Hohlkörper ausgebildet sein, der über Rohrleitungen mit einem Heizmedium beaufschlagt werden kann.Furthermore, the roof edge can be designed as a hollow body which can be acted upon by a heating medium via pipelines.

Schließlich ist erfindungsgemäß noch vorgesehen, die oberen Außenkanten der Dachkonstruktion mit nach oben gerichteten Schneiden zu versehen.Finally, it is also provided according to the invention to provide the upper outer edges of the roof structure with upwardly directed cutting edges.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein über Gelenke mit der übrigen Dach­konstruktion verbundenes Segment derselben soweit angehoben werden kann, daß eine darunter befindliche Rampe zugänglich wird.In a further particular embodiment of the invention it is provided that a segment of the roof structure connected to the rest of the roof structure can be raised to such an extent that an underneath ramp is accessible.

Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß auf Rampenlänge Seitenwände an das angehobene Dachsegment an­schließbar sind.It can advantageously be provided that side walls can be connected to the raised roof segment along the length of the ramp.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein unterirdi­sches, aus Dachkonstruktion und Stützen bestehendes Gebäude so anzuordnen, daß die Dachoberfläche durch Höhenverstellung stets beziehungsweise schrittweise der sich verändernden Geländeoberfläche angepasst werden kann.The solution according to the invention consists in arranging an underground building consisting of roof construction and supports in such a way that the roof surface is always or gradually changing due to the height adjustment Terrain surface can be adjusted.

Die Höhenverstellung wird an den Stützen ausgeführt; sie kann für das ganze Dach auf einmal oder für einzelne Dachab­schnitte nacheinander erfolgen. Zur Abminderung bzw. zur Ausschaltung der Reibung zwischen dem Dachrand und dem umgebenden Firn oder Eis beim Hubvorgang wird der Dachrand mit einem Belag versehen, der einen geringen Reibungsko­effizienten aufweist, oder er wird beheizt. Der Dachrand kann zum gleichen Zweck auch beweglich im Verhältnis zum eigentlichen Dach konstruiert werden und vor dem Hubvorgang vom Firn oder Eis zurückgezogen werden. Kombinationen der geschilderten Merkmale sind je nach Bedarf möglich. Der Dachrand kann weiterhin je nach Bedarf schräg oder vertikal angeordnet sein.The height adjustment is carried out on the supports; it can be done for the whole roof at once or for individual roof sections one after the other. To reduce or to eliminate the friction between the roof edge and the surrounding firn or ice during the lifting process, the roof edge is provided with a covering that has a low coefficient of friction, or it is heated. For the same purpose, the roof edge can also be designed to be movable in relation to the actual roof and be pulled back by the firn or ice before the lifting process. Combinations of the features described are possible as required. The roof edge can also be arranged obliquely or vertically as required.

Wände und Boden des Gebäudes werden durch den anstehenden Firn oder das anstehende Eis gebildet. Dieser Untergrund ist in polaren Gegenden infolge seiner hohen Schubfestigkeit als ausreichend stabil anzusehen. Dem durch Kriechen verursachten Einbeulen der Wände zum Raum hin sowie der durch Auflast­verminderung verursachten Aufwölbung des Bodens im Gebäude kann durch Abtragen mit geeignetem Gerät Rechnung getragen werden.The walls and floor of the building are formed by the upcoming firn or ice. Due to its high shear strength, this subsurface can be regarded as sufficiently stable in polar regions. The bulging of the walls towards the room caused by creeping as well as the bulging of the floor in the building caused by reduced load can be taken into account by removing it with a suitable device.

Um die einmal gewählte lichte Höhe im Gebäudeinnern nach einem Hubvorgang zu erhalten, wird der Boden in entsprechen­der Höhe mit Schnee neu aufgefüllt. Im Innern aufgestellte Gegenstände müssen dazu entweder vorübergehend entfernt oder aufgebockt werden.In order to maintain the selected clear height inside the building after a lifting process, the floor is replenished with snow at the appropriate height. Objects placed inside must either be temporarily removed or jacked up.

