DE102009013527A1

DE102009013527A1 - Tübbing, Tübbinganordnungen und Tunnelauskleidung

Info

Publication number: DE102009013527A1
Application number: DE102009013527A
Authority: DE
Inventors: Timothée Couchoud; Thomas Edelmann
Original assignee: Herrenknecht AG
Current assignee: Herrenknecht AG
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-09-30
Also published as: EP2230380A2; EP2230380A3

Abstract

Ein Tübbing (4) für eine spiralförmige Tunnelauskleidung verfügt über eine gekrümmte Außenfläche (6), eine gekrümmte Innenfläche (7), zwei in Umfangsrichtung weisende Stirnflächen (8, 9) und zwei axial weisende Seitenflächen (10, 11). Jede axial weisende Seitenfläche (10, 11) weist jeweils eine Anzahl von planen axial weisenden Seitenflächenabschnitten (12, 13; 14, 15) auf, wobei die Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) einer Seitenfläche (10, 11) winklig zueiander ausgerichtet sind. Dadurch lassen sich die in Tübbinganordnungen zum Ausbilden von Linearabschnitten und Kurvenabschnitten auch für dreidimensionale Tunnelauskleidungen einsetzbaren Tübbinge (4) mit auch bei einer hohen Maßhaltigkeit sehr einfach herzustellenden planen Seitenflächenabschnitten (12, 13; 14, 15) spiralförmig anordnen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tübbing gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin Tübbinganordnungen mit derartigen Tübbingen und eine Tübbinganordnungen mit derartigen Tübbingen aufweisende Tunnelauskleidung.
Ein derartiger Tübbing, Tübbinganordnungen mit spiralförmig angeordneten Tübbingen und eine Tunnelauskleidung sind aus US 3,969,906 A bekannt. Der vorbekannte Tübbing für einen spiralförmig ausgekleideten Tunnel weist eine gekrümmte Außenfläche, eine gekrümmte Innenfläche, zwei in Umfangsrichtung weisende Stirnflächen und zwei axial weisende Seitenflächen auf. Die axial weisenden Seitenflächen bilden eine Schraubenlinie und sind gekrümmt ausgestaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tübbing der eingangs genannten Art, Tunnelanordnungen mit derartigen Tübbingen und eine Tübbinganordnungen mit derartigen Tübbingen aufweisende Tunnelauskleidung anzugeben, die sich bei der für Tübbinge erforderlichen hohen Maßhaltigkeit durch eine verhältnismäßig kostengünstigen Herstellung auszeichnen.
Diese Aufgabe wird bei einem Tübbing der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Diese Aufgabe wird weiterhin mit einer Tübbinganordnung gemäß dem Patentanspruch 6 gelöst.
Diese Aufgabe wird weiterhin mit einer weiteren Tübbinganordnung gemäß dem Patentanspruch 8 gelöst.
Diese Aufgabe wird weiterhin mit einer Tunnelauskleidung gemäß dem Patentanspruch 10 gelöst.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Tübbing die Seitenflächen plane axiale Seitenflächenabschnitte aufweisen, die winklig zueinander ausgerichtet sind, lassen sich die Tübbinge bei einer hohen Maßhaltigkeit sehr kostengünstig herstellen, da die einander gegenüberliegenden Seitenflächen benachbarter Tübbinge nunmehr frei von bei einer hohen Maßhaltigkeit nur sehr aufwändig einzuhaltenden Krümmungen sind. Durch die winklige Ausrichtung der Seitenflächenabschnitte lässt sich der spiralförmige Verlauf der Seitenflächen entsprechend approximieren, ohne auf gekrümmte Flächen zurückgreifen zu müssen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Tunnelauskleidung, die eine Anzahl von Tübbinganordnungen mit erfindungsgemäßen Tübbingen aufweist,
2 in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Tübbinganordnung mit einer Anzahl von erfindungsgemäßen Tübbingen für einen Linearabschnitt,
3 in einer perspektivischen Ansicht das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tübbings für eine Tübbinganordnung gemäß 2,
4 in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Tübbinganordnung mit einem beispielhaften Satz von erfindungsgemäßen Tübbingen für einen Kurvenabschnitt und
5 die Tübbinganordnung gemäß 4 in einer Explosionsansicht.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einer sich in einer axialen Richtung erstreckenden erfindungsgemäßen Tunnelauskleidung 1 mit in axialer Richtung gerade Linearabschnitte 2 und in axialer Richtung gekrümmte Kurvenabschnitte 3 bildenden erfindungsgemäßen Tübbinganordnungen. Jede Tübbinganordnung, die einen Linearabschnitt 2 bildet, verfügt über eine Anzahl von identisch ausgebildeten Lineartübbingen 4. Jede Tübbinganordnung, die einen Kurvenabschnitt 3 bildet, verfügt über wenigstens einen Satz von jeweils unterschiedlich ausgebildeten Kurventübbingen 5. Die Lineartübbinge 4 und die Kurventübbinge 5 sind in axialer Richtung spiralförmig angeordnet, um die Tunnelauskleidung 1 zu bilden.
2 stellt in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Tübbinganordnung mit einer Anzahl von beispielhaften Lineartübbingen 4 für einen Linearabschnitt 2 dar. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Lineartübbinge 4 mit einer radial außen liegenden gekrümmten Außenfläche 6 sowie mit einer radial innen liegenden gekrümmten Innenfläche 7 ausgebildet sind. Jeder Lineartübbing 4 ist mit zwei planen in Umfangsrichtung weisenden Stirnflächen 8, 9 ausgebildet, die gleich dimensioniert und so schräg ausgerichtet sind, so dass sich bei Aneinanderfügen von Lineartübbingen 4 eine spiralförmig um die axiale Richtung umlaufende Anordnung der Lineartübbinge 4 entlang einer Geraden ergibt.
