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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bunker und im besonderen
auf Bunker für
gefährliche Umgebungen,
welche Schutz bieten gegen Explosionen und Feuerwaffengefecht.
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Es
gibt viele Orte in der Welt, in welchen ein rasch erstellter Bunker
als Sicherheit gegen Gewehr- oder Maschinengewehrfeuer und gegen
Bombenexplosionen oder Granateneinschlag ein sehr erstrebenswerter
Rückzug
ist. Sie müssen
jedoch in großer Eile
an entfernten Orten aufgebaut werden, die möglicherweise nur durch einen
Helikopter erreichbar sind. So ist das Herbeibringen des gesamten
Aufbaues keine realistische Option.
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In
der
US-PS 3 886 751 ist
ein Wandaufbau beschrieben, der gebildet wird durch eine Mehrzahl von
Säcken,
die gefüllt
werden können
mit einem Füllmittel,
wie etwa Beton, obwohl sie dort keine Lehre eines Bunkers als solchen
ergibt.
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In
der
US-PS 5 611 178 wird
ein unterirdischer Bunker beschrieben, mit zwei im wesentlichen identischen
starren Platten, die montiert werden können zu einem tunnelartigen
Aufbau, über
welchen und um welchen herum Erde und/oder Sandsäcke platziert werden können, um
die Wirksamkeit des Bunkers zu erhöhen, obwohl sich dort keine
Lehre ergibt, wie der Bunker selbsttragend aufgebaut werden kann
in einer anderen Art und Weise, als die starren Platten an Ort und
Stelle zu lassen.
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Es
gibt dementsprechend ein Bedürfnis
für einen
Bunker, dessen Gesamtaufbau zum großen Teil aus lokalen Materialien
bereitgestellt werden kann und bei welchem lediglich ein Skelettaufbau zum
Errichtungspunkt gebracht werden muss, welcher auf dem Boden "ausgefüllt" wird.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Bunker bereitgestellt mit einer bogenförmigen Auskleidung, die mindestens
eine zeitweilige Stütze
und eine externe längliche
Umhüllung
aus Säcken
bildet, welche sich im wesentlichen horizontal erstreckt und aufgefüllt ist mit
einem Füllmaterial,
wobei die Säcke
bis auf die Einlässe
geschlossen sind, durch die der Füllwerkstoff eingefüllt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Säcke in Kammern unterteilt und
derart montiert sind, dass die Kammern eines jeden Sackes von der Verkleidung
zunehmend beabstandet sind.
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Vorzugsweise
kommt feinpartikuliertes Material zum Einsatz. Dies kann Sand sein
oder möglicherweise
Erde, obwohl Sand mit Zement vermischt sein kann. Das Füllmaterial
und der Beton in der vorher eingestellten Schlammform können jedoch
gepumpt werden, um die Säcke
zu füllen,
und es ist zu bemerken, dass die Erfindung den Einsatz derartiger groberer
Materialien umfasst. Fasern oder kleine Tuchstücke können ebenfalls der Mischung
beigegeben werden.
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Nachdem
die Auskleidung aufgebaut ist, werden leere Säcke platziert, um diese zu
umhüllen, und
dann werden zumindest einige der inneren Kammern beginnend mit den
untersten Säcken
und aufwärts
bis zur Krone des Bogens mit Füllmaterial
aufgefüllt.
Dann werden die benachbarten Kammern gefüllt und so weiter, bis die äußersten
gefüllt
sind und der Bunker vervollständigt
ist. Das Füllen
eines Bereiches der Kammern kann beginnen, bevor die Nächstinnere
vervollständigt
ist, obwohl dies nicht bevorzugt wird, und bestimmt darf dieses
das Füllen der
inneren Kammern nicht überholen
bei der Annäherung
an die Krone des Bogens.
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Der
Bogen ist im allgemeinen kreisförmig oder
elliptisch und die Säcke
besitzen vorzugsweise eine solche Form, dass sie im Querschnitt
des Bunkers an Steine erinnern um die Krümmung eines Steinbogens, mit
anderen Worten sind sie keilförmig ausgebildet.
Vorzugsweise ist eine Einrichtung vorhanden, um benachbarte Säcke positiv
miteinander zum Eingriff zu bringen. In einer Ausführungsform kann
diese Maßnahme
Stäbe umfassen,
die sich in Längsrichtung des
Bunkers erstrecken und durch sich überlappende Schlaufen benachbarter
Säcke hindurch
ergreifen, ähnlich
wie ein Gelenkstift.
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Wenn
die Säcke
voll sind, sind sie selbsttragend und die Auskleidung kann entfernt
werden. Sie können
dann für
den Aufbau eines weiteren Bunkers dienen usw.
