DE19510702A1

DE19510702A1 - Embankment and other large body construction manufacturing method

Info

Publication number: DE19510702A1
Application number: DE1995110702
Authority: DE
Inventors: Robert Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-09-26
Also published as: DE29600535U1

Abstract

The device uses container-like reinforcing elements, which are filled with a ballasting material (3), and are arranged beside and above one another. They are anchored to the ground with piles (2), or with spiral tensioning springs. The elements used are old tyres (1), which are arranged with their treads in contact, and are connected frictionally under one another. The rows of tyres may be filled with ballast so that no cavities remain, and the tensioning springs may be made of steel, and can be frictionally connected to plugs which are screwed into the ground.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Böschungen und anderen Erdbaukörpern mittels einer Mehrzahl neben- und übereinander verlegter behälterartiger Bewehrungselemente vorzugsweise Altreifen, in die Schüttgut eingebracht wird und die mittels vertikal ein gerammter Injektionslanzen im Boden verankert sind.The invention relates to a method and device for producing Embankments and other earthworks by means of a plurality of side and preferably container-like reinforcement elements laid one on top of the other Used tires into which bulk material is introduced and which are inserted vertically rammed injection lances are anchored in the ground.

State of the art

Böschungen werden im allgemeinen im materialbedingten Neigungswinkel hergestellt. Wo dies nicht reicht, weil sehr steile oder terrassierte Böschungen gewünscht sind, werden verschiedene Verfahren angewendet. Eine Methode besteht darin, der Böschung vorgelagerte Stahlbetonriegel mittels Erdanker hinter der Gleitfuge des Baukörpers zu verankern. Eine weitere Möglichkeit ist es, vorgefertigte, behälterartige Stahlbetonele mente übereinanderzuschichten und mit Erdreich zu verfüllen. Diese Elemente werden eigens dafür hergestellt und sind entsprechend teuer. Weiter bedingt das hohe Gewicht der Materialien einen großen Aufwand an Maschinen und Arbeitskräften, und in den meisten Fällen müssen für derartige Verfahren noch Fundamente erstellt werden. Dies alles führt dazu, daß die bisher üblichen Lösungen unwirtschaftlich sind und auch in ökologischer Hinsicht nicht befriedigen.Embankments are generally in the material-related angle of inclination manufactured. Where this is not enough, because it is very steep or terraced Embankments are desired, different methods are used. One method is to use reinforced concrete bars in front of the slope to be anchored behind the sliding joint of the structure by means of ground anchors. A Another possibility is prefabricated, container-like reinforced concrete layering elements on top of each other and filling them with soil. These elements are specially made for this and are accordingly expensive. Further conditional the high weight of the materials a great effort on machines and Workers, and in most cases, have to go through such procedures still foundations are being created. All of this means that so far usual solutions are uneconomical and also in ecological terms not satisfy.

In der DE-OS 36 27 795 (E 02 D 17/20) ist bereits eine Vorrichtung zur Verfestigung der oberen Bodenschichten von Hängen durch Ansiedlung von Ve getation mittels einer Mehrzahl behälterartiger Elemente beschrieben. Dazu sind neben- oder übereinanderliegende Reifen vorgesehen, die miteinander verbunden sind. In Bezug auf die Stabilität des Bauwerkes läßt sich damit keine wesentliche Verbesserung erreichen, denn die Reifen dienen lediglich dazu Erde, Wasser, kleinere Äste und Grassamen aufzunehmen, um Vegetation anzusiedeln und damit eine Schutzwirkung zu erreichen, die auf die Beschaf fenheit der Oberfläche begrenzt ist. Außerdem ist dieses Verfahren nur bei schon bestehenden Böschungen mit relativ geringer Neigung anwendbar, und hat somit keinerlei Einfluß in Bezug auf die Standfestigkeit oder Form eines Erdbaukörpers.In DE-OS 36 27 795 (E 02 D 17/20) there is already a device for Consolidation of the upper layers of the slopes by settling Ve getation described by means of a plurality of container-like elements. To Tires are provided next to or on top of one another, which are connected to one another are connected. With regard to the stability of the building, it can be used achieve no significant improvement, because the tires only serve soil, water, small branches and grass seeds to create vegetation to settle and thus achieve a protective effect on the procurement surface is limited. In addition, this procedure is only for existing embankments with a relatively low slope can be used, and therefore has no influence on stability or shape of an earth structure.

