Die Erfindung betrifft eine Befestigung von Verkehrsflächen
im Freien mit Pflastersteinen oder Platten aus
Kunst- und/oder Natursteinmaterial, wobei diese Steine
in einem Bett aus Sand und/oder Splitt verlegt sind.
Bei einer derartigen Befestigung bildet das Bett aus
Sand und/oder Splitt - nachfolgend wird der Einfachheit
halber nur noch von einem Sandbett gesprochen - die
Steinunterlage und ist Teil des Oberbaues, der neben
den Steinen aus dem durch Planierung eingeebneten und
verdichteten Naturboden (Erdreich) und einer darüber
angeordneten Trag- bzw. Frostschutzschicht besteht.
Die so aufgebaute Unterlage stellt eine feste Abstützung
für die Steine dar, die insbesondere bei besonderer
Steingestaltung bzw. entsprechender Bemessung der
zwischen den Steinen bestehenden Fugen auch in der Lage
ist, anfallendes Oberflächenwasser abzuleiten.
Eine Problematik besteht jedoch hinsichtlich der Dauerhaftigkeit
eines solchen Steinbelages in der Wiederkehr
hoher Lokalbelastungen, wie sie selbst in Fußgängerzonen
insbesondere durch die Notwendigkeit des Befahrens
mit oft schweren Kraftfahrzeugen unvermeidbar ist. Die
verhältnismäßig kleinen Aufstandsflächen der Fahrzeugräder
üben beim Überfahren der Steine auf diese Kippkräfte
aus, die insbesondere bei einer Fahrzeugbeschleunigung
einen hohen Wert annehmen können. Ferner
werden die Steine auch Torsionskräften um eine zu ihrer
Verlegeebene senkrechte Achse ausgesetzt beispielsweise
dadurch, daß die Fahrzeuglenkung bei langsamer Fahrt
oder gar im Stillstand betätigt wird.
Das so umrissene Belastungsprofil kann dazu führen, daß
die Steine allmählich die feste Position verlieren und
in ihrem Sandbett keine ebene Auflagefläche mehr haben,
wobei diese Erscheinung durch das ständig eindringende
Oberflächenwasser insbesondere in Verbindung mit Frost
noch bedeutend verstärkt werden kann. Am Ende liegen
die Steine nicht mehr in einer Ebene nebeinander und
können auf ihrer Unterlage Kippbewegungen ausführen.
Dies führt zur Bildung von Stolperkanten und zum Zerbrechen
einzelner Steine, wobei eine solche Bruchgefahr
insbesondere für Steinplatten wegen deren ungünstigem
Verhältnis von Höhe zu Länge besteht.
Zwar sind zahlreiche Formen von Steinen bekannt, die
aufgrund ihres Umfangsprofils in der Lage sind, derartige
Kräfte auf benachbarte Steine zu verteilen. Solche
"Verbundsteine" finden häufig mit gutem Erfolg Verwendung
beispielsweise im Bereich von Gewerbeflächen;
jedoch erfüllen diese oftmals nicht gehobene Ansprüche
an eine gefällige Gestaltung von Flächen im städtischen
und privaten Bereich. Aus optischen Gründen werden hier
vielfach Pflastersteine und Platten im Rechteck- bzw.
Quadratformat bevorzugt.
Die Maßnahme, derartige Steine in ein Mörtelbett zu
verlegen, kann im Falle oben dargestellter Belastungen
nicht als dauerhafte Lösung angesehen werden, da Frost
und der Einsatz von Tausalz diese Bettung allmählich
zerstören. Auch hat sich gezeigt, daß thermische Einflüße
sowie Schub- und Drehbewegungen von Fahrzeugen
eine Instabilität des Belages hervorrufen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Befestigung der eingangs genannten Art so zu gestalten,
daß unter Verwendung von Steinen mit insbesondere
rechteckigem oder quadratischem Format eine erhöhte
Dauerhaftigkeit und Belastungsfähigkeit des Belages erzielt
wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Steine zusätzlich durch ein auf das Bett aufgelegtes,
mit Durchbrechungen versehenes, flächenhaftes
Tragelement abgestützt sind.
