AT395342B - Tunnelausbau aus vorgefertigten bauteilen - Google Patents

Description

AT 395 342 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelausbau aus vorgefertigten, untereinander verbindbaren und zu Tübbingringen zusammensetzbaren Tübbingen, wobei über die Breite eines oder mehrerer aufeinanderfolgender Tübbinge durchgehende Stauchzonen mit zwischen starren Tübbingrändem angebrachten Stauchelementen zur Erzielung einer begrenzten radialen Nachgiebigkeit des Ausbaues vorgesehen sind, welche Stauchelemente in über 5 die Tübbingbreite durchgehenden und in den Ausbau integrierbaren Aufhahmegehäusen untergebracht sind.

Eine begrenzte radiale Nachgiebigkeit eines Tunnel- bzw. Schachtausbaues wird bei Böden und Gebirgen mit schlechter Eigentragfähigkeit bzw. hohem Verformungspotential eingesetzt, um einerseits einen Ausbau aus Fertigteilen in wirtschaftlicher Bauweise zu ermöglichen und anderseits mit Baueiranenten, die noch kostengünstig herstellbar sind, das Auslangen zu finden. Durch die radiale Verformbarkeit des Ausbaues wird erreicht, daß zunächst 10 der Erd- bzw. Gebirgsdruck den Ausbau gegen den durch die Stauchelemente definierten Verformungswiderstand im vorgegebenen Maße verformt. Durch ausreichende Bemessung des möglichen Verformungsweges auf Grund der Boden- bzw. Gebirgseigenschaften kann erreicht werden, daß der Boden bzw. Gebirgsdruck mit zunehmender Verformung abnimmt bzw. das Gebirge nach Zurücklegung des definierten Verformungsweges zum Stillstand kommt, so daß der Ausbau einer geringeren Belastung unterliegt als ein starrer Ausbau. Als Beispiel für zusätzliche 15 mögliche Anwendungen eines Tunnel- bzw. Schachtausbaues der gegenständlichen Art seien Schächte und Stollen mit hohen Überlagerungen bzw. großen Gebirgsdruckerscheinungen bei Alpentransitrouten genannt

Es ist bisher üblich,bei der Herstellung von Tunnelausbauten der gegenständlichen Art an Stelle wenigstenseiner durchgehenden Längsfuge im Ausbau einen entsprechend größeren Spalt vorzusehen. Nach der einen Tunnelausbau der eingangs genannten Art betreffenden FR-PS 2 627 802 werden zwischen in der Grundform rechteckigen, 20 gewellten und aus gewelltem Stahlmaterial hergestellten Tübbingen Aufnahmegehäuse für Stauchelemente ange bracht die mit den an sie stoßenden Längsrändem der Tübbinge durch Verschraubung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Dichtungen, verbunden werden. Bei anderen bekannten Ausführungen werden im Spalt stabförmige Stauchelemente untergebracht die sich an den Rändern der beiden dem Spalt benachbarten Ausbauelemente abstützen oder sogar teilweise in diesen Rändern untergebracht sind. Es ist eine Ausführung bekannt, bei 25 der der zur Fuge weisende Rand des einen Elementes Stützplatten trägt, an denen sich Stempel abstützen können, die verformbare Körper bilden, die in vom Rand des anderen Elementes ausgehende, in das Element eingebaute Rohre einschiebbar sind, wobei am Rohrende Klemmkörper oder spanabhebend wirkende Körper für die Stempel vorgesehen sind, so daß dem Einschieben der Stempel in die Rohre ein genau definierter Widerstand entgegengesetzt wird. Aus der DE-OS 2101092 ist es bekannt, zwischen benachbarten Tübbingen nachgiebige Einlagen aus Holz 30 oder Spanplatten anzubringen. Die SU-PS 823 500 sieht vor, bei Betontübbingen mit geraden parallelen Längsrändem in diesen Längsrändem Vertiefungen anzubringen und diese z. B. V-Nuten bildenden Vertiefungen für die Abstützung von metallischen Stauchkörpem zu verwenden, wobei auch eine nachträgliche Ausfüllung von nicht als Stauchzonen benötigten Spalten mit Beton möglich ist. Mit Ausnahme der Konstruktion nach der genannten FR-PS wird der Gesamtausbau des Tunnels durch die entsprechenden Fugen teilweise unstabil. Eine weitere Beschränkung 35 der Anwendungsmöglichkeit ergibt sich bei allen bekannten Konstruktionen dadurch, daß bei der Anbringung der

