EP3901375B1 - Stützanordnung - Google Patents
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- EP3901375B1 EP3901375B1 EP21161957.2A EP21161957A EP3901375B1 EP 3901375 B1 EP3901375 B1 EP 3901375B1 EP 21161957 A EP21161957 A EP 21161957A EP 3901375 B1 EP3901375 B1 EP 3901375B1
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Classifications
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- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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- E04H17/14—Fences constructed of rigid elements, e.g. with additional wire fillings or with posts
- E04H17/20—Posts therefor
- E04H17/22—Anchoring means therefor, e.g. specially-shaped parts entering the ground; Struts or the like
Definitions
- the subject of the invention is a support arrangement for receiving and supporting posts according to the preamble of claim 1.
- a post refers to either an elongated, vertically installed support element in buildings or a free-standing, elongated, vertical component connected to the ground.
- a post support arrangement is understood to mean a device for fastening and supporting a structure, in particular a rod-, post- or tubular object.
- Masonry is a solid component or structure made of natural or artificial stone.
- the masonry consists of individual pressure-resistant elements (natural stones or artificial stones, such as clay bricks, bricks or hollow blocks).
- a wall support arrangement is understood to mean a device for fastening and supporting a wall, in particular a flat, vertical wall.
- an earth nail is preferably inserted into the subsoil.
- An earth nail is preferably a round metal rod, the outer jacket of which is provided with a thread profile over the entire length of its course.
- pegs can not only be constructed on the basis of a round rod, but can also have an angular or oval cross-section, or, in addition to a consistently smooth surface, can also have a connection of several profiles.
- soil nails Due to their thread profile (comparable to a drill thread), soil nails can be used for drilling-like penetration of materials that, depending on their morphology, allow the penetration of such a nail.
- pegs to be driven into material layers made of sand, rubble, snow, ice, gravel, rock or their mixtures with each other.
- the ideal case is a primer that consists, for example, of snow, ice, sand, earth or clay, whereby an earth nail follows the direction of pull of its thread profile when screwed in and consistently finds the desired hold in the primer.
- the insertion of the soil nail into the subsoil depends on the morphological nature of the subsoil and can optionally be carried out by pre-drilling at the intended depth and inclination. This is also possible without pre-drilling, as the external thread of the peg takes on the function of a drilling thread and works its way into or out of the ground under vertical pressure or tension.
- the stability of a masonry or a general structural engineering device is characterized by its statics as well as its foundation. If one of these components is neglected during the planning or construction of the construction project, the safe preservation and thus the function of the entire construction project can no longer be guaranteed.
- ground anchors act as ground screws or impact elements and are able to absorb the pressure of loads centrally and anchor them in a narrow catchment area.
- such an assembly can only be carried out if such a vertical clearance exists above the ground nail to be inserted or can be opened so that such a screw or impact nail can be screwed in or driven in with hydraulic or similar equipment.
- Such general conditions only exist in rare cases.
- pegs for a support arrangement is also known for stiffening wooden structures, wooden piles, overhead line pylons and the like that have become damaged as a result of weather conditions.
- a concrete body is inserted into a pit next to the damaged mast, which has a metal support structure at its upper end, which is screwed to the mast.
- the damaged part of the mast is then sawn out below the attachment point so that the mast is now supported by the iron struts of the concrete body.
- Pegs are also used to stabilize posts, such as fence posts, as is the case with the support arrangement US 278 220 A is shown.
- the mast to be fixed has a flat foundation, with which the mast rests on the ground.
- This flat foundation has slots on its outer arms through which the peg can be driven through in order to anchor the mast to the ground.
- the post has a kind of sleeve to which the receiving arms are welded like a wing.
- the receiving sleeve or the foundation is inserted into the subsoil below the top edge of the ground. To do this, a hole is first dug into which the post with the post support structure is placed, which is then provided with the receiving sleeve. By then inserting the pegs to the side of the sleeve, an anchor arrangement is created and then the previously dug hole in which the post stands is filled in again so that the anchor arrangement is buried in the ground.
- JP-A-2004084267 discloses a post support structure according to the preamble of claim 1.
- the present invention is therefore based on the object of designing a support arrangement for receiving and supporting posts in such a way that a foundation is provided that is easy to insert into the subsoil and dimensioned according to the expected forces.
- the support arm protruding from the support arrangement is designed as a flat holding plate which has a plurality of access openings, in each of which a movable spherical body is arranged, through which an earth nail is passed and that the spherical body is located between an upper holding plate and the lower flat holding plate is securely clamped.
- the arrangement according to the invention thus serves as a decentralized foundation and securing system, which can absorb the so-called gravity pressure in any lateral position relative to a post or masonry and can dissipate this laterally with any direction and distance in a simple manner or over several vertical levels.
- the support arrangement according to the invention is particularly suitable for transferring large loads.
- the upper holding plate which is screwed to the lower holding plate, also has a through opening through which the spherical body partially protrudes.
- the spherical body has a retaining socket with an internal thread through which a rotary movement applied to the retaining socket can be transferred to the thread of the ground nail.
- the post support structure therefore consists of a support unit inserted vertically into the ground, on which at least two retaining plates are mounted laterally.
- Steel beams made of weatherproof structural steel are preferably used as a support unit for the support arrangement.
- Steel beams are either rolled or welded profiles that are available in various dimensions and designs. These are load-bearing components that are particularly robust due to their nature, have a high resilience and load-bearing capacity and can be used flexibly.
- So-called double-T beams are preferably used, which have an upper flange and a lower flange connected to it via a web.
- carriers can also be used which, for example, have a U-profile.
- these flanges are generally referred to as belts, whereby in concrete, timber and steel construction, belts are the upper and lower belts of a beam with a double-T-shaped cross-section, which are held at a distance from the continuous web. These belts primarily absorb the load from bending.
- any number of holding plates can now be attached laterally, which have any number of openings through which the pegs (preferably made of steel) in the form of smooth round rods or Threaded rods can be inserted in any orientation using simple screwing or impact tools and firmly connected using screws or welding.
- the pegs preferably made of steel
- Threaded rods can be inserted in any orientation using simple screwing or impact tools and firmly connected using screws or welding.
- the holding plates which are mounted vertically starting from the longitudinal axis of the carrier unit, have a corner connection to stiffen the corner area at the contact point of the carrier and the holding plate.
- This corner connection is used to introduce and distribute loads, to increase the corner stiffness, to create a bending-resistant corner and is known in steel construction as haunches.
- a flange plate surrounding the carrier unit for receiving a pipe element which also has a flange is mounted on the section of the carrier unit that protrudes above ground from the top edge of the ground.
- Masonry can also be supported with the support arrangement.
- at least one vertical support unit (preferably made of steel) is docked to the masonry to be supported as a basic bracket, i.e. firmly connected.
- the vertical support is positioned either above the earth's surface or partially in the subsoil, whereby a support unit partially installed in the subsoil can already take on an important foundation function below the included earth's surface.
- the wall support arrangement is also characterized by the fact that: the at least one support arm is designed as a profiled holding plate, which has several access openings, in each of which a movable spherical body is arranged, through which the respective ground nail is passed and that the spherical body is clamped in a secure position between an upper holding plate and the lower flat holding plate.
- the wall support arrangement is also characterized in that the masonry support structure consists of a support unit inserted vertically into the ground, on which at least one further support unit is mounted laterally and in that a corner connection is mounted to stiffen the corner area between the support unit and the at least one further support unit , which connects the carrier unit and carrier unit diagonally.
- the wall support arrangement is also characterized in that further support units are connected to one another via a screw connection, which are installed at a distance from the vertical support unit.
- lateral support units in any number and any height can now be mounted on the vertical support unit, preferably horizontally and at any angle of attack.
- the at least one further carrier unit can be placed on the first carrier or connected to it at the same level.
- a diagonal stiffener (corner connection) can be installed between the vertical and horizontal supports, which ensures the greatest possible angular stability.
- the horizontal support unit it is possible at any time to supplement the horizontal support unit with additional supports, both in the vertical and horizontal planes, thus creating a kind of lattice structure.
- the additional supports have any number of access openings through which the pegs can be inserted in any orientation using simple screwing or impact tools and firmly connected by screwing or welding. This creates a highly effective and inherently variable foundation that is firmly connected to the masonry to be secured and can transfer the gravity pressure of the masonry involved laterally so that the overall statics are relieved and the consistently stable lattice structure is transferred to the masonry and stabilized.
