CH478968A - Tafelförmiges Bauelement, insbesondere zur Verwendung als verlorene Schalung und Armierung im Betonbau, z. B. Tunnelausbau - Google Patents

Description

      Tafelförmiges    Bauelement, insbesondere zur Verwendung als verlorene Schalung  und     Armierung    im Betonbau, z.     B.    Tunnelausbau    Die Erfindung     betrifft    ein tafelförmiges Bauelement,  insbesondere zur     Verwendung    als verlorene Schalung  und     Armierung        im    Betonbau, z. B.

   Tunnelausbau, mit       in        geradlinigen    Reihen     hintereinander        liegenden,    durch  Abstände     voneinander        getrennten        Ausbiegungen,    die zur  Aufnahme von     stabförmigen        Verbindungselementen    zur  Befestigung benachbarter, sich überlappender Bauele  mente vorgesehen     sind    und die einen sich von den bei  den     Stirnflächen    nach     innen    verengenden lichten Quer  schnitt bilden,

   wobei zwischen den     reihenförmigen    Aus  biegungen durchgehende Sicken vorgesehen sind.  



  Die bisher     üblichen    Bauelemente lassen sich nur  schlecht miteinander verbinden, weil der Zwischenraum       zwischen    zwei     Ausbiegungen    an dem     einen    Bauelement,  der zur Aufnahme einer     Ausbiegung    eines darauf geleg  ten zweiten Bauelements dient, in der     Seitenansicht    eine  gleichbleibende Breite hat.

   Entsprechend     bilden    auch die       Ausbiegungen    in der Seitenansicht Rechtecke, die mit  den Zwischenräumen     übereinstimmen.    Die Bauelemente  greifen daher nur dann     ineinander    ein, wenn sie mit  grosser Genauigkeit gefertigt sind und genau aufeinander  gelegt werden. Sobald aber eine oder mehrere     Ausbie-          gungen    an     einem    Bauelement, z.

   B. beim Transport an  die Baustelle, etwas verformt     sind,    lässt es sich nicht  mehr mit dem Nachbarelement     verbinden.    Es ist auch  unmöglich, die Bauelemente zum Eingriff zu     bringen,          wenn    sie um     eine    senkrecht zur Richtung der Sicken  verlaufende Querachse gewölbt sind.  



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bau  elemente der     eingangs        genannten    Art so zu verbessern,  dass benachbarte Elemente bei allen     Betriebsbedingun-          gen    bequem und sicher     beim    Einbauen mit     Überlappung          miteinander    in     Eingriff    gebracht werden     können,    ohne  dass bei     ihrer        Fertigung    besonders enge Toleranzen ein  gehalten werden müssen.

   Diese Aufgabe wird dadurch  gelöst, dass die die Stirnseiten bildenden Kanten der       Ausbiegungen    mit der Hauptebene des Bauelements  einen weniger als     90-     betragenden     Winkel    einschliessen.    Durch diese Massnahme erhalten die     Ausbiegungen        und     die zwischen ihnen liegenden     Zwischenräume    in der  Seitenansicht eine     Keilform,    durch die das Ineinander  legen im     überlappungsbereich    ausschlaggebend verbes  sert wird.  



  Auf Grund der     Keilform    der     Ausbiegungen    und der  Zwischenräume ist es auch -     mindestens    bei dem z. B.  im     Tunnelbau    bisweilen notwendigen - gewölbten Ein  bau der Elemente     möglich,    zwei sich in Randnähe über  lappende Bauelemente     ineinanderzulegen    und zu ver  binden.  



  Das     Ineinanderlegen    der Bauelemente     im        überlap-          pungsbereich    wird     vorteilhaft    dadurch erleichtert, dass  die     Ausbiegungen    zur     Verringerung    ihrer Breite     ver-          wölbt    sind, beispielsweise im Querschnitt U- oder-     V-          Form    aufweisen.  



  In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfin  dung     wird    vorgeschlagen, die zwischen den     stirnseitigen     Kanten befindlichen     Seitenflächen    der     Ausbiegungen     etwa geradlinig     in    die angrenzenden,     im    Querschnitt  V-förmig ausgebildeten Sicken übergehen zu lassen,  welche nach der entgegengesetzten Richtung vom Bau  element vorstehen.

