Zwischendecken- und Trennwandkonstruktion für Tunnelbelüftungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zwischendek- ken- und Trennwandkonstruktion für Tunnelbelüftun gen.
Strassentunnels müssen, wenn sie eine gewisse Länge überschreiten, mit Frischluft versorgt werden. Die hierfür erforderlichen Kanäle für die Zufuhr der Frischluft und die Absaugung der verbrauchten Luft, die sogenannten Zuluft- bzw. Abluftkanäle, sind gewöhnlich innerhalb des Primärgewölbes oberhalb der Fahrbahn angeordnet. Im vorliegenden Falle werden sie gebildet von einer horizon talen, vorfabrizierten Zwischendecke und vertikalen, vor gefertigten Trennwänden, die sich von der Oberseite der Zwischendecke bis zum Primärgewölbe erstrecken.
Bei den heute üblichen, vorfabrizierten Konstruktionen stüt zen sich die seitlichen Ränder der Zwischendecke auf im Primärgewölbe vorgängig verankerte Tragelemente, die sehr gut korrosionsgeschützt und verhältnismässig sehr massgenau versetzt werden müssen. Diese Arbeit erfor dert infolge der ziemlich grossen Toleranzen der inneren Gewölbeform einerseits und der erforderlichen Luftdich tigkeit der Verbindungen andererseits grosse Sorgfalt und dementsprechend viel Zeit. Infolge der hohen Material und Arbeitskosten ist diese Bauart sehr teuer. Mit einer gegenüber dieser Ausführung vereinfachten, Material und Arbeitszeit sparenden Konstruktion lassen sich daher wesentliche Kosten einsparen.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Forde rungen erfüllt werden, wobei aber darüber hinaus die Korrosionssicherheit wesentlich erhöht sein soll.
Die erfindungsgemässe Zwischendecken- und Trenn wandkonstruktion für Tunnelbelüftungen, wobei eine horizontale Zwischendecke aus vorfabrizierten, vorge spannten plattenförmigen Elementen im oberen Teil des Primärgewölbes an einander gegenüber liegenden Stellen desselben verankert ist und am Plafond des Primärgewöl bes aufgehängte und in der Zwischendecke verankerte Trennwände vorgesehen sind, ist dadurch gekennzeich net, dass die Elemente der Zwischendecke über die ganze Tunnelbreite durchlaufen und an ihren zur Tunnellängs achse parallelen Rändern durchgehende Löcher aufwei sen, die mit querschnittsgleichen Sacklöchern im Beton des Primärgewölbes fluchten, dass Bolzen vorgesehen sind, die sich von den Löchern der Elemente in die Sacklöcher erstrecken,
dass die Zwischenräume zwischen den Bolzen und den Löchern mit einem Bindemittel ausgefüllt sind, dass zwischen den Stirnflächen der seitlichen Ränder der Zwischendecke und dem Primärge wölbe eine aus giessbarem Baustoff bestehende Fugen brücke vorhanden ist, dass die Trennwände doppelwan dig ausgeführt sind und aus zu beiden Seiten eines Tragelementes auf Biegung vorgespannten Wandplatten bestehen, dass das Tragelement in Verankerungselemen- ten der Zwischendecke und des Primärgewölbes gehalten ist, .und dass Dichtmittel an den Fugen zwischen der Trennwand und der Oberseite der Zwischendecke sowie dem Primärgewölbe vorgesehen sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Strassentunnel mit der erfindungsgemässen Konstruktion, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1, Fig. 3 die Verbindung zwischen dem Rand der Zwi schendecke und dem Primärgewölbe, Fig.4 die Aufhängung der Zwischendecke am Pri märgewölbe,
und Fig. 5 die Aufhängung einer Trennwand am Primär gewölbe und die Abdichtung zwischen denselben.
In Fig. 1 ist das Primärgewölbe, d.h., die den Erd- druck aufnehmende, aus Beton bestehende Tunnelröhre mit 1 bezeichnet. Im Inneren dieses Primärgewölbes ist unterhalb der Decke eine horizontale Zwischenwand 2 vorgesehen, die mit der Begrenzung des Primärgewölbes einen Kanal von segmentförmigem Querschnitt bildet, der durch zur Tunnellängsachse parallele Zwischenwän de 3 in zwei seitlich liegende Zuluftkanäle 4 sowie einen mittig gelegenen Abluftkanal 5 unterteilt ist.
Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt in grösserem Massstab als Fig. 1 den linken Teil der Zwischendecke 2 und die linke Trennwand 3. Die Zwischendecke 2 ist eine vorfa brizierte Spannbetonplatte, deren zur Tunnellängsachse parallelen Ränder Verstärkungen in Form von Randrip pen 6 aufweisen, die die Elemente zur Befestigung der Zwischendecke am Primärgewölbe enthalten. Die Zwi- schendecke weist ausserdem die Elemente zur Verbin dung mit den Trennwänden 3 auf. Die genannten Ele mente sowie die Aufhängung der Trennwände 3 am Primärgewölbe und die Abdichtungen zwischen Trenn wänden und Zwischendecke sowie derselben gegen das Primärgewölbe sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
Diese Darstellungen zeigen jeweils die durch die Kreise III, IV, V abgegrenzten Bereiche.
Die in Fig. 3 dargestellte Verbindung und Abdichtung zwischen der Zwischendecke 2 und dem Primärgewölbe 1 des Tunnels ist spiegelbildlich gleich wie auf der rechten Seite ausgeführt. Um die Montagetoleranzen zwischen dem Primärgewölbe und der Zwischendecke ausgleichen zu können, ist zwischen diesen Teilen ein relativ grosses Spiel vorgesehen, das nach der Verankerung der Zwi schendecke am Gewölbe 1 an Ort und Stelle, wie unten näher beschrieben, überbrückt wird.
Zur Verbindung der Zwischendecke 2 mit dem Gewölbe 1 werden die vorfabrizierten Deckenelemente zunächst auf eine Montagespriessung abgesetzt. In der so fixierten Lage einer Zwischendecke bohrt man durch in den Randrippen 6 vorgesehene, zur Horizontalebene geneigt verlaufende, kreiszylindrische Löcher 7 in die Primärwand 1 Löcher B. Hierbei wird der verwendete Gesteinsbohrer durch das betreffende Loch 7 eingeführt und in diesem geführt. Das Loch 8 fluchtet also mit dem Loch 7 und hat etwa denselben Nenndurchmesser wie dieses.
In das Loch 7 führt man nun kreiszylindrische Stahlbolzen 9 bis auf den Grund der Bohrung 8 ein. Diese Stahlbolzen bestehen zweckmässig aus dickwandi gen Rohren. Vor dem Einsetzen dieser Bolzen wird in der Fuge zwischen der Randrippe 6 und dem Gewölbe 1 ein Schaumstoffstreifen 10 am Gewölbe angeklebt, der die Aufgabe hat, die beiden seitlichen Zuluftkanäle gegenüber dem Verkehrsraum sicher abzudichten und spannungsfreie Verformungen des Gewölbes 1 gegenüber der Zwischendecke 2 zu ermöglichen.
Sodann werden die Räume zwischen dem Bolzen 9 und den Bohrungen 7 bzw. 8 ausgegossen, beispielsweise mit einem Kunstharz mörtel, und schliesslich noch die verbleibende Fuge zwischen dem Schaumstoffstreifen 10 und der Stirnfläche 11 der Randrippe 6 mit einem Mörtel ausgegossen.
Die so erhaltene Verbindung genügt sowohl festig- keitsmässig als auch in bezug auf Dichtheit allen Auffor derungen bei Tunnelbauwerken.
Die Abdichtung der quer zur Tunnellängsachse ver laufenden Fugen zwischen den einzelnen aufeinanderfol genden Platten der Zwischendecke kann auf irgendeine bekannte Weise erfolgen, beispielsweise durch bewährte Mörtelfugen.
Die Trennwand 3, deren Lage zum Primärgewölbe und der Zwischendecke aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wird aus je einer Reihe in Längsrichtung aufeinander folgender Asbestzementplatten 12, 13 zu beiden Seiten einer Reihe von Hängestangen 14 gebildet. Letztere sind am Primärgewölbe 1 sowie an der Zwischendecke 2 auf die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Weise verankert.
Zur Verbindung der Asbestzementplatten 12, 13 dienen Mutterschrauben 15, 16, 17 in Verbindung mit Distanzleisten 18, 19, 20, die sich in Tunnellängsrichtung erstrecken. Die mittlere Distanzleiste 19 ist breiter als die beiden äusseren 18, 20, so dass die beiden Asbestzement platten, wenn sie durch die Schrauben 15, 16, 17 gegen die drei Leisten 18, 19, 20 gepresst werden, eine ge krümmte Form annehmen.
