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Die Erfindung bezieht sich auf einen Fertigteil für den Kanalbau oder Tunnelbau, welcher zumindest in einem Endbereich in annähernd axialer Richtung vorstehende Spannstäbe und zumindest im andern Endbereich innerhalb der Wandstärke des Fertigteiles liegende Nischen, Vertiefungen, Nuten od. dgl. mit
Verankerungsmöglichkeiten für die Spannstäbe benachbarter Fertigteile besitzt.
Es sind bereits einige Ausführungsvarianten bekanntgeworden, Fertigteile für den Kanalbau oder Tunnelbau mit einer vorgespannten Armierung zu versehen. Ausserdem ist es bereits bekannt, dass mehrere Armierungsstäbe als Spannstäbe über mindestens ein Ende des Fertigteiles vorstehen, damit nachträglich eine
Verankerungsmöglichkeit an dem nächstfolgenden Fertigteil gegeben ist. Durch diese Spannstäbe und die an den entsprechenden Enden der Fertigteile vorgesehenen Verankerungsmöglichkeiten kann gerade im Stossbereich zwischen zwei Fertigteilen eine entsprechend gute Abdichtung erzielt werden, da eine Verspannung je nach
Bedarf erfolgen kann.
Bei den meisten bisher bekannten Ausgestaltungen der Verankerungsmöglichkeiten haben sich wesentliche
Nachteile ergeben, da zu diesem Zweck entsprechende Flansche oder vorstehende Rinnen an den
Aussenwandungen der Fertigteile angebracht werden mussten. Dies bedingt nicht nur den Nachteil, dass ein entsprechend grösserer Graben beim Verlegen solcher Fertigteile ausgehoben werden muss, zumal ja im
Verspannungsbereich zwischen zwei Fertigteilen ein besonderer Platzbedarf erforderlich ist, sondern auch der
Transport gestaltet sich dadurch schwieriger, da stets vorstehend Teile vorhanden sind. Diese können bei dem oft rauhen Baubetrieb gegebenenfalls sogar beschädigt werden.
Ferner ist zu bedenken, dass die Verbindung zwischen zwei Fertigteilen nicht durch eine einmalige
Verspannung erzielt werden kann, sondern dass ein mehrmaliges Nachspannen nach gewissen Zeitabständen notwendig ist. Hier ist es wieder von besonderem Nachteil, dass die Verankerungsmöglichkeiten durch Flansche oder anbetonierte Rinnen gebildet werden, da ja gerade bei relativ tiefen Gräben das Erdreich in gewissen
Zeitabständen wieder einbricht, so dass jeweils wieder der Verbindungsbereich ausgeschaufelt werden muss. Dies ist nicht nur eine sehr mühsame Arbeit, sondern erfordert auch einen entsprechenden Kostenaufwand.
Ein anderer bekannter Fertigteil besitzt in Längsrichtung durchgehende Bewehrungsstäbe, wobei an den Endbereichen des Fertigteiles im Bereich dieser Bewehrungsstäbe nischenartige Ausnehmungen vorhanden sind.
Diese nischenartigen Ausnehmungen gestatten eine gegenseitige Verbindung benachbarter Fertigteile, wobei zu diesem Zweck die Bewehrungsstäbe hakenartig umgebogen sind. Ein Verspannen ist mit einer derartigen
Konstruktion überhaupt nicht möglich. Eine solche wäre nur dann möglich, wenn ein Widerlager an dem einen Fertigteil vorhanden wäre, gegen welches die Spannvorrichtung abgestützt werden könnte. Bei dieser bekannten Ausgestaltung wäre es nur denkbar, eine entsprechende Spannvorrichtung an den Enden der Spannstäbe benachbarter Fertigteile anzubringen. Es wäre dann wohl eine Verspannung möglich, doch unter denkbar ungünstigen Umständen, da dann wieder das Problem gegeben ist, wie die verspannten Bewehrungsstäbe gegenseitig zu verriegeln sind.
Gemäss einer weiteren bekannten Ausführung sind an dem einen Ende des Fertigteiles ebenfalls Nischen vorgesehen, wobei diese Nischen zur Stirnseite des Fertigteiles hin mittels eines Abschnittes eines Bewehrungseisens abgeschlossen sind. In diesen quer zur Längsrichtung des Bewehrungsteiles verlaufenden Abschnitten sind Bohrungen zum Durchstecken der abstehenden Enden der Bewehrungsteile des nächstfolgenden Fertigteiles vorgesehen. Diese Ausführung bringt wohl die Möglichkeit der gegenseitigen Verspannung zweier Enden der Bewehrungsteile mit sich, doch ist eine wirksame Verspannung am gesamten Umfangsbereich des Fertigteiles nicht möglich, da ja lediglich die querliegenden Abschnitte der Bewehrungsteile gegen die Stirnseite des nächstfolgenden Fertigteiles gepresst werden. Gegebenenfalls könnten sich diese sogar nach aussen auswölben.
