TECCO® Steinschlag-Vorhang aus hochfestem Stahldraht

TECCO® Steinschlag-Vorhang
aus hochfestem Stahldraht:
Dauerhaft und bestechend in der Wirkung
Höhere Sicherheit mit
hochfestem Stahldrahtgeflecht:
- hohe Geflecht-Reissfestigkeit
- feldgetestetes Konzept
- schützt wirksam
- GEOBRUGG SUPERCOATING®:
Lange Lebensdauer
- einfach und schnell montiert
Geringer Auffangraum – hohe
kinetische Energien – was nun?
Dynamische Steinschlag-Barrieren – zertifizierte
Energieaufnahme bis 5000 kJ – haben sich als
sicherer Schutz vor Steinschlag-Ereignissen und
wirtschaftlichste Massnahmen gut bewährt. Aber
überall dort wo
• der Auffangraum zu gering
• die errechneten SteinschlagSprunghöhen zu hoch
• die errechneten kinetischen
Energien zu hoch
sind, ist der Einsatz von Steinschlag-Barrieren nicht
möglich. Eine Felsvernagelung als Stabilisierungsmassnahme in Kombination mit dem hochfesten
TECCO® Stahldrahtgeflecht ist hier sehr wirksam.
Aus Kostengründen wird aber oft eine Felsabdeckung bevorzugt, mit unterschiedlichen Resultaten:
• Drahtseilnetze mit Unterlagsgeflechten, verbunden mit hohem Montageaufwand
• Diagonal-Drahtgeflechte und HexagonalGeflechte sind oft zu schwach: Gemäss einer
unabhängigen Studie sind diese konventionellen Geflechte bestenfalls für Gesteinsgrössen
bis 0.6 x 0.6 x 0.6 m geeignet
Die Antwort heisst TECCO® Steinschlag Vorhang
Das Bedürfnis von Schutzveranwortlichen und Planern nach einem wirksameren Schutz bei guter
Wirtschaftlichkeit, überall dort wo Steinschlag-Barrieren zum Schutz von Strassen, Bahnlinien und
Siedlungen nicht einsetzbar sind, haben wir aufgegriffen. Der neue TECCO® Steinschlag-Vorhang aus
hochfestem Stahldraht ist daraus entstanden. Getreu unserem Credo, nur feldgetestete Produkte
anzubieten, haben wir die Bestandteile und das Gesamtkonzept intensiv getestet. Unabhängige Prüfungsanstalten haben die Resultate bestätigt. Enge rhomboidförmige Geflechtsmaschen machen
Unterlagsgeflechte überflüssig. Montiert wird grossflächig, so sparen Sie Montagekosten. Den TECCO®
Steinschlag-Vorhang liefern wir mit dem GEOBRUGG SUPERCOATING® Korrosionsschutz, so dürfen
Sie auch bei korrisiven Umwelteinflüssen gegenüber herkömmlicher Verzinkung mit einer 3–4 mal
längeren Lebensdauer und somit sehr hoher Wirtschaftlichkeit rechnen.
TECCO® Steinschlag-Vorhang
durchgehend hochfest und schlagzäh
Funktionsprinzip
Befestigungszone
Steinschlagzone
Auffangzone
Kontrollierte Steinschlag-Ereignisse für verwitterte Felsböschungen von 5 bis 100 m
Höhe
Vorzugsweise am oberen Rand der Felsböschung
werden Spiralseilanker versetzt. Die TECCO®-Geflechtsbahnen werden an einem mit den gesetzten Ankern verbundenen Tragseil befestigt und
über die Felsböschung gehängt. Steinschlag-Ereignisse erfolgen so kontrolliert und werden in
der Auffangzone zurückgehalten. Abhängig von
den örtlichen Bedingungen eignet sich der TECCO® Steinschlag-Vorhang für Felsböschungen von
5 bis 100 m Höhe und Ereignissen von bis zu
mehreren Kubikmetern. Mit einer Festigkeit von
1770 N/mm2 ist der TECCO® Steinschlag-Vorhang
durchgehend hochfest und schlagzäh.