Stauchelemente an den Rändern von Bauelementen im wesentlichen nur Bauelemente mit parallelen Rändern eingesetzt werden können und es unmöglich wird, etwa bei Tübbingringen in aufeinanderfolgenden Ringen einen gegenseitigen Versatz der Tübbinge vorzusehen. Ferner ergeben sich bei nur bereichsweise anzubringenden Stauchzonen durch die größeren Fugen für die Unterbringung der Stauchelemente unterschiedliche Abmessungen 40 im Gesamtausbau, die zur Notwendigkeit führen, in stauchzonenfreien Bereichen größere Umfangsabmessungen aufweisende Tübbinge zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das die Stauchelemente aufweisende Aufnahmegehäuse mit den Stauchelementen als An- bzw. Einsatzelement für einen Tübbing ausgebildet ist und diesen hinsichtlich der 45 Außenform und -maße zu einem Bauteil ergänzt, der im Zuge des Ausbaues einen stauchkörperffeien Tübbing ersetzt

Die Unterbringung bzw. Integrierung der Stauchelemente in ein verformbares Gehäuse ermöglicht nicht nur eine Lösung des Montage- und Dichtproblemes, sondern führt auch zu dem weiteren Vorteil, daß, wie noch beschrieben werden wird, es möglich wird, Stauchzonen auch bei Tunnelausbauten vorzusehen, bei denen an sich die in einzelnen 50 Ringen oder Bögen aufeinanderfolgenden Elemente gegeneinander versetzt sind. Überdies können Stauchzonen auch bei Tübbingen angebracht werden, die in der Draufsicht Trapezform aufweisen und in aufeinanderfolgenden Ringen versetzt sind. Bei in aufeinanderfolgenden Ringen gegeneinander versetzten Bauteilen ist es möglich, über mehrere Ringe durchgehende Stauchzonen dadurch zu realisieren, daß die Lage der Aufnahmegehäuse mit den Stauchelementen in aneinander anzuschließenden Tübbingen auf die angestrebte Stauchzone ausgerichtet wird, also 55 relativ zu den Tübbingen z. B. vom Außenrand nach innen wechselt Bei trapezförmigen Tübbingen ist es auch denkbar, auf zur Tunnelachse parallele, in eine Tübbing integrierte Aufnahmegehäuse Tübbinge folgen zu lassen, bei denen das Aufnahmegehäuse am Längsrand vorgesehen ist, so daß die Aufnahmegehäuse der aufeinanderfolgen- -2-

AT 395 342 B den, versetzten Tübbinge axial aneinanderstoßen. Ob man bei trapezförmigen Tiibbingen den schrägen Verlauf von an die Ränder angesetzten Aufnahmegehäusen toleriert, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. An sich ergibt sich durch einen aus geraden und schrägen Abschnitten zusammengesetzten Verlauf der Stauchzone eine gewisse Verzahnung, die die Gesamtstabilität des Ausbaues verbessern kann. Trotz der integrierten Stauchelemente können 5 die den Ausbau bildenden Bauteile untereinander in herkömmlicher Weise starr verbunden werden. Für den Fall, daß das Aufhahmegehäuse lediglich als Führungsgehäuse dient und keine genügende Einbaustabilität erbringt, ist es möglich, am Tübbing eine abnehmbare Montageunterstützung bzw. Halterung für das in den Tübbing integrierte Aufhahmegehäuse vorzusehen, mit deren Hilfe das Aufnahmegehäuse während der gemeinsamen Montage mit dem Bauteil starr festgehalten bzw. ein durch ein Aufnahmegehäuse unterteilter Tübbing für die Montage stabilisiert wird. 10 Nach einer bevorzugten Ausführung bilden die Aufnahmegehäuse einen Stauchkörper mit definiertem