Die dazwischenliegenden Betonteile der Stirnseite der Fertigteile lassen sich mit einer bekannten Ausführung, wie eingangs beschrieben, schon wesentlich besser zusammenpressen, doch ergeben sich bei jenen Ausführungen wieder andere, bereits dargelegte Nachteile.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, die angeführten Nachteile zu vermeiden und einen Fertigteil zu schaffen, welcher rasch und ohne besondere Schwierigkeiten verlegt werden kann, wobei trotzdem eine sehr gute und von einem Grabeneinfall unabhängige Nachspannmöglichkeit gegeben ist.
Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass die Nischen, Vertiefungen, Nuten od. dgl. mit Abstand vom Ende des Fertigteiles angeordnet sind und dass von diesen Nischen od. dgl. Kanäle annähernd in Achsrichtung des Fertigteiles bis zum entsprechenden Ende desselben geführt sind.
Durch diese erfindungsgemässen Massnahmen sind keine vorstehenden Teile am Fertigteil mehr vorhanden, so dass die Lagerhaltung, der Transport und das Verlegen besonders einfach gestaltet werden kann. Auch beim Einbau wirkt sich diese Massnahme besonders vorteilhaft aus, da nur mehr entsprechend schmalere Gräben ausgehoben werden müssen. Wenn nach dem Verspannen die Nischen od. dgl. sowie der freibleibende Raum in den Kanälen ausgegossen wird, so sind rundum am Fertigteil sowohl innen als auch aussen keine vorstehenden Teile und auch keine Vertiefungen mehr vorhanden.
Bei der Erfindung dienen die am Endbereich des Fertigteiles angeordneten Nischen effektiv für die Verspannung benachbarter Fertigteile. Für diesen Zweck ist es erforderlich, dass die Nischen mit einem entsprechenden Abstand vom Ende des Fertigteiles angeordnet sind und dass dieser Abstand durch Kanäle
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überbrückt wird. Die Spannstäbe können durch diese Kanäle eingeführt werden, wobei dann die Verspannung durch Anziehen der Spannstäbe unter Benutzung des Widerlagers am Endbereich der Nische erfolgen kann. Mit einer Ausgestaltung gemäss der Erfindung ist es also nicht notwendig, dass die Spannstäbe benachbarter Fertigteile ineinander eingehängt werden, so dass lediglich ein einziger Spannstab bei einem Spannvorgang vorhanden ist. Das Widerlager wird durch die Begrenzung der Nische gebildet.
Es ist dadurch nicht nur die Verspannung wesentlich vereinfacht, sondern auch der konstruktive Aufbau ist wesentlich besser. Dadurch, dass zwischen der Nische und der Stirnseite des Fertigteiles ein entsprechender Abstand gegeben ist, wird eine wirksame Aufteilung der Zugkräfte auf den gesamten Umfang der aneinander stossenden Stirnseiten der Fertigteile erreicht. Dies eben deshalb, weil zwischen dem stirnseitigen Ende der Nische und der Stirnseite des Fertigteiles ein Abstand gegeben ist, welcher die volle Materialstärke des Fertigteiles aufweist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Ausführung liegt in der besonderen Sicherheit, da das Bedienungspersonal bei der Verspannung nicht seitlich der Fertigteile in den Graben steigen muss, so dass auch keine Gefahr besteht, dass durch einen eventuellen Grabeneinsturz Verletzungen entstehen können.
Da die Verspannung innerhalb der Wandstärke des Fertigteiles erfolgt, ergibt sich auch eine wesentlich geringere Abknickung der Spannstäbe.
Sowohl das Herstellen als auch das Verlegen solcher Fertigteile ist wesentlich billiger, wobei allein schon die Schalung zur Herstellung dieser Fertigteile wesentlich einfacher gegenüber den bisher bekannten Möglichkeiten ausgeführt werden kann.
In der nachstehenden Beschreibung werden an Hand der Zeichnungen verschiedene Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt im Bereich eines Stosses zwischen zwei Fertigteilen gemäss der Linie II-II
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2, Fig. 2Fig. eine vergrösserte Darstellung einer Verspannungsmöglichkeit gemäss der Variante in Fig. 1, Fig. 5 eine Schrägsicht zweier zu verbindender Fertigteile kurz vor dem Zusammenfügen und die Fig. 6 bis 10 verschiedene Ausführungsvarianten, bei welchen die Spannstäbe um die Nischen od. dgl. herumgeführt sind, wobei Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 6 darstellt.
