DE20118677U1 - Soil fastening system - Google Patents
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Description
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Anmelder: Christian Kirschner
Potsdamer Weg 2
68766 HockenheimApplicant: Christian Kirschner
Potsdamer Weg 2
68766 Hockenheim
Az. K 1/01Ref. K 1/01
9. November 20019 November 2001
System zur Befestigung von ErdbödenSystem for fixing soils
Die Erfindung betrifft ein System zur Befestigung von Erdböden für die anschließende Nutzung als Verkehrsfläche unter Verwendung vorgefertigter Module sowie hierfür verwendbare Module und deren Herstellung.The invention relates to a system for stabilizing soils for subsequent use as a traffic area using prefabricated modules, as well as modules that can be used for this purpose and their production.
Bodenflächen, die einem regelmäßigen Verkehrsaufkommen unterliegen, werden üblicherweise insbesondere aus Gründen der Sicherheit und hieraus resultierender Haftungsprobleme aber auch zur Verbesserung der Nutzung befestigt. Hierzu sind aufwendige Baumaßnahmen erforderlich, wobei zunächst eine ausreichend stabile Tragschicht aus Schotter unterschiedlicher Körnung aufgebaut wird, auf welche eine verschleißfeste Deckschicht, zum Beispiel Betonsteine oder Asphalt, aufgebracht wird.Surfaces that are subject to regular traffic are usually paved, particularly for reasons of safety and the resulting adhesion problems, but also to improve use. This requires complex construction work, whereby a sufficiently stable base layer of gravel of different grain sizes is first built, onto which a wear-resistant top layer, for example concrete blocks or asphalt, is applied.
Abgesehen davon, daß diese Art der Bodenbefestigung wegen der erforderlichen Materialien und Arbeitsgänge recht kostspielig ist, dauert die Herstellung einer solchen Bodenbefestigung eine gewisse Zeit. Darüber hinaus führt diese Art der Traglastverbesserung des Bodens gleichzeitig zu dessen Versiegelung, so daß auf den Boden auftreffendes Regenwasser nicht versickern kann sondern.durch aufwendige Drainagemaßnahmen abzuführen ist.Apart from the fact that this type of ground reinforcement is quite expensive due to the materials and work required, it takes a certain amount of time to create this type of ground reinforcement. In addition, this type of load-bearing improvement of the ground simultaneously leads to its sealing, so that rainwater that hits the ground cannot seep away but has to be drained away using complex drainage measures.
Az. K 1/01Ref. K 1/01
9. November 20019 November 2001
In der DE 94 21 260 Ul ist ein Bauelement aus einem formbaren Kunststoff zum Herstellen von Flächen, insbesondere von Flächen im Wege- und Landschaftsbäu, beschrieben, welches einen sechseckigen Grundriß gleicher Seitenlänge und dazu rechtwinkligen Wandflächen aufweist. Hierbei begrenzen sechs auf der Grundrißlinie angeordnete Wandstreifen, welche an Querwände anschließen, die ihrerseits sechs sogenannte Verfülltaschen zur Aufnahme von Füllmaterial wie Sand oder Kies begrenzen, ringartig einen Elementinnenraum, der jeweils von einer Deckelplatte überspannt ist.DE 94 21 260 Ul describes a construction element made of a moldable plastic for producing surfaces, in particular surfaces in road and landscape construction, which has a hexagonal floor plan with the same side length and rectangular wall surfaces. In this case, six wall strips arranged on the floor plan, which connect to transverse walls, which in turn define six so-called filling pockets for receiving filling material such as sand or gravel, delimit an element interior in a ring-like manner, each of which is spanned by a cover plate.
Das bekannte Bauelement -besitzt ferner an seiner umlaufenden Seitenwand jeweils mittig an den sechs Seiten angeordnete, formschlüssig wirkende Verbindungen, welche abwechselnd als Hakenleisten und hierzu kompatible Nuten ausgebildet sind. Der Zweck dieser Verbindungen ist es, durch den förmlichen Zusam- . menschluß beliebig vieler solcher Bauelemente eine Fläche zu bilden, die bei hoher Wasserdurchlässigkeit gleichzeitig hohe Belastungen gestattet,, ohne eine unzulässig hohe Bodenverdichtung herbeizuführen.The known construction element also has positive-locking connections arranged centrally on each of its six sides on its surrounding side wall, which are designed alternately as hook strips and compatible grooves. The purpose of these connections is to form a surface by formally joining together any number of such construction elements, which allows high loads while being highly permeable to water, without causing unacceptably high soil compaction.
Abgesehen .davon, daß die Herstellung des bekannten Bauelementes auf technische Probleme infolge seiner Formgebung stößt, bilden die angeformten Verbindungen infolge der formbedingten Spannungsüberhöhungen im Anschlußbereich eine Schwachstelle, die zu Materialschäden und damit zu vorzeitigem Versagen der hieraus gebildeten Fläche führt.Apart from the fact that the manufacture of the known component encounters technical problems due to its shape, the molded connections form a weak point due to the shape-related stress increases in the connection area, which leads to material damage and thus to premature failure of the surface formed from them.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein System der eingangs genannten Art sowie die hierbei verwendeten Module und deren Herstellung anzugeben, womit eine vereinfachte und rasch durchzuführende Bodenbefestigung zur Bereitstellung von Verkehrsflächen im Wege- und Landschaftsbäu sowie für Parkdecks erreicht und die zuvor dargestellten Nachteile des Standes der' Technik vermieden werden. 'Based on this state of the art, it is the object of the invention to provide a system of the type mentioned at the outset as well as the modules used and their manufacture, whereby a simplified and quick-to-implement ground reinforcement for the provision of traffic areas in road and landscape construction as well as for parking decks is achieved and the previously described disadvantages of the state of the art are avoided.