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Das
Material der Säcke
ist eine Sache der Auswahl, und obwohl es nicht erforderlich ist,
dass die Säcke
anhebbar sind, wenn sie mit Füllmaterial ausgefüllt sind,
wird bevorzugt, dass es sich um ein starkes verstärktes Schichtmaterial
handelt, das im Falle des Anhebens das Gewicht der Inhalte zu tragen
vermag. Das optimale verfügbare
Material ist gegenwärtig
wahrscheinlich "Kevlar"TM,
welches sich als kugelsicher erwiesen hat zumindest in einem gewissen
Ausmaß.
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Da
die Säcke
leer zum Errichtungspunkt gebracht werden, sind sie vorzugsweise
so lang wie der Bunker selbst, so dass die Montagezeit auf ein Minimum
reduziert wird.
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Das
Füllmaterial
ist vorzugsweise Sand, der oft am Ort verfügbar ist. Aber Umstände können den Einsatz
von Erde diktieren.
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Der
Sand kann mit Zement gemischt werden, so dass die Umhüllung aushärtet. Natürlich besteht keine
Notwendigkeit, dass alle Kammern mit dem gleichen Material gefüllt sind,
und man könnte
die inneren fest mit einer Mischung aus Sand und Zement und die äußeren lediglich
mit Sand gefüllt
vorsehen.
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Die
Auskleidung kann auf verschiedene Art und Weise vorgesehen sein.
Beispielsweise könnte es
sich um vorgekrümmte
starre Schichtmaterialien, wie etwa gewelltes Eisen handeln, so
dass es wie eine Wellblechhütte
aussieht. Alternativ können
einzelne Bögen
vorgesehen sein, die ein geripptes Fachwerk bilden über die
Länge des
Bunkers. Diese können
an Ort und Stelle belassen oder entfernt werden, nachdem die Säcke aufgefüllt sind.
Alternativ kann eine her kömmliche
innere Abstützung
eingesetzt werden, welche demontiert werden muss, um den Bunker
benutzbar zu machen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Errichten eines
Bunkers bereitgestellt, wobei die Auskleidung aufgestellt wird, die
Säcke hierüber angeordnet
und miteinander verbunden werden und die Kammern progressiv gefüllt werden
von der innersten Kammer des niedrigen Sackes bis zum oder zu jeder äußeren Kammer
an der Krone des Bogens, wobei keine Kammer gefüllt wird, bis die nächste oder
diejenigen, welche am Umfang niedriger sind, sowie radial innere
aufgefüllt
worden sind.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erstellen eines
Bunkers bereitgestellt, wobei die Auskleidung errichtet wird, die
untersten Säcke
positioniert und gefüllt
werden von der innersten Kammer nach außen, wobei die nächsten niedrigsten
Säcke positioniert
und in einer ähnlichen
Weise gefüllt
werden usw. bis zur Krone des Bogens.
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Bei
jedem Aufbauverfahren werden die Säcke gefüllt in einer progressiven Weise
mit einem Füllmaterial,
wie etwa Sand oder einem aushärtbaren
Material, wie etwa Beton, wobei jeder Sack platziert wird in Verbindung
mit einem gefüllten
Sack, bevor er selbst aufgefüllt
wird. Wenn die Säcke
gefüllt sind,
tragen sie dazu bei, eine gegenseitige Bewegung der Säcke zu verhindern
zumindest in einer Richtung in der allgemeinen Ebene dieser Flächen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bunker bereitgestellt
mit einer Barriere, die Reihen von Säcken umfasst, gefüllt mit
Füllmaterial,
wobei die Säcke
mindestens eines Umlaufes breiter sind als die Säcke in dem unteren Umlauf,
so dass zumindest eine Seite der Barriere ausgekragt ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform sind
die breiteren Säcke
unterteilt durch Längsstege in
Seite-an-Seite liegende Kammern. Diese werden aufeinanderfolgend
ausgefüllt,
wobei die mittigen oder diejenigen oberhalb des existierenden Aufbaus zunächst aufgefüllt werden,
um Stabilität
und Gegenge wicht bereitzustellen zu den Kammern, die heraushängen über den
existierenden Aufbau.
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Derartige
Barrieren können
aufgebaut werden an den Enden der gebogenen Strukturen, die oben
angegeben wurden, um einen runden Bunker zu vervollständigen.
