CH451991A - Sekundärgewölbe in einem Tunnel - Google Patents

Description

      Sekundärgewölbe        in        einem        Tunnel       Die     Erfindung        betrifft        ein    Sekundärgewölbe in       einem    Tunnel mit     vorgefertigten,    in     Längsrichtung    an  einandergereihten, gewölbten Deckenelementen.  



  In vielen     Fällen,        beispielsweise    für Lüftungszwecke  in     Autotunnels,    ist es     notwendig,    in einem Tunnel ein  Sekundärgewölbe vorzusehen. Dieses     Sekundärgewölbe          musste    bisher in Form eines     massiven    Betongewölbes       hergestellt    werden. Zur     Herstellung        eines    solchen Ge  wölbes bedurfte es     bisher    einer starken Schalung, und  das Einbringen des Betons musste zwischen dieser  Schalung und dem Gewölbe des.     Tunnels    erfolgen.  



  Da aus     Ersparnisgründen    der     Zwischenraum    zwi  schen     Tunnelgewölbe    und Sekundärgewölbe klein ge  halten     werden    musste, war das     Einbringen    des Ortsbe  tons nur mit     Schwierigkeiten    durchführbar und das  Herstellen des     Sekundärgewölbes    war mühsam und       kostspielig.     



  Um dem     abzuhelfen    ist schon     bekannt,        vorgefer-          tigte    nach oben     gewölbte    Bauelemente zwischen zwei  einander gegenüberliegende Stellen des Tunnelgewöl  bes     einzulegen    und die     freien    Enden der Bauelemente       mit    dem     Tunnelgewölbe    durch Verbindungselemente       druckfest        derart    zu verbinden, dass im wesentlichen  nur     Druckkräfte    auf die Verbindungselemente wirken.

    Bei     diesem        Sekundärgewölbe    war es zwar möglich, den  Deckenteil des Sekundärgewölbes     vorzufertigen,    doch  war die Ausgestaltung der Verbindungselemente und  deren     Anbringung    am     Tunnelgewölbe        kompliziert    und  teuer. Ausserdem mussten die Seitenwände trotzdem  aus Ortsbeton     mittels        komplizierter    Schalungen und       umständlicher    Betoneinbringung hergestellt werden.  



  Ein     anderes    Problem bei der     Tunnelherstellung          besteht        darin,        dass    bei     durchlässigem    Gestein die     Ab-          dichtung    des Betongewölbes     schwierig    und     damit    kost  spielig war, denn es     musste    auf das ausbetonierte Tun  nelgewölbe eine Schutzschicht aufgebracht werden,,

   die       anschliessend    wiederum     mit        einer        ungefähr    20 cm     dik-          ken    Betonschicht überdeckt werden     musste.     



  Zweck der     Erfindung    ist es, obige Nachteile zu be  seitigen und ein     Sekundärgewölbe    zu     schaffen,    das sich         vollständig    industriell     vorfertigen        lässt,        billig    ist und an  Ort und Stelle leicht aufgestellt werden kann.  



  Das     erfindungsgemässe    Sekundärgewölbe in einem  Tunnel mit vorgefertigten, in Längsrichtung     aneinan-          dergereihten,    gewölbten Deckenelementen ist dadurch  gekennzeichnet,     dass    es in Längsrichtung aneinander  gereihte,     vorgefertigte    und auf der Tunnelsohle abge  stellte Wandelemente aufweist, die in ihrem oberen  Bereich     mittels    Stützelemente gegen das Tunnelge  wölbe abgestützt sind und auf denen die gewölbten       Deckenelernente    ruhen.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des     erfindungsgemässen     Sekundärgewölbes und weitere wesentliche Merkmale  werden anhand der     Zeichnungen    näher erläutert, dabei  zeigen:       Fig.    1 einen Tunnel im     Querschnitt;          Fig.    2 den Tunnel nach     Fig.    1 im Längsschnitt;       Fig.    3 den Tunnel nach     Fig.    2 im Schnitt längs der  Linie     III-III.     



  Das Tunnelgewölbe wird durch den die Tunnel  sohle     bildenden    Belag 1,     mit    seitlichen Stegen 2     und     nach     aussen.        anschliessenden    Wassergräben 3 und dem  eigentlichen     Gewölbeteil    4 gebildet.  



  In     Fig.    1 ist der     Tunnel    im Querschnitt dargestellt,  wobei die     linke        Hälfte    eine Ausführungsform des Tun  nels in nicht     standfestem    Gestein und die     rechte    Hälfte  eine Ausführungsform in standfestem     Gestein    zeigt. Bei  der     linken        Ausführungsform    ist das nackte     Gestein    5 zu  nächst     mit    einer Betonschicht 6 ausgekleidet.