Az. K 1/01 'Ref. K 1/01 '
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 6. Dementsprechend benutzt das erfindungsgemäße System vorgefertigte Module, die in unbegrenzter Anzahl lösbar miteinander verbunden werden, indem die mit zueinander kompatiblen Verbindungseinrichtungen versehenen, sich gegenseitig abstützenden Module formschlüssig aneinandergefügt werden, wobei eine Oberflächenstruktur gebildet wird, die mit Fahrzeugen und/oder Personen voll belastet werden kann.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of patent claims 1 and 6. Accordingly, the system according to the invention uses prefabricated modules which can be detachably connected to one another in unlimited numbers by the mutually supporting modules provided with compatible connecting devices being joined together in a form-fitting manner, whereby a surface structure is formed which can be fully loaded with vehicles and/or people.
Eine solcherart gebildete Tragfläche hat eine ausreichende Stützfähigkeit und ist ohne die vorherige Befestigung der jeweiligen Erdböden für die anschließende Nutzung als Verkehrsfläche voll geeignet, das heißt auch für das Befahren mit Lastkraftwagen, ohne daß diese in dem unter den Modulen befindlichenunbefestigten Untergrund einsinken.A support surface formed in this way has sufficient support capacity and is fully suitable for subsequent use as a traffic surface without the need for prior stabilization of the respective soils, i.e. also for driving on by trucks without them sinking into the unpaved ground beneath the modules.
Dementsprechend stellt das erfindungsgemäße System sicher, daß die aus den Modulen gefertigten Verkehrsflächen auf einen beliebigen unbefestigten Erdboden aufgelegt werden können und so den unbefestigten Erdboden begehbar und/oder befahrbar machen.Accordingly, the system according to the invention ensures that the traffic areas made from the modules can be placed on any unpaved ground and thus make the unpaved ground walkable and/or drivable.
Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeweils zwei einander benachbarte Module mit ihren jeweils zueinander kompatiblen Verbindungseinrichtungen in Eingriff gebracht werden, so daß die Außenkanten der benachbarten Module aneinander liegen und die miteinander verbundenen Module eine einheitliche Tragfläche bilden.According to a preferred development of the invention, it is provided that two adjacent modules are brought into engagement with their respective mutually compatible connecting devices, so that the outer edges of the adjacent modules lie against one another and the interconnected modules form a uniform supporting surface.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß die mittels der Module gebildeten. Verkehrsflächen an die jeweilige Geomorphologie angepaßt werden können, das heißt, daß bei aller erforderlichen Steifigkeit, um die abzutragenden Lasten aufnehmen zu kö'nnen, die aus den Modulen gefertigte Fläche ausreichende Flexibilität aufweist, um Krümmungen des Untergrundes folgen zu können. Dabei werden einzelne Vertiefungen im Untergrund mit geringer Ausdehnung überbrückt, ohne daß dieA further advantage of the system according to the invention is that the traffic areas formed by means of the modules can be adapted to the respective geomorphology, i.e. that, despite the necessary rigidity to be able to absorb the loads to be carried, the surface made from the modules has sufficient flexibility to be able to follow the curvatures of the subsoil. In this way, individual depressions in the subsoil are bridged with a small extension without the
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Tragfläche hierdurch Schaden nimmt.This causes damage to the wing.
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Systems zeichnet sich dadurch aus, daß die mittels der Module gebildeten Flächen auf die Böschungen von Dämmen und dergleichen aufgelegt werden und so zu deren Befestigung dienen. Dementsprechend ist es möglich, frisch angeschüttete Böschungen gegen Witterungseinflüsse, insbesondere Regen, der das Erdreich herabspült, auf rasche und einfache- Weise auf Dauer oder nur vorübergehend zu sichern, bis durch ausreichenden Bewuchs die mechanische Befestigung der Böschung auf natürliche Weise gewährleistet ist. . . \ A further preferred variant of the system according to the invention is characterized in that the surfaces formed by means of the modules are placed on the slopes of dams and the like and thus serve to secure them. Accordingly, it is possible to protect freshly filled slopes against the effects of the weather, in particular rain that washes down the soil, quickly and easily, either permanently or only temporarily, until the mechanical securing of the slope is ensured naturally by sufficient vegetation. . . \
Aufgrund der besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Module ist es insbesondere im vorgenannten Fall der Böschungsbefestigung möglich, die Böschung mit den erfindungsgemäßen Modulen zu bedecken, diese gegebenenfalls darin mechanisch zu verankern und anschließend in die vorzugsweise als wabenförmige Rahmen ausgebildeten Module Erde einzufüllen und Grassamen auszusähen oder gleich Grassamen einzubringen, so daß nach einer gewissen Zeitdauer, die zur Befestigung der Böschung dort angeordneten Module vom Gras überdeckt und nicht mehr zusehen sind.Due to the special design of the modules according to the invention, it is possible, particularly in the aforementioned case of embankment stabilization, to cover the embankment with the modules according to the invention, to anchor them mechanically if necessary and then to fill the modules, which are preferably designed as honeycomb frames, with soil and to sow grass seeds or to insert grass seeds straight away, so that after a certain period of time, the modules arranged there to stabilize the embankment are covered by the grass and are no longer visible.