- a corner connection is preferably mounted between the vertical support unit and the horizontal support unit attached to it, which serves to introduce and distribute loads introduced, to increase the corner rigidity and to produce a bending-resistant corner.
- Such a corner connection is also known in steel construction as a haunch and is used to increase the size of the foundation in the foundation according to the invention Force deflection area to ensure the bending stiffness of the frame corner, the interconnected support units.
- Figure 1 shows a carrier unit 1 with two belt plates 10 a, b, which are connected to one another via a web 9.
- the carrier unit 1 has a pointed end 16 to facilitate the insertion of the carrier unit into the substrate 7.
- the belt plates have drilled holes 17, to which the holding plates 8a and 8c can be mounted and screwed via a screw connection 15.
- the web 9 also has drilled holes to which the holding plate 8b can be mounted and screwed.
- movable spherical bodies 18 are arranged in a through opening 38, which accommodate an earth nail 5 with a thread.
- the spherical body 18 is held by an upper holding plate 19, which is screwed to the holding plate 8.
- the spherical body 18 has a holding socket 20, which has an internal thread, through which a rotary movement applied to the holding socket 20 can be transferred to the external thread of the ground nail 5.
- the holding connector 20 has contact surfaces distributed around the circumference for the attack of a tool.
- Figure 2 shows a to Figure 1 modified example, with a flange plate 23 being screwed to the carrier unit 1 above the holding plates 8.
- the flange plate 23 consists of two semicircular pieces 23a and 23b, which are joined together when mounted on the carrier unit 1 and form a closed disk.
- the flange plate has a large number of drill holes 14 distributed around the edge, which serve to screw a pipe element placed onto the flange plate, which has a flange plate of the same size.
- the flange plate 23 itself is screwed to the carrier unit 1 via the screw connection 24.
- FIG. 3 shows a representation of the individual parts from which the post support arrangement is assembled.
- the belt plate 10a is shown with the drill holes 17 for attaching the holding plates 8a, c, as well as the web 9 of the carrier unit 1, which has the drill holes 48 for attaching the holding plate 8b.
- the various components of the holding plates and the flange plates are shown.
- the holding plate 8b has a straight extension 58b, on the top of which the corner connection 52 is welded standing in a later processing step, the other end of which is welded to the plate 51.
- one end of the corner connection 53 is welded to the underside of the extension 58b, the other end of which is also welded to the plate 51.
- the corner connection 52, 53 thus form a diagonal connection between the perpendicular holding plate 8 and the plate 51.
- a corner connection 52 and a corner connection 54 are welded onto the holding plate 8a, c and its extension 58a, c, which in turn are connected to a holding plate 51.
- the flange plate 23, which is present with the two halves 23a and 23b, has two parallel slots per half.
- FIG. 4 shows a modified embodiment of the support arrangement with two holding plates 8b, which are attached to the front and back of the web 9. Additionally are in Figure 4
- the corner connections 54 are also shown, which run diagonally between the plate 51 arranged perpendicular to one another and the underside of the holding plate 8. Like the corner connections 52, which run diagonally between the plate 51, which is arranged perpendicular to one another, and the top of the holding plate 8.
- Figure 5 shows the top view of the carrier unit 1, to which the holding plates 8 are screwed and the upper holding plates 19 are screwed onto the lower holding plates 8, with which the spherical body 18 can be clamped on the holding plate 8.
- FIG 6 shows the exemplary embodiment according to Figure 1 , wherein a mast 13 is additionally mounted on a support unit 1, thereby creating a post support structure.
- This mast 13 is solid and is screwed to the support unit 1 via the screw connection 25, the round mast being mounted between the two belts 10 a, b.
- the screw connection 25 is passed through a bent sheet metal 26, which, with its curved shape, rests on the outer circumference of the mast 13 and, after being screwed to the support unit 1, additionally stabilizes the mast.
- Figure 7 shows the exemplary embodiment according to Figure 2 , wherein a tubular element 12 has been placed on the carrier unit 1.
- the tubular element 12 has a flange plate 27 on its underside, which is placed on the pre-assembled flange plate 23 of the carrier unit 1 and screwed to it via the screw connection 28.
- Figure 8 shows the installation and fixation of the post support arrangement of the support unit 1 in the subsoil 7.
- a hole 59 is dug from the top edge of the ground 29 until a predetermined depth is reached.
- the carrier unit 1 is driven with the tip 16 first into the base 49 of the hole or into the underlying surface 7 until the holding plates 8 mounted on the carrier unit 1 rest on the base 49. The desired depth for setting up the carrier unit 1 is thus reached.
- they will Ground nails 5 are driven through the ball joints 6 of the holding plates 8 into the subsoil 7 below the base 49 of the hole 59.
- the support unit 1 is thus fixed in the ground 7 by the pegs 5, with the pegs providing the necessary stabilization.
- the hole 59 is then filled again with pourable material up to the top edge of the ground 29, as shown in Figure 9 you can see.
- Figure 9 shows the side view of Figure 8 in the buried state, with the holding plates 8 now located below the top edge of the ground 29 in the subsoil 7.
- the holding plates 8 are arranged outside the central longitudinal axis of the carrier unit 1. Also is in Figure 9 It can be seen that the end 16 of the carrier unit 1 is pointed in order to facilitate the introduction of the carrier unit 1 into the substrate 7.
- Figure 10 shows the top view of the carrier unit 1, which has the three holding plates 8a, b and c, which extend vertically in three directions, starting from the central longitudinal axis of the carrier unit 1.
- the ball joints 6 are arranged in the holding plates 8 for the alignment of the pegs, which are composed of the spherical body 18, the holding socket 20 and the upper holding plate 19 in conjunction with the screw connection 38 in the holding plate 8.
- Figure 11 shows the upper holding plate 19 and the lower holding plate 8 in a sectional view, the holding plate 19 having a pass-through opening 37 and the lower holding plate 8 having a pass-through opening 38.
- the gap 39 Between the holding plates 8, 19, which can be of different sizes depending on the size of the inserted spherical body 18. Starting from the gap 39, the access opening 37 in the upper holding plate 19 tapers towards the outside. Likewise, the access opening 38 of the holding plate 8 tapers towards the outside, starting from the gap 39.
- the inner edges 41 of the access opening 37 of the upper holding plate 19 form an opening angle 43 to one another.
- the inner edges 42 of the access opening 38 of the lower holding plate 8 form an opening angle 44 to one another.
- This shape with the outwardly tapering through openings enables the inserted spherical body 18 to be held between the two holding plates 8, 19.
- the inner edges 41, 42 of the holding plates 8, 19 designed to fix the spherical body 18 so that it cannot fall out of the through openings 37, 38.
- the inner edges 41, 42 can also be curved or have a different geometric shape.
- the gap 39 is also variable and can be larger or smaller depending on the size of the spherical body 18.
- the two holding plates 8, 19 are then held together by the screw connection 47, consisting of the screw 45 and the nut 46.
- Such screwing of the individual holding plates together serves to fix the spherical body 18 in a desired position inside the holding plates 8, 19.
- the spherical body 18 can assume an angle that deviates from the vertical direction with its earth nail 5 in order to drive the earth nail obliquely into the ground or the ground 7.
- earth nails 5 can thus be driven into the ground obliquely, ie at an angle of less than 90° relative to the lower holding plate 8, in a lower holding plate 8 resting on the ground 7.
- the spherical body 18 initially remains movable between the holding plates 8, 19 until the earth nail 5 has assumed the correct angle and after the spherical body has been aligned and the earth nail 5 has been inserted into the ground, the spherical body 18 is between the two holding plates via the screw connection 47 secured in position so that this angle is permanently set.
- the screw connection 47 is loosened so that the spherical body 18 can be rotated again.
- a tool is then used to exert a rotary movement on the spherical body 18 via the holding socket 20 and the ground nail 5 is driven upwards out of the subsoil 7 or downwards into the subsoil, depending on the direction of rotation.
- Figure 12 shows an example in which the carrier unit 1 according to the invention no longer has ear-shaped holding plates 8, but rather at least one horizontally laid carrier unit 2.