Eine ausreichende Dichtung zwischen Dachrand und anstehendem Untergrund wird sich nach einem Hubvorgang kurzfristig durch einwehenden Schnee von allein ergeben. Dieser Vorgang läßt sich durch gezieltes Einbringen von Schnee noch beschleuni­gen.A sufficient seal between the edge of the roof and the existing subsoil will result from blowing snow by itself after a lifting process. This process can be accelerated by the targeted introduction of snow.

Die Stützen werden beim Hubvorgang nicht verlängert, sondern entweder nach Einbringung einer entsprechenden Zwischenlage aus Schnee oder anderen Materialien wieder auf ihren alten Fundamenten oder - unter Verlust der alten Fundamente - auf neu eingebrachte Fundamente abgesetzt. Setzungen oder Hebun­gen im Untergrund, auch wenn sie ungleichmäßig sind, können jederzeit durch Nachfahren mit der Hubeinrichtung ausge­glichen werden.The supports are not extended during the lifting process, but are either placed back on their old foundations after inserting an appropriate intermediate layer of snow or other materials or - with the loss of the old foundations - on new foundations. Settlements or uplifts in the subsurface, even if they are uneven, can be compensated for at any time by traversing with the lifting device.

Durch die unten und oben gelenkig angeschlossenen Stützen wird die Konstruktion bei Verformungen, insbesondere auch bei horizontalen Verformungen des Untergrunds, keine sta­tischen Nachteile erleiden. Falls eine Schrägstellung der Stützen aus solchen Verformungen stört oder nicht akzeptiert wird, so können die Stützen, gegebenenfalls nach proviso­rischer Abfangung, an ihren unteren Enden horizontal auf ihren Fundamenten verschoben werden.Due to the hinged supports at the top and bottom, the construction will not suffer any static disadvantages in the event of deformations, especially also when the substrate is deformed horizontally. If an inclination of the supports from such deformations disturbs or is not accepted, the supports can be moved horizontally on their foundations at their lower ends, if necessary after provisional interception.

Sollte sich die Verformung des Untergrunds dahingehend auswirken, daß das Dach verkantet, so kann hier durch ein­faches Abgraben des Firns oder Eises über die Dachhöhe auf der Druckseite Ausgleich und Ausrichtung auf das ursprüng­liche Maß erreicht werden.If the deformation of the subsurface has the effect that the roof is tilted, then by simply digging the fir or ice over the roof height on the pressure side, compensation and alignment to the original size can be achieved.

Die Konstruktion läßt sich leicht dahingehend erweitern, daß eine oder mehrere Seiten des Daches sich vorübergehend so weit anheben lassen, daß die Zufahrt in das unterirdische Gebäude mit Fahrzeugen über eine unter dem Dachrand angeord­nete Rampe ermöglicht wird. Dazu kann beispielsweise die anzuhebende Dachseite gelenkig an das übrige Dach ange­schlossen werden, und auf Rampenlänge können Wände an das anhebbare Dachteil angeschlossen werden, die beim Öffnen der Rampenüberdeckung mit angehoben werden und ein Zudriften der Rampe von den Seiten her erschweren.The construction can easily be expanded to the effect that one or more sides of the roof can be temporarily raised so far that vehicles can enter the underground building via a ramp arranged under the edge of the roof. For this purpose, for example, the roof side to be lifted can be connected to the rest of the roof in an articulated manner, and walls can be connected to the liftable roof part at ramp length, which are raised when the ramp cover is opened and make it difficult for the ramp to drift from the sides.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbei­spiele veranschaulichen. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Bauwerk;
  • Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Dachrandes;
  • Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh­rungsform des Dachrandes;
  • Fig. 4 einen Querschnitt durch eine dritte Ausfüh­rungsform des Dachrandes;
  • Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt durch das erfin­dungsgemäße Bauwerk mit Zufahrtsrampe; und
  • Fig. 6 einen Querschnitt durch das Bauwerk nach Setzungen und Horizontalverschiebungen des Untergrundes.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings which illustrate advantageous exemplary embodiments. Show it:
  • 1 shows a cross section through the building according to the invention.
  • Figure 2 shows a cross section through an embodiment of the roof edge.
  • 3 shows a cross section through a further embodiment of the roof edge;
  • 4 shows a cross section through a third embodiment of the roof edge;
  • 5 shows a partial longitudinal section through the building according to the invention with an access ramp; and
  • Fig. 6 shows a cross section through the building after subsidence and horizontal displacements of the subsurface.

