DE1534607A1

DE1534607A1 - Cladding

Info

Publication number: DE1534607A1
Application number: DE19661534607
Authority: DE
Inventors: Vaupel Kenneth Howard; Samuel Taradash
Original assignee: Commercial Shearing Inc
Current assignee: Commercial Shearing Inc
Priority date: 1965-11-12
Filing date: 1966-10-15
Publication date: 1969-06-26
Also published as: GB1148947A; FR1501192A

Description

Dr. Ing. E. B E R K E N FE LD, Patenta η wait, KÖLN, Universitätsstraße 31Dr. Ing. E. B E R K E N FE LD, Patenta η wait, COLOGNE, Universitätsstrasse 31

1 r q / c η 71 r q / c η 7

Anlöge Aktenzeichen OHUU/Anlge file number OHUU /

zur Eingabe vom ±h,, Oktober 1966 U.* ^{Name d}-^Anm-Commercial Shearing & Stamping Companyfor entry dated ± h, October 1966 U. * ^{Name d} - ^Anm -Commercial Shearing & Stamping Company

Youngstown, State of Ohio, USAYoungstown, State of Ohio, USA

StollenverkleidungCladding

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stollenverkleidung und insbesondere auf eine wasserdichte Stollenverkleidung aus Stahl. Die Probleme, die mit der Ausbildung einer wasserdichten Stollenverkleidung verbunden sind, sind von den Tiefbauingenieuren und Stollenbauern schon seit langen Jahren erkannt worden. Jahre hat man mit verschiedenen Verfahren und Werkstoffen experimentiert, um eine Stollenverkleidung wasserdicht zu mächen. Während dieses gesamten Zeitraumes bestand das einzige zufriedenstellende und erfolgreiche Verfahren, um einen Tunnel durch wasserführenden Grund zu treiben, darin, alle mit dem Stollenbau verbundenen Arbeiten unter Anwendung von Druckluft auszuführen, um das Eindringen von Wasser in den Stollen zu verhindern.The invention relates to cleat fairing and more particularly on a waterproof steel cladding. The problems associated with the formation of a watertight cladding have been by civil engineers and tunnel builders since recognized for many years. For years, different methods and materials have been experimented with to make cladding waterproof to make. During this entire period the only one existed satisfactory and successful method of driving a tunnel through water-bearing ground, all of which involves the construction of a tunnel carry out related work using compressed air to prevent water from entering the tunnel.

Das zeitaufwendige Verfahren, einen Stollen unter Druckluft in das Gebirge zu treiben, verschlingt zusätzlich zu den reinen Ausschachtung und Verkleidungskosten noch recht beträchtliche weitere Kosten. Zum Beispiel verlangt dieses Verfahren zusätzlichThe time-consuming process of inserting a tunnel under compressed air into the Drifting mountains devours in addition to the mere excavation and cladding costs are quite considerable additional costs. For example, this procedure requires additional

to 1) eine Anlage mit mehreren elektrischen Unterstationen, um den ^ Stollen mit großen Druckluftmengen zu versorgen, CJO
K)to 1) a system with several electrical substations to supply the ^ gallery with large amounts of compressed air, CJO
K)

oo 2) DLe s ei Aggre gate für die Förderung der Luft,oo 2) DLe s ei aggregates for the promotion of the air,

^ 3) zusätzliche Lüftdruckmengen, wenn der Stollen länger wird,^ 3) additional ventilation pressures if the tunnel becomes longer,

¹O zusätzliche Lohhkosteh, die aus den kürzeren Schichtzeiten resultieren, da wegen der mit dem hohen Luftdruck verbundenen Gesundheit^ gefährdung„kürzer gearbeitet werden muß, und höhere Löhne, die von den Arbeitern wegen der Gesundheitsgefähräuhg gefördert werden, und ¹ O additional wages, which result from the shorter shift times, since because of the health hazard associated with the high air pressure “work has to be shorter, and higher wages, which are promoted by the workers because of the health hazard, and

US 597;265 - -US 597; 265 - -

EGSZJSL(SDg) C2O/17 COPY _ ι -EGSZJSL (SDg) C2O / 17 COPY _ ι -

5) zusätzliche Lohnkosten, die aus der längeren Zeit resultiere! die zum Errichten von Verstärkugen und zum Gießen von dem Stollen vt bleibenden Betonverkleidungen in kurzen Intervallen erforderlich is wie es beim Arbeiten unter hohem Luftdruck nötig ist, wie auch durc die Unterbrechung der üblichen Arbeitsabschnitte zum Minieren und ζ Abtransport des Ausbruchs durch diese häufigen Betonierintervalle, wobei alle diese Lohnkosten wegen der mit dem hohen Luftdruck verbu denen Gesundheitsgefahrdung höher liegen.5) additional labor costs resulting from the longer time! for building reinforcements and pouring the tunnel vt permanent concrete cladding is required at short intervals, as is necessary when working under high air pressure, as well as through the interruption of the usual work sections for mining and ζ removal of the excavation due to these frequent concreting intervals, all of these wage costs are higher because of the health hazards associated with the high air pressure.

