EP1123447A1 - Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem baugrund - Google Patents

Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem baugrund

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EP1123447A1
EP1123447A1 EP99953763A EP99953763A EP1123447A1 EP 1123447 A1 EP1123447 A1 EP 1123447A1 EP 99953763 A EP99953763 A EP 99953763A EP 99953763 A EP99953763 A EP 99953763A EP 1123447 A1 EP1123447 A1 EP 1123447A1
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EP
European Patent Office
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caps
reinforcement
columns
foundation structure
structure according
Prior art date
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EP99953763A
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Dimiter Alexiew
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Huesker Synthetic GmbH and Co
Original Assignee
Huesker Synthetic GmbH and Co
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Publication date
Application filed by Huesker Synthetic GmbH and Co filed Critical Huesker Synthetic GmbH and Co
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Publication of EP1123447B1 publication Critical patent/EP1123447B1/de
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/36—Foundations formed in moors or bogs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2/00—General structure of permanent way
    • E01B2/006—Deep foundation of tracks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations
    • E02D27/12—Pile foundations
    • E02D27/14—Pile framings, i.e. piles assembled to form the substructure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
    • E01B1/001—Track with ballast
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00—Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/08—Deep or vertical foundation

Definitions

  • the invention relates to a foundation structure on a low load-bearing building ground, in which columns are arranged at regular intervals for the transmission of loads in the low-lying, load-bearing building ground, which tower above the low-loadable building ground and a geosynthetic reinforcement is laid over the heads of the columns that is burdened with a fill.
  • a flat, essentially horizontal geosynthetic reinforcement is laid over the heads of the columns or piles.
  • the columns or foundation piles can be concrete columns or mortar columns, darning columns, ballast columns or the like. It is also known to arrange so-called head plates on the columns in order to reduce the clear span of the geosynthetic reinforcement.
  • the full-surface and level or flat geo-plastic reinforcement is so heavily loaded during the expansion of the foundation structure and the compaction of the fill that it sags between the pillars or the head plates, giving in to the low load-bearing ground.
  • the forces acting on the geoplastic reinforcement are converted into large tensile forces in the reinforcement, which cause the geoplastic reinforcement to expand.
  • An equilibrium state arises as a result of the interaction of load, elongation, sag, tensile force or membrane load-bearing capacity and any counterpressure of the subsoil.
  • the invention has for its object to provide a foundation structure in which the resilience of the geosynthetic reinforcement is increased under the same general conditions or the reinforcement acts more efficiently.
  • the object underlying the invention can also be achieved in that an arched bar is placed on at least two columns arranged at regular intervals and in parallel rows, the thickness of which decreases steadily from the center line to the two edges of the bar and that a flexible geosynthetic reinforcement is laid at a distance from each other around bars arranged parallel to one another so that it follows the bulges in the area of the bars and the troughs between the bars.
  • the domed caps or the arched bars the underside of which is approximately at the level of the low-load building ground, result in troughs or valleys between the caps or bars, into which the flexible geosynthetic reinforcement lies.
  • the domed caps or bars have a maximum height of 15 to 50 cm above their underside.
  • the prefabricated caps or bars can preferably consist of concrete, reinforced concrete, plastic or cast iron.
  • the caps or bolts can also be designed as a sheet steel-concrete composite body, with a curved steel sheet cap or a curved steel sheet shell serving as a molded wall for the concrete to be filled.
  • the steel sheet spherical caps and the steel sheet shells are provided with punchings, welds, embossings or the like which protrude into the cavity to be filled with concrete, in order to ensure a reliable bond with the concrete to be filled.
  • the caps can also be formed from high-strength, closed textile casings, which are preferably filled with sand or concrete and thereby obtain their curved shape.
  • the flexible, flexible geosynthetic reinforcement can be applied in the form of mats or strips.
  • the geomats can be woven over the entire surface or as a grid or as a layer of thread rustled onto a fleece.