Der vom Gebäude eingenommene Raum 1 wird durch Aushub des anstehenden Firns oder Eises gewonnen, dessen gegenwärtige Oberfläche durch die Linie "s-s" gekennzeichnet ist. Die Wände 2 des Gebäudes entsprechen den Wänden der Baugrube, und der Boden 3 der Baugrube entspricht dem Fußboden des Gebäudes. Der Boden wird beim späteren Heben des Gebäudes durch Verfüllung 4 auf das jeweilig erforderliche Niveau 3′ angehoben. Bei der gewöhnlichen Steifigkeit eines solchen Untergrundes kann der Aushub sowohl vor als auch nach dem Einbau des Daches 5 erfolgen.The space 1 occupied by the building is obtained by excavating the upcoming firn or ice, the current surface of which is identified by the line "s-s". The walls 2 of the building correspond to the walls of the building pit, and the floor 3 of the building pit corresponds to the floor of the building. The floor is raised during the later lifting of the building by backfilling 4 to the required level 3 '. With the usual rigidity of such a subsoil, excavation can take place both before and after the roof 5 is installed.

Der Gebäuderaum 1 kann aus naheliegenden Gründen nicht über etwa -3° C hinaus beheizt werden, kann aber direkt, zum Beispiel für Lagerzwecke oder als Garage, genutzt werden. Wärmeisolierte Gebäude 6 für Wohn- und Arbeitszwecke können ohne Einschränkung verwendet werden, wenn für geeignete Wärmeabfur der nach außen drigenden Wärme gesorgt wird.The building room 1 can not be heated above about -3 ° C for obvious reasons, but can be directly to Example for storage purposes or as a garage. Heat-insulated buildings 6 for residential and work purposes can be used without restriction if suitable heat is provided for the heat that drifts outwards.

Das Dach besteht aus einer geeigneten dichten Dachhaut 7 mit oder ohne Wärmeisolierung 8 in horizontaler oder geneigter Ausführung und dem darunter befindlichen Traggerüst 9 , welches die Auflasten und Dacheigengewichte auf die Stützen 10 überträgt. Die Anzahl der Stützen im Querschnitt (in der Zeichnung zwei) ist beliebig und lediglich durch den Ge­bäudezweck bestimmt. Die Stützen haben soviel Abstand von den Wänden, wie je nach dem verwendeten Verfahren für das Nachrichten der Wände bei Verformungen aus Kreichen notwen­dig ist, jedoch mindestens soviel, daß ein Mann sich dort ungehindert bewegen kann.The roof consists of a suitable dense roof skin 7 with or without thermal insulation 8 in a horizontal or inclined design and the supporting structure 9 located underneath, which transfers the loads and roof weights to the supports 10. The number of supports in cross-section (two in the drawing) is arbitrary and only determined by the purpose of the building. The supports have as much distance from the walls as is necessary, depending on the method used for the notification of the walls in the case of deformations from circles, but at least so much that a man can move freely there.

Die Stützen stehen auf Flächenfundamenten 11 , die die Stützenlasten in den Untergrund abtragen. Sie sind am Fuß 12 und am Kopf 13 gelenkig an Fundamente bzw Dach ange­schlossen. Die Fundamente in der Zeichnung sind nach vorher­gehenden Hubvorgängen bereits um das Maß "a" durch die Zwischenkonstruktion 14 nach oben verlängert worden. Der ursprüngliche Gebäudeboden 3 befand sich in Höhe der ge­strichelten Linie "u-u"The supports stand on surface foundations 11, which remove the support loads into the ground. They are articulated at the base 12 and at the head 13 to foundations or roof. The foundations in the drawing have already been extended by the intermediate structure 14 by the intermediate structure 14 after previous lifting operations. The original building floor 3 was at the level of the dashed line "u-u"

Die Hubeinrichtung 15 an jeder Stütze wird vorzugsweise in Bodennähe angeordnet, um leichter zugänglich zu sein, und kann mechanisch oder hydraulisch nach einem der bekannten Verfahren arbeiten.The lifting device 15 on each support is preferably arranged near the floor in order to be more easily accessible and can work mechanically or hydraulically according to one of the known methods.