Weiterhin weist jeder Lineartübbing 4 zwei axiale weisende Seitenflächen 10, 11, die jeweils mit planen axial weisenden Seitenflächenabschnitten 12, 13; 14, 15 ausgebildet sind, die jeweils an einer Stoßlinie 16, 17 aneinander grenzen. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Anzahl der sich über eine jeweils gleiche Winkelerstreckung erstreckenden Seitenflächenabschnitte 12, 13; 14, 15 für jede Seitenfläche 10, 11 gerade ist und dass die Lineartübbinge 4 in ihrem Krümmungsradius sowie ihrer Winkelerstreckung so dimensioniert sind, dass in axialer Richtung aneinander grenzende Lineartübbinge 4 an jeweils zwei gegenüberliegenden Lineartübbingen 4 angrenzen, so dass T-Fugen ausgebildet sind und sich in axialer Richtung aneinander grenzende Lineartübbinge 4 um die Hälfte der Winkelerstreckung eines Lineartübbings 4 überdecken. Vorzugsweise weist für eine besonders kostengünstige Herstellung jede Seitenfläche 10, 11 zwei Seitenflächenabschnitte 12, 13; 14, 15 auf, die sich jeweils über die Hälfte der Winkelerstreckung eines Lineartübbings 4 erstrecken.
3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Ausführungsbeispiel eines Lineartübbings 4 für eine Tübbinganordnung gemäß 2 zum Ausbilden eines Linearabschnittes 2. Aus der Darstellung gemäß 3 ist deutlich ersichtlich, dass die planen axial weisenden Seitenflächenabschnitte 12, 13; 14, 15 jeweils einer Seitenfläche 10, 11 jeweils winklig zueinander ausgerichtet sind, wobei jeweils auf einer Seite der Stoßlinien 16, 17 einander gegenüberliegende erste Seitenflächenabschnitte 12, 14 und zweite Seitenflächenabschnitte 13, 15 parallel zueinander ausgerichtet sind, um die passgenaue spiralförmige Anordnung der Lineartübbinge 4 in axialer Richtung entlang einer Geraden sicherzustellen. Die Seitenflächenabschnitte 12, 13 einer Seitenfläche 10 sind gegenüber einer Ebene, die an den im Übergangsbereich zwischen den Stirnflächen 8, 9 und der betreffenden Seitenfläche 10 ausgebildeten Kanten anliegt, in Richtung einer Mittelebene des Lineartübbings 4 abgewinkelt. Entsprechend sind die Seitenflächenabschnitte 14, 15 der anderen Seitenfläche 11 gegenüber einer Ebene, die an den im Übergangsbereich zwischen den Stirnflächen 8, 9 und der betreffenden Seitenfläche 11 ausgebildeten Kanten anliegt, von einer Mittelebene des Lineartübbings 4 wegweisend abgewinkelt. Die Seitenflächenabschnitte 12, 13; 14, 15 sind weiterhin vorzugsweise gegenüber einer rechtwinklig zu der axialen Richtung ausgerichteten Ebene geneigt.
4 stellt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Tübbinganordnung mit einem beispielhaften Satz von erfindungsgemäßen Kurventübbingen 5 für einen Kurvenabschnitt 3 dar. Aus 4 ist ersichtlich, dass innerhalb des Satzes die Kurventübbinge 5 bei zu den Lineartübbingen 4 gemäß 3 identischer Grundform mit gekrümmter Außenfläche 6, mit gekrümmter Innenfläche 7, mit planen in Umfangsrichtung weisenden Stirnflächen 8, 9 sowie mit axial weisenden Seitenflächen 10, 11 mit planen axial weisenden Seitenflächenabschnitten 12, 13; 14, 15 in ihren Abmessungen in axialer Richtung unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich bei einem spiralförmigen Aneinanderfügen von Kurventübbingen 5 um eine Anzahl von Windungen in axialer Richtung eine Krümmung. Dabei liegen die Stirnflächen 8, 9 der in axialer Richtung randseitig liegenden Kurventübbinge 5 eines Satzes in einer sich in der axialen Richtung erstreckenden Ebene.
Dabei ist der Satz an Kurventübbingen 5 so dimensioniert, dass nach bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Umläufen wieder Lineartübbinge 4 zum Fortsetzen der Tunnelauskleidung 1 mit einem Linearabschnitt 2 oder ein weiterer Satz von Kurventübbingen 5 zum Verlängern des Kurvenabschnittes 3 ansetzbar ist. In Verbindung mit 2 ist weiterhin ersichtlich, dass in Abhängigkeit der Winkellage des in axialer Richtung letzten Lineartübbings 4 eines Linearabschnittes 2 festgelegt ist, welche räumliche Ausrichtung ein sich anschließender Kurvenabschnitt 3 hat. Dadurch lassen sich in einfacher Art und Weise mit einer verhältnismäßig niedrigen Anzahl von Tübbingen unterschiedlicher Abmessungen in Gestalt von identisch ausgebildeten Lineartübbingen 4 und einem Satz von Kurventübbingen 5 mit jeweils unterschiedlichen Abmessungen Tunnelauskleidungen 1 in drei Dimensionen herstellen.
5 zeigt die Tübbinganordnung gemäß 4 in einer Explosionsansicht, in der sich besonders deutlich erkennen lässt, dass ein in dem Kurvenabschnitt 3 bezüglich der Krümmung radial innenseitig liegender Kurventübbing 5' in axialer Richtung eine wesentlich geringere Abmessung als ein in dem Kurvenabschnitt 3 bezüglich der Krümmung radial außenseitig liegender Kurventübbing 5'' aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 3969906 A [0003]