- the carrier unit fulfills the function of the holding plate, as is also the case with the post support arrangement.
- This example shows a wall support arrangement 50 as an example of a support arrangement using a decentralized holding position and support.
- the carrier unit 2 also has ball joints 6 with which the pegs 5 can be inserted into the subsoil 7 and secured in position.
- the support unit 2 and the additional support units connected to it are also arranged below the upper edge of the ground 29 and form a flat foundation or an arrangement of earth nails for a masonry support structure.
- the carrier unit 1 rests on the masonry 3 and is connected to it via a screw connection 30.
- the carrier unit 2 is connected to the carrier unit 1 via a screw connection 60.
- a corner connection 31 is also arranged in the connection area between the carrier unit 1 and the carrier unit 2 and screwed to the carrier unit 1 via the screw connection 61.
- the support units can also be welded to one another and the corner connection to the support units
- the carrier units 2 and 32 are designed as double-T carriers, with the ball joints 18 being located in corresponding access openings in the belt 34 of the carrier unit 2 and in the belt 33 of the carrier unit 32.
- Figure 13 shows the top view of Figure 12 with the support unit 1, which is connected to the masonry 3 via the screw connection 30 and supports it.
- the carrier unit 2 is screwed to the carrier unit 1 via the screw connection 8.
- the upper straps 33a, 34a of the support units 2, 32 are shown transparently in order to better recognize the ball joints 6 underneath.
- the carrier unit 2 has a number of ball joints 6 arranged parallel to one another, which the carrier unit 32, which runs perpendicular to the carrier unit 2, also has.
- the carrier unit 2 and the carrier unit 32 thus form a cross and are screwed together at the crossing point.
- Figure 14 shows a top view of the carrier units 2, 32, with the belt 34a of the carrier unit 2 visible, which is narrower than the belt 34b of the carrier unit 2.
- the narrower belt allows access to the ball joints 6 connected to the belt 34b from above possible here.
- the carrier unit 32 has the belt 33a, which is also narrower than that Belt 33b is formed. This different width of the belt also served to ensure that the ball joints 6, which are located in the belt 33, can be accessed from above in order to insert and align the pegs 5.
- Figure 15 shows the front view of the carrier arrangement according to Figure 12 .
- Figure 16 shows the screw connection of the carrier unit 2 to the carrier unit 32 in an enlarged view, whereby it can be seen that the belt 33a of the carrier unit 32 is narrower than the belt 33b.
- the alignment of the edges of the straps 33 a, b form a line 35 which is oblique relative to the corner connection 36 of the support unit 32. This is intended to make it clear that due to the narrower belt 33a, access to the ball joint 6 is possible, which is located on or in the belt 33b.
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Description
- Gegenstand der Erfindung ist eine Stützanordnung zur Aufnahme und Stützung von Pfosten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Unter einem Pfosten wird in der vorliegenden Anmeldung entweder ein längliches, vertikal in Gebäuden verbautes Tragelement oder ein freistehendes, mit dem Untergrund verbundenes längliches, vertikales Bauelement bezeichnet.
- Unter einer Pfostenstützanordnung wird in der vorliegenden Anmeldung eine Vorrichtung zur Befestigung und Abstützung eines Aufbaus, insbesondere eines stab-, pfosten- oder rohrförmigen Gegenstands verstanden.
- Ein Mauerwerk ist ein aus natürlichen oder künstlichen Steinen gefügtes Bauteil oder Bauwerk als Massivbau. Das Mauerwerk besteht aus einzelnen druckfesten Elementen (Natursteine oder künstliche Steine, wie beispielsweise Lehmziegel, Mauerziegel oder Hohlblocksteine).
- Unter einer Mauerstützanordnung wird in der vorliegenden Anmeldung eine Vorrichtung zur Befestigung und Abstützung einer Mauer, insbesondere einer flachen, vertikal verlaufenden Wand verstanden.
- Für die fest Einbringung einer derartigen Stützanordnung wird bevorzugt ein Erdnagel in den Untergrund eingebracht. Unter einem Erdnagel ist vorzugsweise ein runder Metallstab zu verstehen, dessen Außenmantel über die gesamte Länge seines Verlaufes mit einem Gewindeprofil versehen ist.
- Derartige Erdnägel können, unabhängig von ihrer Materialbeschaffenheit, nicht nur auf der Grundlage eines Rundstabes aufgebaut sein, sondern in ihrem Querschnitt auch kantig oder oval ausgebildet sein, oder neben einer durchgehend glatten Oberfläche auch eine Verbindung mehrerer Profilierungen aufweisen.
- Erdnägel können aufgrund ihres Gewindeverlaufes (vergleichbar mit einem Bohrgewinde) zum bohrähnlichen Durchdringen von Materialien verwendet werden, die entsprechend ihrer Morphologie das Eindringen eines solchen Nagels zulassen.
- Damit können Erdnägel z.B. in Materialschichtungen aus Sand, Geröll, Schnee, Eis, Schotter, Gestein oder deren Vermengungen untereinander eingetrieben werden.
- Als Idealfall wird eine Grundierung angesehen, die z.B. aus Schnee, Eis, Sand, Erde oder Lehm besteht, wobei ein Erdnagel beim Eindrehen der Zugrichtung seines Gewindeprofils folgt und schlüssig in der Grundierung den gewünschten Halt findet.
- Die Einbringung des Erdnagel in den Untergrund richtet sich nach der morphologischen Beschaffenheit des Untergrunds und kann wahlweise durch eine Vorbohrung in der vorgesehenen Tiefe und Neigung erfolgen. Dies ist auch ohne Vorbohrung möglich, indem das Außengewinde des Erdnagels die Funktion eines Bohrgewindes übernimmt und sich so unter vertikalem Druck oder Zug in den Untergrund einarbeitet oder daraus löst.
- Die Standfestigkeit eines Mauerwerkes oder einer allgemeinen bautechnischen Vorrichtung zeichnet sich durch die Statik, wie aber auch durch die Fundamentierung desselben aus. Wird eine dieser Komponenten bei Planung oder Erstellung der Baumaßnahme vernachlässigt, ist der sichere Erhalt und damit die Funktion der gesamten Baumaßnahme nicht mehr gewährleistet.
- Auch nach der Fertigstellung eines Mauerwerkes oder einer bautechnischen Vorrichtung kann durch äußere Einwirkungen die ursprüngliche Funktion abgeschwächt oder aufgehoben werden. So können schleichend oder auch sprunghaft einsetzende Veränderungen der Bausubstanz das betroffene Gewerk früher oder später in seiner Funktion beinträchtigen und führen somit zu einem hohen Sicherheitsrisiko.
- Reparaturarbeiten, soweit sie überhaupt noch möglich sind, können in derartigen Fällen nur dadurch erreicht werden, dass Teilstrukturen des Mauerwerkes oder der zentralen Fundamentierung entfernt und mit großem Aufwand erneuert werden.
- Derartig aufwendige Reparaturarbeiten sind im Vergleich zu einer generellen Neuerrichtung unwirtschaftlich und können für die Dauer ihrer Ausführung die dem Mauerwerk ursprünglich zugedachten Funktionen wesentlich beeinträchtigen.
- Nicht selten sind derartige Hilfsmaßnahmen nur von kurzem Erfolg und das in seiner Substanz geschwächte Mauerwerk muss früher oder später zur Gänze abgetragen und in der Folge wieder vollkommen neu errichtet werden.
- Für derartige bautechnische Reparaturmaßnahmen in dieser Größenordnung ist in den meisten Fällen die Einbeziehung einer bereits bestehenden Fundamentierung notwendig. Kann diese nicht mehr in Anspruch genommen werden oder muss partiell ausgetauscht werden, muss auf herkömmliche Bodenanker zurückgegriffen werden, die als Erdschraube oder Einschlagelement in der Lage sind, den Druck von Lasten in sich zentral aufzunehmen und in einem engen Einzugsbereich zu verankern.
- Gleichzeitig kann eine solche Montage nur ausgeführt werden, wenn über dem einzusetzenden Erdnagel ein derart vertikaler Freiraum besteht oder geöffnet werden kann, damit ein solcher Schraub- oder Schlagnagel mit hydraulischem oder ähnlichem Gerät eingedreht oder eingeschlagen werden kann. Nur in seltenen Fällen sind derartige Rahmenbedingungen gegeben.