Sie können
jedoch vollständig unabhängig voneinander
sein.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung sollen einige Ausführungsformen
nun beispielhaft beschrieben werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Sackes mit trapezförmigem Querschnitt,
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2 zeigt
die Säcke
gemäß 1 unterteilt in
drei Kammern,
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3 ist
ein schematischer Querschnitt eines Bunkers unter Wiedergabe von
Schritten beim Aufbau,
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4 ist
ein Detail eines Teils des Bunkers in Endansicht,
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5 ist
eine Ansicht in Richtung A der 4,
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6 zeigt verschiedene Bogenaufbauten zur
Bildung der Basis des Bunkers,
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7 zeigt Details der Verankerung des Bunkers
mit dem Boden,
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8 zeigt
eine Endansicht eines Sackes zur Bildung eines Bogens entsprechend
der Darstellung in 10,
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9 zeigt
eine weitere Endansicht eines Sackes, der geeignet ist für einen
bogenförmigen Aufbau,
der in 10 gezeigt ist,
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10 zeigt
einen gebogenen Aufbau,
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11 zeigt
einen Sack mit ineinandergreifenden Teilen,
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12 zeigt
einen Sack mit gewellten Seiten und
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13 zeigt Endansichten verschiedener Wandbarrieren,
die zum Einsatz kommen können
in Verbindung mit dem Bunker.
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Die
Säcke können so
beschrieben werden, als dass sie von einfacher Form sind, wie dies
in 1 der beigefügten
Zeichnungen gezeigt ist. Hierbei handelt es sich um eine perspektivische
Ansicht eines Teils eines Sackes 1 mit trapezoidalem Querschnitt,
der geeignet ist zur Bildung eines Voussoirs mit rohrförmigen Taschen 2a an
den Längskanten
zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Stabes, über welchen
benachbarte Säcke
miteinander verbunden werden. Typischerweise ist der Sack unterteilt
in drei Kammern durch innere Stege 3 entsprechend der Darstellung
in 2, bei welcher es sich um eine Endansicht des
Sackes handelt, wobei die Taschen 2a weggelassen sind.
Ein gebogener Aufbau entsprechend der Darstellung in 3 kann
ausgebildet werden durch derartige Säcke, die gefüllt werden
in einer progressiven Art und Weise.
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Der
Bunker wird aufgebaut durch das Auffüllen der Säcke 1, die über eine
gebogene Auskleidung 2 gelegt sind. In 3 sind
die Säcke
alle einander ähnlich
und unterteilt in drei Kammern durch innere Stege 3. In
der Endansicht sind die Säcke
leicht keilförmig
ausgebildet, so dass sie an Steine erinnern, die der Krümmung eines
Gebäudebogens
folgen, und die Stege 3 folgen der Krümmung des Bogens derart, dass
sich eine innere Kammer 4, eine mittlere Kammer 5 sowie
eine äußere Kammer 6 in
jedem Sack ergibt. Obwohl sie in 3 als expandiert
dargestellt sind mit nahezu ihrer eventuellen Form, fallen sie im
leeren Zustand zumeist zusammen gegen die Auskleidung 2.
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Die
inneren Kammern 4 werden zunächst aufgefüllt, beginnend von dem untersten
Sack 1 an der Basis des Bogens. Sie werden aufeinanderfolgend
gefüllt
in Richtung auf die Krone des Bogens, bis sich eine vollständige ursprüngliche
Umhüllung mit
granuliertem Material um die Auskleidung ergibt. Dann werden die
mittleren Kammern 5 gefüllt
in der gleichen Weise, beginnend von dem Boden und fortschreitend
zur Krone. Schließlich
werden die äußeren Kammern 6 gefüllt in einer ähnlichen
Art und Weise.
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Wie
zuvor erwähnt,
ist das Füllmaterial
vorzugsweise Sand und kann ausgehärtet werden durch die Beigabe
von Zement, was jedoch nicht notwendigerweise in jeder Schicht so
ist.
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Obwohl
nicht geformt, wie in 3 gezeigt, zeigt die 4 zwei
der untersten Säcke
und wie sie miteinander verbunden sind. Der unterste Sack 1 besitzt
innere und äußere Gruppen
von Materialschlaufen 7 an seiner Oberseite und der nächste Sack 1 weist ähnliche
Schlaufen 8 an seiner Unterseite auf, die ausgerichtet
sind auf die Schlaufen 7, wenn die Säcke richtig positioniert sind.
Stäbe,
Draht oder Seil 9 können
eingesteckt werden wie ein Gelenkstift durch beide Gruppen von Schlaufen,
wodurch die Säcke
fest miteinander verbunden werden. Die anderen Säcke werden in einer ähnlichen
Weise miteinander verbunden.