  • the Geosynthetic reinforcement can consist of only one geomat, provided that the load-bearing threads are biaxially oriented. However, if the reinforcement mat is only provided with unidirectional load-bearing threads, the geosynthetic reinforcement consists of at least two mats that are laid so that their load-bearing threads are perpendicular to each other.
  • the reinforcement mats can be installed with or without an intermediate floor layer.
  • FIG. 1 is a sectional view of a foundation structure according to the invention, 2 the upper end of a column with a cap attached, FIG. 3 diagrammatic view of a cap which is round in plan.
  • Fig. 4 perspective view of a square cap in plan
  • Fig. 5 perspective view of an arched latch
  • FIG. 6 a diagrammatic view of a geosynthetic reinforcement mat with orthogonally extending, load-bearing threads in the state laid over the domed caps
  • FIG. 7 a view corresponding to FIG. 6 of two geosynthetic reinforcement mats with load-bearing threads running in only one direction in the state laid over the domed caps
  • Fig. 8 is a view along the section line VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 a the Fig. 6 and 7 corresponding view of geoplastic reinforcement tapes laid over the domed caps
  • FIG. 10 perspective view of a cushion-like domed cap, which consists of a textile shell filled with sand or concrete.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a foundation structure for a railway line, which is led over a building ground 1 which is not or only slightly load-bearing.
  • building ground 1 which is not or only slightly load-bearing.
  • foundation piles or columns 3 are arranged at regular intervals, which support the low-loadable building ground 1 with their Towering over heads.
  • a geoplastic reinforcement 5 is laid over the heads of the columns 3 and is loaded with a fill 6.
  • the heads of the columns 3 are formed by curved caps 4, the cross-sectional area of which extends beyond the cross-sectional area of the columns 3 on all sides and the thickness of which continuously decreases from their center towards the edge.
  • FIG. 2 shows a cap 4 placed on a column 3, which on its underside has a downwardly widening conical recess 9, into which an upwardly tapering projection of the support 3 projects.
  • the height of the caps 4 from the bottom to the summit is essentially dependent on the distance between the columns 3 and can be 15 to 50 cm.
  • the domed cap 4 can be circular or square in plan view. In any case, the curved cap 4 is designed so that no wrinkles and no major changes in direction arise when laying the geosynthetic reinforcement 5.
  • arched caps 4, 4 ', 4 " it may be advantageous to provide arched bars 14 which are placed on at least two columns 3.
  • the columns 3 are advantageously arranged in parallel rows, so that the arched bars 14 are transverse or longitudinal run to the traffic route and the geoplastic reinforcement 5 runs in the other direction in a wave shape.
  • the arched caps 4, 4 ', 4 "and the arched bolts 14 can in particular consist of concrete or reinforced concrete.
  • the arched caps 4, 4 ', 4 " can also be made of plastic or cast iron.
  • a further embodiment of the caps 4, 4', 4" or bars 14 can consist in that they are composed of a curved sheet metal dome or sheet metal shell which is connected to a hardening material like concrete is poured out.
  • the curved sheet metal dome or sheet metal shell serves as a molded wall. On this mold wall, inwardly projecting punchings, impressions or welded-on tabs or the like can be attached, which bring about a reliable bond between the sheet metal cap or sheet metal shell and the hardening material.
  • FIG. 7 and 8 show a geoplastic reinforcement 5 laid over curved caps 4, which is composed of two reinforcement mats 8 and 8 ', the load-bearing threads 10 of which run in only one direction.
  • the two reinforcement mats 8, 8 ' are laid with or without an intermediate layer of sand or soil in such a way that their load-bearing threads 10 run at right angles to one another.
  • Fig. 9 shows that part of the geosynthetic reinforcement can also consist of heavy-duty reinforcement bands 11, 12.
  • These reinforcement bands 11, 12 have the advantage that the reinforcement can be better adapted to the requirements and, for example, the strength of the reinforcement can be made larger in one direction than in the direction perpendicular to it.
  • a full-surface geosynthetic mat can be laid over these reinforcement bands 11, 12, the load capacity of which is reduced and only serves to distribute the load on the reinforcement bands.