In der Vergangenheit sind schon Versuche unternommen worden, die Stollenverkleidung mit Blei oder Asbestschnur zu verstemmen oder mi ι Teer zu verschmieren. Dieses Material wurde während des Baus des St len^aufgebracht oder wurde nach dem Aufstellen der Verkleidung ein^ trieben oder injiziert. Im allgemeinen hat man mit diesem Abdichtur und Verstemmmaterial aber nur geringen oder gar keinen Erfolg erz ic und hat sie aufgegeben. Man hat daher weiter unter hohem Luftdruck miniert.Attempts have been made in the past to caulk or wedge the cladding with lead or asbestos cord ι to smear tar. This material was used during the construction of the St len ^ applied or was a ^ after setting up the cladding expelled or injected. In general, however, there has been little or no success with this sealing and caulking material and gave it up. Mining was therefore continued under high air pressure.

Erfindungsgemäß werden diese Probleme der bekannten Stollenverkleidungen mit sehr einfachen Maßnahmen gelöst und es ist möglich gewo; den, Stollen mit sehr viel kleineren Luftmengen zu bauen und die d zwischen liegenden Betonierarbeiten vollständig zu vermeiden, so d die gesamten Betoniervorgänge und Abräumarbeiten in freier Luft ve: genommen werden können.According to the invention, these problems of the known cleat linings become solved with very simple measures and it is possible Gewo; to build tunnels with much smaller amounts of air and d to be completely avoided between lying concreting work, so that the entire concreting and clearing work is done in the open air: can be taken.

Erfindungsgemäß setzt sich eine Stollenauskleidung vorzugsweise au .einer Vielzahl von geraden Gewölbegliedern zusammen, die an sämtli chen Kanten nach innen abgewickelte Plansche aufweisen. Die Gewölb glieder können an diesen Planschen miteinander verbolzt werden und ein elastischer Schaumstoff wird auf sämtlichen Planschflächen be« οAccording to the invention, a tunnel lining is preferably built up .a multitude of straight vault members that are attached to all chen edges have inwardly developed puddles. The vault members can be bolted to each other and at these paddles an elastic foam is placed on all paddling surfaces ο

to festigt. Die Gewölbeglieder werden dann unter Druck zusammengezogeto solidify. The arch members are then drawn together under pressure

CO or mi" CO or mi "

N> wobei sich der elastische Schaumstoff ver' und damit die anein ^_n ander anstoßenden Kanten gegeneinander dichtet. Als Schaumstoff ni ° man vorzugsweise einen Neopren-Schaumstoff oder einen Silikon-Sche **· stoff oder ein ähnliches Elastomer, welches eine lange Lebensdauer hat und säurebeständig ist. Vorzugsweise werden in die Gewölbeglie unter gegenseitigem Abstand Verstärküngsglieder elngeformt, die de von Kante zu Kante wirksam werdendeii Schub auffangen. 020/17 ORIGINAL INSPECTED ^ . ^N> where the elastic foam ver 'and thus the anein ^ _n other abutting edges against each other seals. The foam used is preferably a neoprene foam or a silicone sheeting or a similar elastomer which has a long service life and is acid-resistant. Reinforcing members are preferably formed into the vault at a mutual distance, which absorb the thrust that is effective from edge to edge. 020/17 ORIGINAL INSPECTED ^. ^

Gemäß der Erfindung ist eine STollenauskleidung vorgesehen, die aus mehreren geraden Seite an Seite liegenden Gewölbegliedern besteht, wobei diese Gewölbeglieder an sämtlichen Kanten nach innen abgewikkelte Flansche aufweisen, eine Lage aus einem geschäumten Elastomer auf der Außenseite jedes Flansches aufliegt, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Flansche zusammenzuziehen, und die Elastomerschich ten unter Druck zu setzen.According to the invention, a tunnel liner is provided which consists of consists of several straight vault members lying side by side, these vault members unwound inwards on all edges Have flanges, a layer made of a foamed elastomer rests on the outside of each flange and means are provided to draw the flanges together and the elastomeric layer to put them under pressure.