Durch diese Krümmung erhöht sich die Steifigkeit der Asbestzementplatten in Tunnellängsrichtung, so dass die Gefahr der Entstehung von Schwingungen, die durch Wirbel in der Strömung angefacht werden könnten, ausgeschaltet wird. Ausser- dem sind die vorgespannten Asbestzementplatten wider standsfähiger gegen Verformungen infolge von Druck unterschieden zu beiden Seiten der Trennwände.
Die Hängestange 14 besteht aus zwei an beiden Enden mit Gewinde versehenen Stangen 21, 22, die einerseits durch ein Spannschloss 23 miteinander verbun den sind und andererseits in der Zwischendecke bzw. im Primärgewölbe verankert sind.
Die Verbindung der unteren Stange 21 mit der Zwischendecke 2 zeigt die Abb. 4. In die Zwischendecke ist eine Ankerbüchse 24 einbetoniert, die aus einer am Umfang geriffelten Scheibe 25 und einem mit dem letzteren, etwa durch Schweissung, verbundenen Gewin derohr 26 mit Innengewinde besteht. Die Scheibe 25 verhindert das Herausziehen der Ankerbüchse und durch ihre Riffelung am Umfang auch ein Verdrehen in der Zwischendecke. Das Gewinde der Ankerbüchse nimmt das Gewinde des unteren Teiles 21 der Hängestange auf.
Zur Abdichtung der Eternitplatten gegen die Zwischen decke werden ihre unteren, abgeschrägten Enden nass in ein Mörtelbett 27 versetzt. Die Abdichtung der senkrech ten Fugen zwischen zwei in Längsrichtung benachbarten Eternitplatten geschieht auf bekannte Weise durch selbst klebende Dichtstreifen oder ähnliches.
Fig.5 stellt die Aufhängung und Abdichtung des oberen Teiles 22 einer Hängestange am Plafond des Gewölbes dar. Dazu ist im Gewölbe 1 ein Dübel 28 mit Innengewinde eingelassen, das das Gewindeende der oberen Stange 22 aufnimmt. Für die Abdichtung der Fugen zwischen den oberen Enden der Eternitplatten und dem Gewölbe sind an den Innenseiten der Eternitplatten streifenförmig Kittträger 29, 30 vorgesehen, die eine Auflage für die Fugenkitte 31, 32 bilden und verhindern, dass der Kitt nach innen zwischen die beiden Eternitplat- ten fallen kann.
Vorzugsweise verwendete Kittsorten sind solche auf Thiokolbasis, die ihre Plastizität praktisch unbeschränkt lange beibehalten und nicht brüchig wer den.
Man erkennt, dass alle praktisch wichtigen Verbin dungselemente der beschriebenen Konstruktion, da sie allseits von Zement bzw. Mörtel umschlossen sind, ohne zusätzliche Massnahmen sicher rost- und korrosionsge schützt sind mit Ausnahme der Hängestangen, die sich aber infolge der leichten Demontierbarkeit der Eternit- trennwände jederzeit leicht inspizieren und, falls nötig, ersetzen oder neu streichen lassen.
Sowohl die Zwischendecke als auch die Trennwände der beschriebenen Bauart sind ausserordentlich leicht und Material sparend. Infolge des geringen Querschnittes der Trennwände gewinnt man mehr Querschnittsfläche für die Belüftung, was sich in einer kleineren erforderli chen Gebläseleistung niederschlägt. Durch die Spann schlösser in den Hängestangen lassen sich die Platten der Zwischendecke leicht überhöht versetzen. Die Verbin dung der Randrippen der Zwischendecke mit dem Ge wölbe ist ausserordentlich sauber, glatt und platzsparend, da ausserhalb der Randrippe keine Auflagerelemente vorhanden sind.
Die Asbestzementtafeln für die Trenn wände lassen sich leicht bearbeiten und können entspre chend den jeweiligen örtlichen Verhältnissen an Ort und Stelle auf das jeweils erforderliche Mass zugeschnitten werden.
Für die Montage sind eine vorgängige Tunnelvermes sung sowie ein spezielles Bohrgerüst überflüssig. Die Bohrlöcher können ohne spezielle Hilfsmittel an der richtigen Stelle gebohrt werden, bei nur minimalem Ausbruch im Primärgewebe.