Es ist auch ein Verfahren zum Einfassen von Baugrubenwänden mit seilunter spannten Membranen bekannt, bei dem Ringwülste aus Altreifen verwendet werden (DD-PS 2 87 296 aus Klasse E 02 D 17/04). Dieses Verfahren ist auch für Böschungen anwendbar. Nachteilig ist allerdings, daß die Reifen erst mal bearbeitet werden müssen. Nach dem Wegtrennen der Laufflächen aus den Reifen, werden diese Ringwülste ausgebreitet und mittels mechanischer Vorrichtungen auf die Hangoberfläche gespannt. Auch dieses Verfahren hat keinerlei geo statische Wirkung auf den Baukörper.It is also a method of edging construction pit walls with ropes stretched membranes known, used in the ring beads from old tires (DD-PS 2 87 296 from class E 02 D 17/04). This procedure is also for Embankments applicable. The disadvantage, however, is that the tires first must be processed. After separating the treads from the tires, these ring beads are spread out and by means of mechanical devices excited about the slope surface. This method also has no geo static effect on the structure.

Ein weiteres Anwendungsverfahren von Altreifen im Grundbau ist FR-A1 0 220 996 (E 02 D 17/18). Hier werden die Reifen lose aneinander und in Schichten übereinandergelegt und danach mit Expansionskunststoff ausge schäumt. Dies dient vor allem der massiven Reduzierung des Gewichtes gegen über herkömmlichen Auffüllungen. Danach wird ein Gewebe über die Reifenfor mation gebreitet und das Ganze mit Erdreich zugedeckt. So entsteht wieder eine Böschungsneigung entsprechend dem natürlichen Neigungswinkel des ge schütteten Materials. Die Reifen dienen hier lediglich als Aufnahmegefäß eines Expansionskunststoffes und haben keinerlei konstruktive Wirkung auf den Erdkörper. Another application method for used tires in basic construction is FR-A1 0 220 996 (E 02 D 17/18). Here the tires are loosely attached to each other and in Layers overlaid and then covered with expansion plastic foams. This mainly serves to massively reduce the weight over conventional fillings. Then a fabric is placed over the tire mold spread and covered the whole with earth. So again an incline according to the natural inclination of the ge spilled material. The tires only serve as a receptacle here an expansion plastic and have no constructive effect on the Earth body.

Aufgabe der Erfindung ist es ein ökologisch und wirtschaftlich sinnvolles Verfahren für die Konstruktion von Erdbaukörpern zu schaffen, bei dem der Altreifen in seiner ursprünglichen Form und ausschließlich auf Grund seiner spezifischen Eigenschaften als bewehrendes und formgebendes Element einge setzt werden kann, und außerdem nichtkontaminierter, geschredderter Bau schutt als Schüttgut verwendet wird. Dadurch sollen Umweltprobleme vermieden und Arbeitsplätze geschaffen werden.The object of the invention is an ecologically and economically sensible To create methods for the construction of earthworks, in which the Used tires in their original form and only because of their specific properties as a reinforcing and shaping element can be set, and also uncontaminated, shredded construction rubble is used as bulk material. This is to avoid environmental problems and jobs are created.

solution

Der Autoreifen besteht aus einer Karkasse und in der Lauffläche aus einer zu sätzlichen, feinen Stahlnetzarmierung, deren Korrosionsschutz durch die luft dichte Ummantelung mit Kautschuk gewährleistet ist. Die Armierung in Verbin dung mit dem Trägermaterial ergibt einen dauerhaften, elastischen und nahezu unzerreißbaren Baustoff. Ausgehärteter Kautschuk ist sowohl im Grundwasser als auch in Böden chemisch nicht reaktiv und somit für Anwendungen im Grund bau hervorragend geeignet.The car tire consists of a carcass and one in the tread additional, fine steel mesh reinforcement, whose corrosion protection through the air tight coating with rubber is guaranteed. The reinforcement in verbin dung with the carrier material results in a durable, elastic and almost unbreakable building material. Cured rubber is both in the groundwater as well as chemically non-reactive in soils and therefore for basic applications excellent construction.