  • the foundation piles or columns 3 are usually arranged in a square grid. In some cases, however, a triangular arrangement of the columns 3 is more advantageous. In such cases, the geosynthetic reinforcement 5 must also be designed triaxially. With the help of reinforcement bands 11, 12, the An efficient tensile geosynthetic reinforcement is possible via the domed caps 4 of the triaxially arranged columns 3.
  • the arched cap 4 ′′ is formed by a cushion-like cover 13 filled with sand or concrete.
  • This textile cover 13 is a double fabric made of plastic threads, in which the two fabric layers are woven together on four edge strips 15.

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Abstract

Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem Baugrund (1), bei dem zur Übertragung von Lasten in den tiefliegenden, tragfähigen Baugrund (2) Säulen (3) angeordnet sind, die den gering tragfähigen Baugrund (1) mit ihren Köpfen überragen und über die Köpfe der Säulen (3) eine Geokunststoffbewehrung (5) verlegt ist, die mit einer Aufschüttung (6) belastet ist. Damit die Geokunststoffbewehrung gleichmäßig und höher belastbar ist, sind die Köpfe der Säulen (3) von gewölbten Kappen (4) gebildet, deren Querschnittsfläche die Querschnittsflächen der Säulen (3) allseitig überragt und deren Dicke von ihrer Mitte zum Rand hin stetig abnimmt und über diesen Kappen (4) eine flexible Geokunststoffbewehrung (5) so verlegt ist, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Kappen (4) und den Einmuldungen zwischen den Kappen (4) folgt.

Description

Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem Baugrund
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem Baugrund, bei dem zur Übertragung von Lasten in dem tiefliegenden, tragfähigen Baugrund in regelmäßigen Abständen Säulen angeordnet sind, die den gering tragfähigen Baugrund mit ihren Köpfen überragen und über die Köpfe der Säulen eine Geokunststoffbewehrung verlegt ist, die mit einer Aufschüttung belastet ist.
Gründungsbauwerke dieser Art sind bekannt aus dem Buch: "Geotextiles" von N. W. M. John, 1987, Verlag Blackie Glasgow and London.
Bei den bekannten Gründungsbauwerken ist über den Köpfen der Säulen oder Pfähle eine ebene, im wesentlichen horizontale Geokunststoffbewehrung verlegt. Die Säulen oder Gründungspfähle können Betonsäulen sein oder auch Mörtelsäulen, Stopfsäulen, Schottersäulen oder dergleichen. Es ist auch bekannt, auf den Säulen sogenannte Kopfplatten anzuordnen, um die lichte Spannweite der Geokunststoffbewehrung zu reduzieren. Die vollflä- chig und eben bzw. flach eingebaute Geokunststoffbewehrung wird beim Ausbau des Gründungsbauwerkes und der Verdichtung der Aufschüttung so belastet, daß sie zwischen den Säulen oder den Kopfplatten unter Nachgeben des gering tragfähigen Baugrundes durchhängt. Die auf die Geokunststoffbewehrung einwirkenden Kräfte setzen sich in der Bewehrung in große Zugkräfte um, die eine Dehnung der Geokunststoffbewehrung bewirken. Dabei stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein infolge des Zusammenspiels von Belastung, Dehnung, Durchhang, Zugkraft oder Membrantragwirkung und einer etwaigen Gegenpressung des Baugrundes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gründungsbauwerk zu schaffen, bei dem die Belastbarkeit der Geokunststoffbewehrung bei gleichen Rahmenbedingungen vergrößert ist bzw. die Bewehrung effizienter wirkt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Köpfe der Säulen von gewölbten Kappen gebildet sind, deren Querschnittsfläche die
Querschnittsfläche der Säulen allseitig überragt und deren Dicke von ihrer
Mitte zum Rand hin stetig abnimmt und über diese gewölbten Kappen eine flexible Geokunststoffbewehrung so verlegt ist, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Kappen und den Einmuldungen zwischen den Kappen folgt und dies bereits im Verlegezustand, also vor der Mobilisierung von Zugkräften durch Aufschüttung von Boden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann aber auch dadurch gelöst werden, daß auf mindestens je zwei in regelmäßigen Abständen und parallelen Reihen angeordneten Säulen ein gewölbter Riegel aufgesetzt ist, dessen Dicke von der Mittellinie zu den beiden Rändern des Riegels hin stetig abnimmt und daß über diese im Abstand voneinander um parallel zueinander angeordnete Riegel eine flexible Geokunststoffbewehrung so verlegt wird, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Riegel und den Einmuldungen zwischen den Riegeln folgt.