False ceiling and partition wall construction for tunnel ventilation The present invention relates to a false ceiling and partition wall construction for tunnel ventilation.
Road tunnels must be supplied with fresh air if they exceed a certain length. The channels required for this for the supply of fresh air and the extraction of the used air, the so-called supply air and exhaust air channels, are usually arranged within the primary vault above the roadway. In the present case, they are formed by a horizon tal, prefabricated false ceiling and vertical, pre-fabricated partition walls that extend from the top of the false ceiling to the primary vault.
In today's customary, prefabricated constructions, the lateral edges of the false ceiling are based on supporting elements anchored beforehand in the primary vault, which have to be very well protected against corrosion and relatively precisely offset. This work requires due to the rather large tolerances of the inner vault shape on the one hand and the required air tightness of the connections on the other hand great care and a correspondingly long time. Because of the high material and labor costs, this type of construction is very expensive. With a construction that is simplified in comparison to this embodiment and saves material and labor time, substantial costs can therefore be saved.
With the present invention, these requirements are to be met, but in addition, the corrosion resistance should be significantly increased.
The inventive intermediate ceiling and partition wall construction for tunnel ventilation, with a horizontal intermediate ceiling made of prefabricated, prestressed plate-shaped elements in the upper part of the primary vault is anchored at opposite points thereof and partition walls are provided that are suspended from the ceiling of the primary vault and anchored in the intermediate ceiling, is characterized in that the elements of the false ceiling run across the entire width of the tunnel and have through holes on their edges parallel to the longitudinal axis of the tunnel, which are aligned with blind holes of the same cross-section in the concrete of the primary vault, that bolts are provided that extend from the holes in the elements extend into the blind holes,
that the spaces between the bolts and the holes are filled with a binding agent, that between the end faces of the lateral edges of the false ceiling and the primary vault there is a joint bridge made of castable building material, that the partition walls are double-walled and off on both sides of a support element are bend-pretensioned wall panels that the support element is held in anchoring elements of the intermediate ceiling and the primary vault, and that sealing means are provided at the joints between the partition and the top of the intermediate ceiling and the primary vault.
An embodiment of the subject matter of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a cross section through a road tunnel with the construction according to the invention, FIG. 2 shows an enlarged section from FIG. 1, FIG. 3 shows the connection between the edge of the intermediate ceiling and the primary vault, FIG. 4 shows the suspension of the intermediate ceiling at the primary vault,
and FIG. 5 shows the suspension of a partition on the primary vault and the seal between the same.
In Fig. 1, the primary vault, i.e. the concrete tunnel tube that absorbs the earth pressure, is denoted by 1. Inside this primary vault, a horizontal partition 2 is provided below the ceiling, which forms a channel of segment-shaped cross-section with the boundary of the primary vault, which is divided by intermediate walls 3 parallel to the longitudinal axis of the tunnel into two laterally lying supply air channels 4 and a centrally located exhaust air channel 5.
Fig. 2 shows in cross section on a larger scale than Fig. 1 the left part of the false ceiling 2 and the left partition 3. The intermediate ceiling 2 is a prefabricated prestressed concrete slab whose edges parallel to the longitudinal axis of the tunnel have reinforcements in the form of Randrip pen 6, the which contain elements for fastening the false ceiling to the primary vault. The intermediate ceiling also has the elements for connection to the partition walls 3. The elements mentioned and the suspension of the partitions 3 on the primary vault and the seals between the partition walls and the false ceiling and the same against the primary vault are shown in FIGS. 3 to 5.
These representations each show the areas delimited by the circles III, IV, V.
The connection and seal shown in Fig. 3 between the intermediate ceiling 2 and the primary vault 1 of the tunnel is the same mirror image as performed on the right. In order to compensate for the mounting tolerances between the primary vault and the false ceiling, a relatively large game is provided between these parts, which is bridged after the anchoring of the inter mediate ceiling on the vault 1 in place, as described in more detail below.
To connect the intermediate ceiling 2 to the vault 1, the prefabricated ceiling elements are first placed on a mounting sprue. In the position of a false ceiling fixed in this way, holes B are drilled into the primary wall 1 through circular cylindrical holes 7 provided in the edge ribs 6 and inclined to the horizontal plane. Here, the rock drill used is inserted through the relevant hole 7 and guided in it. The hole 8 is thus aligned with the hole 7 and has approximately the same nominal diameter as this.