Hoher Wirkungsgrad und getestete Sicherheit
Sorgfältige Produktentwicklung begleitet von
umfangreichen Labortests und Feldversuchen mit
Steinschlag-Ereignissen zeichnen diesen Steinschlagvorhang aus.
Das TECCO®-Geflecht
TECCO®, das hochfeste Stahldrahtgeflecht bietet beste
Eigenschaften als Steinschlag-Vorhang
Das Stahldrahtgeflecht wird zu rhomboidförmigen Maschen verdrillt. Die Stahldraht Oberfläche ist extrem hart und resistent gegen mechanische Beanspruchung, aber gleichzeitig ausreichend zäh, und sie versprödet nicht. So widersteht
das Stahldrahtgeflecht Schlägen durch herunterfallende Felsbrocken ohne Verletzungen. Aus
einem mehrstufigen Drahtziehverfahren bei der
Herstellung entsteht dieser Spezialdraht: Präzise
geregelte Temperierungsprozesse ermöglichen
eine für den Drahtzug optimale kristalline Struktur. Als Endprodukt entsteht in den Geobrugg
Produktionsstätten das TECCO® Stahldrahtgeflecht. TECCO® wird wahlweise aus einem 3 oder
4 mm Stahldraht zu rhomboidförmigen Maschen
verdrillt.
Einfach verdrillte Maschen –
höhere Flexibilität – tiefere
Kosten
• Mit der dreidimensionalen rhomboidfömigen
Struktur wirkt das Geflecht unauffälliger und
passt sich topografischen Gegebenheiten
besser an.
• Die Montagekosten fallen tiefer aus, weil
das TECCO®-Geflecht in Rollen von jeweils
3.5x30 m verbaut werden kann.
• Die Rollen können einfach verlängert oder
verkürzt werden.
Fünf Elemente, ein
durchdachtes System
TECCO®-Geflecht
Befestigungs- und Verbindungselemente
1) TECCO® Stahldrahtgeflecht
• extrem robuster, legierter, hochfester Stahldraht mit 3 oder 4 mm Durchmesser erreicht
eine viel bessere Schutzwirkung als Diagonalnetze
• hält hohen statischen Belastungen durch lose
Gesteinsmassen, Schutt, Schnee und Eis stand
• Rhomboidförmige, enge Maschen machen ein
Unterlagsgeflecht überflüssig
• geringes Flächengewicht der 3,5x30 m
Geflechtsrollen ermöglicht grossflächige
Montage und reduziert den Zeitaufwand. Die
Länge ist beliebig verlängerbar
2) Spiral-Seilanker
• schlagunempfindlich aus hochfesten Stahldrähten mit einer Festigkeit von 1770/mm2
• Seilschlaufe mit doppeltem Stahlrohr-Korrosionsschutz
• erlaubt das Einleiten von Kräften, die bis 30˚
von der Bohrachse abweichen können
• Einbaulängen wahlweise von 1,5 bis 10,0 m
• verankert das Tragseil seitlich
• Anker-Abstände und Seildurchmesser werden
auf das Projekt abgestimmt
4) Bügelseilklemmen
nach DIN 1142 verbinden die Seilenden
5) Schäkel
verbinden Tragseil mit dem Spiralseilanker
3) Stahldrahtseile
Tragseil
• horizontal resp. parallel zur Böschungsoberkante
• an den Enden an Spiralseilanker mit Bügelseilklemmen befestigt
• über Schäkel mit Spiralseilanker verbunden
• Seile auf Baustelle ablängbar
• Durchmesser werden auf das Projekt abgestimmt
Nahtseil
• Durchmesser abgestimmt auf TECCO® Drahtdurchmesser
• verbindet die Geflechtsbahnen miteinander.