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Am
Ende einer jeden Kammer 4, 5 und 6 befindet
sich ein Einlass 10, durch welchen das granulierte Material
eingepumpt werden kann. Trockener Sand fließt ganz leicht und jede Kammer
kann vollständig
gefüllt
werden, um eine im wesentlichen feste Barriere zu bilden.
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Um
einen Sack zu füllen,
kann ein Schlauch eingeführt
und zum äußersten
Ende des Sackes geleitet werden, wobei dann, wenn das Material zugeführt wird,
er langsam zurückgezogen
wird. Dies ist jedoch nicht der einzige Weg und es kann geeignet erscheinen,
mehrere Eingangspunkte entlang eines jeden Sackes vorzusehen, so
dass das Auffüllen chargenweise
erfolgt.
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Die 6 zeigt einige mögliche Auskleidungen. Eine
einfache in 6(a) ist gekrümmtes Metallblech 11 und
eine Alternative in 6(b) ist
eine Grup pe von Metallrahmenbögen 12,
die als rippenförmiger
Aufbau angeordnet werden können,
wobei die Rippen eng genug beieinander sind, um die Säcke, die
hierüber
gelegt sind, zu positionieren und abzustützen. Nachdem die Säcke alle
gefüllt
sind, können
diese Auskleidungen entweder entfernt werden oder an Ort und Stelle
verbleiben. In 6(c) positioniert und unterstützt eine
hölzerne
Abstützung 13 die
Säcke während des
Aufbaus und diese muss demontiert werden, nachdem die Säcke gefüllt sind
und sich selbst tragen.
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Die 7 zeigt, in welcher Weise die Basis der
Auskleidung positioniert werden kann. Der Boden kann abgetragen
werden, so dass sie in flache Gräben
eingesetzt werden kann, deren Wände
einer seitlichen Expansion widerstehen entsprechend der Darstellung
in 7(a).
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Alternativ
können
Bodenverankerungen 14 eingegraben werden, um eine seitliche
Expansion zu verhindern entsprechend der Darstellung in 7(b). Eine andere Lösung liegt darin, die untersten
Säcke 1 mit
Streifen 15 oder einem Schichtmaterial zu verbinden, welches
sich über
den Boden des Bunkers erstreckt entsprechend der Darstellung in 7(c).
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Es
gibt auch einen anderen Weg, benachbarte Säcke aneinander anzukoppeln,
womit die Notwendigkeit für
die Taschen und Stäbe
vermieden wird. Beispiele sind in den 8 und 9 gezeigt, wobei
es sich um Endansichten von Säcken 1a und 1b handelt,
die geeignet sind zur Bildung eines gekrümmten Aufbaues entsprechend
der Darstellung in 10. Sie sind nach wie vor unterteilt
durch innere Stege 3, wobei jedoch jede Kammer 4, 5 und 6 versetzt
ist zur nächsten
hinsichtlich des Umfanges des Bogens, um komplementär abgestufte
Seiten zu ergeben. Das heißt,
dass dann, wenn ähnliche
Säcke um
einen Bogen herum angepasst werden, die einander zugewandten Seiten
benachbarter Säcke
in der Art und Weise von Nut und Feder ineinander eingreifen.
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In 8 ist
die innere Kammer 4 schmäler als die mittlere Kammer 5,
die wiederum schmäler
ist als die äußere Kammer 6,
um Rücksicht
zu nehmen auf die Krümmung
des Bogens. Die Blockstufen an den Seiten bedeuten, dass sich möglicherweise
keine exakte Anpassung zwischen benachbarten Säcken ergibt, was jedoch für die meisten
Zwecke gut genug ist. Wenn eine bessere Anpassung erforderlich ist,
was insbesondere für
Bögen mit
kleinem Radius gilt, können
dann die Säcke 1, 6 ausgebildet werden
entsprechend der Darstellung in 9, wobei
die Seiten der inneren und äußeren Kammern 4, 6 konform
sind zu der keilförmigen
Ausgestaltung der 1 und 2. Die Seiten
der mittleren Kammer 5 können auch geneigt sein, aber
es wird als weniger wichtig angesehen, dass dies der Fall sein soll.
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Durch
den Aufbau der Säcke,
die miteinander in Eingriff treten, wenn sie gefüllt werden, können anspruchsvollere
Formen als Bögen
aufgebaut werden, insbesondere unter Einsatz von Beton oder anderen
hart aushärtenden
Materialien, die jedoch zuvor pumpbares Material sind. Obwohl eine
temporäre Abstützung erforderlich
sein kann, muss sie im allgemeinen nicht so arbeitsaufwendig sein,
wie diejenige, die für
normal gegossene Betonaufbauten erforderlich sind und bei einem
rasch aushärtenden
Zement, der in der Mischung eingesetzt wird, muss sie nur in Position
verbleiben für
etwa 1 h, bis der Beton ausgehärtet
und der Sack fixiert ist. Auch bei einem wesentlichen Überhang
ist es sicher, die temporären Abstützungen
zu entfernen, um sie woanders einzusetzen aufgrund des mechanischen
Ineinandergreifens zwischen den Säcken. Ein Verschließen ist
nicht erforderlich: Dessen Funktion wird übernommen durch die Säcke selbst,
die an Ort und Stelle verbleiben, nachdem das Füllmaterial ausgehärtet ist.