Das gelenkige Auflager 12 am Fuß der Stütze kann durch eine geeignete Vorrichtung 16 horizontal in jede beliebige Rich­tung auf der Fundamentoberfläche verschoben und dort ar­retiert werden.The articulated support 12 at the foot of the support can be shifted horizontally in any direction on the foundation surface by a suitable device 16 and locked there.

Der Dachrand 17 ist in der ersten möglichen Variante (Fig. 2) durch ein Gelenk 18 gelenkig an das Dach angeschlossen. Das Gelenk wird durch eine Überkragung 19 des Daches gegen Schubkräfte aus der Schnee- oder Eisauflast geschützt. Der untere Teil des Dachrandes läßt sich über eine geeignete herkömmliche Konstruktion 20, zum Beispiel durch Spindeln oder hydraulische Pressen, um das Gelenk 18 drehen und damit horizontal verstellen. Das Gelenk 18 kann durch eine flexible Dichthaut 21 zwischen Dach und Dachrand gegen Schneeflug gesichert werden. Die Außenflächen 22 des Dachrandes sind vorzugsweise mit einem Material geringer Reibung beschichtet.In the first possible variant (FIG. 2), the roof edge 17 is articulated to the roof by a joint 18. The joint is protected against thrust from snow or ice by a projection 19 of the roof. The lower part of the roof edge can be rotated about the joint 18 via a suitable conventional construction 20, for example by means of spindles or hydraulic presses, and can thus be adjusted horizontally. The joint 18 can be secured against snow flying by a flexible sealing skin 21 between the roof and the edge of the roof. The outer surfaces 22 of the roof edge are preferably coated with a low-friction material.

In der zweiten Variante (Fig. 3) ist der Dachrand 17 oben in das Dach durch die Aufhängung 23 eingehängt und oben und unten - und zwar wahlweise zusammend oder getrennt - durch geeignete herkömmliche Konstruktionselemente 24 horizontal gegenüber dem Dach verschieblich.In the second variant (FIG. 3), the roof edge 17 is suspended at the top in the roof by means of the suspension 23 and, at the top and bottom - and can be moved together or separately - horizontally with respect to the roof by means of suitable conventional construction elements 24.

Letztlich kann der Dachrand 17 bei geeigneter Materialauswahl und entsprechend krätfiger Ausführung (Fig. 4) auch starr in vertikaler oder wie dargestellt in leicht geneigter Stellung ausgeführt werden. Hier beitet sich für das sichere Lösen des Dachrandes vom umgebenden Firn beim Hubvorgang eine Heizung 25 an, zum Beispiel mit Warmluft, wenn der Dachrand entsprechend als Hohlkörper 26 ausgebildet wird. Außerdem ist in Fig. 4 angegeben, wie eine Schneide 27 an der Kante des Daches über dem Dachrand angeordnet werden kann, um beim Anheben den über dem Dach bis zur Oberfläche s-s anstehenden Firn leichter abzuscheren.Ultimately, with a suitable choice of material and a correspondingly strong design (FIG. 4), the roof edge 17 can also be made rigid in a vertical position or, as shown, in a slightly inclined position. Here, a heater 25, for example with warm air, works for the safe detachment of the roof edge from the surrounding firn during the lifting process, if the roof edge is designed accordingly as a hollow body 26. In addition, FIG. 4 shows how a cutting edge 27 can be arranged on the edge of the roof above the roof edge, in order to more easily shear off the firing material above the roof up to the surface s-s when it is lifted.

Kombinationen der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Möglich­keiten können je nach Bedarf Verwendung finden.Combinations of the options shown in FIGS. 2 to 4 can be used as required.