Claims

Tübbing für einen spiralförmig ausgekleideten Tunnel mit einer gekrümmten Außenfläche (6), mit einer gekrümmten Innenfläche (7), mit zwei in Umfangsrichtung weisenden Stirnflächen (8, 9) und mit zwei axial weisenden Seitenflächen (10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass jede axial weisende Seitenfläche (10, 11) jeweils mit einer Anzahl von planen axial weisenden Seitenflächenabschnitten (12, 13; 14, 15) ausgebildet ist und dass die Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) einer Seitenfläche (10, 11) winklig zueinander ausgerichtet sind.
Tübbing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Seitenfläche (10, 11) die Anzahl der Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) gerade ist und dass sich die Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) jeweils über eine gleiche Winkelerstreckung erstrecken.
Tübbing nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenfläche (10, 11) zwei Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) aufweist.
Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius und die Winkelerstreckung des Tübbings (4, 5) so eingerichtet sind, dass in axialer Richtung aneinander grenzende Tübbinge (4, 5) an jeweils zwei Tübbinge (4, 5) angrenzen.
Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) gegenüber einer rechtwinklig zu der axialen Richtung ausgerichteten Ebene geneigt sind.
Tübbinganordnung mit einer Anzahl von Tübbingen (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Tübbing (4) gleich dimensioniert ist und dass die auf der gleichen Seite einer Stoßlinie (16, 17) liegenden Seitenflächenabschnitte (12, 14; 13, 15) verschiedener Seitenflächen (10, 11) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Tübbinganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tübbinge (4) so dimensioniert sind, dass nach einer spiralförmigen Anordnung einer vorbestimmten Anzahl von Tübbingen (4) die randseitigen Tübbinge (4) einer Windung mit einer halben Winkelerstreckung eines Tübbings (4) überlappen.
Tübbinganordnung mit einer Anzahl von Tübbingen (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von einen Satz bildenden Tübbingen (5) in der winkligen Ausrichtung der Seitenflächenabschnitte (12, 13; 14, 15) und der Erstreckung in der axialen Richtung so verschieden dimensioniert sind, das nach einer spiralförmigen Anordnung von Tübbingen (5) wenigstens zwei Windungen mit einer Krümmung der Tübbinganordnung (3) in axialer Richtung fertig gestellt sind.
Tübbinganordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (8, 9) der in axialer Richtung randseitig liegenden Tübbinge (5) eines Satzes in einer sich in der axialen Richtung erstreckenden Ebene liegen.
Tunnelauskleidung mit einer Abfolge von Tübbinganordnungen gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7 und Tübbinganordnungen gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9.