Bei einer Überlappung von 15 cm wird durch
die zweitäusserste Masche genäht
• verbindet die Geflechtsbahnen mit dem Tragseil
Seitliches Randseil
• optional
TECCO®-Stahldrahtgeflecht G65
Hochleistungsgeflecht für Steinschlag-Vorhänge aus hochfestem legiertem Stahldraht
Technische Daten Typ G65
Draht 3,0 mm
Draht 4,0 mm
TECCO®-Masche
Maschenform
Maschengrösse
Maschenweite
Maschenfläche
Anz. horizontale Maschen
Anz. vertikale Maschen
TECCO®-Stahldraht
Drahtdurchmesser
3,0 mm
Dreidimensionalität
Lichtmass Maschenhöhe 5,0 mm
Gesamthöhe Masche 11,0 mm
(+/-1mm)
Festigkeit
min. 1770 N/mm2
Werkstoff
Kohlenstoffstahl, hochfest
TECCO®-Stahldraht
Drahtdurchmesser
4,0 mm
Dreidimensionalität
Lichtmass Maschenhöhe 7,0 mm
Gesamthöhe Masche 15,0 mm
(+/-1mm)
Festigkeit
min. 1770 N/mm2
Werkstoff
Kohlenstoffstahl, hochfest
TECCO®-Geflechtsrolle
(Standard-Aufmachung)
Geflechtrollenränder
Maschenenden umgebogen und
verdrillt
Rollenbreite
3,5 m
Rollenlänge
30 m
Gesamtfläche pro Rolle
105 m2
Gewicht per m2
1,65 kg
Gewicht per Geflechtrolle 175 kg
TECCO®-Geflechtsrolle
(Standard-Aufmachung)
Geflechtrollenränder
Maschenenden umgebogen und
verdrillt
Rollenbreite
3,5 m
Rollenlänge
30 m
Gesamtfläche pro Rolle
105 m2
2
Gewicht per m
3,05 kg
Gewicht per Geflechtrolle 320 kg
rhomboid
kreisförm. Lichtmass 65 mm
83x143 mm (+/-3%)
2650 mm2
12 Stk. pro Laufmeter
7 Stk. pro Laufmeter
TECCO®-Korrosionschutz
Oberflächenbeschichtung GEOBRUGG SUPERCOATING®
(Zn/AI)
Schichtdicke
150g/m2
Standardbreite: 3.5m
Anzahl Maschen per Laufmeter: 12
49°
11
83
49°
5
3
Lic
htm
143
Standardlänge: 30m
65
Anzahl Maschen pro Laufmeter: 7
ass
Lichtmass 137
143
htm
ass
Lichtmass 135
Lic
4
64
1
2
Feld- und Labortests als Grundlage
für sichere Dimensionierung und Bemessung
Testkonzept
Dimensionierungsgrundlagen
stellen einwandfreies
Materialverhalten sicher
Die Tragwiderstände von TECCO® sind in umfangreichen Testserien an der Landesgewerbeanstalt Bayern LGA und an der Universität von
Cantabrien / Spanien ermittelt worden. Getestet
wurden die mögliche Zugbeanspruchung in beiden Hauptrichtungen mit und ohne Verbindung
zur angrenzenden Geflechtsbahn, der Durchstanzmechanismus und mögliches Ausfädeln
(unravelling) bei verletztem Geflecht. Gemäss
den unabhängigen Tests entsteht beim TECCO®
Geflecht aus hochfestem Stahldraht kein Ausfädeleffekt.
Die Bemessung
Für eine sichere Bemessung von Steinschlag-Vorhängen müssen drei Krafteinwirkungen bekannt
sein:
1) Welche Kräfte werden vom TECCO®-Geflecht
auf das Tragseil und die Anker übertragen, und wie
sieht die Verbindung aus? Nachweis Testserie A.
2) Welche Aufprall-Energien kann das TECCO®Geflecht aufnehmen? Nachweis Testserie B.
3) Welche Kräfte wirken durch Reibung auf der
Böschungskante und vermindern so die Ankerkräfte? Nachweis wird projektbezogen erbracht.
Mit dem nachfolgenden Testkonzept wurden die
Grundlagen zu diesen Nachweisen ermittelt. Sie
bilden die Bemessungsgrundlagen für Steinschlag-Vorhänge in verschiedenen Geländetopographien.
3
4
1
2
3
4
Universität Cantabrien (E)
Durchstanzversuch LGA Bayern (D)
Zugversuch mit Nahtseil
Zugversuch mit TECCO® 4mm
1
1
Testserie A – Ermittlung der Kräfte
auf Tragseil und Anker
In der Geobrugg eigenen Testanlage Lochezen
wurden auf einem Testrahmen in 15 verschiedenen
Testanordnungen die Verbindungen TECCO®Geflecht zu Tragseil und Spiralseilanker geprüft.