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Die
ineinandergreifenden Schritte müssen nicht
mit der inneren Unterteilung übereinstimmen entsprechend
der Anzeige in 11, bei welcher es sich um eine
Endansicht eines weiteren Sackes 1c handelt, und die Federn
und Nuten können
schwalbenschwanzförmig
oder anders ausgebildet sein, um eine noch stärkere positive Verbindung zwischen
den Säcken
zu ergeben. Andererseits kann ein etwas geringeres positives Eingreifen
erforderlich sein, wie etwa eine Wellung der Seiten der Säcke 1d,
wie dies in Endansicht in 12 gezeigt
ist. Bei diesem Beispiel werden die Seiten in die angestrebte Form
gebracht und die Stege 3, die die Kammern bilden, sind abgeschrägt, aber
hierin liegt kein realer Nachteil.
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Es
verbleiben die Enden des Bunkers, die zu schützen sind, was erfolgen kann
durch herkömmliche
Sandsackwände.
Aber wie bei jeder Wand, die ohne Bindung aufgebaut wird, sind diese
oben nicht breiter als am Boden und wenn sie bis zu der geeigneten
Höhe aufgebaut
wird, nimmt sie im allgemeinen oben ab zur Stabilität. Je schmaler
sie jedoch oben ist, umso leichter lässt sie sich verschieben.
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Durch
den Einsatz von unterteilten Säcken und/oder
solchen mit unterschiedlicher Größe kann diese
herkömmliche
Form umgekehrt werden, wobei die oberen Säcke über die unteren hinaus kragen. Das
besondere Gewicht oben übernimmt
mehr Explosionsenergie, die aufzunehmen ist, und die unteren Säcke werden
stärker
zusammengedrückt
und fester.
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Beispiele
sind in 13 gezeigt. In 13(a) besitzt der untere Teil einer Barriere
zwei Umläufe
von Säcken 18 und 19,
die jeweils längs
und vertikal durch einen Steg 17 in zwei Kammern unterteilt
sind. Diese Säcke 16 sind überlappt
durch zwei Umläufe
von Säcken 18 und 19,
die jeweils durch Stege 20 und 21 in drei Längskammern
unterteilt sind, die Seite-an-Seite liegen. Die Säcke 18 und 19 besitzen
unten eine Ausnehmung, so dass die Säcke 18 symmetrisch
wie ein Sattel über
den oberen Umlauf der Säcke 16 aufgesetzt
sind und der etwas weitere Sack 19 sitzt in einer ähnlichen
Weise auf den Säcken 18.
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Nachdem
die Säcke 16 sich
an Ort und Stelle befinden und gefüllt sind, können die Säcke 18 positioniert
und deren mittlere Kammern aufgefüllt werden. Dies ergibt ein
hinreichendes Gegengewicht für die äußeren Kammern,
so dass sie sicher aufgefüllt werden
können.
Dann werden die Säcke 19 an
Ort und Stelle gebracht und in der gleichen Weise aufgefüllt.
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13(b) zeigt eine Alternative mit drei
Umläufen
von Zweikammersäcken 16 und
einen oberen Umlauf von überhängenden
Dreikammersäcken 22. In 13(c) ist eine überkragende Wand aufgebaut durch
den Einsatz von Säcken
mit unterschiedlicher Breite, wobei sich die schmälsten Säcke 23 am
Boden befinden und die Wand sich ausdehnt über die Säcke 24 und 25 bis
zum oberen Umlauf mit den breitesten Säcken 26. Die Überkragung
kann sich lediglich auf einer Seite befinden, um der gefürchteten
Explosion zugewandt zu sein, während
die andere Seite vertikal ist.
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Obwohl
die Maßnahmen,
mit welchen die Säcke
miteinander verbunden sind, d. h. durch den Einsatz von einander
anliegenden Oberflächen
und durch den Einsatz von Rippen und Schlaufen, getrennt erwähnt wurden,
wird in Betracht gezogen, dass eine Kombination derartiger Maßnahmen
zum Einsatz kommen kann, um einen besonders stabilen Aufbau bereitzustellen.