Verformungswiderstand und die zusätzlichen Stauchelemente sind als den Gesamtverformungswiderstand vergrößernde, in an sich bekannter Weise in diese Aufnahmegehäuse eingelegte oder eingesetzte verformbare Teile ausgebildet bzw. bestehen aus Füllungen aus adiabatisch verformbarem Material für diese Gehäuse. Im letzterenFall kann man vorsehen, daß das Material durch eine Öffnung bzw. Düse ansgepießt werden kann, wobei als IS Füllungsmaterial thixotrope Kunststoffe, Flüssigkeiten und Gase in Frage kommen. Auch bei Luftzutritt ausschäumende Materialien können eingesetzt werden, so daß etwa beim Zusammendrücken des Gehäuses ein Dichtungsschaum ausgespritzt wird, der zusätzlich zur Spaltabdichtung beiträgt ln manchen Anwendungsfällen kann es aus Sicherheitsgründen bzw. aus Gründen der besseren Einhaltung eines Grundquerschnittes und zur Erzielung einer besseren Abdichtung vorteilhaft sein, in jedem Einbauzustand einen 20 Eingriff starrer Elemente des Ausbaues zu gewährleisten. Dies wird dadurch möglich, daß die Tübbinge bzw. Tübbingteile im Aufnahmebereich für die Stauchelemente gegengleich abgestufte, einander überlappende Ränder und die Aufnahmegehäuse eine der Stufenhöhe entsprechende Dicke aufweisen und in die Abstufungen eingelegt sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungs-25 beschreibung.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 in schematisierter Darstellungsweise einen Tübbingring im Schaubild,

Fig. 2 einen abgewandelten Tübbing für einen Tübbingring ebenfalls im Schaubild und Fig. 3 eine Teilansicht eines Tübbingringes im Stoßbereich von zwei Ausbauelementen. 30 NachFig. 1 besteht ein Tübbingring (1), an den sich in bekannter Weise weitere Tübbingringe zur Bildung eines

Tunnel- oder Schachtausbaues anschließen, aus vorgefertigten Tübbingen (2) und zwischen die Tübbinge (2) eingesetzten Aufnahmegehäusen (3), die Stauchelemente bilden bzw. enthalten. Die Aufnahmegehäuse können jeweils mit dem einen benachbarten Tübbing (2) fest verbunden und mit Randprofilierungen zum Anschluß des nächsten Tübbings versehen oderauch für sich eingesetzt werden. Gegenüber dem übrigen Tunnelausbau, in dessen 35 Bereich keine Stauchzonen vorzusehen sind, kann eine etwas kleinere Größe der Tübbinge (2) vorgesehen werden, so daß die Lichtöffnung des Tunnels nach Stauchung der Stauchelemente (3) der lichten Tunnelöffnung in jenem Bereich entspricht, in dm nur starre Tübbinge verwendet werden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein Extremfall. In den meisten Fällen wird es genügen, nur an einer oder an zwei gegenüberliegenden Stellen des Tübbingringes Aufhahmegehäuse (3) mit Stauchelmenten anzubringen und die übrigen Tübbinge (2) um die 40 dargestellte Breite der Aufnahmegehäuse (3) bei starrer Ausbildung dieser Tübbinge (2) zu vergrößern.