Schon vor dem Verlegen der Geokunststoffbewehrung entstehen durch das Aufsetzen der gewölbten Kappen oder der gewölbten Riegel, deren Unterseite sich etwa in Höhe des gering tragfähigen Baugrundes befindet, zwischen den Kappen oder Riegeln Einmuldungen bzw. Täler, in die sich die flexible Geokunststoffbewehrung zwanglos hineinlegt.
Die gewölbten Kappen oder Riegel haben eine größte Höhe von 15 bis 50 cm über ihrer Unterseite. Die vorgefertigten Kappen oder Riegel können vorzugsweise aus Beton, Stahlbeton, Kunststoff oder auch Gußeisen bestehen. Auch können die Kappen oder Riegel als Stahlblech-Beton- Verbundkörper ausgebildet sein, wobei eine gewölbte Stahlblechkalotte oder eine gewölbte Stahlblechschale als Formwand für den einzufüllende Beton dient. Die Stahlblechkalotten und die Stahlblechschalen sind mit in den mit Beton auszufüllenden Hohlraum ragende Ausstanzungen, Anschweißungen, Prägungen oder dergleichen versehen, um einen zuverlässigen Verbund mit dem einzufüllenden Beton zu gewährleisten. Die Kappen können auch aus hochfesten geschlossenen textilen Hüllen gebildet werden, die vorzugsweise mit Sand oder Beton verfüllt werden und dadurch ihre gewölbte Form erhalten.
Die biegeweiche, flexible Geokunststoffbewehrung kann in Form von Matten oder Bändern aufgebracht werden. Die Geomatten können vollflächig oder als Gitter gewebt oder als Fadenlage auf ein Vlies geraschelt sein. Die Geokunststoffbewehrung kann von nur einer Geomatte gebildet sein, sofern ihre lasttragenden Fäden biaxial ausgerichtet sind. Ist die Bewehrungsmatte aber nur mit in einer Richtung verlaufenden lasttragenden Fäden versehen, dann setzt sich die Geokunststoffbewehrung aus mindestens zwei Matten zusammen, die so verlegt werden, daß ihre lasttragenden Fäden rechtwinklig zueinander verlaufen. Die Bewehrungsmatten können mit oder auch ohne Bodenzwischenschicht verlegt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den Patentansprüchen.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Gründungsbauwerks nach der Erfindung, Fig . 2 das obere Ende einer Säule mit aufgesetzter Kappe, Fig. 3 schaubildliche Ansicht einer im Grundriß runden Kappe . Fig . 4 schaubildliche Ansicht einer im Grundriß quadratischen Kappe, Fig . 5 schaubildliche Ansicht eines gewölbten Riegels,
Fig . 6 schaubildliche Ansicht einer Geokunststoff-Bewehrungsmatte mit orthogonal verlaufenden, lasttragenden Fäden im über die gewölbten Kappen verlegten Zustand, Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht zweier Geokunststoff- Bewehrungsmatten mit in nur einer Richtung verlaufenden lasttragenden Fäden im über die gewölbten Kappen verlegten Zustand, Fig . 8 eine Ansicht nach der Schnittlinie VIII-VIII in Fig . 7 , Fig . 9 eine den Fig . 6 und 7 entsprechende Ansicht von über die gewölbten Kappen verlegten Geokunststoff-Bewehrungsbändern, Fig . 10 schaubildliche Ansicht einer kissenartig gewölbten Kappe, die aus einer mit Sand oder Beton gefüllten textilen Hülle besteht.
Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Gründungsbauwerks für eine Eisenbahntrasse, die über einen nicht oder nur gering tragfähigen Bau- grund 1 geführt ist. Zur Übertragung von Lasten in den tiefliegenden, tragfähigen Baugrund 2 sind in regelmäßigen Abständen Gründungspfähle oder Säulen 3 angeordnet, die den gering tragfähigen Baugrund 1 mit ihren Köpfen überragen. Über die Köpfe der Säulen 3 ist eine Geokunststoffbewehrung 5 verlegt, die mit einer Aufschüttung 6 belastet ist. Die Köpfe der Säulen 3 sind von gewölbten Kappen 4 gebildet, deren Querschnittsfläche die Querschnittsfläche der Säulen 3 allseitig überragt und deren Dicke von ihrer Mitte zum Rand hin stetig abnimmt. Über diese Kappen 4 ist - wie auch die Fig. 6, 7 und 8 zeigen - eine flexible Geokunststoffbewehrung 5 so verlegt, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Kappen 4 und den Einmuldungen zwischen den Kappen 4 folgt. Dadurch, daß die Geokunststoffbewehrung 5 im Querschnitt und auch im Längsschnitt wellenförmig oder sinusförmig verläuft, wobei die Wellengipfel von den gewölbten Kappen 4 abgestützt sind, können von der Geokunststoffbewehrung 5 erheblich größere Kräfte aufgefangen werden als bei der bisher bekannten, im wesentlichen ebenen Verlegung dieser Geokunststoffbewehrung.
Fig. 2 zeigt eine auf eine Säule 3 aufgesetzte Kappe 4, die an ihrer Unterseite eine nach unten sich erweiternde konische Ausnehmung 9 aufweist, in die ein nach oben sich verjüngender Vorsprung der Stütze 3 hineinragt. Die Höhe der Kappen 4 von der Unterseite bis zum Gipfel ist im wesentlichen abhängig vom Abstand der Säulen 3 und kann 15 bis 50 cm betragen.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, kann die gewölbte Kappe 4 in Draufsicht kreisrund oder auch quadratisch sein. In jedem Fall ist die gewölbte Kappe 4 so ausgebildet, daß bei der Verlegung der Geokunststoffbewehrung 5 keine Falten und keine größeren Richtungswechsel entstehen.
Es kann vorteilhaft sein, anstelle der gewölbten Kappen 4, 4' , 4" gewölbte Riegel 14 vorzusehen, die auf mindestens je zwei Säulen 3 aufgesetzt sind. Vorteilhafterweise sind die Säulen 3 in parallelen Reihen angeordnet, so daß die gewölbten Riegel 14 quer oder längs zum Verkehrsweg verlaufen und die Geokunststoffbewehrung 5 in die andere Richtung wellenförmig verläuft.
Bei dieser Ausführung ist eine Geokunststoffbewehrung in Richtung der Riegel nicht erforderlich, und die hochbelastbaren Fäden der Bewehrung verlaufen nur quer zu den Riegeln.
Die gewölbten Kappen 4, 4' , 4 " sowie die gewölbten Riegel 14 können insbesondere aus Beton bzw. Stahlbeton bestehen. Die gewölbten Kappen 4, 4' , 4" können aber auch aus Kunststoff oder Gußeisen hergestellt werden. Eine weitere Ausführungsform der Kappen 4, 4' , 4" oder Riegel 14 kann darin bestehen, daß sie sich zusammensetzen aus einer gewölbten Blechkalotte oder Blechschale, die mit einem erhärtendem Material wie Beton ausgegossen ist. Dabei dient die gewölbte Blechkalotte oder Blechschale als Formwand. An dieser Formwand können nach innen ragende Ausstanzungen, Einprägungen oder angeschweißte Laschen oder dergleichen angebracht sein, die einen zuverlässigen Verbund der Blechkalotte oder Blechschale mit dem erhärtenden Material bewirken.