   Hierdurch     vereinfacht    sich die Her  stellung des Bauelements,     weil        ein        einfacheres    Werk  zeug als bei den früheren Elementen verwendet werden       kann.    Gleichzeitig tritt eine Verbesserung der Biege  steifigkeit ein, die es     gestattet,    die Elemente mit grösse  ren unterstützungsfreien Längen einzubauen.  



       Eine    besonders günstige     Querschnittsform    der     Sik-          ken    ergibt sich dann,     wenn    die Schenkel der     V-för-          migen    Sicken einen     Winkel    von etwa 90  zwischen  sich einschliessen, weil sich hierbei die Sicken     im    über  lappungsbereich dicht aneinander legen und eine be  sonders hohe Festigkeit gegen Druck und Zug ergeben.  



  Wenn es sich um Bauelemente handelt, die aus nicht  zu dickem Material gefertigt sind, wird die     Formgebung     zweckmässig so gewählt, dass die Scheitel der Sicken etwa           in    der gleichen Ebene wie die nach der gleichen Seite  des Bauelements vorstehenden     Ausbiegungen    liegen.  



  Bei Bauelementen aus dickerem Material dagegen  können die Scheitel der Sicken     in    einer Ebene liegen,  die von der Hauptebene des Bauelements einen kürze  ren Abstand hat     als    die Ebene,     in    der die Scheitel der  nach der gleichen Seite gerichteten     Ausbiegungen    liegen.  



  Damit zwei sich überlappende Bauelemente mühelos  durch ein nach Art eines     Riegels    wirkendes Verbin  dungselement aneinander befestigt werden können, wo  bei das Verbindungselement in     Längsrichtung        durch    die       Öffnungen    geschoben wird, welche sich durch die nach  den beiden Seiten des Elements vorstehenden     Ausbie-          gungen    ergeben, ist     fernerhin    vorgesehen,     dass    jeweils  aus der dem Rand des Bauelements benachbarten Reihe  von     Ausbiegungen    zwei oder mehr aufeinanderfolgende,

         zur    gleichen Seite des Elements vorstehende     Ausbiegun-          gen    entfernt sind. Die Länge des Bereiches, in welchem die  nach der einen Seite des Bauelements gerichteten Aus  biegungen entfernt werden, richtet sich im wesentlichen  nach der Länge des anzubringenden     Verbindungsele-          ments.     



  Die     erfindungsgemäss    vorgeschlagenen Bauelemente  können nicht nur, wie dies bei verlorenen     Schalungen     bisher üblich ist, aus Stahl, sondern     jauch    aus Kunst  stoff bzw. aus kunststoffbeschichtetem Stahl     gefertigt     sein.  



  Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen nach  folgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.  Es zeigt:       Fig.    1 eine     Stirnansicht    zweier sich an der Ver  bindungsstelle überlappender Bauelemente,       Fig.    2     einen        Teilschnitt    durch die Bauelemente nach       Fig.    1 auf der     Linie        I-I,          Fig.    3 eine abgewandelte Ausführungsform des Bau  elements in der     Stirnansicht,          Fig.    4 einen Schnitt durch     Fig.    3 auf der Linie       III-III,

            Fig.    5 eine der     Fig.    1 entsprechende     Stirnansicht          eines    in gewölbtem Zustand eingebauten Bauelementes,  bei dem die Wölbung parallel     zur        Erstreckung    der Aus  biegungsreihen verläuft,       Fig.    6 einen     Schnitt    durch ein Bauelement     gemäss          Fig.    1,     welches    um eine quer     zum    Verlauf der Aus  biegungsreihen verlaufende Achse gewölbt ist,

         Fig.    7     einen        Teilschnitt    durch     einen    fertiggestellten       Tunnel-    oder     Stollenausbau,          Fig.    8 einen     Längsschnitt    durch eine     Verbindung          zwischen        zwei    sich überlappenden Bauelementen und       Fig.    9 eine Draufsicht auf die     Verbindungsstelle     nach     Fig.    B.  



       Fig.    1 zeigt in der     Stirnansicht    zwei sich teilweise  überlappende     tafelförmige    Bauelemente 1, 2, in welchen  in Reihen wechselseitig von     einer    mittleren Ebene E, E'  ausgehende gekrümmte     Ausbiegungen        angeordnet    sind.  Die     in    der     Zeichnung    am     untenliegenden    Bauelement  nach oben gekrümmten     Ausbiegungen    sind mit 2a, die  nach unten gerichteten     Ausbiegungen    mit 2b bezeichnet.