   Die in  nere Seite des Tunnels bildet das Sekundärgewölbe,  das im vorliegenden     Fall    aus in Tunnellängsrichtung       aneinandergereihten,    einteiligen Deckenelementen 7  und     ebenfalls    in     Tunnellängsrichtung        aneinandergereili-          ten        Wandelementen    8 besteht, die alle als vorgefertigte  Bauelemente ausgebildet sind.  



  Die     Seitenwandelemente    8 sind im vorliegenden  Falle schalenförmig ausgestaltet und weisen einen im       wesentlichen    geraden unteren     Teil    und einen gekrümm  ten oberen     Teil    auf.     Die        Wandelemente    8 sind auf der  Sohle 1, gegebenenfalls unter     Verwendung    einer Aus-           gleichsschicht    9 abgestellt und werden in ihrer oberen  Hälfte, vorzugsweise an ihrem oberen     Ende,    von  einem Stützelement 10 gehalten.

   Das Stützelement 10  kann im Gestein 5 oder in der Betonschicht 6 des     Tun-          nelgewölbes    verankert sein. Es ist auch möglich, die  Stützelemente direkt am Wandelement fest anzuordnen  und gegen     das    Tunnelgewölbe anstehen zu lassen.       Zweckmässigerweise    ist das     Stützelement    in seiner  Länge     variierbar.    Die Anordnung der Wandelemente 8  und der Stütze 10 ist so getroffen,     dass    auf die Stützen  im     wesentlichen    nur Druckkräfte wirken.  



  Auf den     Wandelementen        ruht    das gewölbte     Dek-          kenelement    7. Deckenelement 7 und Wandelement 8  sind     zweckmässigerweise    so     ausgestaltet,    dass an ihren       Auflagerstellen    11 im wesentlichen nur Normalkräfte  wirksam sind.

   An den     Auflagerstellen        zwischen    den     Dek-          kenelementen    und den Wandelementen sind     zweckmäs-          sigerweise    Ausgleichs- und/oder Bindemittel 12,     vor-          zugsweise    Mörtel,     vorgesehen,    die einerseits ein     lage-          mässiges        Ausgleichen    und     andererseits    ein gegenseitiges  Befestigen     ermöglichen.     



  Die     Deckenelemente    7 und die Wandelemente 8       sind    an ihrer Auflagestelle 11 vorzugsweise miteinan  der verzahnt. Im     vorliegenden    Beispiel wird dies unter       Zuhilfenahme    einer erstarrten     Zwischenschicht    12,       vorzugsweise    aus     Mörtel    verwirklicht,

   die in     Ausneh-          mungen    13 und 14 sowohl in der     Stossfläche    der     Dek-          kenelemente    7 wie in der     Stossfläche    der Wandele  mente 8     eingedrungen    und     erstarrt    ist.

   Die Deckenele  mente 7 sind an der     Auflagerstelle    mit einem die     Auf-          lagerstelle        überdeckenden    Ansatz 15 versehen, der  dazu dient, vom Gestein auf das Sekundärgewölbe     aus-          tretendes        Wasser    von der     Auflagerstelle    fern zu halten.  



  Aus dem     Längsschnitt    des Tunnels in     Fig.    2 ist er  sichtlich,     dass    jedes Deckenelement 7 auf einer Seite  eine dem     Tunnelgewölbe        zugekehrte    Rippe 16 und auf  der anderen Seite einen ebenfalls dem Tunnelgewölbe  zugekehrten     Ansatz    17 aufweist, wobei der Ansatz 17  so gestaltet ist,     dass    dieser die Rippe 16 des benach  barten     Deckenelerne.ntes        überdeckt.    Die Umfangsfläche  19 der Rippe ist     vorzugsweise    gegen das Innere des       Deckenelementes    zu geneigt.

   Durch diese Ausgestal  tung wird das Eindringen von Wasser in die Stossfugen  19 zwischen zwei Deckenelementen 7     verhindert.     Überdies sind die     Stossfugen    mittels einer Dichtung  20,     beispielsweise    aus      Thiokol ,    abgedichtet.      Thio-          kole     sind flüssige,     dispergierte    oder feste Polymere, die       durch    chemische Reaktionen aus     Dichlordiäthylformal          und        Alkalipolysulfiden    entstehen.  



       Fig.3    zeigt die     Wandelemente    8 im Querschnitt.  Die     Wandelemente    weisen im vorliegenden Falle  jeweils an ihren     äusseren    Längskanten gegen das Tun  nelgewölbe gerichtete Rippen 21 auf. Die Stossfugen  22 benachbarter Wandelemente sind ebenfalls mit  einer Dichtung 23 versehen, die     zweckmässigerweise          derjenigen    der     Deckenelemente    entspricht. Im Gegen  satz zum gezeigten Beispiel können auch die.

   Wandele  mente jeweils auf einer Seite eine Rippe und auf der       anderen        Seite    einen die Rippe     des    benachbarten Wand  elementes     überdeckenden    Ansatz aufweisen, analog der  Ausgestaltung der Deckenelemente.  