Diese erfindungsgemäße Maßnahme hat die Wirkung, daß
die Steine gegen lokale Belastungen und die dadurch
verursachten Kippbewegungen eine verglichen mit dem
Sandbett praktisch starre Abstützung finden, mit der
gleichzeitig eine gute Ableitung der lokal auftretenden
Kräfte verbunden ist.
Dadurch, daß das Tragelement mit Durchbrechungen versehen
ist, läßt sich dieses beim Abrütteln gut in das
Sandbett mit einarbeiten, so daß die Steine im Bereich
der Durchbrechungen in üblicher Weise durch das Sandbett
abgestützt bleiben. Andererseits ist dank der
Durchbrechungen die wünschenswerte Abführung von Oberflächenwasser
nicht beeinträchtigt.
Bei alledem versteht sich von selbst, daß die Bemessungsgrößen
für das Tragelement so gewählt werden, daß
das Tragelement lokal einen ausreichend tragfähigen
Querschnitt, also genügend Auflagefläche für die Steine
bietet und in sich sehr stabil ist, andererseits jedoch
keine über das notwendige Maß hinausgehende Material -
anhäufung enthält.
Die erfindungsgemäße Maßnahme bedeutet zwar die Verwendung
eines zusätzlichen Bauelementes. Da dieses jedoch
ein einfach herzustellendes, flächenhaftes Gebilde ist,
läßt es sich auf dem vorbereiteten Sandbett vor dem
Verlegen der Steine leicht ausbreiten. Andererseits
können nunmehr die Steine grundsätzlich als einfache,
ebenflächige Quader ausgebildet sein, so daß auch ästhetische
Ansprüche im Bereich hoch belasteter Flächen
dauerhaft erfüllt werden. Die gewonnene Standfestigkeit
des Belages und die so erzielte Ersparnis von Reparaturkosten
kompensieren bei weitem den durch das Tragelement
gegebenen zusätzlichen Aufwand.
Bei bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungen des Tragelementes
kann auf die sonst übliche Randbefestigung
durch Bordsteine und dergleichen verzichtet werden, was
zu einer weiteren Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
führt.
Wenn auch grundätzlich für die Ausbildung des erfindungsgemäßen
Tragelementes mit Ausnahme der vorstehend
genannten Bemessungskriterien keine besonderen Vorschriften
zu machen sind, so hat es sich doch als
zweckmäßig erwiesen, das Tragelement als Traggitter
auszubilden, da es sich in dieser Form besonders
günstig beispielsweise als Endlosmaterial herstellen
und auch hinsichtlich der Gestaltung seiner Gitterstruktur
der Größe der zu verlegenden Steine anpassen
läßt. Dabei ist nur darauf zu achten, daß das durch
benachbarte Durchbrechungen gebildete Raster des Gitters
höchstens der kleinsten Größe der zu verlegenden
Pflastersteine entspricht.
Vorteilhaft ist es, wenn das Tragelement durch sich
kreuzende, stab- oder bandförmige Profile gebildet ist,
die zweckmäßig unter Bildung ihrer Kreuzungsstellen
einstückig miteinander verbunden sind, also die Kreuzungsstellen
die Oberflächenebene des Tragelementes
nicht überschreiten. Dabei kann je nach den Umständen
des Einzelfalles selbstverständlich vorgesehen sein,
daß die Profile jeweils wenigstens zu zweit parallel
zueinander angeordnet sind.