Die Kraft- und Deformationsmessungen ergaben
folgende optimale Verbindungskombinationen:
• Die Spiralseilanker werden bei den Nahtstellen
der nebeneinander liegenden Geflechtsbahnen
gesetzt.
• Das TECCO®-Geflecht wird mit einem Nahtseil
straff ans Tragseil genäht.
• Wo die Nahtseile der Geflechtsbahnen links
sowie rechts und das Nahtseil der Bahnen
zusammentreffen, wird in den Ankerbereichen
speziell locker genäht.
Diese feldgetesteten Verbindungen ergeben die
grösstmögliche Kraftübertragung und eine zeitsparende Installation.
1 KTI Rahmen Walenstadt (CH)
2 Test Zugkräfte
A = Messdosen
Z3 = Zugkraft am Zugbalken
Z4 = Zugkraft im Anker
3 Test Deformation des Tragseiles
1
2
3
Z3
A
Z4
A
Mess-Schnüre
Testserie B – Ermittlung der Kraft
bei Steinschlag-Ereignissen
In einer nahezu senkrechten Felswand wurde eine
Testverbauung in der Geobrugg eigenen Testanlage aufgebaut.
Als gefährdendes Steinschlag-Ereignis wurde der
Einschlag von einem Gesteinsbrocken bei einem
Winkel von 30 Grad ins TECCO®-Geflecht definiert.
Statt einem Einschlag von der Felswand weg,
wurde in der Versuchsanordnung spiegelverkehrt
zur Wirklichkeit der freie Fall in das TECCO®Geflecht gewählt. In dieser Testanordnung konnte
der Gesteinsbrocken leichter ausgelöst und die Einschlagenergien mit Messdosen genauer ermittelt
werden.
Testanlage Walenstadt (CH)
Die aus der Testserie A ermittelten optimalen Verbindungen wurden gewählt und so drei Geflechtsbahnen nebeneinander vernäht und am Tragseil
befestigt. Das Tragseil wurde über Schäkel an einer
Stahlkonstruktion befestigt. Die Randseile und ein
beidseitig verankertes unteres Abschlussseil parallel zum Tragseil (nur für diese Testanordnung zum
Messen der Extremwerte erforderlich) wurden mit
den Geflechtsbahnen verbunden. Mit Kraftmessdosen wurden die Kräfte in den Seilen und Ankern
gemessen und aufgezeichnet.
Verschieden grosse Gesteinsbrocken aus unterschiedlichen Höhen wurden mit einem Einfallswinkel von 30 Grad abgeworfen. Die Wurfenergie
wurde bis zur Festigkeitsgrenze der beiden
TECCO®-Geflechte G65 Drahtdurchmesser 3 mm
und 4 mm kontinuierlich erhöht.
Die so gemessenen und ausgewerteten Widerstandswerte bilden die Grundlagen für die projektbezogene Dimensionierung.
Das Testkonzept
Messdose
Aufprallwinkel
Messdose
Wurfgewicht
kg
Testerkenntnisse freier Fall
Fallhöhe
in Meter
Feldtest mit 1730 kg (Test Nr. 27)
Grundsätzlich liefern wir die Krallplatten feuerverzinkt,
GEOBRUGG ULTRACOATING® übertrifft SUPERCOATING®
die Verbindungsklipps und das TECCO -Geflecht mit
Die nachstehenden Querschliffbilder zeigen einen Drahtvergleich von GEOBRUGG SUPERCOATING® und
GEOBRUGG SUPERCOATING® oder GEOBRUGG ULTRA-
einer Feuerverzinkung, aufgenommen unter einem Elektronen-Mikroskop nach 14 Jahren Umwelteinflüssen.
COATING®, der 3. Generation unserer Zink/Aluminium-
GEOBRUGG ULTRACOATING® übertrifft diesen Vergleich noch um das Zwei- bis Dreifache.