Circular cylindrical steel bolts 9 are now inserted into the hole 7 to the bottom of the bore 8. These steel bolts expediently consist of thick-walled tubes. Before inserting these bolts, a foam strip 10 is glued to the vault in the joint between the edge rib 6 and the vault 1, which has the task of securely sealing the two side supply air ducts from the traffic area and enabling tension-free deformation of the vault 1 with respect to the false ceiling 2 .
Then the spaces between the bolt 9 and the holes 7 or 8 are filled, for example with a synthetic resin mortar, and finally the remaining joint between the foam strip 10 and the end face 11 of the edge rib 6 is filled with a mortar.
The connection obtained in this way satisfies all requirements for tunnel structures both in terms of strength and in terms of tightness.
The sealing of the transverse ver to the longitudinal axis of the tunnel between the individual successive plates of the false ceiling can be done in any known manner, for example by proven mortar joints.
The partition 3, the position of which relative to the primary vault and the intermediate ceiling can be seen in FIGS. 1 and 2, is formed from a row of asbestos-cement plates 12, 13 on either side of a row of hanging rods 14 following one another in the longitudinal direction. The latter are anchored to the primary vault 1 and to the intermediate ceiling 2 in the manner shown in FIGS. 4 and 5.
Nut bolts 15, 16, 17 in conjunction with spacer strips 18, 19, 20, which extend in the longitudinal direction of the tunnel, are used to connect the asbestos cement plates 12, 13. The middle spacer bar 19 is wider than the two outer ones 18, 20, so that the two asbestos cement plates, when they are pressed by the screws 15, 16, 17 against the three bars 18, 19, 20, assume a curved shape.
This curvature increases the rigidity of the asbestos cement panels in the longitudinal direction of the tunnel, so that the risk of vibrations being generated, which could be fanned by eddies in the flow, is eliminated. In addition, the pre-stressed asbestos cement panels are more resistant to deformation due to pressure differing on both sides of the partition walls.
The hanging rod 14 consists of two threaded rods 21, 22 at both ends, which are connected to one another by a turnbuckle 23 and are anchored in the false ceiling or in the primary vault.
The connection of the lower rod 21 with the false ceiling 2 is shown in Fig. 4. In the false ceiling, an anchor bushing 24 is concreted, which consists of a fluted disc 25 and a threaded pipe 26 with an internal thread connected to the latter, for example by welding . The washer 25 prevents the anchor head from being pulled out and, due to its corrugation on the circumference, also prevents twisting in the false ceiling. The thread of the anchor bushing takes on the thread of the lower part 21 of the suspension rod.
To seal the Eternit boards against the intermediate ceiling, their lower, beveled ends are placed in a bed of mortar 27 while wet. The sealing of the vertical joints between two longitudinally adjacent Eternit plates is done in a known manner by self-adhesive sealing strips or the like.
FIG. 5 shows the suspension and sealing of the upper part 22 of a hanging rod on the ceiling of the vault. For this purpose, a dowel 28 with an internal thread is embedded in the vault 1 and receives the threaded end of the upper rod 22. To seal the joints between the upper ends of the Eternit panels and the vault, putty carriers 29, 30 are provided in strips on the inside of the Eternit panels, which form a support for the joint putty 31, 32 and prevent the putty from moving inwards between the two Eternit panels. ten can fall.
Preferably used types of putty are those based on Thiokol, which retain their plasticity practically indefinitely and are not brittle.
It can be seen that all the practically important connecting elements of the construction described, since they are surrounded on all sides by cement or mortar, are reliably protected against rust and corrosion without additional measures, with the exception of the hanging rods, which are, however, due to the easy dismantling of the Eternit partition walls Easily inspect at any time and, if necessary, have it replaced or repainted.
Both the false ceiling and the partition walls of the type described are extremely light and save material. As a result of the small cross-section of the partitions, more cross-sectional area is gained for ventilation, which is reflected in a smaller required fan power. With the turnbuckles in the hanging rods, the panels of the false ceiling can be moved slightly too high. The connec tion of the edge ribs of the false ceiling with the Ge vault is extremely clean, smooth and space-saving, since there are no support elements outside the edge rib.
The asbestos-cement panels for the partition walls are easy to edit and can be cut to the required dimensions on the spot, depending on the local conditions.
A previous tunnel measurement and a special drilling rig are superfluous for the assembly. The drill holes can be drilled in the right place without special tools, with only minimal breakout in the primary tissue.