In dieser geschilderten Form kann das Tragelement aus
Stahl, armiertem Beton, recycletem Kunststoff oder
anderem verrottungsfestem Material bestehen, wobei ein
recycleter Kunststoff besonders zu bevorzugen ist. Solche
Tragelemente lassen sich dann in Form von Matten
aneinander anschließend ausbreiten, wobei gerade auch
bei aus Kunststoff hergestellten Tragelementen die Möglichkeit
besteht, diese als Endlosware auf eine Trommel
zu wickeln, um sie beim Verlegen von dieser in ununterbrochenen
Bahnen abziehen zu können.
Geht man von einem Tragelement mit Gitterstruktur aus,
so kann dann die Relativlage zwischen Tragelement und
Steinen entweder so gewählt werden, daß die Steine wenigstens
im Bereich des Umfanges ihrer Unterseite auf
dem Tragelement in Anlage sind oder daß die Steine mit
ihrer Unterseite wenigstens auf einer Kreuzungsstelle
der Profile und den sich daran anschließenden Profilabschnitten
in Anlage sind. Selbstverständlich kommen
hier auch Mischformen der beiden genannten Arten in
Frage.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens und um den
Steinen eine zusätzliche Lagesicherung zu geben sowie
das geordnete Verlegen der Steine zu erleichtern, kann
vorgesehen sein, daß sich die Steine mit dem Tragelement
wenigstens indirekt in formschlüssigem Eingriff
befinden. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Einmal kann vorgesehen sein, daß die Unterseite der
Steine mit Ausnehmungen zum teilweisen Eingriff des
Tragelementes ausgestattet ist. Dies können beispielsweise
Rinnen auf der Unterseite der Steine sein, die
auf die Gitterstruktur des Tragelementes passen. Es
kann jedoch auch das Tragelement auf seiner Oberseite
mit Formstücken zum Eingriff in entsprechende Ausnehmungen
der Unterseite der Steine versehen sein.
Zum anderen besteht die Möglichkeit, daß das Tragelement
auf seiner Oberseite mit Formstücken zum Eingriff
in die zwischen benachbart verlegten Steinen bestehende
Fuge versehen ist. Auch hierdurch besteht für die Steine
eine genaue Positionierungshilfe und deren Abstützung
gegen Drehbewegungen, wobei gleichzeitig eine genaue
Bemessungsgröße für die Fugenbreite vorgegeben
werden kann.
Die Formstücke der genannten Art können einstückig mit
dem Tragelement verbunden sein, es besteht jedoch auch
die Möglichkeit, daß die Formstücke in entsprechende
Ausnehmungen des Tragelementes einsteckbar oder auf
Profilabschnitte des Tragelementes aufsteckbar sind.
Hier ist es zweckmäßig, wenn die Formstücke bezüglich
ihrer Steckposition wenigstens in Grenzen am Tragelement
verschiebbar sind, damit auf diese Weise eine
geringfügige Korrektur von Maßabweichungen der Steine
möglich ist.
Was die Höhe der Formstücke betrifft, so kann diese
einen Teil der Steinhöhe ausmachen. Es besteht jedoch
auch die Möglichkeit, daß sich die Formstücke bis
wenigstens nahe zur Oberkante der Steine erstrecken, so
daß sie mit als gestaltendes Element Verwendung finden
können. Dabei können durch die Formstücke auch korrespondierende
Ausnehmungen einzelner oder benachbarter
Steine ausgefüllt sein.
Bei solchen Formstücken kann ferner auch vorgesehen
sein, daß sie über ihre gesamte Höhe durchgehende Ausnehmungen
bzw. Durchbrechungen aufweisen, um auf diese
Weise zur Ableitung von Oberflächenwasser beizutragen.
Hinsichtlich der Einbeziehung der Formstücke als gestalterisches
Element des Belages besteht nun die Möglichkeit,
für die Formstücke anderes Material als für
die Tragelemente zu verwenden, beispielsweise Metall,
um auf diese Weise dem Belag einen bestimmten Charakter
zu verleihen.