®
Beschichtung. Diese verbessert die Korrosionsbeständigkeit der Drähte von Verbindungsklipps und Geflecht
entscheidend: Vergleichstests gegenüber herkömmlich
1
verzinkten Drähten ergeben eine mindestens sechs- bis
zehnfach, jene gegenüber mit SUPERCOATING® eine
1
2
zwei- bis dreifach verlängerte Lebensdauer.
2
3
GEOBRUGG ULTRACOATING®:
3
Die intelligente Art der
Beschichtung.
Wie bei der SUPERCOATING®-Beschichtung durchlau-
GEOBRUGG SUPERCOATING®
Feuerverzinkung
fen die Drähte zuerst ein Zink-Bad und nachher ein
(1) glatte Oberfläche (Aluminium-Oxidschicht)
(1) heterogene Oberfläche (Zink), partiell vollständig
Zink/Aluminium-Bad. Dabei entsteht eine eutektische
(2) homogene Beschichtung (Zink/Aluminium)
Legierung mit 5 % Al, 94.5 % Zn und 0.5 % eines Spe-
(3) Draht (Fe)
abgebaut und/oder bereits mit Rostbildung
(2) Hartzinkschicht (Eisen/Zink)
(3) Draht (Fe)
zialelements. Dank ihr bleibt die glatte Oberfläche nach
einem Korrosionsangriff erhalten, weil die Korrosion zu
einer Abnahme der Zinkschicht und zur Bildung einer
GEOBRUGG ULTRACOATING® im Salzsprühtest.
Aluminium-Oxidschicht führt. Letztere gewährleistet
Im Salzsprüh-Test (NaCI) nach EN ISO 9227/DIN 50021/ASTM B117 dauert es bei ULTRACOATING® im Vergleich zu
auch in korrosiven Umgebungen eine wirtschaftliche
Zink sechs- bis zehnmal länger bis zum Auftreten von 5 % dunkelbraunem Rost. Um den gleichen Korrosionschutz wie
Lebensdauer der Schutzwerke.
150 g/m2 ULTRACOATING® zu erreichen, müsste bei einer Feuerverzinkung mind. 900 g/m2 aufgetragen werden.
besseren Korrosionsschutz erreicht.
GEOBRUGG SUPERCOATING® / ULTRACOATING®
herkömmliche Verzinkung
1250
2500
2000
1500
1000
Erforderliche Beschichtung (g/m2)
tere Oberfläche und ein sehr guter Verbund mit einem
3000
2-3 x b
esser
mit herkömmlich schlussbeschichteten Drähten, eine glat-
1500
besser
tung und den schlussgezogenen Draht wird, verglichen
3500
6 -10 x
Durch die im Zweibäderverfahren aufgebrachte Beschich-
Exposition in Stunden bis zum Auftreten von 5 % dunkelbraunem Rost
8
Was TECCO®-Böschungsstabilisierungen
sehr wirtschaftlich macht: Das Korrosionsschutzkonzept.
1000
750
500
250
500
0
0
Verhalten im Salzsprühtest
GEOBRUGG ULTRACOATING®
GEOBRUGG SUPERCOATING®
Feuerverzinkt
Erforderliche Beschichtungsdicken
bei gleicher Leistung für 2900 Stunden
Salzsprühtest bis zum Auftreten von 5 %
dunkelbraunem Rost
Anforderungen, Randbedingungen
und Montage
Gesamtansicht
Seilanker
Schäkel
Detail A
Randseil
optional
Seilanker
Nahtseil
~ 0.15m Überlappung
(zwei Maschen)
~ 0.15m Überlappung
(zwei Maschen)
Was der Steinschlag-Vorhang
kann und was nicht
Der TECCO® Steinschlag-Vorhang kommt in
erster Linie in Felsböschungen zum Einsatz.
Steinschlag-Ereignisse erfolgen so kontrolliert
in die Auffangzone. Probleme mit der Gesamtstabilität der Böschung und oberflächennahen
Rutschungen müssen mit anderen geeigneten
Massnahmen gelöst werden.
Die kontinuierliche Verwitterung und Veränderung der Oberfläche wird jedoch akzeptiert.