Im Längsschnitt (Fig. 5) unterscheidet sich das Bauwerk nicht vom Querschnitt, jedoch sind an den Ecken die kinema­ tischen Bedingungen bei beweglichen Dachrändern zu beachten. Die Fugen 28 ermöglichen das abschnittsweise Heben des Daches und sind durch eine flexible oder bewegliche Fugenabdeckungen 29 gegen Schnee- oder Schmelzwasserdurchgang geschützt. Eine ähnliche Fuge, jedoch mit einem Gelenk oder Gelenken 30 versehen, wird auch am Beginn der Rampe 31 im Dach angeord­net. Das Dach im Rampenbereich 32 läßt sich so weit hochfah­ren, daß Fahrzeuge die Rampe benutzen können. Die Hubein­richtungen 33 an den Stützen 34 im Rampenbereich lassen entsprechende Hubhöhen zu. In geöffneter Stellung können die Seiten 35 zwischen Dach und Geländeoberfläche s-s durch eine geeignete Wandkonstruktion, zum Beispiel durch ein entsprechend zugeschnittetenes winddichtes Tuch, gegen Eintrieb von Driftschnee geschützt werden.In longitudinal section (Fig. 5), the building does not differ from the cross section, but the kinema are at the corners table conditions with movable roof edges. The joints 28 enable the roof to be lifted in sections and are protected against the passage of snow or melt water by a flexible or movable joint cover 29. A similar joint, but provided with a joint or joints 30, is also arranged in the roof at the beginning of the ramp 31. The roof in the ramp area 32 can be raised so far that vehicles can use the ramp. The lifting devices 33 on the supports 34 in the ramp area allow corresponding lifting heights. In the open position, the sides 35 between the roof and the surface ss can be protected against the ingress of drift snow by a suitable wall construction, for example by a suitably tailored windproof cloth.

In Fig. 6 sind nach Verformungen des Untergrunds in horizon­taler Richtung und unterschiedlich großen Setzungen (durch­gezogene Linien) im Vergleich zum ursprünglichen Zustand (gestrichelte Linien) in der linken Hälfte des Querschnitts außer der Höhenanpassung an der Stütze 10 keine weiteren Veränderungen vorgenommen worden, während in der rechten Hälfte die Stütze horizontal mittels der Verschubeinrichtung 16 verschoben wurde, um wieder senkrecht zu stehen, und die Wand 2 wieder eben und glatt bearbeitet wurde.In Fig. 6, after deformation of the subsurface in the horizontal direction and different sizes of settlement (solid lines) compared to the original state (dashed lines) in the left half of the cross section, no further changes have been made to the support 10, while in the right half of the support was moved horizontally by means of the pusher 16 to stand again vertically, and the wall 2 was worked flat and smooth again.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for realizing the invention in its various embodiments.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST (LIST OF REFERENCE NUMERALS)(LIST OF REFERENCE NUMERALS)

  • 1 umbauter Raum1 converted room
  • 2 Wand2 wall
  • 3 Boden 3′ Boden3 floor 3 ′ floor
  • 4 Verfüllung4 backfilling
  • 5 Dachkonstruktion5 roof construction
  • 6 wärmeisolierte Gebäudeeinheit6 thermally insulated building unit
  • 7 Dachhaut7 roof skin
  • 8 Wärmeisolierung8 thermal insulation
  • 9 Traggerüst von 59 scaffolding of 5
  • 10 Stütze10 support
  • 11 Fundament von 1011 foundation of 10
  • 12 Gelenk12 joint
  • 13 Gelenk13 joint
  • 14 Zwischenkonstruktion14 intermediate construction
  • 15 Hubeinrichtung15 lifting device
  • 16 Verschiebeeinrichtung16 slider
  • 17 Dachrand17 roof edge
  • 18 Gelenk18 joint
  • 19 Überkragung19 overhang
  • 20 Verschiebeeinrichtung20 shifting device
  • 21 Dichthaut21 sealing skin
  • 22 Außenfläche von 1722 outer surface of 17
  • 23 Aufhängung23 suspension
  • 24 Verschiebeeinrichtung24 shifting device
  • 25 Rohrleitung25 pipeline
  • 26 Hohlkörper26 hollow body
  • 27 Schneide27 cutting edge
  • 28 Fuge28 fugue
  • 29 Fugenabdeckung29 joint cover
  • 30 Gelenk30 joint
  • 31 Rampe31 ramp
  • 32 Rampenbereich32 ramp area
  • 33 Hubeinrichtung33 lifting device
  • 34 Stütze34 support
  • 35 Öffnung35 opening