Nach einem anderen, im Rahmen der Erfindung liegenden
Gedanken können die Tragelemente auf ihrer Unterseite
mit dornartigen Fortsätzen versehen sein oder die Formstücke
die Unterseite überragen. Dadurch besteht die
Möglichkeit, die Tragelemente im Sandbett und eventuell
sogar in der Tragschicht zusätzlich zu verankern, um
damit noch weiter zur Lagestabilität des Steinbelages
beizutragen.
Was die Nahtstelle zwischen benachbarten Tragelementen
betrifft, so kann hier schließlich vorgesehen werden,
daß die Tragelemente formschlüssig, durch klammerförmige
Teile, durch Verkleben oder durch Verschweißen miteinander
verbunden sind. Damit wird eine unbeabsichtigte
gegenseitige Verschiebung während der Verlegearbeiten
verhindert und es wird der Belag in seiner Gesamtheit
noch stabilisiert.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt
sind. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1 bis 3
- unterschiedliche Ausführungsformen eines
Traggitters mit darauf verlegten Steinen;
- Figur 4
- eine Abwandlung des Gegenstandes gemäß
Figur 1;
- Figur 5
- eine Abwandlung des Gegenstandes gemäß
Figur 4;
- Figur 6
- eine weitere Abwandlung des Gegenstandes
gemäß Figur 1;
- Figur 7
- eine weitere Abwandlung des Gegenstandes
gemäß Figur 2;
- Figur 8
- eine weitere Abwandlung des Gegenstandes
gemäß Figur 1 und
- Figur 9
- Beispiele zur Verbindung benachbarter
Traggitter.
Figur 1 zeigt ein gitterförmiges Tragelement 1 aus über
Kreuz angeordneten Bändern 2, 3. Das Tragelement 1 kann
beispielsweise aus recycletem Kunststoff als Endlosmaterial
hergestellt sein, von dem die benötigten Matten
in einfacher Weise abgeschnitten werden können.
Ist das Tragelement 1 auf einem nicht dargestellten
Sandbett verlegt, so kann es anschließend mit Steinen 4
belegt werden. Ist diese Arbeit beendet, so werden in
an sich bekannter Weise Tragelement 1 und Steine 4 gemeinsam
in das Sandbett eingerüttelt, wodurch der Sand
über die vom Tragelement 1 gebildeten Öffnungen 5 nach
oben tritt, bis die Steine 4 vollflächig auf ihm aufliegen.
Wie ersichtlich, ist das Tragelement 1 im Zusammenwirken
mit der ebenen Ausdehnung der Steine 4 so gestaltet
und bemessen, daß die Steine über ihren Umfang durch
Bänder 2, 3 abgestützt sind und auch mit ihrer übrigen
Unterseite auf einem Bandkreuz aufliegen. Dabei ist die
Bemessung der Bänder 2, 3 so gewählt, daß sie eine ausreichende
Abstützung für die Steine 4 gewährleisten und
im vorliegenden Falle auch nebeneinanderliegende Steine
mit ihren benachbarten Kanten jeweils auf einen gemeinsamen
Abschnitt der Bänder 2, 3 aufliegen können. Um
dies zu gewährleisten, können die Bänder beispielsweise
eine Dicke von 3 mm und eine Breite von 20 mm aufweisen.
Figur 2 zeigt ein gitterförmiges Tragelement 6 aus sich
kreuzenden Stäben 7, 8. Auch dieses Tragelement kann
aus recycletem Kunststoff bestehen. Es kann jedoch auch
als Stahlmatte ausgebildet sein.
Auf das Tragelement 6 sind Steine 9 gelegt, die auf
ihrer Unterseite mit sich kreuzenden Rinnen oder Nuten
10, 11 versehen sind so, daß sie jeweils auf einer
Kreuzungsstelle der Stäbe 7, 8 formschlüssig aufsetzbar
sind. Dadurch läßt sich mittels der Gestaltung des
Tragelements 6 die genaue Positionierung der einzelnen
Steine 9 vorherbestimmen und es sind die Steine nach
dem Verlegen gegen Verkanten, Verschieben und Verdrehen
gesichert.