Eine weitere Aufgabe, welche durch die Erfindung zu lösen ist, betrifft die Bereitstellung von geeigneten Bauteilen, welche entsprechend dem erfindungsgemäßen System genutzt werden können .A further object to be achieved by the invention relates to the provision of suitable components which can be used in accordance with the system according to the invention.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind für die Herstellung von hochbelastbaren Verkehrsflächen auf an sich unbefestigten Erdböden sogenannte als Modul ausgebildete Strukturelemente vorgesehen, die mit Verbindungseinrichtungen zur formschlüssigen Verbindung mit wenigstens einem benachbart angeordneten Strukturelement ausgerüstet sind.To solve this problem, so-called modular structural elements are provided for the production of highly resilient traffic areas on otherwise unpaved ground, which are equipped with connecting devices for a positive connection with at least one adjacent structural element.
Erfindungsgemäß sind diese Strukturelemente dadurch gekennzeichnet, daß jedes Strukturelement mit wenigstens zwei kanten-According to the invention, these structural elements are characterized in that each structural element is provided with at least two edge-
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losen Verbindungseinrichtungen unterschiedlicher Form versehen ist, die zueinander kompatibel sind und daß jedes Strukturelement zur Aufnahme von verschleißfestem Füllmaterial vorgesehen ist.loose connecting devices of different shapes which are compatible with each other and that each structural element is designed to receive wear-resistant filling material.
Mit anderen Worten, jedes Strukturelement weist jeweils wenigstens ein erstes und ein zweites Verbindungsteil auf, die zueinander formkompatibel sind, das heißt, miteinander in Eingriff gebracht werden können.In other words, each structural element has at least a first and a second connecting part which are compatible in shape with each other, that is, can be brought into engagement with each other.
Dabei beschreibt das Merkmal „kantenlos" eine Formgebung der Verbindungseinrichtung, die Spannungsüberhöhungen vermeidet, wie sie insbesondere an Ecken und Kanten auftreten. Vorzugsweise ist hier an „weiche" Formen, wie Kreis, Ellipse oder Kugel gedacht, bei denen die aus der Verbindungskraft zweier miteinander verbundener Module resultierenden Spannungen im Bauteil, hier die Verbindungseinrichtungen, sich vergleichmäßigen und somit Spannungsspitzen vermeiden.The feature "edgeless" describes a shape of the connecting device that avoids excessive stresses, such as those that occur particularly at corners and edges. Preferably, "soft" shapes are considered here, such as circles, ellipses or spheres, in which the stresses in the component, here the connecting devices, resulting from the connecting force of two interconnected modules, are evened out and thus avoid stress peaks.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind diese Verbindungsteile zum einen als kreisylindrischer Zapfen und zum anderen als hierzu kompatible Hülse ausgebildet, welche zur Verbindung formschlüssig ineinander greifen. .According to an advantageous development of the invention, these connecting parts are designed on the one hand as a circular-cylindrical pin and on the other hand as a sleeve compatible therewith, which engage with one another in a form-fitting manner to form the connection.
Um den Verbund dieser Verbindungsteile zu unterstützen, sind in weiterer Verbesserung der Erfindung die Mantelflächen der Zapfen und Hülsen zu einander konisch ausgebildet, so daß sich dem reinen.Formschluß ein zusätzlicher Kraftschluß überlagert, der ein ungewolltes Lösen der Verbindung zweier Module unterbindet.In order to support the connection of these connecting parts, in a further improvement of the invention the outer surfaces of the pins and sleeves are designed to be conical to one another, so that the pure form fit is superimposed on an additional force fit, which prevents the connection between two modules from becoming unintentionally loose.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Strukturelement als wabenförmiges Sechseck ausgebildet mit ei- ■ nem umlaufenden Rand, an welchem die Verbindungseinrichtungen angeformt sind, sowie mit radialen Stegen, welche vom Rand jeweils in das Zentrum geführt und dort miteinander verbunden sind. Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäßen Module stets gleiche Abmessungen. So beträgt der Außenabstand von je-According to a preferred embodiment of the invention, each structural element is designed as a honeycomb-shaped hexagon with a peripheral edge, on which the connecting devices are formed, and with radial webs, which lead from the edge into the center and are connected to one another there. In addition, the modules according to the invention always have the same dimensions. The outer distance from each
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weils zueinander parallelen Seiten eines Strukturelements zwischen 350 mm und 550 mm, vorzugsweise 500 mm, während die Höhe des\den Rahmen bildenden Randes sowie der Stege zwichen 25 mm und 70 mm, vorzugsweise jedoch ca. 35 mm beträgt.because the mutually parallel sides of a structural element are between 350 mm and 550 mm, preferably 500 mm, while the height of the edge forming the frame and the webs is between 25 mm and 70 mm, but preferably approximately 35 mm.
Vorzugsweise sind die radialen Stege randseits jeweils mittig an die Seiten des wabenförmigen Sechsecks angeformt, das heißt dort, wo auch die Verbindungseinrichtungen angeschlossen sind, wodurch sie zur Steifigkeit des Strukturelements beitragen.Preferably, the radial webs are formed centrally on the edges of the sides of the honeycomb-shaped hexagon, i.e. where the connecting devices are also connected, thereby contributing to the rigidity of the structural element.