Hinter dem Geflecht hängengebliebene Gesteinsbrocken und grossflächige Ablagerungen
aus Schnee und Eis können durch entsprechende Dimensionierung der Ankerkräfte bemessen werden.
Die Möglichkeiten von Begrünungen sind bei
einem Steinschlag-Vorhang beschränkt, da
kein flächiger direkter Kontakt zwischen Geflecht und Untergrund vorhanden ist.
Auffangzone richtig planen
Im Fussbereich der Felsböschung muss für die
herabstürzenden Gesteins- und Felsbrocken eine
entsprechende Auffangzone geschaffen werden.
Dort können auch abrutschende Schneemassen
aufgefangen werden. Die Abmessungen der Auffangzone hängen von den Fels- und Bodeneigenschaften, der Verwitterung, der Klüftigkeit und
der Topografie ab. Gesteinsanhäufungen werden
bei regelmässigen Kontrollgängen ausgeräumt.
In der Auffangzone liegt der untere GeflechtRandanschluss lose etwa ein Meter über dem
tiefsten Punkt. So wird eine Verwicklung von Gestein und Geflecht verhindert. Beim TECCO®
Steinschlag-Vorhang darf unten kein Randseil
geführt werden. Es würde die Gesamtleistung
schwächen und nicht stärken.
Befestigungszone richtig
wählen
Die Spiral-Seilanker werden in einiger Entfernung zur Böschungskante nach hinten in gutem
Untergrund versetzt. Das Geflecht verläuft vollständig über die Böschungskante und wird so als
Strukturreibung zwischen Geflecht und Boden
verwendet.
Mit einfacher, grossflächiger
Montage Kosten sparen
• Spiralseilanker setzen
• Tragseil verbauen
• Geflechtsbahnen von 3.5 x 30 m projektbezogen verlängert oder verkürzt, mit dem
Tragseil verbinden und grossräumig über die
Felsböschung abrollen
• Geflechtsbahnen zueinander ausrichten
• Geflechtsbahnen vernähen: mit dem Tragseil
und vertikal mit einer Überlappung von 15 cm
mit den zweitäussersten Maschen.
Geobrugg als zuverlässiger Partner.
wir die Systemkomponenten vorkonfektioniert und
klar beschriftet auf die Baustelle. Dort unterstützen
wir Sie auf Wunsch auch fachlich – von der Installation bis zur Abnahme des Bauwerks.
Produktehaftung
Steinschlag, Rutschungen, Murgänge, Hangmuren
und Lawinen sind Naturereignisse und entsprechend unberechenbar. Es ist deshalb unmöglich, mit
wissenschaftlichen Methoden absolute Sicherheit
für Personen und Sachwerte zu ermitteln bzw. zu
garantieren. Das heisst: Zur Gewährleistung der
angestrebten Sicherheit ist es unerlässlich, Schutzsysteme regelmässig und in geeignetem Ausmass zu
überwachen und zu warten. Zudem können Ereignisse, welche die berechnete Aufnahmefähigkeit
des Systems übersteigen, zu Schäden führen. Nichtverwenden von Originalteilen sowie starke Korrosion z.B. durch Umweltverschmutzung, können den
Schutzgrad vermindern.
Geobrugg AG
Geohazard Solutions
Aachstrasse 11 • CH-8590 Romanshorn
Tel. +41 71 466 81 55 • Fax +41 71 466 81 50
www.geobrugg.com • [email protected]
Ein Unternehmen der Gruppe BRUGG
Zertifiziert nach ISO 9001
1.102.02.DE.1401/xxx
Aufgabe unserer Ingenieure und Partner ist es, die
Situation gemeinsam mit Ihnen und in Zusammenarbeit mit lokalen Ingenieurbüros zu analysieren
und dann Lösungen aufzuzeigen. Minutiöse Planung ist allerdings nicht das einzige, was Sie von
uns erwarten dürfen: Weil wir auf vier Kontinenten
eigene Produktionsstätten betreiben, können wir
nicht nur kurze Lieferfristen, sondern auch eine
optimale Kundenbetreuung vor Ort sicherstellen. Im
Hinblick auf eine reibungslose Ausführung liefern

Download Report