Fig. 6 zeigt eine Geokunststoff-Bewehrungsmatte 7 mit orthogonal verlaufenden, lasttragenden Fäden 10. Durch die Flexibilität, durch die Elastizität und durch die gewisse Verschiebbarkeit der Fäden 10 der an sich ebenen Bewehrungsmatte 7 paßt sich diese der durch die gewölbten Kappen 4, 4' , 4" bewirkte Unebenheit nahezu faltenlos an.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine über gewölbte Kappen 4 verlegte Geokunststoffbewehrung 5, die sich aus zwei Bewehrungsmatten 8 und 8' zusammensetzt, deren lasttragenden Fäden 10 in nur einer Richtung verlaufen. Die beiden Bewehrungsmatten 8,8' werden mit oder ohne Zwischenschicht aus Sand oder Boden so verlegt, daß ihre lasttragenden Fäden 10 rechtwinklig zueinander verlaufen.
Die Fig. 9 zeigt, daß ein Teil der Geokunststoffbewehrung auch aus hoch belastbaren Bewehrungsbändern 11 , 12 bestehen kann. Diese Bewehrungsbänder 11 , 12 haben den Vorteil, daß die Bewehrung besser den Erfordernissen angepaßt werden kann und beispielsweise die Belastbarkeit der Bewehrung in einer Richtung größer ausgebildet werden kann als in der rechtwinklig dazu verlaufenden Richtung. Über diese Bewehrungsbänder 11 , 12 kann eine vollflächige Geokunststoffmatte verlegt werden, deren Belastbarkeit reduziert ist und nur zur Lastverteilung auf den Bewehrungsbändern dient.
Üblicherweise sind die Gründungspfähle oder Säulen 3 in einem quadrati- sehen Raster angeordnet. In manchen Fällen ist aber eine Dreiecksanordnung der Säulen 3 vorteilhafter. In solchen Fällen ist auch die Geokunststoffbewehrung 5 triaxial auszubilden. Mit Hilfe der Bewehrungsbänder 11 , 12, die über die gewölbten Kappen 4 der triaxial angeordneten Säulen 3 verlegt werden, ist eine rationelle zugfeste Geokunststoffbewehrung möglich.
In Fig. 10 wird die gewölbte Kappe 4" ' von einer mit Sand oder Beton gefüllten kissenartigen Hülle 13 gebildet. Diese textile Hülle 13 ist ein Doppelgewebe aus Kunststoff-Fäden, bei dem die beiden Gewebelagen an vier Randstreifen 15 miteinander verwebt sind.
:. * :j: * * * *
Bezugszeichenliste:
1 gering tragfähiger Baugrund
2 tragfähiger Baugrund 3 Säule
4 gewölbte Kappe
4' gewölbte Kappe, rund
4" gewölbte Kappe, quadratisch
4' " gewölbte Kappe, kissenartig 5 Geokunststoffbewehrung
6 Aufschüttung
7 Geokunststoff-Bewehrungsmatte mit orthogonal verlaufenden, lasttragenden Fäden
8,8' Geokunststoff-Bewehrungsmatte mit in einer Richtung verlaufenden, lasttragenden Fäden
9 Ausnehmung
10 lasttragende Fäden
11 Bewehrungsband
12 Bewehrungsband 13 Hülle
14 gewölbter Riegel
15 Randstreifen

Claims

Patentansprüche:
1. Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem Baugrund (1), bei dem zur Übertragung von Lasten in den tiefliegenden, tragfähigen Baugrund (2) in regelmäßigen Abständen Säulen (3) angeordnet sind, die den gering tragfähigen Baugrund (1) mit ihren Köpfen überragen und über die Köpfe der Säulen (3) eine Geokunststoffbewehrung (5) verlegt ist, die mit einer Aufschüttung (6) belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Säulen (3) von gewölbten Kappen (4) gebildet sind, deren Querschnittsfläche die Querschnittsflächen der Säulen (3) allseitig überragt und deren Dicke von ihrer Mitte zum Rand hin stetig abnimmt und über diesen Kappen (4) eine flexible Geokunststoffbewehrung (5) so verlegt ist, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Kappen (4) und den Einmuldungen zwischen den Kappen (4) folgt.