Die Lösung der Aufgabe geht aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Be schreibung hervor.The solution to the problem arises from the claims and the following Be spelling out.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und mit Ausführungsbeispielen er läutert. Es zeigenThe invention is based on drawings and embodiments purifies. Show it

Fig. 1 einen Schnitt einer treppenförmigen Reifenanordnung mit den einge brachten Stahllanzen, Fig. 1 shows a section of a step-shaped tire assembly with the inserted steel lances

Fig. 2 eine Draufsicht auf ausgelegte und mit Schüttgut aufgefüllte Reifen mit der Anordnung der Stahllanzen, Fig. 2 is a plan view designed and filled with bulk tire with the arrangement of the steel lances

Fig. 3 die Anordnung der Reifen für eine vertikale Wand, mit Vliesbahnen, perspektivisch, Fig. 3 shows the arrangement of the tire for a vertical wall, with non-woven webs, in perspective,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Reifen mit eingelegtem Armierungsnetz, fest verbunden mit der Stahllanze. Fig. 4 shows a section through a tire with an inserted reinforcing mesh, firmly connected to the steel lance.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Dammes dargestellt, hier als Sicherung eines Böschungsfußes. Die Reifen (1) werden treppenförmig angeord net. Durch die partiell sich überschneidenden Öffnungen der Reifen werden Stahllanzen (2) eingebracht, die mit Löchern (4) und einer verlorenen Spitze (7) versehen sind, durch die eine Suspension (5) injiziert wird. Dies erhöht die Scherfestigkeit des Schüttgutes (3) und damit die Standfestigkeit des Baukörpers. Außerdem dient es dem Korrosionsschutz der Lanzen (2).In Fig. 1 the basic structure of a dam is shown, here as securing a foot of the embankment. The tires ( 1 ) are arranged in a step-like manner. Steel lances ( 2 ) are introduced through the partially overlapping openings of the tires and are provided with holes ( 4 ) and a lost tip ( 7 ) through which a suspension ( 5 ) is injected. This increases the shear strength of the bulk material ( 3 ) and thus the stability of the structure. It also serves to protect the lances from corrosion ( 2 ).

Im vorliegenden Fall ist es geostatisch erforderlich, die Stahllanzen (2) unter der tiefen Gleitfuge (6) zu verankern.In the present case, it is geostatically necessary to anchor the steel lances ( 2 ) under the deep sliding joint ( 6 ).

Bei freistehenden Erdwällen, Mauern und dergleichen, können die Stahllanzen (2) entsprechend kürzer dimensioniert sein.In the case of free-standing earth walls, walls and the like, the steel lances ( 2 ) can be dimensioned correspondingly shorter.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von Reifen (1), die unter- bzw. miteinander reißfest verbunden (8) sind, vorzugsweise mittels heiß eingebrachter Kunst stoffnieten. Dadurch können Zugspannungen aufgenommen werden. Durch die Ver dichtung des eingebrachten Schüttgutes (3) werden Druckspannungen aufgenommen. Beim Auftreten von Scherkräften, beispielsweise in den Gleitzonen, wie darge stellt in Fig. 1 (6), werden Zugspannungen erfindungsgemäß über die Reifen (1) an den in ihnen enthaltenen, räumlich begrenzten Erdkörper (3) übertragen und dort als Druckspannungen aufgenommen und abgeführt. Der Baukörper wirkt monolithisch und elastisch zugleich, was einen entscheidenden Fortschritt in Bezug auf Konstruktion und Berechnung solcher Bauvorhaben darstellt. Das Ver fahren kann auch in Erdbebengebieten angewendet werden. Fig. 2 shows an arrangement of tires ( 1 ), which are connected to each other or tearproof ( 8 ), preferably by means of hot rivets plastic rivets. This allows tensile stresses to be absorbed. Compression stresses are absorbed by the sealing of the bulk material ( 3 ). When shear forces occur, for example in the sliding zones, as shown in FIG. 1 ( 6 ), tensile stresses are transmitted according to the invention via the tires ( 1 ) to the spatially limited earth body ( 3 ) contained in them, where they are absorbed and dissipated as compressive stresses . The structure appears monolithic and elastic at the same time, which represents a decisive advance in the construction and calculation of such construction projects. The method can also be used in earthquake areas.

Fig. 3 zeigt eine Variante mit vertikaler Anordnung von Reifen, zum Beispiel eine Mauer. Um das Herausfallen oder Auswaschen von Schüttgut zu verhindern, werden Vliesbahnen (9) wie auf der Zeichnung gezeigt durch die, in jeder zweiten Reifenschicht kongruent übereinanderliegenden Reifenöffnungen ge woben. Das Vlies dient außerdem dem Halt für das Wurzelwerk der Gräser. Fig. 3 shows a variant with a vertical arrangement of tires, for example a wall. In order to prevent the bulk material from falling out or washing out, nonwoven webs ( 9 ) are woven as shown in the drawing through the tire openings which are congruently superimposed in each second tire layer. The fleece also serves to hold the grass roots.