Dabei sind die Stege entweder als Streifen konstanter Breite und/oder als T-Profil mit einem mit der Unterseite des Strukturelements bündigen Flansch mit darauf nach oben weisend angeformtem Steg ausgebildet, so daß das derart als Wabe ausgestaltete Strukturelement in mehrere, maximal sechs, gleichförmige durch die Stege abgetrennte drachenförmige Sektoren unterteilt ist, das heißt jeder Sektor ist bezüglich seiner Hauptdiagonalen ein achsensyinmetrisches Viereck mit einer nach außen weisenden Ecke.The webs are designed either as strips of constant width and/or as a T-profile with a flange flush with the underside of the structural element with a web formed on it pointing upwards, so that the structural element designed as a honeycomb in this way is divided into several, maximum six, uniform kite-shaped sectors separated by the webs, i.e. each sector is an axially symmetrical quadrilateral with a corner pointing outwards with respect to its main diagonal.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind in jedem Strukturelement die von den unterschiedlichen Verbindungsteilen gebildeten Verbindungseinrichtungen jeweils im Bereich der Seiten des· sechseckförmigen Strukturelements angeordnet. According to an expedient development of the invention, in each structural element the connecting devices formed by the different connecting parts are each arranged in the region of the sides of the hexagonal structural element.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß ein Verbindungsteil, nämlich die Hülsen, innerhalb der Außenkontur des sechseckförmigen Strukturelements angeordnet ist, wobei die im Rand des Strukturelements eingeformte Hülse den hier eingreifenden Zapfen umgreift.It proves to be particularly advantageous that a connecting part, namely the sleeves, is arranged within the outer contour of the hexagonal structural element, wherein the sleeve formed in the edge of the structural element engages around the pin engaging here.
Das hierzu kompatible Gegenstück, das heißt die Zapfen, sind außerhalb der Außenkontur des Strukturelements angeordnet, indem sie mittels eines über die gesamte Zapfenlänge am Zapfen angeformten Haltesteges einstückig mit dem Rand verbunden sind.The compatible counterpart, i.e. the tenons, are arranged outside the outer contour of the structural element in that they are integrally connected to the edge by means of a retaining web formed on the tenon over the entire length of the tenon.
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Gemäß einer leicht zu fertigenden sowie auch einfach zu handhabenden Ausführungsform der Erfindung sind die Hülsen jeweils' von einer zylindrischen Einformung im Rand gebildet, die sich über die gesamte Höhe des Randes erstreckt und an der Außenseite einen Durchgangsspalt für den am Zapfen angeformten Haltesteg aufweist.According to an embodiment of the invention which is easy to manufacture and also easy to handle, the sleeves are each formed by a cylindrical recess in the edge which extends over the entire height of the edge and has a through gap on the outside for the retaining web formed on the pin.
Hierbei ist der radiale Abstand der Mittelachsen von Zapfen beziehungsweise Hülse zum Zentrum des Strukturelements stets gleich.The radial distance between the central axes of the pin or sleeve and the center of the structural element is always the same.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung der Verbindungseinrichtungen' am Strukturelement,, entlang dessen Rand so vorgesehen, daß an jeder zweiten Seite jeweils eine gleichgeformte Verbindungseinrichtung angeordnet ist, das heißt abwechselnd Zapfen, Hülse und wieder ein Zapfen.According to a preferred embodiment of the invention, the arrangement of the connecting devices on the structural element, along its edge, is provided in such a way that a similarly shaped connecting device is arranged on every other side, that is to say alternating pin, sleeve and again a pin.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß am umlaufenden Rand sowie an den Stegen jeweils an deren dem Boden zugewandten Seite seitlich Stützflächen angeformt sind, welche einerseits zu deren Versteifung und andererseits als Auflage für in das Strukturelement eingesetzte Füllelemente dienen.A further advantageous feature of the invention is characterized in that support surfaces are formed on the peripheral edge and on the webs on their side facing the ground, which serve on the one hand to stiffen them and on the other hand as a support for filling elements inserted into the structural element.
Dabei sind die Stützflächen vorzugsweise als dreieckförmige Verbindungslaschen ausgebildet, welche an den Ecken des Rahmens die jeweiligen Schenkel des hier abgewinkelten Randes miteinander verbinden.'The support surfaces are preferably designed as triangular connecting tabs, which connect the respective legs of the angled edge at the corners of the frame.'
Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß weitere als dreieckförmige Verbindungslaschen ausgebildete Stützflächen vorgesehen sind, welche an den jeweiligen Verbindungsstellen des Rahmens mit den Stegen angeformt sind und die jeweiligen Schenkel des Randes und des betreffenden Steges miteinander verbinden.A further improvement of the invention consists in the provision of further support surfaces designed as triangular connecting tabs, which are formed at the respective connection points of the frame with the webs and connect the respective legs of the edge and the respective web to one another.
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Außerdem können zusätzliche Stützflächen von Laschen vorgesehen sein, welche örtlich an den Stegen auf halber Länge jeweils beidseitig angeformt sind.In addition, additional support surfaces of tabs can be provided, which are formed locally on both sides of the webs at half the length.
Darüber hinaus besitzt jedes Strukturelement auf seiner dem Boden zugewandten Seite ein sternförmiges Zentralteil mit Radiallaschen, welche mit den radialen Stegen einstückig verbunden sind. .In addition, each structural element has a star-shaped central part with radial tabs on its side facing the ground, which are integrally connected to the radial webs.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist an der Oberseite eines jeden Zentralteils eine zur Mittelachse des Strukturelements konzentrische Führungshülse angeformt, die zur. mechanischen Verankerung des Strukturelements dient, vorzugsweise mittels eines sogenannten Erdnagels oder Erdankers, welcher die jeweilige Führungshülle des Strukturelements durchgreift. According to a preferred development of the invention, a guide sleeve concentric to the central axis of the structural element is formed on the upper side of each central part, which serves for the mechanical anchoring of the structural element, preferably by means of a so-called ground nail or ground anchor, which penetrates the respective guide sleeve of the structural element.