Um auch bei gegenseitig z. B. um die halbe Teilung verdrehter Anordnung der Tübbinge (2) in aufeinanderfolgenden Tübbingringen durchlaufende Stauchzonen zu ermöglichen oder um die Gesamtmontage von Haus aus zu vereinfachen, ist es auch möglich, gemäß Fig. 2 Aufhahmegehäuse (4) für Stauchelemente in einen Tübbing (5) zu integrieren. Diese Gehäuse (4) worden mit den Stanchelementen bereits beim Fertigungsvorgang in die entsprechen-45 de Form für den z. B. aus Beton hergestellten Tübbing (5) eingelegt und in den Beton eingegossen. Dabei wird es möglich, den Tübbing (5) wie einen herkömmlichen, starren Tübbing zu handhaben und zu versetzen. Die Aufnahmegehäuse (4) in aufeinanderfolgenden Ringen sollen mit ihren Enden stoßen, damit eine durchlaufende, verformbare Zone des Tunnelausbaues erhalten wird. In den Fig. 1 und 2 wurden Tübbinge (2), (5) mit zu Tunnelachsen im wesentlichen parallelen Rändern dargestellt. Unter Anwendung des Bauprinzips nach Fig. 2 ist es aber 50 auch möglich, Tübbinge zu verwenden, die in der Draursicht die Grundform von Trapezen aufweisen, also zwischen den an den Ringstirnflächen liegenden Seiten, die dann verschiedene Längen aufweisen, schräge Seitenflächen besitzen. Solche Tübbinge lassen sich bei geringem Überstand über schon angesetzte Tübbinge des eben im Bau befindlichen Ringes von der Stollenbrust her einsetzen, baukastenartig zusammenbauen und im Stoßbereich leicht abdichten. Insbesondere wird dann ein Gesamtaufbau des Tübbingringes vorgesehen, wie er in der AT-PS 389149 55 beschrieben ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind zwei im Ring benachbarte Tübbinge (6), (7) an den zueinander weisenden Rändern gegengleich abgestuft, so daß der Tübbing (6) an der Ringinnenseite eine Leiste (8) und der Ring (7) an der -3-

Claims (4)

1. AT 395 342 B Ringaußenseite eine Leiste (10) trägt Die Tiibbinge (6), (7) werden so versetzt, daß sich die Leisten (8), (9) zunächst geringfügig überlappen. In die Abstufungen (16), (11) sind außen und innen Aufnahmegehäuse (12), (13) eingelegt, die wieder Stauchelemente bilden bzw. enthalten. Wie dargestellt, können die Gehäuse (12), (13) unter Zwischenschaltung von Einlagedichtungen (14) angebracht sein. Es ist auch möglich, zwischen die überlappenden Bereiche der Leisten (8), (9) Dichtungen einzulegen, wobei vorzugsweise abrollende Dichtungen mit rundem Querschnitt verwendet werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Tunnelausbau aus vorgefertigten, untereinander verbindbaren und zu Tübbingringen zusammensetzbaren Tübbingen, wobei über die Breite eines oder mehrerer aufeinanderfolgender Tübbinge durchgehende Stauchzonen mit zwischen starren Tübbingrändem angebrachten Stauchelementen zur Erzielung einer begrenzten radialen Nachgiebigkeit des Ausbaues vorgesehen sind, welche Stauchelemente in über die Tübbingbreite durchgehenden und in den Ausbau integrierbaren Aufnahmegehäusen untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stauchelemente aufweisende Aufnahmegehäuse (3,4) mit den Stauchelementen als An- bzw. Einsatzelement für einen Tübbing (2, 5) ausgebildet ist und diesen hinsichtlich der Außenform und Maße zu einem Bauteil ergänzt, der im Zuge des Ausbaues einen stauchkörperfreien Tübbing (2,5) ersetzt
2. 2. Tunnelausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Tübbing (5) eine abnehmbare Montageunterstützung bzw. Halterung für das in den Tübbing (5) integrierte Aufnahmegehäuse (4) vorgesehen ist
3. 3. Tunnelausbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhahmegehäuse (3,4,12,13) einen Stauchkörper mit definiertem Verformungswiderstand bilden und die zusätzlichen Stauchelemente als den Gesamtverformungswiderstand vergrößernde, in an sich bekannter Weise in diese Aufiiahmegehäuse (3,4,12,13) eingelegte oder eingesetzte verformbare Teile ausgebildet sind bzw. aus Füllungen aus adiabatisch verformbarem Material für diese Gehäuse (3,4,12,13) bestehen.
4. 4. Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tübbinge bzw. Tübbingteile (6,7) im Aufnahmebereich für die Stauchelemente gegengleich abgestufte, einander überlappende Längsränder (8, 9) und die Aufnahmegehäuse (12,13) eine der Stufenhöhe entsprechende Dicke aufweisen und in die Abstufungen (16,11) eingelegt sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-