- Die Verwendung von Erdnägeln für eine Stützanordnung ist auch zur Versteifung von Holzkonstruktionen, Holzpfählen, Freileitungsmasten und dergleichen bekannt, die infolge von Witterungseinflüssen schadhaft geworden sind. Hierfür wird in einer Grube neben dem schadhaften Mast ein Betonkörper eingesetzt, der an seinem oberen Ende eine metallene Tragkonstruktion aufweist, welche mit dem Mast verschraubt wird. Anschließend wird der schadhafte Teil des Mastes unterhalb des Befestigungspunktes herausgesägt, sodass der Mast nunmehr mit den Eisenstreben des Betonkörpers gestützt wird.
- Für die Stabilisierung von Pfosten, wie zum Beispiel Zaunpfählen, werden ebenfalls Erdnägel verwendet, wie es beispielsweise mit der Stützanordnung der
US 278 220 A gezeigt ist. Hierbei verfügt der zu fixierende Mast über ein flächiges Fundament, mit dem der Mast auf dem Untergrund aufsteht. Dieses flächige Fundament weist an seinen Außenarmen Aufnahmeschlitze auf, durch welche der Erdnagel hindurchgetrieben werden kann, um so den Mast mit dem Untergrund zu verankern. - So zeigt auch die
US 2 826 281 A eine Pfostenstützanordnung zur Aufnahme und Stützung eines Pfostens zur Verankerung im Erdreich umfassend: - eine Pfostenstützstruktur, die in den Untergrund eingebracht und dazu angepasst ist, das untere Ende des Pfostens aufzunehmen,
- eine unterirdische Anordnung von Erdnägeln, die mit der Pfostenstützstruktur verbunden ist und aus drei voneinander beabstandeten Tragarmen besteht, die mit der Anordnung von Erdnägeln verbunden sind und sich im Winkel zur Achse des Pfostens erstrecken. Dabei ist im Tragarm mindestens eine Durchgriffsöffnung für mindestens einen Erdnagel angeordnet, der durch die Durchgriffsöffnung hindurch in einem Winkel zur Achse des Tragarms in den Untergrund getrieben werden kann.
- Hierbei verfügt der Pfosten über eine Art Manschette, an der die Aufnahmearme flügelartig angeschweißt sind. Gegenüber der bereits genannten
US 278 220 A besteht der Unterschied darin, dass die Aufnahmemanschette bzw. die Fundamentierung unterhalb der Geländeoberkante in den Untergrund eingebracht wird. Hierzu wird zunächst ein Loch ausgehoben, in das der Pfosten mit der Pfostenstützstruktur gestellt wird, der anschließend mit der Aufnahmemanschette versehen wird. Durch anschließende Einbringung der Erdnägel seitlich der Manschette wird eine Ankeranordnung geschaffen und anschließend das zuvor gegrabene Loch, in dem der Pfosten steht, wieder zugeschüttet, sodass die Ankeranordnung im Untergrund vergraben wird. - Bei diesen bekannten Fundamentierungen besteht jedoch der Nachteil, dass diese nur in unmittelbarer Nähe des Pfostens, d.h. nahe der Mittenlängsachse in den Untergrund eingebracht werden können. So kann keine ausreichende Stabilisierung garantiert werden, wenn sehr große Kräfte, wie z.B. verursacht durch Wind, auf den Pfosten wirken und welche von den von dem Pfosten abzweigenden Erdnägeln nur ungenügend aufgenommen werden können und der Pfosten umkippen kann.
- Die
JP-A-2004084267 - Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Stützanordnung zur Aufnahme und Stützung von Pfosten so auszugestalten, dass eine einfach in den Untergrund einzubringende und gemäß den erwartenden Kräften dimensionierende Fundamentierung gegeben ist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des - unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteilhaftes Merkmal ist, dass der von der Stützanordnung abstehende Tragarm als flächige Halteplatte ausgebildet ist, die mehrere Durchgriffsöffnungen aufweist, in denen jeweils ein beweglicher Kugelkörper angeordnet ist, durch den ein Erdnagel hindurchgeführt ist und dass der Kugelkörper zwischen einer oberen Halteplatte und der unteren flächigen Halteplatte lagengesichert eingespannt ist.
- Die erfindungsgemäße Anordnung dient somit als dezentrales Fundamentierungs- und Sicherungssystem, welches in beliebig seitlicher Positionierung zu einem Pfosten oder einem Mauerwerk den sogenannten Schweredruck in sich aufnehmen kann und diesen mit beliebigem Richtungsverlauf und Abstand in einfacher Weise oder über mehrere vertikale Ebenen seitlich ableiten kann.
- Somit ist eine vollkommen neue und gleichzeitig entlastende Fundamentierung möglich. Horizontallasten können über durch die Halteplatte geführte, in den Untergrund eingebrachte Erdnägel in den Untergrund abgetragen werden
- Durch die Verwendung von Halteplatten, welche außerhalb der Längsachse der Pfostenstützstruktur angeordnet sind, oder von horizontalen Trägereinheiten, welche außerhalb der Längsachse der Mauerwerkstützstruktur angeordnet sind, wird die wirkende Kraft flächig verteilt. Die erfindungsgemäße Stützanordnung ist insbesondere zur Abtragung großer Lasten geeignet.
- So weist auch die obere Halteplatte, welche mit der unteren Halteplatte verschraubt ist, eine Durchgriffsöffnung auf, durch welche der Kugelkörper teilweise herausragt. Der Kugelkörper weist einen Haltestutzen mit einem Innengewinde auf, durch das eine auf den Haltestutzen aufgebrachte Drehbewegung auf das Gewinde des Erdnagels übertragbar ist.
- Die Pfostenstützstruktur besteht somit aus einer vertikal in den Untergrund eingebrachten Trägereinheit, an der seitlich mindestens zwei Halteplatten montiert sind.
- Bevorzugt werden Stahlträger aus wetterfestem Baustahl (z.B. Cortenstahl) für die Stützanordnung als Trägereinheit verwendet. Stahlträger sind dabei entweder gewalzte oder geschweißte Profile, die in verschiedenen Maßen und Ausführungen erhältlich sind. Es handelt sich hierbei um tragende Bauteile, die aufgrund ihrer Beschaffenheit besonders robust sind, eine hohe Belastbarkeit und Tragkraft aufweisen und flexibel einsetzbar sind. Bevorzugt werden sogenannte Doppel-T-Träger verwendet, welche über einen Oberflansch verfügen und einen über einen Steg damit verbundenen Unterflansch. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. So können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch Träger verwendet werden, welche z.B. über ein U-Profil verfügen.
- In der vorliegenden Erfindung werden diese Flansche allgemein als Gurte bezeichnet, wobei als Gurte im Beton-, Holz- und Stahlbau die oberen und unteren Bänder eines Trägers mit Doppel-T-förmigem Querschnitt bezeichnet werden, die von dem durchgehenden Steg auf Abstand gehalten werden. Diese Gurte nehmen vor allem die Belastung aus Biegung auf.
- An einem solchen vertikalen Träger, der den Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Pfostenstützstruktur darstellt, lassen sich nun in beliebiger Anzahl die Halteplatten seitlich befestigen, die in sich eine beliebige Anzahl von Öffnungen aufweisen, durch die die Erdnägel (bevorzugt aus Stahl) in Form von glatten Rundstäben oder Gewindestäben in beliebiger Ausrichtung, mittels einfacher Eindreh- oder Schlagwerkzeuge eingebracht und schraub- oder schweißtechnisch fest verbunden werden können. So kommt es, zusätzlich zur flächigen Auflage der Halteplatten auf dem Untergrund zu einer zusätzlichen Stabilisierung im Erdreich durch die Einbringung der Erdnägel in den Untergrund.
- Mit dem zu sichernden Pfosten fest verbunden ist nun eine hochwirksame, in sich variable Fundamentierung entstanden, die den Schweredruck des Pfostens seitlich ableitet, damit die Gesamtstatik desselben entlastet wird und die Abstützung der Halteplatten im Erdreich sich auf den Pfosten überträgt und diesen damit stabilisiert.