2. Gründungsbauwerk auf gering tragfähigem Baugrund (1), bei dem zur Übertragung von Lasten in den tiefliegenden, tragfähigen Baugrund (2) in regelmäßigen Abständen und parallelen Reihen Säulen (3) angeordnet sind, die den gering tragfähigen Baugrund (1) mit ihren Köpfen überragen und über die Köpfe der Säulen (3) eine Geokunststoffbewehrung (5) verlegt ist, die mit einer Aufschüttung (6) belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens je zwei Säulen (3) ein gewölbter Riegel (14) aufgesetzt ist, dessen Dicke von der Mittellinie zu den beiden Rändern des Riegels (14) hin stetig abnimmt und daß über diese im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete Riegel (14) eine flexible Geokunststoffbewehrung so verlegt wird, daß sie dabei den Aufwölbungen im Bereich der Riegel (14) und den Einmuldungen zwischen den Riegeln (14) folgt.
3. Gründungsbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (4) oder Riegel (14) eine größte Höhe von 15 bis 50 cm über dem Niveau ihrer Unterseite haben.
4. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , gekennzeichnet durch vorgefertigte Kappen (4) oder Riegel (14) aus Beton, Stahlbeton, Kunststoff oder Gußeisen.
5. Gründungsbauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (4) oder Riegel (14) als Stahlblech-Beton-Verbundkörper ausgebildet sind, wobei eine gewölbte Stahlblechkalotte oder gewölbte Stahlblechschale als Formwand für den einzufüllenden Beton dient.
6. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (4) oder Riegel (14) an ihrer Unterseite mit Ausnehmungen (9) versehen sind, deren Querschnitt etwas größer ist als der Querschnitt der Säulen (3). so daß die Kappen (4) oder Riegel (14) auf die Säulen (3) aufgesetzt werden können.
7. Gründungsbauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Säulen (3) und die Ausnehmung (9) in der Unterseite der Kappen (4) oder Riegel (14) konisch bzw. nach oben sich verjüngend ausgebildet sind.
8. Gründungsbauwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4" ') aus einer mit Sand oder Beton gefüllten kissenartigen, textilen Hülle (13) geformt ist.
9. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Säulen (3) voneinander 1 ,5 bis 2,5m beträgt und der Durchmesser der runden Kappen (4) oder die Seitenlänge quadratischer Kappen (4) oder die Breite der Riegel (14) 0,5 bis 1 ,40 m beträgt.
10. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Kappen (4) oder Riegel (14) sich etwa in Höhe des gering tragfähigen Baugrundes befindet.
1 1 . Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gipfel der Kappe (4) oder Riegel (14) Befestigungselemente für die Geokunststoffbewehrung (5) angeordnet sind.
12. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Geokunststoffbewehrung (5) von mindestens einer geotextilen Bewehrungsmatte (7) gebildet ist.
13. Gründungsbauwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kappen (4) eine nur in einer Richtung größere Lasten aufnehmende (einaxiale) Bewehrungsmatte (8) verlegt ist und über diese - mit oder ohne Bodenzwischenschicht - eine zweite einaxiale Bewehrungsmatte (8') verlegt ist, deren lastaufnehmende Richtung rechtwinklig zur ersten Bewehrungsmatte verläuft.
14. Gründungsbauwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Geokunststoffbewehrung etwa der Breite der Kappen (4) entsprechend breite hochfeste Bänder (11 , 12) über das Raster der Säulen (3) und Kappen (4) verlegt sind und über diese Bänder (11 , 12) eine vollflächige Bewehrungsmatte verlegt ist.
15. Gründungsbauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kappen (4) versehenen Säulen (3) in einem
Dreiecksraster angeordnet sind und die ein- oder mehrlagige geotextile Bewehrung mit ihren lastaufnehmenden Fäden entsprechend triaxial ausgebildet ist.
16. Gründungsbauwerk nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, daß die triaxiale Lastabtragung durch mindestens drei einaxiale Geokunst- stoff-Bewehrungslagen erfolgt, die entsprechend dem Dreiecksraster verlegt sind.
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