In Fig. 4 wird dargestellt, wie Mauerabschlüsse bei schmalen und/oder hohen Baukörpern ausgebildet werden. Hier kann ein Armierungsnetz (10) in den Rei fen (1) so gelegt werden, daß es im Inneren festsitzt. Es wird mit der Lanze (2) beispielsweise mittels Schweißnaht (12) fest verbunden. Durch Verfüllen mit Zementsuspension ergibt sich dadurch ein verwindungsfester Mauerabschluß. Im Falle einer begrünten Mauerkrone geschieht dies vorteilhaft in der zweit obersten Reifenlage.In Fig. 4 it is shown how wall ends are formed in narrow and / or tall structures. Here, a reinforcement network ( 10 ) in the Rei fen ( 1 ) can be placed so that it is stuck inside. It is firmly connected to the lance ( 2 ), for example by means of a weld seam ( 12 ). Filling with cement suspension results in a torsion-resistant wall finish. In the case of a green wall crown, this is advantageously done in the second top tire position.

Böschungen sind erfahrungsgemäß anfällig gegen alle Arten von Erosion. Durch die Treppenform (Fig. 1) eines erfindungsgemäß gebauten Körpers ergibt sich eine drastische Reduktion der Fließgeschwindigkeit von Gewässern, sowie eine hohe Wasserabsorptionskapazität im Innern des Bauwerkes. Durch die wabenför mige Anordnung einer Vielzahl in sich abgeschlossener Erdkörper ist die Ge fahr großflächiger Auswaschungen und daraus entstehender Rutsche äußerst gering.Experience has shown that embankments are susceptible to all types of erosion. The staircase shape ( FIG. 1) of a body constructed according to the invention results in a drastic reduction in the flow rate of water and a high water absorption capacity in the interior of the building. The honeycomb arrangement of a large number of self-contained earth bodies means that the risk of large-scale washouts and the resulting slide is extremely low.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Altreifen als Be wehrung und gleichzeitig formgebendes Element in Verbindung mit nicht schädi genden Schüttgütern zur Errichtung von Bauwerken in den Bereichen Grund-, Landschafts-, Wasser- und Hochbau verwendet werden können.A major advantage of the invention is that used tires as Be reinforcement and at the same time shaping element in connection with non-harmful bulk goods for the construction of structures in the areas of basic, Landscape, water and building construction can be used.

Dies vor allem deshalb, weil die Entsorgung von Altreifen und von Bauschutt sehr teuer ist. Außerdem wird der Reifen erfindungsgemäß ohne weitere Bearbeitung verwendet. Dadurch entfallen Finanz- und Energieaufwendungen für Transport, Verarbeitung und Lagerhaltung. Die Reifen werden dem Bauvorgang entsprechend kontinuierlich angeliefert, an Ort sortiert und eingebaut. Durch die unterschiedlichen Reifengrößen entsteht als weiterer Vorteil eine große Flexibilität bei der Gestaltung vieler, möglicher Geländeformationen. Da der Reifen fest aber elastisch ist, ergibt sich aus dieser Besonderheit ein hoher Abrasionswiderstand. Dadurch entstehen sehr gute Voraussetzungen für Anwendungen des Verfahrens im Wasser- und speziell im Flußbau.This is mainly because the disposal of used tires and rubble is very expensive. In addition, the tire according to the invention without further Machining used. This eliminates financial and energy expenses for Transport, processing and storage. The tires are building accordingly continuously delivered, sorted on site and installed. The different tire sizes create another advantage great flexibility in the design of many possible terrain formations. Because the tire is firm but elastic, this specialty results a high abrasion resistance. This creates very good conditions for applications of the process in hydraulic engineering and especially in river engineering.

Das Verfahren ist außerdem für die gestalterische Entwicklung von Garten-, Flußufer- und Landschaftsarchitektur geeignet, wobei auch geotechnisch be dingte Geländeterrassierungen größten Ausmaßes sowie Böschungssicherungen miteinbezogen sind.The process is also for the design development of garden, Riverside and landscape architecture suitable, with geotechnical be Compulsory terrain terracing of the greatest extent as well as slope protection are involved.

Alle hier aufgeführten Baukörperformen können vollständig begrünt werden. Vorzugsweise geschieht dies durch resistente, langwurzelige Grassorten. Aber auch Moose, Farne, Büsche und selbst kleine Bäume können dazu verwendet werden. Dadurch entsteht ein wirksamer Schutz gegen UV-Bestrahlung und außerdem ist der Feuerschutz gewährleistet.All of the building forms listed here can be completely greened. This is preferably done using resistant, long-rooted grasses. But mosses, ferns, bushes and even small trees can also be used will. This creates effective protection against UV radiation and fire protection is also guaranteed.