- Die ausgehend von der Längsachse der Trägereinheit senkrecht montierten Halteplatten weisen eine Eckverbindung als zur Versteifung des Eckbereichs an der Kontaktstelle von Träger und Halteplatte auf. Diese Eckverbindung dient zur Einleitung und Verteilung von eingebrachten Lasten, zur Erhöhung der Ecksteifigkeit, zur Herstellung einer biegesteifen Ecke und ist im Stahlbau unter der Bezeichnung Vouten bekannt.
- Somit kann der Kraftfluss gleichmäßig verteilt werden und die Biegespannungen sinken, was wichtig ist für Dimensionierung der Schweißnähte und für den Schubfluss im Stegblech der Trägereinheit.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an dem Abschnitt der Trägereinheit, der oberirdisch aus der Geländeoberkante ragt, eine die Trägereinheit umschließende Flanschplatte zur Aufnahme ebenfalls einen Flansch aufweisenden Rohrelements, montiert.
- Es kann mit der Stützanordnung auch ein Mauerwerk abgestützt werden. Um das zu erreichen wird mindestens eine vertikale Trägereinheit (bevorzugt aus Stahl) an dem zu stützenden Mauerwerk als Grundhalterung angedockt, d.h. fest verbunden. Der vertikale Träger wird dafür entweder über der Erdoberfläche oder teilweise im Untergrund positioniert, wobei eine teilweise im Untergrund eingebrachte Trägereinheit bereits unter der einbezogenen Erdoberfläche eine wichtige Fundamentierungsfunktion übernehmen kann.
- So zeichnet sich die Mauerstützanordnung zur erdgestützten Abstützung eines mindestens teilweise oberirdisch angeordneten Mauerwerks, dadurch aus, dass
- der untere Teil einer Mauerwerkstützanordnung in den Untergrund eingebracht ist und der obere Teil mit dem zu stützenden Mauerwerk verbunden ist,
- eine unterirdische Erdnagelanordnung zur stabilen Fixierung der Mauerwerkstützstruktur im Untergrund vorhanden ist, bestehend aus mindestens einem Tragarm, der sich senkrecht zur vertikalen Achse des Mauerwerks erstreckt, in dem mindestens eine Durchgriffsöffnung für mindestens einen Erdnagel angeordnet ist, der durch die Durchgriffsöffnung hindurch in einem Winkel zur Achse des Tragarms in den Untergrund getrieben ist.
- Die Mauerstützanordnung zeichnet sich zudem dadurch aus, dass
der mindestens eine Tragarm als profilierte Halteplatte ausgebildet ist, welche über mehrere Durchgriffsöffnungen verfügt, in denen jeweils ein beweglicher Kugelkörper angeordnet ist, durch den der jeweilige Erdnagel hindurchgeführt ist und dass der Kugelkörper zwischen einer oberen Halteplatte und der unteren flächigen Halteplatte lagengesichert eingespannt ist. - Die Mauerstützanordnung zeichnet sich zudem dadurch aus, dass die Mauerwerkstützstruktur aus einer vertikal in den Untergrund eingebrachten Trägereinheit besteht, an der seitlich mindestens eine weitere Trägereinheit montiert ist und dass zur Versteifung des Eckbereichs zwischen der Trägereinheit und der mindestens einen weiteren Trägereinheit, eine Eckverbindung montiert ist, welche die Trägereinheit und Trägereinheit diagonal verbindet.
- Die Mauerstützanordnung zeichnet sich zudem dadurch aus, dass weitere Trägereinheiten über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind, welche in einem Abstand zur vertikalen Trägereinheit verbaut sind.
- Ausgehend von dieser vertikalen Trägereinheit können nun bevorzugt horizontal sowie auch in einem beliebigen Anstellwinkel an der vertikalen Trägereinheit, seitliche Trägereinheiten in beliebiger Anzahl und beliebiger Höhe montiert werden. Für eine solche Kombination einer ersten Trägereinheit und mindestens einer weiteren Trägereinheit (Neben-Träger), kann die mindestens eine weitere Trägereinheit auf dem ersten Träger aufgelegt oder ebenengleich mit diesem verbunden werden.
- Zusätzlich kann eine diagonale Versteifung (Eckverbindung) zwischen den vertikalen und horizontalen Trägern verbaut werden, welche für eine größtmögliche Winkelstabilität sorgt.
- So ist es in einer Weiterführung jederzeit möglich die horizontale Trägereinheit mit weiteren Zusatzträgern, sowohl in vertikaler als auch horizontaler Ebene zu ergänzen und damit eine Art Gitterstruktur zu schaffen. Die Zusatzträger weisen eine beliebige Anzahl von Durchgriffsöffnungen auf, durch die die Erdnägel in beliebiger Ausrichtung, mittels einfacher Eindreh- oder Schlagwerkzeuge, eingebracht und schraub- oder schweißtechnisch fest verbunden werden können. Somit wird eine mit dem zu sichernden Mauerwerk fest verbundene, hochwirksame und in sich variable Fundamentierung geschaffen, die den Schweredruck des einbezogenen Mauerwerkes seitlich ableiten kann, damit die Gesamtstatik desselben entlastet wird und die durchgehend stabile Gitterstruktur sich auf das Mauerwerk überträgt und stabilisiert.
- So kommt es, zusätzlich zur flächigen Auflage der vertikalen Trägereinheiten auf dem Untergrund, zu einer zusätzlichen Stabilisierung durch die Fixierung der Erdnägel im Untergrund. Damit kann die an einem Bauwerk auftretende Belastung in den Untergrund abgeleitet werden. Die Dimensionierung einer solchen Fundamentierung hängt vom Betrag der Lasten (z.B. Eigengewicht, Wind-, Schneelasten) sowie von der Struktur des Tragwerks und der Tragfähigkeit des Untergrundes ab. Somit können Normal- und Querkräfte sowie zusätzliche Momente in die Fundamente eingeleitet werden. Durch eine Schraub- und / oder Schweißverbindung entstehen mehr oder weniger steife Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen.
- Bevorzugt wird zwischen der vertikalen Trägereinheit und der daran befestigten horizontalen Trägereinheit eine Eckverbindung montiert, die zur Einleitung und Verteilung von eingebrachten Lasten, zur Erhöhung der Ecksteifigkeit und zur Herstellung einer biegesteifen Ecke dient. Eine solche Eckverbindung ist im Stahlbau auch unter der Bezeichnung Voute bekannt und dient bei der erfindungsgemäßen Fundamentierung zur Vergrößerung des Kraftumlenkbereiches um die Biegesteifheit der Rahmenecke, der miteinander verbundenen Trägereinheiten, zu gewährleisten.
- Die für ein solches dezentrales Fundamentierungs- und Sicherungssystem notwendigen Komponenten sind, im Vergleich zu anderen bautechnischen Verfahren, bei hoher Wirtschaftlichkeit, einfach zu handhaben.
- Werden die vertikalen wie auch horizontalen Trägereinheiten plan oder nur teilweise sichtbar unter der Außenwandung der bautechnischen Vorrichtung oder der Erdoberfläche angelegt, kann eine solche nachträglich eingebrachte Sicherungsmaßnahme von Außenstehenden kaum mehr wahrgenommen werden. Es versteht sich von selbst, dass ein solches System nicht nur als Reparaturverfahren, sondern bei geprüfter Statik auch bei der Ersterrichtung eines technischen Mauerwerkes eingesetzt werden kann.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
- Es zeigen:
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Figur 1 : perspektivische Ansicht der Pfostenstützanordnung -
Figur 2 : perspektivische Ansicht der Pfostenstützanordnung -
Figur 3 : Einzelteildarstellung der Pfostenstützanordnung -
Figur 4 : Seitenansicht der Pfostenstützanordnung im Untergrund -
Figur 5 : Draufsicht auf die Pfostenstützanordnung -
Figur 6 : perspektivische Ansicht der Pfostenstützanordnung mit Mast -
Figur 7 : perspektivische Ansicht der Pfostenstützanordnung mit Rohrelement -
Figur 8 : Vorderansicht der Pfostenstützanordnung -
Figur 9 : Seitenansicht der Pfostenstützanordnung -
Figur 10 : Draufsicht der Pfostenstützanordnung -
Figur 11 : schematische Darstellung Kugelkörper mit Halteplatten -
Figur 12 : Seitenansicht der Mauerstützanordnung -
Figur 13 : Draufsicht der Mauerstützanordnung (geschnittene Darstellung) -
Figur 14 : Draufsicht der Mauerstützanordnung -
Figur 15 : Vorderansicht der Mauerstützanordnung -
Figur 16 : Schnittdarstellung der Verbindung zweier horizontaler Träger -
Figur 1 zeigt eine Trägereinheit 1 mit zwei Gurtblechen 10 a, b, welche über einen Steg 9 miteinander verbunden sind. Die Trägereinheit 1 weist ein spitzes Ende 16 auf, um das Einbringen der Trägereinheit in den Untergrund 7 zu erleichtern. - Ungefähr auf halber Höher der Trägereinheit sind drei Halteplatten 8a, b, c mit der Trägereinheit 1 verschraubt, wobei die Halteplatten 8 in dem hier gezeigten Beispiel senkrecht von der Trägereinheit 1 abstehen.