Eine weitere Verbesserung· besteht darin, daß jedes Zentralteil zusätzlich mit Stützflächen versehen ist, welche die Radiallaschen verbinden und einerseits zur Versteifung und andererseits als Auflage für in das Strukturelement eingesetzte Füllelemente dienen.A further improvement consists in the fact that each central part is additionally provided with support surfaces which connect the radial tabs and serve on the one hand for stiffening and on the other hand as a support for filling elements inserted into the structural element.
Mit Hilfe der über die Verbindungseinrichtungen bewirkten Verriegelung oder Verklinkung der zusammengesetzten Strukturelemente ist eine sehr enge Anlage von einander benachbarten Strukturelementen erreicht und damit auch eine ausgezeichnete mechanische Belastbarkeit, da sich die Strukturelemente gegenseitig abstützen.By means of the locking or interlocking of the assembled structural elements via the connecting devices, a very close arrangement of adjacent structural elements is achieved and thus also an excellent mechanical load-bearing capacity, since the structural elements support each other.
Damit einhergehend ist aber auch eine exzellente Drainage durch ungehinderte Versickerung von Oberflächenwasser gewährleistet, so daß zusätzliche Wasserführungsmaßnahmen, wie Sickerrinnen oder Gullys entfallen. Darüber hinaus ist der bei herkömmlicher Gestaltung von Verkehrsflächen mit Pflaster aus Rechteck- oder sogenannten Knochensteinen zu beobachtende Bewuchs in Form vonThis also ensures excellent drainage through unhindered infiltration of surface water, so that additional water management measures such as drainage channels or gullies are not required. In addition, the growth of plants in the form of
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aus den Fugen wucherndem Moos und Unkraut behindert beziehungsweise unterbunden. Die so gestalteten Flächen bleiben frei.Moss and weeds growing out of the joints are prevented or prevented. The areas designed in this way remain free.
Die Herstellung der zuvor ausführlich beschriebenen Strukturelemente erfolgt erfindungsgemäß mittels Spritzgießverfahren, wobei vorzugsweise jedes Strukturelement aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (PVC), gefertigt ist.According to the invention, the structural elements described in detail above are produced by means of an injection molding process, wherein each structural element is preferably made of a thermoplastic material, preferably of polyvinyl chloride (PVC).
Hierdurch ist es möglich, die Strukturelemente in rascher Folge in großer Anzahl und in gleichbleibender Qualität zu fertigen, was für den vorgesehenen Einsatz als Verbundbaustein für die Bodenbefestigung von an sich unbefestigten Böden von großem Vorteil ist.This makes it possible to produce the structural elements in rapid succession in large numbers and with consistent quality, which is a great advantage for the intended use as a composite building block for the floor reinforcement of otherwise unpaved floors.
Der Spritzguß gestattet es darüber hinaus Fertigungsverfahren, die Strukturelemente als Fertigteile bereit zu stellen, welche ohne weitere Loseteile miteinander verbindbar sind, so daß auch hinsichtlich der Bevorratung mit solchen Teilen das ansonsten verbreitete Problem der Bereitstellung von Zubehör entfällt.Injection molding also allows manufacturing processes to provide the structural elements as finished parts that can be connected to one another without the need for additional loose parts, so that the otherwise widespread problem of providing accessories is also eliminated with regard to stocking such parts.
Eine weitere Besonderheit bei der Herstellung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Systems zum Einsatz gelangenden Strukturelemente besteht darin, daß für deren Herstellung Recyclingmaterial einbezogen werden kann.A further special feature in the manufacture of the structural elements used to implement the system according to the invention is that recycled material can be used for their manufacture.
Die Verarbeitung von Recyclingmaterial, das heißt von selektiv gewonnenen Kunststoff-Altmaterialien, trägt zu einer gleichermaßen kostengünstigen wie auch resourcenschonenden Fertigung bei.The processing of recycled material, i.e. selectively obtained old plastic materials, contributes to production that is both cost-effective and conserves resources.
Schließlich bezieht sich die Erfindung auch auf die Verwendung der vorstehend beschriebenen Strukturelemente für die Herstel-, lung von voll belastbaren Verkehrsflächen. Erst mit Hilfe der erfindungsgemäßen Strukturelemente ist eine rasche Bereitstellung solcher Verkehrsflächen ermöglicht, die auch über längere Zeit Bestand haben, das heißt nicht infolge mechanischer Scha-Finally, the invention also relates to the use of the structural elements described above for the production of fully load-bearing traffic areas. Only with the help of the structural elements according to the invention is it possible to quickly provide such traffic areas that also last for a long time, i.e. that do not collapse as a result of mechanical damage.
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digung oder infolge Verrottung wegen chemischer Einflüsse nur eine kurze Gebrauchsdauer aufweisen.have only a short service life due to damage or rotting caused by chemical influences.