    In entsprechender Weise ist das     obenliegende    Bauele  ment mit nach oben gerichteten     Ausbiegungen    2c und  nach unten gerichteten     Ausbiegungen    2d versehen. Wie  sich aus der     Abbildung    ergibt, bilden die     hintereinander          liegenden        Ausbiegungen    2a und 2b bzw.

   2c und 2d  durchgehende     Öffnungen    A, die auch beim Aufeinander  legen     zweier    Bauelemente, wie dies die     Abbildung    zeigt,  eine     Öffnung    A' zur     Aufnahme        eines        stabförmigen    Ver  bindungselements freilassen. Die     Ausbiegungen    2a     und       2b sowie 2c     und    2d     beginnen    jeweils flach an der mitt  leren Ebene E bzw.

   E' und bilden, wie aus     Fig.    2 her  vorgeht, von den Aussenseiten her konkave Mulden, die  an den     Scheiteln    der     Ausbiegungen    am stärksten ausge  prägt sind.  



       Zwischen    den Reihen von     Ausbiegungen    2a, 2b       und    2c, 2d     ist    jeweils eine     durchgehende    Sicke 3, 3a       angeordnet,    die     eine    nur nach     einer    Seite     des    Bauele  ments gerichtete     Vertiefung,        in    der     Zeichnung    von der  mittleren Ebene E, E' nach     unten,

      bildet und deren  Scheitel etwa     auf    der gleichen Höhe wie der am wei  testen nach     unten    reichende Teil der     Ausbiegungen    2b  und 2c liegt. Die die Schenkel des V     bildenden    seit  lichen     Wände    der Sicken     schliessen        zwischen    sich einen  Winkel von etwa 90      ein.    Die     Seitenwände    der Sicke  gehen     jeweils    glatt in die     (in    der     Zeichnung)    nach oben  gerichteten     Ausbiegungen    2a, 2c über.

   Da die Bau  elemente     hinsichtlich    ihrer     Formgebung        übereinstimmen,     legen sich auch die Sicken 3, 3a im     überlappungsbereich     genau     ineinander.     



  Die Ausbildung und Lage der     Ausbiegungen    zu  einander ist aus der Schnittdarstellung nach     Fig.    2  ersichtlich. Hierbei ist der Schnitt durch die am weite  sten nach aussen vorstehenden     Teile    der     Ausbiegungen     2a, 2b und 2c, 2d gelegt, also durch den Bereich, in  dem die konkave Wölbung der     Ausbiebgungen    am stärk  sten     in        Erscheinung    tritt. Durch die     Einwölbung    der       Ausbiegungen    bilden die hintereinander liegenden Aus  biegungen etwa     in    der Mittelebene des.

   Bauelements     hin-          tereinander    liegende     Öffnung,    die sich jeweils, vom seit  lichen Rand der     Ausbiegung    nach innen,     annähernd     trichterförmig verengen.

   Die die     Stimseiten    bildenden  Kanten 4 der     Ausbiegungen    schliessen gemäss     Fig.    2  mit den Ebenen E, E' Winkel 5 von weniger     als    90        ein.    Dadurch erhalten die     Ausbiegungen        in.    der Seiten  ansicht eine     Keilform.    Entsprechend keilförmig sind die       zwischen    zwei     aufeinanderfoigenden        Ausbiegungen    be  findlichen Zwischenräume.

   Dadurch wird das     Ineinan-          derlegen    der     Ausbiegwngen        im        überlappungsbereich    er  leichtert und die     übereinanderliegenden    Bauelemente  nehmen     zueinander    genau die in     Fig.    2 dargestellte  Lage ein,

       in    der     ein        Verbindungselement        in    die     hin-          tereinanderliegenden        Öffnungen    A'     eingeschoben    wer  den     kann.    Die     Öffnung    A' bleibt auch     dann        für        ein          gegebenenfalls        dünneres        Verbindungselement        mit    etwas       kleinerem    lichtem     

  Querschnitt        erhalten,    wenn Bauele  mente mit     überlappung        aufeinandergelegt    werden, die  um     eine    quer zu den Sicken     verlaufende    Achse gewölbt  sind.  