- Dafür verfügen die Gurtbleche über Bohrlöcher 17, an denen über eine Schraubverbindung 15 die Halteplatten 8a und 8 c montiert und verschraubt werden können. Auch der Steg 9 verfügt über Bohrlöcher, an denen die Halteplatte 8b montiert und verschraubt werden kann.
- Auf den einzelnen Halteplatten 8a, b, c sind in einer Durchgriffsöffnung 38 bewegliche Kugelkörper 18 angeordnet, die in sich einen Erdnagel 5 mit einem Gewinde aufnehmen. Dabei wird der Kugelkörper 18 von einer oberen Halteplatte 19 gehalten, welche mit der Halteplatte 8 verschraubt ist. Zudem verfügt der Kugelkörper 18 über einen Haltestutzen 20, welcher ein Innengewinde aufweist, durch das eine auf den Haltestutzen 20 aufgebrachte Drehbewegung auf das Außengewinde des Erdnagel 5 übertragbar ist. Für die Aufbringung der Drehbewegung weist der Haltestutzen 20 am Umfang verteilte Angriffsflächen für den Angriff eines Werkzeugs auf.
- Im Folgenden wird diese Anordnung mit dem Kugelkörper 18, die Halteplatte 8 und die Schraubverbindung 47 mit dem Erdnagel als Kugelgelenk 6 zusammengefasst.
-
Figur 2 zeigt ein zuFigur 1 abgewandeltes Beispiel, wobei oberhalb der Halteplatten 8 eine Flanschplatte 23 mit der Trägereinheit 1 verschraubt ist. Die Flanschplatte 23 besteht aus zwei halbkreisförmigen Stücken 23 a und 23 b, welche bei Montage an der Trägereinheit 1 zusammengefügt werden und eine geschlossene Scheibe bilden. Die Flanschplatte verfügt über eine Vielanzahl an am Rand verteilten Bohrlöchern 14, welche dazu dienen, ein auf die Flanschplatte gesetztes Rohrelement, welche über eine gegengleiche Flanschplatte verfügt, zu verschrauben. - Die Flanschplatte 23 selbst wird über die Schraubverbindung 24 mit der Trägereinheit 1 verschraubt.
- Zwischen den Bohrlöchern 14 sind Gewindebohrungen 7 für die Aufnahme von Justierschrauben vorhanden, welche von der Unterseite der Flanschplatte eigeschraubt werden können, um auf die Flanschplatte 27 eines aufgesetzten Rohrelements zu wirken. Somit ist eine Justierung des Pfostens bzw. Rohrelement 12, bezüglich der Ausrichtung der Längserstreckung möglich.
-
Figur 3 zeigt eine Darstellung der Einzelteile aus denen die Pfostenstützanordnung zusammengebaut wird. So ist das Gurtblech 10a mit den Bohrlöchern 17 zur Anbringung der Halteplatten 8a, c dargestellt sowie der Steg 9 der Trägereinheit 1, welcher die Bohrlöcher 48 zur Anbringung der Halteplatte 8b aufweist. Neben der Trägereinheit 1 sind die verschiedenen Bestandteile der Halteplatten und der Flanschplatten dargestellt. - Die Halteplatte 8b weist ausgehend von einer Kreisfläche einen geraden Ansatz 58b auf, auf dessen Oberseite in einem späteren Verarbeitungsschritt die Eckverbindung 52 stehend aufgeschweißt wird, die mit ihrem anderen Ende mit der Platte 51 verschweißt wird. Auf die Unterseite des Ansatzes 58b wird in einem weiteren Verarbeitungsschritt das eine Ende der Eckverbindung 53 stehend verschweißt, deren anderes Ende ebenfalls mit der Platte 51 verschweißt wird. Somit bilden die Eckverbindung 52, 53 eine diagonale Verbindung zwischen den senkrecht zueinanderstehenden Halteplatte 8 und der Platte 51.
- Wie auch auf die Halteplatte 58b wird auf die Halteplatte 8a, c und deren Ansatz 58 a, c eine Eckverbindung 52 und eine Eckverbindung 54 geschweißt, welche wiederum mit einer Halteplatte 51 verbunden sind.
- Die Flanschplatte 23, welche mit den beiden Hälften 23a und 23b vorliegt, weist pro Hälfte zwei parallele Schlitze auf.
- An die Flanschplatte 23 werden pro Hälfte vier Platten 55 geschweißt, welche die Schlitze 56 entlang ihrer Längsausrichtung seitlich begrenzen. Somit können die Schlitze 56 die Gurte 10 a, b abschnittsweise in sich aufnehmen und die Flanschplatte 23 kann über die Platten 55 mit den Gurten 10a, b verschraubt werden. Dies ist in
Figur 4 dargestellt, wobeiFigur 4 eine gegenüberFigur 1 leicht abgewandelte Ausführungsform der Stützanordnung mit zwei Halteplatten 8b zeigt, welche vorder- und rückseitig des Stegs 9 befestigt sind. Zusätzlich sind inFigur 4 auch die Eckverbindungen 54 dargestellt, welche diagonal zwischen den senkrecht zueinander angeordneten Platte 51 und der Unterseite der Halteplatte 8 verlaufen. So, wie die Eckverbindungen 52, welche diagonal zwischen den senkrecht zu einander angeordneten Platte 51 und der Oberseite der Halteplatte 8 verlaufen. -
Figur 5 zeigt die Draufsicht auf die Trägereinheit 1, an der die Halteplatten 8 angeschraubt sind und die oben Haltebleche 19 auf die unteren Haltebleche 8 geschraubt sind, mit der der Kugelkörper 18 auf der Halteplatte 8 verspannt werden kann. -
Figur 6 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäßFigur 1 , wobei zusätzlich an eine Trägereinheit 1 ein Mast 13 montiert ist, womit eine Pfostenstützstruktur geschaffen ist. Dieser Mast 13 ist massiv ausgebildet und wird über die Schraubverbindung 25 mit der Trägereinheit 1 verschraubt, wobei der runde Mast zwischen den beiden Gurten 10 a, b gelagert ist. Die Schraubverbindung 25 wird durch ein gebogenes Blech 26 hindurchgeführt, welches sich mit seiner gebogenen Formgebung auf den Außenumfang des Mast 13 anlegt und nach Verschraubung mit der Trägereinheit 1 den Mast zusätzlich stabilisiert. -
Figur 7 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäßFigur 2 , wobei auf die Trägereinheit 1 ein Rohrelement 12 aufgesetzt worden ist. Das Rohrelement 12 verfügt an seiner Unterseite über eine Flanschplatte 27, welche auf die vormontierte Flanschplatte 23 der Trägereinheit 1 gesetzt und mit dieser über die Schraubverbindung 28 verschraubt wird. -
Figur 8 zeigt die Aufstellung und Fixierung der Pfostenstützanordnung der Trägereinheit 1 in dem Untergrund 7. Zunächst wird ausgehend von der Geländeoberkante 29 ein Loch 59 ausgehoben, bis eine vorbestimmte Tiefe erreicht ist. In den Grund 49 des Lochs bzw. in den darunterliegenden Untergrund 7 wird die Trägereinheit 1 mit der Spitze 16 voran eingetrieben, bis die an der Trägereinheit 1 montierten Halteplatten 8 auf dem Grund 49 aufliegen. Somit ist die gewünschte Tiefe für die Aufstellung der Trägereinheit 1 erreicht. Anschließend werden die Erdnägel 5 durch die Kugelgelenke 6 der Halteplatten 8 in den Untergrund 7 unterhalb des Grunds 49 des Lochs 59, eingetrieben. Durch die Erdnägel 5 wird somit die Trägereinheit 1 in dem Untergrund 7 fixiert, wobei die Erdnägel für die notwendige Stabilisierung sorgen. - Anschließend wird das Loch 59 wieder mit schüttfähigem Material bis zur Geländeoberkante 29 aufgefüllt, wie es in
Figur 9 zu sehen ist. -
Figur 9 zeigt die Seitenansicht vonFigur 8 im eingegrabenen Zustand, wobei sich nun die Halteplatten 8 unterhalb der Geländeoberkante 29 im Untergrund 7 befinden. Die Halteplatten 8 sind erfindungsgemäß außerhalb der Mittenlängsachse der Trägereinheit 1 angeordnet. Auch ist inFigur 9 erkennbar, dass das Ende 16 der Trägereinheit 1 angespitzt ausgeführt ist, um das Einbringen der Trägereinheit 1 in das Untergrund 7 zu erleichtern. -
Figur 10 zeigt die Draufsicht auf die Trägereinheit 1, welche über die drei Halteplatten 8a, b und c verfügt, die sich senkrecht, ausgehend von der Mittenlängsachse der Trägereinheit 1, in drei Richtungen erstrecken. In den Halteplatten 8 sind die Kugelgelenke 6 für die Ausrichtung der Erdnägel angeordnet, welche sich aus dem Kugelkörper 18, dem Haltestutzen 20 sowie der oberen Halteplatte 19 in Verbindung mit der Schraubverbindung 38 in der Halteplatte 8 zusammensetzt. -
Figur 11 zeigt die obere Halteplatte 19 und die untere Halteplatte 8 in Schnittdarstellung, wobei die Halteplatte 19 eine Durchgriffsöffnung 37 und die untere Halteplatte 8 eine Durchgriffsöffnung 38 aufweist. - Zwischen den Halteplatten 8, 19 besteht ein Spalt 39, der je nach Größe des eingelegten Kugelkörpers 18 unterschiedlich groß ausgebildet sein kann. Ausgehend vom Spalt 39 verjüngt sich bei der oberen Halteplatte 19 die Durchgriffsöffnung 37 zur Außenseite hin. Ebenso verjüngt sich die Durchgriffsöffnung 38 der Halteplatte 8, ausgehend vom Spalt 39, nach außen hin.