Der Fertigteil gemäss den Fig. 1 bis 4 ist für den Kanalbau oder Tunnelbau bestimmt, wobei am einen Endbereich in annähernd axialer Richtung Spannstäbe --2-- vorstehen und am andern Endbereich
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als auch am oberen Abschluss, bezogen auf die Einbaulage des Fertigteiles --1-- Nischen --4-- vorgesehen. Es ist dabei als besonderer Vorteil zu werten, dass die im unteren Bereich des Fertigteiles angeordneten Nischen - innerhalb des Fertigteiles angeordnet sind und die im oberen Bereich des FertigteUes--l-- angeordneten Nischen--4--nach aussen hin am Fertigteil offen ausgestaltet sind.
Dadurch ist eine unabhängig vom Graben bzw. von einem Grabeneinsturz durchführbare Verspannung und Nachspannung gegeben, da im unteren Bereich die Verspannung innerhalb der Fertigteile erfolgen kann und im oberen Bereich an der Oberkante derFertigteile.
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platzsparende Ausnehmung geschaffen, welche vollkommen zur Unterbringung des freien Endes des Spannstabes --2-- genügt. Es ist dabei zweckmässig,
wenn die Kanäle --5-- spitzwinkelig zur Achse des Fertigteiles - l--verlaufen und vorzugsweise parallel zur inneren Begrenzung--6--der Nische--4--. Dadurch ist eine sehr geringe Abknickung des Spannstabes --2-- im Bereich der Stossstelle --7-- zwischen zwei Fertigteilen-l-gegeben und ausserdem ist nur eine geringe Tiefe für die Nische --4-- erforderlich.
Je nach der Erfordernis können zwei oder mehrere parallel zueinander verlaufende Kanäle-5-in eine Nische-4-münden, so dass eine entsprechend geringere oder grössere Verspannung möglich ist.
Um Bewegungen an der Stossstelle --7-- zwischen zwei Fertigteilen-l-besser auffangen zu können, ist es zweckmässig, wenn die Kanäle-5-zur Aufnahme der Spannstäbe-2-im Bereich dieser Stossstelle --7-- erweitert sind. Die Erweiterung--8--kann dabei trichter-, pyramiden- oder kegelstumpfartig ausgeführt sein. Es ist dabei zweckmässig, wenn auch am Austrittsbereich des Spannstabes - aus dem entsprechenden Element--l--eine solche Erweiterung--9--vorgesehen ist. Dieser Bereich der Erweiterungen--8 und 9--kann vor dem Aneinanderfügen der Fertigteile--l--mit einem dauerplastischen Kitt --10-- ausgefüllt werden.
Selbstverständlich ist auch eine nachträgliche Injektion möglich, wobei auch andere Materialien, z. B. auch Beton möglich sind, wobei dies insbesondere dann erfolgen kann, wenn keine Setzungen zu befürchten sind.
Von den Kanälen--5--führen zweckmässig mehrere Bohrungen--11--bis zur inneren oder äusseren
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In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmässig, wenn im Bereich der Einmündung eines Kanals-5in eine Nische--4--an dieser Begrenzungsfläche-13-eine Nut-14-vom Kanal-5-bis zur Wandungsbegrenzung geführt ist. Es ist dadurch eine Entlüftungsmöglichkeit gewährleistet, während des Injezierens in den Kanal--2--. Es ist dadurch gewährleistet, dass der gesamte Raum ausgefüllt wird, so dass eine Korrosion des Spannstabes in diesem Bereich ausgeschlossen ist.
Wie im besonderen der Fig. 4 entnommen werden kann, liegt die Mündung-15-eines Kanals--S-- an der Stirnseite eines Fertigteiles-l-der Austrittsstelle des Spannstabes-2-korrespondierend gegenüber. Es ist dadurch gewährleistet, dass der Spannstab--2-gerade im Stossbereich-7-achsparaUel geführt ist. Es können sich dadurch keine Verschiebekräfte infolge des Verspannens der beiden Elemente
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--2- erfolgtZur besonderen Verstärkung desjenigen Bereiches der Fertigteile, in welchem die Nischen--4-- angeordnet sind, sind mehrere, annähernd U-förmig gebogene oder geknickte Bewehrungseisen--16-vorgesehen, welche die Nischen--4--zumindest an dem dem Ende des Fertigteiles--l--zugewandten Bereiches umschliessen. Dadurch können die gerade im Bereich der Nischen auftretenden besonderen Kräfte, die durch die Verspannung sich ergeben, ohne weiteres aufgenommen werden. Bei den Ausführungen gemäss den Fig. 6 bis 8 sind die Spannstäbe --17-- mindestens doppelt so lang ausgeführt als die Länge des Fertigteiles wobei sie in deren Mittelbereich abgebogen sind und mit diesem Bereich eine Nische --4-- U-förmig umschliessen.