  Bei dem     tafelförmigen    Bauelement la nach den       Fig.    3     und    4, das z. B.     für    grössere     Abmessungen    geeig  net     ist,        ragen        die    nach unten gerichteten     Ausbiegungen          2f    über die Scheitel der Sicken 3 hinaus.

   Die     am    wei  testen nach aussen vorstehenden     Teile    sowohl der nach  oben gerichteten     Ausbiegungen    2e     wie    auch der nach       unten    gerichteten     Ausbiegungen    2f bilden     flache        V-för-          mige        Einziehungen    6,     die        somit    wiederum,

   bezogen auf       Fig.    4     eine     annähernd        trichterartige        Querschnittsform     der von den     Ausbiegungen        umschlossenen        Längsöffnun-          gen    A erzeugen.  



  Das     tafelförmige    Bauelement nach den     Fig.        1-4.          kann    nicht nur     in    ebenem,     sondern,    wie sich aus den       Fig.    5     und    6 ergibt, auch     in    gewölbtem     Zustand,        bei-          spielsweise        beim        Tunnelausbau,        eingebaut    werden.

   Da  bei     kann        die    Wölbung     eines    Bauelements 1     gemäss          Fig.    5 um eine     zur        Richtung    der     Ausbiegungsreihen     parallele oder gemäss     Fig.    6     um        eine        zur        Richtung        der              Ausbiegungsreihen    quer verlaufende Achse erfolgen.

   Die  zwischen den     Ausbiegungsreihen    vorgesehenen Sicken 3  erlauben Biegungen     in    beiden genannten     Richtungen.     



       Fig.    7 zeigt einen Schnitt durch einen mit     Hilfe     des erfindungsgemässen Bauelements fertig ausgebauten       Tunnel.    Hierbei werden     zunächst    Bauelemente     in    einer  etwa dem gewünschten lichten Querschnitt des Tunnels  entsprechenden Anordnung zusammengefügt. Der zwi  schen dem Gestein und dem Bauelement 1 verbleibende,  im allgemeinen     unregelmässige        Zwischenraum    wird mit  Spritz- oder     Füllbeton    7 ausgefüllt. Dabei füllt der  Beton 7 auch die Räume hinter den zur     Tunnelmitte     vorstehenden     Ausbiegungen    2b zwischen den Sicken 3  aus.

   Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die  tunnelseitige Fläche des Ausbaus mit einem abdichten  den Material 8, das durch Aufspritzen oder auf     andere     geeignete Weise aufgetragen worden ist, verkleidet. Das  Material 8 dringt hierbei in die tunnelseitig bis an die  Rückseiten der     Ausbiegungen    2a reichenden     Räume          ein.    Dabei kann sich an den Flächen 8a, an denen das  Material 8 mit dem Beton 7 in Berührung kommt, eine  dauerhafte und zuverlässige Verbindung ergeben. Auch  wenn die tunnelseitige Fläche anstelle des Materials 8  mit Beton bespritzt oder     sonstwie    bedeckt wird,     tritt     die gleiche Wirkung ein.

   Darüber hinaus ergibt sich  durch die besondere Form des Bauelements     ohnehin     eine absolut feste Verbindung zwischen der zunächst  fliessfähigen     Baustoffmasse        und    dem Element 1.  



  In     Fig.    8 ist ein Schnitt durch eine Verbindung zwi  schen zwei sich überlappenden Bauelementen dargestellt.  Wie bereits im Zusammenhang mit     Fig.    1 erläutert,  liegen die     Ausbiegungen    2a, 2b und 2c, 2d der beiden  Bauelemente     aneinander    und     ineinander.    Hierdurch und  durch den Eingriff der Sicke 3a des     obenliegenden    Ele  ments in die Sicke 3 des     darunter    liegenden Elements  sind beide Elemente in ihrer Lage zueinander genau       bestimmt.        Zur    Sicherung der beiden Elemente gegen  Abheben voneinander dient ein nach Art eines Riegels  wirkendes,

   Born- oder     stabförmiges    Verbindungselement  9, das an einem Ende bei 9a etwa     rechtwinklig    um  gebogen ist. Damit das     Verbindungselement    9 in die  Längsöffnung eingeschoben werden     kann,    sind in der  Nähe der Verbindungsstelle an beiden Bauelementen bei  dem dargestellten     Ausführungsbeispiel    zwei     Ausbiegun-          gen    2b bzw. 2d ausgespart. Es bilden sich dadurch an  den mit 10 bezeichneten Stellen freie Bereiche, von  denen aus das Verbindungselement 9 eingeschoben wer  den     kann.     