Da das in den Erdkörper einsickernde Wasser in den Reifen aufgefangen und gespeichert wird, kann selbst bei langen Trockenperioden ein Austrocknen der Begrünung ausgeschlossen werden.Because the water seeping into the earth is caught in the tires and stored, drying out can occur even during long dry periods greening can be excluded.

Das Verfahren ist auch sehr vorteilhaft anwendbar für den Bau von Sicher heits-Lärmschutzwällen an Verkehrswegen. Die verwendeten Materialien Kau tschuk und Erdreich, sowie die vollständige Begrünung des Bauwerkes ergeben eine optimale Absorption von Schallwellen. Ein Doppler- oder Halleffekt, der bei beidseitigen Schallschutzverbauungen oft störend auftritt, ist auszuschließen. Außerdem fügt sich dieser Baukörper nahtlos in jedes Land schaftsbild ein.The method can also be used very advantageously for the construction of safe Noise barriers on traffic routes. The materials used chew Tschuk and soil, as well as the complete greening of the building optimal absorption of sound waves. A Doppler or Hall effect, which is often a nuisance in the case of soundproofing on both sides, must be excluded. In addition, this structure fits seamlessly into any country business image.

Abschließend soll noch auf einen ganz entschiedenen Vorteil dieses Bauver fahrens hingewiesen werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Viel zahl behälterartiger Elemente ist es möglich, innerhalb eines Baukörpers die verschiedensten Schüttgüter einzubringen, und zwar genau dort, wo es stati schen und baubiologischen Anforderungen entspricht und außerdem räumlich klar begrenzt.Finally, this Bauver is said to have a very definite advantage driving. By arranging a lot according to the invention number of container-like elements, it is possible within a building to bring a wide variety of bulk goods, exactly where it is stati meets the requirements of the building and the biological environment, and also in terms of space clearly limited.

Claims

1. A method and device for the production of embankments and other structures by means of a plurality of container-like reinforcement elements laid side by side and one above the other is introduced into the bulk material and which are anchored in the ground by means of vertically driven injection lances, characterized in that:

1.1. used as container-like reinforcement elements, preferably by using
1.2. lays the tires flat on one level so that the treads touch and
1.3. connecting them to each other in a force-fitting manner,

2. introduces the bulk material in the tire rows in the water-saturated state and

2.1. compacted cavity-free using vibrators and tampers,
this is repeated layer by layer until the desired shape and height of the building is reached

3. Steel lances inserted vertically through the central area of the stacked tires and

3.1. be anchored in the underlying soil by

4. a suspension is injected.

5. The method and device according to claim 1 to 4, characterized characterized in that the tires by means of mechanical influence are formed into approximately triangular or square containers, serving to enlarge the contact areas among themselves what leads to an increase in the internal friction of the structure.

6. The method and device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tires by means of thermomechanical action using Plastic rivets are connected to each other.

7. The method and device according to claim 1 to 6, characterized in that finer non-contaminated bulk goods of all kinds are used,

7.1. or mixtures thereof,
7.1.1. also in connection with usual additives and that
7.1.2. Different bulk goods can also be used within a building, depending on the respective requirements,
7.2. the required amount of water being added to the bulk material during the compression process.

8. The method and device according to claim 1 to 7, characterized in that one uses hollow steel lances, the

8.1. are provided with a lost tip and
8.1.1. have holes along their entire length and development through which
8.2. known chemical suspensions are injected for
8.2.1. Increasing the shear strength in the soil zones surrounding the steel lances and
8.2.2. at the same time serving to protect the corrosion of the steel lances.

9. The method and device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the finished structure by means of resistant types of grass, mosses, ferns and bushes or

9.1. Aquatic plants are planted, which
9.2. it is avoided that the rubber is decomposed by UV radiation and
9.2.1. fire protection is guaranteed.

10. The method and device according to one of claims 1 to 9, characterized in that nonwoven webs are pulled through the openings of the tires lying congruently one above the other in each tire layer

10.1. prevent the falling out and washing out of bulk goods and
10.2. to provide support for the roots of the plants in these zones as well.

11. The method and device according to claim 1 to 10, characterized in that a reinforcing mesh is placed in the tire so that

11.1. it is stuck and
11.1.1. is non-positively connected to the steel lance by means of a weld seam, so that
11.2. Injection with cement suspension forms a torsion-resistant wall finish and this
11.3. advantageously takes place in the second top row of tires.