  Die Wand- 8 und Deckenelemente 7 weisen     zweck-          mässigerweise    in Längsrichtung verlaufende Rippen  auf. Im vorliegenden Beispiel werden diese Rippen  durch die an den Längskanten der Elemente vorgese  henen Rippen 16, 21 und Ansätze 17 gebildet. Es ist  aber auch     möglich,        weitere    Rippen     zwischen    den    Längskanten der Elemente vorzusehen. Obwohl die  Rippen grundsätzlich auch gegen das Innere     des    Tun  nels     zugerichtet    sein können, werden sie doch vorzugs  weise gegen das Gewölbe     zugerichtet        angeordnet.     



  Im     Gegensatz    zum     gezeigten    einteiligen Deckenele  ment, kann dies auch zwei- und mehrteilig sein und  dann in Form eines     Gelenkbogens    zusammengesetzt  werden.  



  Die Wand- und Deckenelemente können aus ver  schiedenen     Materialien    bestehen, sie werden aber vor  zugsweise     als        Fertigteile    aus Beton hergestellt.  



  Das     erfindungsgemässe    Sekundärgewölbe ermög  licht eine     wesentliche        Rationalisierung    im Tunnelbau.  Die     einzelnen        Wand-    und Deckenelemente können auf  einfache     Art    und Weise     grosstechnisch    in Betonwerke  oder auch in Feldfabriken     hergestellt    werden.  



  Ihre Montage ist ausserordentlich einfach. Es kön  nen zunächst die Stützelemente am Tunnel angebracht  werden.     Anschliessend    werden die Wandelemente auf  der Tunnelsohle     gegebenenfalls    auf einer     Ausgleichs-          schicht        abgestellt    und entweder direkt an den Stützele  menten befestigt oder gegen diese abgestützt.

       An-          schliessend    wird das Deckenelement, beispielsweise  mittels eines     Hubstaplers    über die Wandelemente ein  geschoben und     auf    diese     abgesetzt,        wobei    auf den     Ruf-          lagerflächen    der Wandelemente gegebenenfalls vor dem  Absetzen des Deckenelementes eine Ausgleichs- und/  oder     Bindemittelschicht    vorgesehen werden kann.  



  Zuletzt werden die Stossfugen mit     Dichtungsmasse     abgedichtet.  



       Aufgrund    des wirtschaftlich     herstell-    und     montier-          baren    Sekundärgewölbes werden die bisher     erforderli-          chen    umständlichen und teuren Dichtungsvorkehrun  gen an Tunnelgewölben     überflüssig    und können durch  das erfindungsgemässe Sekundärgewölbe ersetzt wer  den.  



  Das     erfindungsgemässe    Sekundärgewölbe bietet  nicht nur in     technischer    Hinsicht grosse Vorteile, son  dern verleiht einem Tunnel auch in architektonischer  Hinsicht     gefälliges    Aussehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sekundärgewölbe in einem Tunnel, mit vorgefertig ten, in Längsrichtung aneinandergereihten, gewölbten Deckenelementen, dadurch gekennzeichnet, dass es in Längsrichtung aneinand@ergereihte, vorgefertigte und auf der Tunnelsohle abgestellte Wandelemente auf weist, die in ihrem oberen Bereich mittels Stützele mente gegen das Tunnelgewölbe abgestützt sind und auf denen die gewölbten Deckenelemente ruhen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente im Tunnelge- wölbe verankert sind. 2. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand- und/oder Deckenele mente gegen das Tunnelgewölbe gerichtete Längsrip pen aufweisen.. 3.

   Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenelemente und die Wandelemente derart ausgebildet sind, dass an der Auflagerstelle zwischen den Elementen im wesentli chen nur Normalkräfte übertragen werden. 4. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenelemente und die Wandelemente an der Auflagerstesle, vorzugsweise mit tels einer Zwischenschicht, miteinander verzahnt sind.

   5. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Deckenelementen und den Wandelementen an der Auflagerstelle ein Ausgleichs- und/oder Bindematerial, vorzugsweise Mörtel, vorgesehen ist.

   6. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenelemente auf der dem Tunnelgewölbe zugekehrten Seite einen mindestens die Aufllagerstelle überdeckenden Ansatz aufweisen.

   7. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Decken- und/oder Wandele mente auf einer Seite jeweils einen dem Tunnelgewölbe zugekehrten, mindestens die Stossfuge mit dem benach- bart-en Decken und/oder Wandelement überdeckenden Ansatz aufweisen. B.

   Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Decken- und/oder Wandele mente mindestens auf einer dem benachbarten Decken- und/oder Wandelement zugewandten Seite eine Rippe aufweisen. 9. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stossfugen zwischen be nachbarten Decken- und/oder Wandelementen eine Dichtung .angeordnet ist.

   10. Sekundärgewölbe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenelemente als zwei- oder mehrteilige Gelenkbogen ausgebildet sind.