Claims (12)

1. Unterirdisches Bauwerk zur Errichtung in einem Untergrund aus Firn oder Eis, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf Stützen (10) ruhende Flachdachkonstruktion (5) so in der Höhe verstellbar ist, daß sich Oberkante stets im wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Firn- oder Eisober­fläche befindet.1. Underground structure for erection in an underground made of firn or ice, characterized in that a flat roof construction (5) resting on supports (10) is adjustable in height such that the upper edge is always essentially at the same height as the firn or Ice surface. 2. Unterirdisches Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß Einrichtungen (15) zur Höhenverstellung der Dachkonstruktion (5) an den Stützen (10), zwischen Stützen (10) und Dachkonstruktion (5) oder unterhalb der Stützen (10) angeordnet sind.2. Underground structure according to claim 1, characterized in that devices (15) for height adjustment of the roof structure (5) on the supports (10), between supports (10) and roof structure (5) or below the supports (10) are arranged. 3. Unterirdisches Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (10) über Gelenke (12, 13) mit der Dachkonstruktion (5) und Fundamenten (11) verbunden sind.3. Underground structure according to claim 1 or 2, characterized in that the supports (10) via joints (12, 13) with the roof structure (5) and foundations (11) are connected. 4. Unterirdisches Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (10) an ihrem unteren Ende horizontaler verschieblich sind.4. Underground structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supports (10) are horizontally displaceable at their lower end. 5. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachkonstruktion (5) durch Anordnung von Fugen (28) in mehrere Segmente unterteilt ist.5. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the roof structure (5) by arrangement of joints (28) is divided into several segments. 6. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachkonstruktion (5) an ihrem an den Firn oder das Eis angrenzenden Rand (17) mit Einrichtungen (18, 20; 23, 24) versehen ist, die es ermöglichen, den Rand (17) beim Verstellen der Höhe der Dachkonstruktion (5) vom Firn oder Eis zurückzuziehen.6. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the roof structure (5) is provided on its edge adjacent to the firn or the ice (17) with devices (18, 20; 23, 24) which enable withdraw the edge (17) from the firn or ice when adjusting the height of the roof structure (5). 7. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (22) des Dachrandes (17) mit einer Beschichtung versehen ist, die die Reibung zwischen Dachrand (17) und anstehendem Firn oder Eis gering hält.7. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface (22) of the roof edge (17) is provided with a coating which keeps the friction between the roof edge (17) and pending firn or ice low. 8. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (22) des Dachrandes (17) von unten nach oben schräg nach außen verläuft.8. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface (22) of the roof edge (17) obliquely outwards from the bottom upwards runs. 9. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachrand (17) als Hohlkörper (26) ausgebildet ist, der über Rohrleitungen (25) mit einem Heizmedium beaufschlagt werden kann.9. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the roof edge (17) is designed as a hollow body (26) which can be acted upon by a heating medium via pipes (25). 10. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Außenkanten der Dachkonstruktion (5) mit nach oben gerichteten Schneiden (27) versehen sind.10. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that the upper outer edges of the roof structure (5) are provided with upwardly directed cutting edges (27). 11. Unterirdisches Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein über Gelenke (30) mit der übrigen Dachkonstruktion (5) verbundenes Segment derselben soweit angehoben werden kann, daß eine darunter befindliche Rampe (31) zugänglich wird.11. Underground structure according to one of the preceding claims, characterized in that a via joints (30) with the rest of the roof structure (5) connected to the same segment can be raised so far that an underlying ramp (31) is accessible. 12. Unterirdisches Bauwerk nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß auf Rampenlänge Seitenwände an das angehobene Dachsegment anschließbar sind.12. Underground structure according to claim 11, characterized in that side walls can be connected to the raised roof segment on ramp length.
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