- Die Innenkanten 41 der Durchgriffsöffnung 37 der oberen Halteplatte 19 bilden in dem hier gezeigten Beispiel einen Öffnungswinkel 43 zueinander. Ebenso bilden die Innenkanten 42 der Durchgriffsöffnung 38 der unteren Halteplatte 8 einen Öffnungswinkel 44 zueinander.
- Diese Formgebung mit den nach außen hin verjüngenden Durchgriffsöffnungen ermöglicht ein Halten des eingelegten Kugelkörpers 18 zwischen den beiden Halteplatten 8, 19. Je nach geometrischer Ausformung des Kugelkörpers, welcher auch als Polyeder ausgebildet sein kann, sind die Innenkanten 41, 42 der Halteplatten 8, 19 ausgebildet, um den Kugelkörper 18 zu fixieren, damit dieser nicht aus den Durchgriffsöffnungen 37, 38 herausfallen kann. So können die Innenkanten 41, 42 auch gebogen ausgebildet sein, oder eine andere geometrische Formgebung aufweisen.
- So ist auch der Spalt 39 variabel, der je nach Größe des Kugelkörpers 18 größer oder kleiner ausgebildet sein kann. Die beiden Halteplatten 8, 19 werden dann durch die Schraubverbindung 47, bestehend aus der Schraube 45 und der Mutter 46 zusammengehalten.
- Eine solche Verschraubung der einzelnen Halteplatten miteinander dient dazu, den Kugelkörper 18 in einer gewünschten Position im Inneren der Halteplatten 8, 19 zu fixieren. So kann der Kugelkörper 18 beispielsweise mit seinem Erdnagel 5 einen von der vertikalen Richtung abweichenden Winkel einnehmen, um so den Erdnagel schräg in den Untergrund bzw. den Untergrund 7 zu treiben.
- Mit dem Kugelgelenk 6 können somit Erdnägel 5 in einer auf dem Untergrund 7 aufliegenden unteren Halteplatte 8 schräg, d.h. in einem Winkel kleiner als 90° gegenüber der unteren Halteplatte 8 in den Untergrund eingetrieben werden. Dafür bleibt zunächst der Kugelkörper 18 zwischen den Halteplatten 8, 19 beweglich, bis der Erdnagel 5 den richtigen Winkel angenommen hat und nach der erfolgten Ausrichtung des Kugelkörpers und Einführen des Erdnagels 5 in den Untergrund wird der Kugelkörper 18 zwischen den beide Halteplatten über die Schraubverbindung 47 lagengesichert eingespannt, sodass dieser Winkel dauerhaft eingestellt ist.
- Falls zu einem späteren Zeitpunkt ein Nachspannen des Erdnagels 5 erforderlich ist, wird die Schraubverbindung 47 gelöst, sodass der Kugelkörper 18 wieder drehbar ist. Anschließend wird mit einem Werkzeug über den Haltestutzen 20 eine Drehbewegung auf den Kugelkörper 18 ausgeübt und der Erdnagel 5, je nach Drehrichtung nach oben aus dem Untergrund 7 heraus, oder nach unten in den Untergrund hineingetrieben.
-
Figur 12 zeigt ein Beispiel, wobei die erfindungsgemäße Trägereinheit 1 nicht mehr über ohrenförmige Halteplatten 8 verfügt, sondern über mindestens eine horizontal verlegte Trägereinheit 2. Die Trägereinheit erfüllt die Funktion der Halteplatte, wie es auch bei der Pfostenstützanordnung der Fall ist. So zeigt dieses Beispiel eine Mauerstützanordnung 50 als Beispiel einer Stützanordnung unter Verwendung einer dezentralen Halteposition und Abstützung. - Auch durch die Verwendung derartiger Trägereinheiten 2 ist eine Fixierung und Stabilisierung der gesamten Anordnung außerhalb der Mittenlängsachse der Trägereinheit 1 möglich.
- Die Trägereinheit 2 verfügt ebenfalls über Kugelgelenke 6, mit denen die Erdnägel 5 in den Untergrund 7 eingebracht und lagegesichert werden können. Auch die Trägereinheit 2 und die damit verbundenen weiteren Trägereinheiten sind unterhalb der Geländeoberkante 29 angeordnet und bilden ein flächiges Fundament bzw. eine Anordnung von Erdnägeln für eine Mauerwerkstützstruktur.
- In dem gezeigten Beispiel nach
Figur 12 ist neben der horizontalen Trägereinheit 2, welche senkrecht von der Trägereinheit 1 absteht und parallel zur Geländeoberkante 29 verläuft, eine weitere Trägereinheit 32 vorhanden, welche auf der Trägereinheit 2 aufliegt und mit dieser fest verschraubt ist. Die Ausrichtung der Trägereinheit 32 ist senkrecht zur Längsachse der Trägereinheit 2 und dient zur zusätzlichen Aufnahme von Kräften, welche durch das Mauerwerk über die Trägereinheit 1 auf die Trägereinheit 2 übertragen werden. Somit dient die Trägereinheit 32 zur zusätzlichen Abstützung des Mauerwerks 3. - Die Trägereinheit 1 liegt auf dem Mauerwerk 3 auf und ist über eine Schraubverbindung 30 mit diesem verbunden.
- Die Trägereinheit 2 ist über eine Schraubverbindung 60 mit der Trägereinheit 1 verbunden. Zur besseren Kraftverteilung ist zudem eine Eckverbindung 31 im Verbindungsbereich zwischen Trägereinheit 1 und der Trägereinheit 2 angeordnet und über die Schraubverbindung 61 mit der Trägereinheit 1 verschraubt. Alternativ können die Trägereinheiten untereinander und die Eckverbindung mit den Trägereinheiten auch verschweißt sein
- Die Trägereinheit 2 und 32 sind in dem hier gezeigten Beispiel als Doppel-T-Träger ausgebildet, wobei sich die Kugelgelenke 18 in entsprechenden Durchgriffsöffnungen in dem Gurt 34 der Trägereinheit 2 und in dem Gurt 33 der Trägereinheit 32 befinden.