Die hier angesprochenen Verkehrsflächen können sowohl Wege, Abstellplätze und Nebenstraßen sein, die keiner permanenten intensiven Nutzung ausgesetzt sind, sondern nur einer geringen oder gelegentlichen Nutzung unterworfen sind, als auch mechanisch beanspruchte Flächen im Landschaftsbau, wie Böschungen und Uferbefestigungen von stehenden Gewässern.The traffic areas referred to here can be paths, parking spaces and side roads that are not subject to permanent intensive use, but are only subject to low or occasional use, as well as mechanically stressed areas in landscaping, such as embankments and bank reinforcements of standing water.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These and further advantageous embodiments and improvements of the invention are the subject of the subclaims.
Aus der. DE 196 11 140 Al ist ein Drainageelement mit einer Trägerschicht und an einer Flachseite der Trägerschicht angebrachten Äbstandhaltern zur Entwässerung darüberliegender Grünflächen, Dachbegrünungen, Estriche, Mörtelschichten oder anderer Bodenbeläge oder Bodenschichten bekanntgeworden, welches durch eine als Lochplatte ausgestaltete Tragplatte gebildet ist, die an zumindest einer ihrer Flachseiten eine Anzahl von mit ihrer Längsachse quer zur Plattenebene orientierten Abstandhaltern aufweist und daß die Abstandhalter jeweils im wesentlichen punktförmige Auflageflächen haben.From DE 196 11 140 A1, a drainage element with a carrier layer and spacers attached to a flat side of the carrier layer for draining overlying green areas, green roofs, screeds, mortar layers or other floor coverings or soil layers has become known, which is formed by a support plate designed as a perforated plate, which has a number of spacers oriented with their longitudinal axis transverse to the plate plane on at least one of its flat sides and in which the spacers each have essentially point-shaped contact surfaces.
Abgesehen davon, daß diese bekannte Lösung eine als Lochplatte ausgestaltete Tragplatte anstelle eines weitgehend offenen und damit durchlässigen Strukturelements vorsieht, wird diese Tragplatte durch eine darauf aufzubringende Grünschicht abgedeckt und damit dem Auge entzogen. Darüber hinaus erfolgt die Ankopplung von benachbarten Tragplatten mittels separater Verbindungselemente, welche an Abstandhaltern angeklemmt werden. Hinweise auf die vorliegende Erfindung sind dieser bekannten Lehre nicht zu entnehmen.Apart from the fact that this known solution provides a support plate designed as a perforated plate instead of a largely open and thus permeable structural element, this support plate is covered by a green layer that is applied to it and is thus hidden from the eye. In addition, the coupling of adjacent support plates takes place by means of separate connecting elements that are clamped to spacers. No references to the present invention can be found in this known teaching.
Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal-The invention, advantageous embodiments and features thereof are explained in greater detail with reference to the schematic drawing.
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tungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.ments and improvements as well as particular advantages of the invention are explained and described in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Strukturelement gemäß der Erfindung inFig. 1 a structural element according to the invention in
Draufsicht;
Fig. 2 einen Verbund von Strukturelementen gemäßTop view;
Fig. 2 a composite of structural elements according to
Fig. 1 in Draufsicht·Fig. 1 in top view·
und
Fig. 3 eine Ausschnittvergrößerung einer Verklin-and
Fig. 3 is an enlarged detail of a clinch
kungsstelle von Zapfen und Hülse.junction of pin and sleeve.
In Fig. 1 ist ein Strukturelement 10 gemäß der Erfindung in Draufsicht wiedergegeben, dessen Handhabung und Zusammenwirken mit gleichartigen Strukturelementen im übrigen auch aus der Darstellung gemäß Fig. 2 klar hervorgeht.In Fig. 1, a structural element 10 according to the invention is shown in plan view, the handling and interaction of which with similar structural elements is also clearly evident from the illustration in Fig. 2.
Das im beigefügten Ausführungsbeispiel gezeigte Strukturelement 10 ist vorzugsweise als wabenförmiges Sechseck gestaltet mit einem umlaufenden Rand 12 und mit an diesen anschließenden Stegen 14, die mit örtlich angeordneten Stützflächen 16 versehen sind, welche jeweils horizontal nach innen gerichtetet an den Eckbereichen des Randes 12 oder an den Anschlußbereichen der Stege 14 einstückig daran angeformt sind und so einerseits dem Rand 12 und den Stegen 14 ausreichende Biegesteifigkeit verleihen und andererseits als Auflage oder Stützfläche für nur beispielhaft gezeigte in das Strukturelement 10 eingelegte Füllelemente 18 dienen.The structural element 10 shown in the attached embodiment is preferably designed as a honeycomb-shaped hexagon with a peripheral edge 12 and with webs 14 adjoining thereto, which are provided with locally arranged support surfaces 16, which are each integrally formed horizontally inwardly at the corner regions of the edge 12 or at the connecting regions of the webs 14 and thus on the one hand give the edge 12 and the webs 14 sufficient flexural rigidity and on the other hand serve as a support or support surface for filling elements 18 inserted into the structural element 10, shown only as an example.
Solches Füllgut besteht vorzugsweise aus - Formsteinen 18, welche aus den unterschiedlichsten Materialien gefertigt sein können, zum Beispiel aus Beton aber auch aus Verbundwerkstoff, insbesondere aus Ein- oder Mehrkomponentenkunststoff, und formschlüssig in die zuvor zur Verkehrsfläche ausgelegten und mit- · einander verriegelten Strukturelemente 10 eingebracht werden.Such filling material preferably consists of shaped blocks 18, which can be made of a wide variety of materials, for example concrete but also composite material, in particular single- or multi-component plastic, and are introduced in a form-fitting manner into the structural elements 10 which have previously been laid out to form the traffic area and locked together.
