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Druckstollen mit Panzerung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckstollen mit Panzerung aus dünnwandigem Blech, dessen Beanspruchung in Umfangsrichtung unter dem Betriebsdruck die Streckgrenze überschreitet.
Ein Druckstellen mit einer derartigen Stahlpanzerung ist bereits vorgeschlagen worden. Bei einer solchen als durchlaufender Rohrstrang ausgebildeten Panzerung entstehen bei hoher in der Umfangsrichtung erfolgender Beanspruchung Zwangsspannungen, welche zu einem zweiachsigen Spannungszustand und zur Gefahr von verformungslosen Trennbrüchen führen.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss durch die Unterteilung des aus einer dünnwandigen Blechlage gebildeten, in das Ausbruchprofil eingebauten Rohrstranges der Panzerung in. einzelne Rohrschüsse, welche eine zwangsspannungsfreie Axialverkürzung bei flüssigkeitsdichtem Anschluss einander zulassen, behoben.
Bei Anwendung von Stahlblech für die Rohrschüsse ermöglicht es die erfindungsgemässe Ausbildung infolge der Unterteilung in einzelne Rohrschüsse, die hohe plastische Dehnfähigkeit von Stahlblech unter Überschreiten der Streckgrenze unter Ausschluss jeglicher Bruchgefahr weitgehend auszunützen.
Der flüssigkeitsdichte Anschluss der einzelnen Rohrschusse aneinander unter zwangsspannungsfreier Ermöglichung der durch hohe Umfangsspannungen bedingten Axialverkürzungen kann im Sinne der Erfindung nach mehreren Lösungen erfolgen.
Ein im Rahmen der Erfindung möglicher muffenartiger Übergang benachbarter Rohrschüsse ineinander bietet wegen des Dichtungsproblems an den sich gegeneinander relativ verschiebenden Rohrenden bei dem in Druckstollen vorkommenden hohen Wasserdruck und bei dem zu berücksichtigenden grossen Durchmesser Schwierigkeiten. Eine praktisch geeignetere Lösung wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung dadurch erhalten, dass zum flüssigkeitsdichten Anschluss der Rohrschüsse aneinander Verbin-
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: : 1Íteinen Bitumenanstrich, kann die Behinderung der Längsbeweglichkeit der Rohrpartien durch Reibungskräfte vermieden werden.
Während der Innendruck des innerhalb der Panzerung befindlichen Druckmediums, insbesondere Druckwassers, sowie die Flüssigkeitsdichtung beim Erfindungsgegenstand vom Rohrstrang und dem Hinterfüllbeton, gemeinsam mit dem Gebirge übernommen werden, ist es-insbesondere bei leerem Druckstollen-zur Verhinderung einer Einbeulung der Panzerung bei Auftreten von Bergwasserdruck vorteilhaft, wenn innerhalb der Panzerung eine Betoninnenauskleidung vorgesehen ist.
In der Zeichnung ist'ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem schematischen Längsschnitt veranschaulicht. Hiebei ist die Panzerung nur zum Teil geschnitten, zum Teil aber in Ansicht dargestellt.
Die Panzerung besteht aus dem in einzelne Rohrschüsse 2, 2', 2"unterteilten Rohrstrang und dem
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Ausbruchquerschnitt l. Die Rohrschüsseringe 3 mittels Schweissnähten 4 flüssigkeitsdicht aneinandergeschlossen, wobei diese Verbindungsringe 3 ein in der Stollenlängsrichtung dehnbares Profil aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel ist die
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Dehnbarkeit durch die dargestellte gewölbte Ausbildung des Profils der Verbindungsringe gewährleistet.
Es gestattet, dass sich die Entfernung der Enden benachbarter Rohrschüsse zwangsspannungsfrei etwas vergrössern kann, wenn die Rohrschüsse durch den Wasserdruck radial über die Streckgrenze hinaus beansprucht werden. Dehnt sich bei sehr kleinem Verformungsmodul des Gebirges der Ausbruchsquerschnitt 1, so wird durch den Druck des Betriebswassers die Panzerung 2 über die Streckgrenze des vorzugsweise angewendeten weichen Stahls beansprucht, so dass die Rohrschüsse 2,2', 2" dauernde Dehnungen erleiden.
Bei einer praktischen Ausführung wurde bei einem Stollendurchmesser von 4 m für das Stahlblech der Rohrschüsse 2,2', 2"eine Stärke von 5 mm gewählt.
Um das Innenprofil der Panzerung von Ausbuchtungen freizuhalten, wie sie durch die Verbindungringe 3 gebildet sein können, zeigt die Zeichnung für einen solchen Verbindungsring einen zylindrischen Abdeckring 7.
Bei Anwendung sehr kleiner Wandstärken für die Rohrschüsse 2,2', 2"wird der Erfindungsgegen- stand mit einer in der Zeichnung nur im Mittelbereich der Darstellung angedeuteten Betoninnenauskleidung 6 ausgeführt, um die unschädliche Aufnahme von Kräften, die vom Gebirge radial nach innen gegen die Panzerung gerichtet sind, zu ermöglichen. Unter der Voraussetzung eines Gebirges mit sehr kleinem Verformungsmodul wirkt die Betoninnenauskleidung 6 bei Auftreten von hohem Innendruck in bezug auf diesen statisch nicht mehr mit, weil sie dann unvermeidlich Risse bekommt.
Durch diese Risse dringt das Druckwasser bis zum Rohrstrang 2 vor und beansprucht nur diesen auf Zug, während die Betoninnenauskleidung entlastet wird.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel und die beschriebenen Möglichkeiten nicht beschränkt und bezieht sich ebenso wie auf Druckstollen auch auf Druckschächte, Wasserschlossauskleidun- gen, unterirdische Behälter u. dgl.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckstollen mit Panzerung aus dünnwandigem Blech, dessen Beanspruchung in Umfangsrichtung unter dem Betriebsdruck die Streckgrenze überschreitet, gekennzeichnet durch die Unterteilung des aus einer dünnwandigen Blechlage gebildeten, in das Ausbruchprofil (1) eingebauten Rohrstranges (2) der Panzerung in einzelne Rohrschüsse (2, 2', 2"), welche eine zwangsspannungsfreie Axialverkürzung bei flüssigkeitsdichtem Anschluss aneinander zulassen.