Figur 3 zeigt ein Tragelement 12, welches eine Mischform
aus den in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten
Tragelementen darstellt. Hier liegen Bänder 13 in regelmäßigem
Abstand zueinander parallel und werden senkrecht
dazu gekreuzt von ebenfalls zueinander parallel
angeordneten Stäben 14. Die Stäbe 14 können nach oben
über die Ebene der Bänder 13 vorstehen und es können
ihnen dazu passende Rinnen 15 auf der Unterseite der
Steine 16 zugeordnet sein, so daß auch in diesem Falle
die Steine 16 formschlüssig mit dem Tragelement 12 in
Eingriff sind. Wie Figur 3 zeigt, kann für plattenförmige
Steine 16 die Gitterstruktur des Tragelementes 12
so fein ausgebildet sein, daß die Unterseite der Steine
16 über mehrere Bänder 13 und Stäbe 14 abgestützt ist.
Figur 4 zeigt mit dem Tragelement 17 eine Abwandlung
des Tragelementes 1 gemäß Figur 1 dahingehend, daß an
Kreuzungsstellen auf den Bändern 2, 3 Formstücke 18 mit
rechteckigem Horizontalquerschnitt derart angeordnet
sind, daß die Steine 4 in der ersichtlichen Weise jeweils
zwischen einander gegenüberliegenden Formstücken
18 sitzen. Auch auf diese Weise ist ein Formschluß zwischen
den Steinen 4 und dem Tragelement 17 hergestellt.
Die Formstücke sorgen für eine definierte und unter
Verkehr gleichbleibende Fuge 19 und vermeiden somit
schädliche Kantenpressungen der Steine. Durch die Bemessung
der Formstücke 18 kann auch die Breite der
zwischen benachbarten Steinen gegebenen Fuge 19 bestimmt
werden, um so z. B. eine Dränfuge zur Wasserversickerung
zu erhalten.
Senkrecht zur jeweiligen Seitenfläche der Steine 4
haben die Formstücke 18 selbstverständlich eine Dicke,
die geringer ist als die Breite der Bänder 2, 3, damit
noch genügend Bandbreite zur Auflage der Steine 4 entlang
des Umfanges übrigbleibt. Die Formstücke 18 sind
im dargestellten Falle fest mit dem Tragelement 17 verbunden,
was bei dessen serienmäßiger Herstellung leicht
automatisch geschehen kann.
Dem gegenüber zeigt Figur 5 in Abwandlung des Gegenstandes
gemäß Figur 4 ein Tragelement 20 mit zueinander
parallel angeordneten Paaren von Stäben 7, 8, in deren
Zwischenraum Formstücke 21 über an ihrer Unterseite gebildete,
im Querschnitt rechteckige Zapfen eingesteckt
sind. Hier können die Formstücke also beim Verlegen angebracht
werden und geben, wie aus Figur 5 ersichtlich,
die Möglichkeit, auf das Verlegemuster der Steine 22
Einfluß zu nehmen. Dabei können die Steine eine glatte
Unterseite aufweisen, da Sie durch die Formstücke 21
mit einem vorher bestimmten gegenseitigen Abstand positioniert
sind.
Figur 6 zeigt mit dem Tragelement 23 eine Abwandlung
des Tragelementes gemäß Figur 1 dahingehend, daß nunmehr
auf der Unterseite an Kreuzungsstellen der Bänder
2, 3 dornartige Fortsätze 24 vorgesehen sind, die der
zusätzlichen Verankerung des Tragelementes 23 im Sandbett
bzw. sogar in der Tragschicht dienen.
Anhand des Beispiels gemäß Figur 6 kann man sich auch
entsprechende dornartige Formstücke auf der Oberseite
des Tragelementes 23 so vorstellen, daß diese in Ausnehmungen
auf der Unterseite der Steine 4 in Eingriff
gelangen können, um so einen Formschluß zwischen Tragelement
23 und Steinen 4 herzustellen.