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Durch die insgesamt sechs Stege 16 wird das Strukturelement in sechs gleiche Sektoren 20 unterteilt, welche jeweils die Form eines Drachens aufweisen, das heißt eines auf die Spitze gestellten Vierecks, das zu seiner Hauptdiagonalen achsensymmetrisch ist, wobei die vom Rand 12 gebildeten Seiten 22 je Sektor einen Winkel von 120° einschließen.By means of the total of six webs 16, the structural element is divided into six equal sectors 20, each of which has the shape of a kite, i.e. a quadrilateral placed on its tip which is axially symmetrical to its main diagonal, wherein the sides 22 formed by the edge 12 enclose an angle of 120° in each sector.
Bei aller Paßgenauigkeit der so auf einander maßlich abgestimmten Bauteile ist gleichwohl eine ausreichende Wasserversickerung gewährleistet. Zusätzliche Maßnahmen zur Wasserführung von Oberflächenwasser, wie Wasserrinnen, Gullys und sonstige Wasserabflüsse sind daher entbehrlich, zumal der Untergrund unter der erfindungsgemäß ausgebildeten Verkehrsfläche quasi unverdichtet ist und daher eine gegenüber vorher praktisch unveränderte Wasseraufnahmefähigkeit besitzt.Despite the precision of the components, which are dimensionally coordinated with one another in this way, sufficient water infiltration is nevertheless guaranteed. Additional measures for the drainage of surface water, such as water channels, gullies and other water drains, are therefore unnecessary, especially since the subsoil beneath the traffic area designed according to the invention is virtually uncompacted and therefore has a water absorption capacity that is practically unchanged from before.
Anhand der in Fig. 1 und 2 gezeigten Draufsicht ist das mechanische Zusammenwirken beim Verbinden von einander benachbarten Strukturelementen 10 gut erkennbar.The plan view shown in Fig. 1 and 2 clearly shows the mechanical interaction when connecting adjacent structural elements 10.
Jedes Strukturelement 10 besitzt an jeder seiner sechs Seiten 22 jeweils eine mittig angeordnete Verbindungseinrichtung 24, die entweder als kreiszylindrischer Zapfen 23 oder als hierzu kompatible Hülse 25 ausgebildet ist.Each structural element 10 has a centrally arranged connecting device 24 on each of its six sides 22, which is designed either as a circular cylindrical pin 23 or as a sleeve 25 compatible therewith.
Kompatibel bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, daß die Größe und Anordnung der Verbindungsteile, nämlich des Zapfens 23 oder der Hülse 25, aufeinander abgestimmt sind, so daß die Hülse 25 einerseits den Zapfen 23 paßgenau aufnimmt und andererseits der radiale Abstand vom Zentrum jedes Strukturelements 10 zur Mittelachse von Zapfen 23 beziehungsweise Hülse gleich ist.In this context, compatible means in particular that the size and arrangement of the connecting parts, namely the pin 23 or the sleeve 25, are coordinated with one another, so that on the one hand the sleeve 25 receives the pin 23 with a precise fit and on the other hand the radial distance from the center of each structural element 10 to the central axis of the pin 23 or sleeve is the same.
In vorteilhafter Weise, nämlich mechanisch einfach und dennoch funktionell, sind die Verbindungsteile konisch ausgebildet, das heißt, der Zapfens 23 besitzt einen Außenkonus mit dem gleichen Anstellwinkel wie die mit einem Innenkonus versehene Hülse 25,In an advantageous manner, namely mechanically simple and yet functional, the connecting parts are conical, i.e. the pin 23 has an outer cone with the same angle of attack as the sleeve 25 provided with an inner cone,
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wobei ,die völlige formschlüssige Anlage dann erreicht, ist, wenn benachbarte Strukturelemente 10 zueinander bündig abschließen. In dieser Position ist eine sehr feste Verbindung von einander benachbarten und solcherart verbundenen Strukturelementen 10 sicher gestellt, da sich dem Formschluß auch ein Anteil von Kraftschluß überlagert.The complete positive locking system is achieved when adjacent structural elements 10 are flush with one another. In this position, a very strong connection between adjacent structural elements 10 connected in this way is ensured, since the positive locking is also superimposed by a portion of frictional locking.
Wie bereits erwähnt,- ist die Fertigung der Strukturelemente 10 mittels Spritzgießen vorgesehen. Die hierfür erforderlichen und gegebenenfalls zunächst daran verbleibenden Form- und Speisestutzen, die nach erfolgtem Spritzguß entfernt werden, sind in der vorliegenden Darstellung nicht gezeigt.As already mentioned, the structural elements 10 are to be manufactured by injection molding. The mold and feed nozzles required for this and which may initially remain there and are removed after injection molding have taken place are not shown in the present illustration.
An den jeweiligen Seiten 22 jedes Strukturelements 10 schließen jeweils mittig die bereits erwähnten Stege 16 an, welche radial nach innen geführt sind. Sie sind einstückig mit dem umlaufenden Rand 12 einerseits und im Zentrum des Strukturelements 10 mit einem sternförmigen Zentralteil 26 andererseits verbunden und geben hierdurch dem Strukturelement 10 zusätzliche Steifigkeit und damit eine verbesserte Tragfähigkeit.The aforementioned webs 16, which extend radially inwards, are connected centrally to the respective sides 22 of each structural element 10. They are integrally connected to the peripheral edge 12 on the one hand and to a star-shaped central part 26 in the center of the structural element 10 on the other hand, thereby giving the structural element 10 additional rigidity and thus improved load-bearing capacity.