  Die gleichen Verhältnisse ergeben sich auch aus       Fig.    9, die     eine    Draufsicht auf eine     Verbindungsstelle     darstellt.  



  Die konkaven Mulden, die, wie weiter vorn erwähnt,  an den     Scheiteln    der     Ausbiegungen        2a-2f    angeordnet  bzw. am stärksten ausgeprägt sind, haben bei der Ver  wendung gemäss     Fig.    7 den Vorteil, dass die dem Tunnel  zugekehrte Fläche uneben ist und eine besonders gute  Haftung des abdichtenden Materials erzeugt. Für die  sichere Haftung des Materials 8 ist es     erforderlich,        d:ass     sich zwischen den Bereichen, in denen das Material 8       in    die Zwischenräume zwischen den nach aussen gerich  teten     Ausbiegungen    eindringt, Brücken bilden.

   Bei Aus  biegungen, die an ihren Scheiteln nach aussen gewölbt       sind,    ist die  Brücken in ihrer     Mitte    am     dünnsten.    Zu  dem prallt beim Aufspritzen des Abdichtungsmaterials    bei einer Form der     Ausbiegungen    in der     genannten    Art  ein wesentlich grösserer Teil der Masse ab, so dass mit  Materialverlust gearbeitet     und    ein grösserer Materialauf  wand beim Auftragen der Masse erforderlich     wird.     



  Bei der nach innen gerichteten Wölbung der Aus  biegungen an ihren     Scheiteln    werden auch     Hohlräume     im Beton vermieden, die in der Nähe der Abdichtungs  schicht besonders unerwünscht sind, weil sie den festen  Verband mit dieser Schicht beeinträchtigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Tafelförmiges Bauelement, insbesondere zur Ver wendung als verlorene Schalung und Armierung im Be tonbau, z. B. Tunnelausbau, mit in geradlinigen Reihen hintereinander liegenden, durch Abstände voneinander getrennten Ausbiegungen, die zur Aufnahme von stab- förmigen Verbindungselementen zur Befestigung benach barter, sich überlappender Bauelemente vorgesehen sind und die einen sich von den beiden Stirnflächen nach innen verengenden lichten Querschnitt bilden,

   wobei zwischen den reihenförmigen Ausbiegungen durchge hende Sicken vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die Stirnseiten bildenden Kanten (4) der Aus biegungen" (2a-2f) mit der Hauptebene (E, E@ des Bauelements (1, la, 2) einen weniger als 90 betragen den Winkel (5) einschliessen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbiegungen (2a-2f) zur Verringerung ihrer Breite verwölbt sind, beispiels weise im Querschnitt U- oder V- Form aufweisen.

   2. Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den stirn- seitigen Kanten (4) befindlichen Seitenflächen der Aus biegungen (2a-2f) etwa geradlinig in die angrenzenden, im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Sicken (3, 3a) übergehen, welche nach der entgegengesetzten Richtung vom Bauelement (1, la, 2) vorstehen. 3.

   Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel der V-för- migen Sicken (3, 3a) einen Winkel von etwa 90 zwi schen sich einschliessen. 4. Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitel der Sicken (3, 3a) etwa in der gleichen Ebene wie die nach der gleichen Seite des Bauelements (1, 2) vorstehenden Aus biegungen (2b, 2d) liegen.

   5. Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitel der Sicken (3) in einer Ebene liegen, die von der Hauptebene (E) des Bauelements (la) einen kürzeren Abstand hat als die Ebene, in der die Scheitel der nach der gleichen Seite gerichteten Ausbiegungen (2f) liegen. 6.

   Tafelförmiges Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils aus der dem Rand des Bauelements benachbarten Reihe von Ausbiegungen (2a, 2c) zwei oder mehr aufeinander folgende, zur glei chen Seite des Bauelements (1, 2) vorstehende Ausbie- gungen (bei 10) zur Anbringung des stabförmigen Ver bindungselements (9) entfernt sind.