Figur 7 zeigt ausgehend von der Bauform gemäß Figur 2
scheibenförmige Formstücke 25, die auf die Stäbe 7, 8
über eine Ausnehmung 26 so aufgesteckt sind, daß sie
den gegenseitigen Abstand benachbarter Steine 9 und die
Steine gleichzeitig zusätzlich zu deren Formschluß mit
dem Tragelement 6 über die Steinprofilierung 11 fixieren.
Dabei sind die Formstücke 25 auf den Stäben 7, 8
verschiebbar, so daß beim Verlegen der Steine 9 Maßtoleranzen
ausgeglichen werden. Gleichzeitig sorgen die
Formstücke 25 für eine Fixierung des Tragelements im
Sand.
Figur 8 zeigt wiederum ausgehend von der Ausführungsform
gemäß Figur 1 ein Tragelement 1 mit darauf verlegten
Steinen 34, die über an ihren Ecken vorhandene Ausnehmungen
35 mit dazu korrespondierenden Formstücken 36
in Eingriff sind.
Beim vorliegenden Beispiel haben die Formstücke die
Gestalt offener, würfelförmiger Hohlkörper, die entweder
einstückig mit dem Tragelement 1 verbunden sein
können oder aber auch in nicht näher dargestellter
Weise in Durchbrechungen der Bänder 2, 3 eingesteckt
sein können.
Im letztgenannten Falle besteht die Möglichkeit, die
Formstücke 36 aus einem vom Tragelement 1 abweichenden
Material herzustellen, beispielsweise aus Metall, um
dadurch den durch die Steine 34 gebildeten Belag gestalterisch
zu ergänzen bzw. zu beeinflußen.
Wie aus der Darstellung außerdem ersichtlich, weisen
die Formstücke 36 von ihrer Oberseite ausgehende Ausnehmungen
bzw. Durchbrechungen 37 auf, die über die
gesamte Höhe der Formstücke 36 durchgehen, so daß die
Formstücke zusätzlich und in besonderer Weise zur Ableitung
anfallenden Oberflächenwassers beitragen können.
Schließlich zeigt Figur 9 am Beispiel eines Tragelementes
1 gemäß Figur 1 die gegenseitige formschlüssige
Verbindung nebeneinander verlegter Tragelemente. Hierzu
sind bezüglich der aneinander liegenden Kanten 27, 28
benachbarter Tragelemente 1 die eine Kante 28 mit
T-förmigen Ansätzen 29 und die andere Kante 27 mit dazu
passenden Ausnehmungen 30 versehen. Das gleiche Prinzip
ist mit Hilfe von Formstücken 32, 33 verwirklicht, die
in diesem Falle gleichzeitig der Fugenbildung dienen.
Eine andere Möglichkeit kann durch z. B. von unten aufgesetzte
Klammern 31 gegeben sein, die in diesem Fall
so gestaltet werden müssen, daß Sie nach oben nicht
über die durch die Tragelemente 1 gebildete Oberfläche
überstehen.
Die Kanten 27 und 28 können auch durch andere Verfahren,
z. B. Kleben oder thermische Behandlung miteinander
verbunden sein.
Vorstehend sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben, durch die deren Umfang jedoch
nicht erschöpfend wiedergegeben werden kann. So sind
die im einzelnen erläuterten Gestaltungsmerkmale auch
in anderer Form miteinander kombinierbar. Insbesondere
lassen sich die Einzelgestaltungen so varieren, daß
eine Anpassung an jeweils gewünschte Verlegemuster der
Steine bzw. unterschiedliche Steingrößen erfolgt, ohne
daß damit das Ziel verlassen wird, die Steine ausreichend
zustätzlich gegen Kippbewegungen und gegebenenfalls
Drehbewegungen abzustützen.