Durch diese Massnahme ist ebenfalls eine besonders günstige Verspannungsverteilung gewährleistet. Es bringt auch den Vorteil mit sich, dass die Vorspannung im Bogenbereich und im Fertigteil selbst die gleiche Grössenordnung aufweist. Die Spannstäbe -17-- sind dabei im Bereich der Nischen--4--um Bügel
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Gemäss der Ausführung nach Fig. 9 ist ein Spannstab-17-um zwei Nischen-4-herumgeführt, wobei auch hier wieder entsprechende Bügel --18-- vorhanden sind. Diese Bügel --18- werden wieder durch entsprechende Stäbe--19--während der Vorspannzeit auf dem Spannbock verankert.
Fig. 10 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel, bei welchem an der Stossstelle--7--die Erweiterungen--8 und 9--weggelassen sind. Dies ist dann möglich, wenn praktisch keine Abschergefahr besteht, wenn also die
Fertigteile in einem praktisch setzungsfreien Grund verlegt werden.
An Hand der Fig. 1 bis 5 soll nun noch ein Zusammenbaubeispiel von zwei Fertigteilen erläutert werden.
Die Fertigteile--l--werden in die entsprechende Lage gebracht, worauf die vorstehenden Spannstäbe --2-- in die Kanäle--5--am gegenüberliegenden Fertigteil eingeschoben werden. Die Spannstäbe--Z-- gelangen in die Nischen--4--, welche an der Innen- bzw. der Aussenwandung des Fertigteiles--l--offen sind.
Innerhalb der Nischen erfolgt nun das Verspannen der eingeschobenen Spannstäbe--2--, wobei zu diesem Zweck eine Abstützscheibe--20--und ein Spannkörper--21--aufgesetzt werden. Die Verspannung selbst erfolgt durch entsprechende Geräte, welche innerhalb der Nische--4--eingesetzt werden können. Je nach der notwendigen Spannung ist ein mehrmaliges Nachspannen in entsprechenden Zeitabständen notwendig.
Nach dem endgültigen Einbau und den durchgeführten Nachspannarbeiten können die Nischen--4--und die Kanäle --5-- mit Zementmörtel ausgegossen bzw. injeziert werden, damit die Stahlseile vollkommen gegen Korrosion geschützt sind. Im Stossbereich --7-- ist der Spannstab-2-jeweils so tief in dauerplastischem Material -10-- gelagert, damit eine ausreichende Bewegungsfreiheit gewährleistet ist, ohne dass eine Abschergefahr besteht.
Die erfindungsgemässen Massnahmen an einem Fertigteil für den Kanalbau bzw. Tunnelbau bringen wesentliche Fortschritte auf diesem Gebiet mit sich, die nicht nur in der Einfachheit der Herstellung und Verlegung, sondern auch im geringen Kostenaufwand und der grossen Sicherheit beim Verlegen und nachträglichen Verspannen liegen.
Im Rahmen der Erfindung ist es noch denkbar, dass an Stelle der Nischen entsprechend andere Formen von Vertiefungen, Nuten od. dgl. angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass nicht nur am oberen und am unteren Abschluss des Fertigteiles entsprechende Nischen vorhanden sind, sondern dass solche Nischen zusätzlich in der seitlichen Wandung eines solchen Fertigteiles angeordnet sind. Dies ist je nach der Grösse, also dem Querschnitt des Fertigteiles, bedingt. Bei den Ausführungsbeispielen wurden zwei verschiedene Querschnittsmöglichkeiten für den Fertigteil angedeutet, doch sind die Möglichkeiten hier keinesfalls auf die gezeigten Beispiele beschränkt. Es ist auch durchaus denkbar, die erfindungsgemässen Massnahmen bei einem Fertigteil mit kreisförmigem oder ovalem oder jedem andern Querschnitt anzuwenden.
In der Beschreibung ist ganz allgemein von Spannstäben die Rede. Es sind hier verschiedenste Möglichkeiten gegeben, aus welchem Material diese Spannstäbe gefertigt sind bzw. welchen Aufbau diese Spannstäbe aufweisen. So können die Spannstäbe als Bewehrungseisen, als rohrartige Stäbe oder auch in Form von Spannlitzen, welche auch leicht biegsam sein können, gefertigt sein.