- Die Trägereinheiten 2 und 32 bilden somit, zusammen mit dem Kugelgelenk 6 und dem Erdnagel 5 die unterirdische Erdnagelanordnung.
-
Figur 13 zeigt die Draufsicht vonFigur 12 mit der Trägereinheit 1, welche über die Schraubverbindung 30 mit dem Mauerwerk 3 verbunden ist und dieses abstützt. Über die Schraubverbindung 8 ist die Trägereinheit 2 mit der Trägereinheit 1 verschraubt. Zu besseren Veranschaulichung sind die oberen Gurte 33a, 34a der Trägereinheiten 2, 32 transparent dargestellt, um die darunter befindlichen Kugelgelenke 6 besser zu erkennen. - In dem hier gezeigten Beispiel nach
Figur 13 weist die Trägereinheit 2 eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten Kugelgelenken 6 auf, über welche auch die senkrecht zur Trägereinheit 2 verlaufende Trägereinheit 32 verfügt. Die Trägereinheit 2 und die Trägereinheit 32 bilden somit ein Kreuz und sind an dem Kreuzungspunkt miteinander verschraubt. -
Figur 14 zeigt eine Draufsicht auf die Trägereinheiten 2, 32 wobei der Gurt 34a der Trägereinheit 2 erkennbar ist, welcher schmäler ausgebildet ist, als der Gurt 34b der Trägereinheit 2. Durch den schmäleren Gurt ist ein Zugriff auf die mit dem Gurt 34b verbundenen Kugelgelenke 6 von oben her möglich. Ebenso verfügt die Trägereinheit 32 über den Gurt 33a, welcher ebenfalls schmäler gegenüber dem Gurt 33b ausgebildet ist. Auch diese unterschiedliche Breite des Gurtes diente dazu, dass auf die Kugelgelenke 6, welche sich in dem Gurt 33 befinden, von oben her zugegriffen werden kann, um die Erdnägel 5 einzubringen und auszurichten. -
Figur 15 zeigt die Vorderansicht der Trägeranordnung gemäßFigur 12 . -
Figur 16 zeigt die Verschraubung der Trägereinheit 2 mit der Trägereinheit 32 in vergrößerter Darstellung, wobei erkennbar ist, dass der Gurt 33a der Trägereinheit 32 schmäler ausgebildet ist, als der Gurt 33b. Die Flucht der Kanten der Gurte 33 a, b bilden eine Linie 35, welche gegenüber der Eckverbindung 36 der Trägereinheit 32 schräg ausgebildet ist. Dies soll verdeutlichen, dass aufgrund des schmäler ausgebildet Gurtes 33 a ein Zugriff auf das Kugelgelenk 6 möglich ist, welches sich auf bzw. in dem Gurt 33b befindet. -
- 1.
- Trägereinheit (verikal)
- 2.
- Trägereinheit (horizontal)
- 3.
- Mauerwerk
- 4. 5.
- Erdnagel
- 6.
- Kugelgelenk
- 7.
- Untergrund
- 8.
- Halteplatte a, b, c
- 9.
- Steg
- 10.
- Gurt a, b
- 11.
- Gewindebohrung
- 12.
- Rohrelement
- 13.
- Mast
- 14.
- Bohrloch
- 15.
- Schraubverbindung
- 16.
- Spitze (von 1)
- 17.
- Bohrloch
- 18.
- Kugelkörper
- 19.
- obere Halteplatte
- 20.
- Haltestutzen
- 21. 22. 23.
- Flanschplatte a, b
- 24.
- Schraubverbindung
- 25.
- Schraubverbindung
- 26.
- Blech
- 27.
- Flanschplatte
- 28.
- Schraubverbindung
- 29.
- Geländeoberkante
- 30.
- Schraubverbindung
- 31.
- Eckverbindung
- 32.
- Trägereinheit (horizontal)
- 33.
- Gurt (von 32) a, b
- 34.
- Gurt (von 2) a, b
- 35.
- Linie
- 36.
- Eckverbindung (von 2)
- 37.
- Durchgriffsöffnung (19)
- 38.
- Durchgriffsöffnung (8)
- 39.
- Spalt
- 40.
- Pfostenstützanordnung
- 41.
- Innenkante (19)
- 42.
- Innenkante (8)
- 43.
- Öffnungswinkel
- 44.
- Öffnungswinkel
- 45.
- Schraube
- 46.
- Mutter
- 47.
- Schraubverbindung
- 48.
- Bohrloch
- 49.
- Grund
- 50.
- Mauerwerkstützanordnung
- 51.
- Platte
- 52.
- Eckverbindung
- 53.
- Eckverbindung
- 54.
- Eckverbindung
- 55.
- Platte
- 56.
- Schlitz
- 57. 58.
- Ansatz a, b, c
- 59.
- Loch
- 60.
- Schraubverbindung
- 61.
- Schraubverbindung
Claims (10)
- Pfostenstützanordnung (40) zur Aufnahme und Stützung eines Pfostens (12, 13) zur Verankerung in einem Untergrund (7) umfassend:- eine Pfostenstützstruktur, die in den Untergrund (7) eingebracht und dazu angepasst ist, das untere Ende des Pfostens (12, 13) aufzunehmen,- eine unterirdische Erdnagelanordnung, die mit der Pfostenstützstruktur verbunden ist, bestehend aus mindestens zwei voneinander beabstandeten Tragarmen (8, 8a, b, c), die mit der Erdnagelanordnung verbunden sind und sich im Winkel zur Achse des Pfostens (12, 13) erstrecken, wobei im Tragarm mindestens eine Durchgriffsöffnung für mindestens einen Erdnagel (5) angeordnet ist, der durch die Durchgriffsöffnung hindurch in einem Winkel zur Achse des Tragarms (8a, b, c) in den Untergrund (7) getrieben ist, wobei der Tragarm als flächige Halteplatte ausgebildet ist, die zumindest eine Durchgriffsöffnungaufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm als flächige Halteplatte (8, 8a, b, c) ausgebildet ist, die mehrere Durchgriffsöffnungen (38) aufweist, in denen jeweils ein beweglicher Kugelkörper (18) angeordnet ist, durch den der Erdnagel (5) hindurchgeführt ist und dass der Kugelkörper zwischen einer oberen Halteplatte (19) und der unteren flächigen Halteplatte (8, 8a, b, c) lagengesichert eingespannt ist.
- Stützanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Halteplatte (19) eine Durchgriffsöffnung (37) aufweist, durch welche der Kugelkörper (18) teilweise aus der oberen Haltplatte (19) herausragt.
- Stützanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkörper (18) einen Haltestutzen (20) mit einem Innengewinde aufweist, durch das eine auf den Haltestutzen (20) aufgebrachte Drehbewegung auf das Gewinde des Erdnagels (5) übertragbar ist.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfostenstützstruktur aus einer vertikal in den Untergrund (7) eingebrachten Trägereinheit (1) besteht, an der seitlich die mindestens zwei Halteplatten (8, 8a, b, c) montiert sind.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatten (8, 8a, b, c) senkrecht von der Trägereinheit (1) abstehen.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ungefähr auf halber Höher der Trägereinheit (1) drei Halteplatten (8, 8a, b, c) mit der Trägereinheit (1) verschraubt sind.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versteifung des Eckbereichs zwischen der Trägereinheit (1) und einer Halteplatte (8a, b, c) eine Eckverbindung (52, 54) montiert ist, welche die Trägereinheit (1) und die Halteplatte (8a, b, c) diagonal verbindet.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abschnitt der Trägereinheit (1), der oberirdisch aus der Geländeoberkante (29) ragt, eine die Trägereinheit (1) umschließende Flanschplatte (23) zur Aufnahme eines ebenfalls eine Flanschplatte (27) aufweisenden Rohrelements, montiert ist.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschplatte (23, 23 a, 23 b) aus zwei halbkreisförmigen Stücken besteht, welche bei Montage an der Trägereinheit (1) zu einer geschlossenen Scheibe zusammenfügbar sind.
- Stützanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestutzen (20) am Umfang verteilte Angriffsflächen für den Angriff eines Werkzeugs aufweist.
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