In dem Mittelpunkt des Zentralteils 26 ist eine konzentrische Ausnehmung 28 angeordnet, die in eine einstückig angeformte Führungshülse 30 übergehtIn the center of the central part 26 there is a concentric recess 28 which merges into a one-piece molded guide sleeve 30
Um die bereits herausgestellten vorzüglichen Drainageeigenschaften des Strukturelements 10 zu unterstützen, sind im Zentralteil 26 ringsum die zentrale Ausnehmung 28 weitere Ausnehmungen 32 gleichförmig angeordnet, das heißt, jeweils zwischen den zu einem Steg 16 führenden Streifen 34 befindet sich auf einem gemeinsamen Kreis ein Durchgangsloch 32.In order to support the excellent drainage properties of the structural element 10 already highlighted, further recesses 32 are uniformly arranged in the central part 26 all around the central recess 28, that is to say, between each of the strips 34 leading to a web 16 there is a through hole 32 on a common circle.
Diese Streifen 34 sind als schmale Flachprofile ausgebildet, und bilden gemeinsam mit den hier einstückig anschließenden Stegen 16 zumindest in diesem Abschnitt quasi ein T-Profil.These strips 34 are designed as narrow flat profiles and, together with the webs 16 which are connected in one piece here, form a quasi T-profile, at least in this section.
Az. K 1/01 14 9. November 2001Ref. K 1/01 14 November 9, 2001
Im weiteren Verlauf der Stege 16 sind diese, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, örtlich mit Stützflächen 36 versehen, welche als weitere Auflage für formangepaßte Füllelemente oder Formkörper 18 und damit ebenfalls der Erhöhung der Tragfähigkeit dienenIn the further course of the webs 16, these are, as shown in the illustrated embodiment, provided locally with support surfaces 36, which serve as a further support for form-adapted filling elements or molded bodies 18 and thus also increase the load-bearing capacity.
Die Unterteilung der Aufnahmefläche des Strukturelements 10 in gleich große Sektoren 14 bietet die Möglichkeit, darin entsprechend formangepaßte Formkörper 18, zum Beispiel aus Beton oder aus einem verschleißbeständigem Kunststoff einzusetzen, wodurch die Tragfähigkeit des derart ausgestatteten Strukturelements 10 deutlich verbessert wird.The division of the receiving surface of the structural element 10 into equally sized sectors 14 offers the possibility of inserting correspondingly shaped molded bodies 18, for example made of concrete or of a wear-resistant plastic, whereby the load-bearing capacity of the structural element 10 equipped in this way is significantly improved.
Die konzentrische Ausnehmung 28 und die Führungshülse 30 im Zentrum des Strukturelements 10 dienen insbesondere der mechanischen Verankerung des Strukturelements 10 im darunter befindlichen Boden mittels hier nicht näher gezeigter Erdnägel.The concentric recess 28 and the guide sleeve 30 in the center of the structural element 10 serve in particular for the mechanical anchoring of the structural element 10 in the ground below by means of ground nails not shown in detail here.
Solche Erdnägel haben je nach Bodenbeschaffenheit eine Länge von 0,60 m bis etwa 1,50 m und sichern die Strukturelemente 10 gegen seitliches Verlagern infolge der oben angreifenden Last. Zur Verankerung werden die Erdnägel in den Boden getrieben, gegebenenfalls unter Verwendung eines wenigstens teilweise vorbereiteten Loches.Such ground nails have a length of 0.60 m to about 1.50 m depending on the nature of the ground and secure the structural elements 10 against lateral displacement as a result of the load acting from above. For anchoring, the ground nails are driven into the ground, if necessary using an at least partially prepared hole.
Um ein Herausgleiten des Erdnagels nach dem Versenken im Boden zu verhindern, wird am unteren Ende des jeweiligen Erdnagels dieser mittels eingebrachtem Beton gesichert, der entweder durch den Erdnagel selbst, wenn dieser als Rohr gestaltet ist, oder durch seitliches Einfüllen mittels eines separaten Speiserohres zugeführt wird. Nach dem Erstarren bildet sich um das untere Ende des Erdnagels ein ballenförmiger Körper aus Beton, in welchem der Erdnagel formschlüssig gehalten und so gegen ungewolltes Herausgleiten aus dem Boden gesichert ist.In order to prevent the ground nail from slipping out after it has been sunk into the ground, the lower end of each ground nail is secured using concrete, which is either fed through the ground nail itself if it is designed as a tube, or by filling it in from the side using a separate feed pipe. After it has solidified, a ball-shaped body made of concrete forms around the lower end of the ground nail, in which the ground nail is held in a form-fitting manner and thus secured against accidentally slipping out of the ground.
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Claims (21)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007063315A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Gemeinde Friolzheim, verteten durch den Bürgermeister | Framework for mounting e.g. accessible plate such as channel plate, has receiving element receiving plate or stone, and two soil anchorage elements, where soil anchorage elements are anchors that are insertable into soil |
| CN115404735A (en) * | 2022-08-18 | 2022-11-29 | 中铁第五勘察设计院集团有限公司 | Pavement slab, pavement structure and pavement structure paving method |
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- 2001-11-15 DE DE20118677U patent/DE20118677U1/en not_active Expired - Lifetime
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| CN115404735B (en) * | 2022-08-18 | 2023-12-15 | 中铁第五勘察设计院集团有限公司 | Pavement panel, pavement structure and pavement structure paving method |
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|---|---|---|---|
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20050601 |