Zum vollen Verständnis der Erfindung wird diese nun unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Dabei ist:For a full understanding of the invention, it will now be made with reference to FIG the accompanying drawings. Where:

Figur 1 eine Aufsicht auf eine einzige erfindungsgemäße Verkleidungsplatte, NFigure 1 is a plan view of a single cladding panel according to the invention, N

Figur 2 ein Schnitt durch ein Stollensegment, wobei die Verbindung zwischen benachbarten Platten gezeigt wird,Figure 2 is a section through a cleat segment, the connection is shown between adjacent panels,

Figur 3 ein Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 1 undFigure 3 shows a section along the line III-III in Figure 1 and

Figur 4 ein Längsschnitt durch die zusammengesetzte Stollenverkleidung gemäß Figur 2.FIG. 4 shows a longitudinal section through the assembled cladding according to Figure 2.

In den Zeichnungen wird eine langgestreckte, geradlinige Platte 10 gezeigt, die in eine gewölbte Form gebogen und an gewölben an den Seiten liegenden U-Profilen 11 und an den Enden liegenden U-Profilen 12 befestigt ist, die auf den Platten 10 herabhängende Flansche bilden. Die Außenseiten 11a und 12b der Flansche, die von den Schenkeln der U-Profile 11 und 12 gebildet werden, sind mit einer Schicht 13 aus einem geschäumten Elastomer, vorzugsweise Neopren versehen. DieIn the drawings, an elongated, rectilinear plate 10 shown, the bent into a curved shape and arched on the sides lying U-profiles 11 and lying at the ends U-profiles 12, which form flanges depending on the plates 10. The outsides 11a and 12b of the flanges that of the legs of the U-profiles 11 and 12 are formed with a layer 13 made of a foamed elastomer, preferably neoprene. the

ο Flansche voneinander benachbarten Platten werden durch Bolzen 1*1 zuco 'ο Flanges of adjacent plates are closed by bolts 1 * 1 '

oo sammengehalten, die durch Bohrungen 15 durchtreten und mit Scheiben ^ versehen sind, die eine elastomere Abdichtfläche 17 tragen, die sich ^ an die Innenseite der Flansche anlegt. Beim Anziehen der Bolzen I¹* οoo held together, which pass through bores 15 and are provided with washers ^ which carry an elastomeric sealing surface 17 which rests ^ on the inside of the flanges. When tightening the bolts I ¹ * ο

^a wird der elastomere Schaumstoff 13 zusammengedrückt _w sehen den benachbarten Flanschen der geraden Platten eine wässerfeste Abdichtungj wodurch eine Stollenauskleidung ausgebildet wird. .^ a the elastomeric foam 13 is compressed _w see the adjacent flanges of the straight plates a waterproof sealj whereby a tunnel lining is formed. .

In Abständen können zwischen den seitlichen Flanschen 11 Verstärkungs-11 reinforcement bars can be installed between the side flanges

C2O/17 ^r ■-■■■■■ . :■ -,,.-. - 3.--C2O / 17 ^r ■ - ■■■■■. : ■ - ,, .-. - 3 .--

glieder 18 aufgeschweißt werden, die den Schub der Winden aufnehmen, · die beim Vortreiben des Bohrwaagens verwandt werden.links 18 are welded on, which absorb the thrust of the winches, which are used when driving the rig.

Die Bedeutung dieser Entwicklung wird an dem folgenden Beispiel deutlich. Ein Stichtunnel mit einem Durchmesser von 2.100 mm wurde unter dem East River Drive Abschnitt des Newtown Creek Abwässer-Reinigungsprojekts; Südzweig-Abwässer-Schnittkanal, Büro für öffentliche Arbeiten, Stadt von New York vorgetrieben, wobei für die ersten 45 m Standard-Verkleidungsplatten und für die übrigen etwa 195 m Verkleidungsplatten gemäß vorliegender Erfindung verwandt wurden.The importance of this development becomes clear in the following example. A 2100 mm diameter puncture tunnel was built under the East River Drive section of the Newtown Creek Sewage Treatment Project; Southern branch sewer cut sewer, public works office, City of New York advanced, taking for the first 45 m Standard cladding panels and for the remaining approx. 195 m cladding panels were used in accordance with the present invention.

Die Stahlverkleidung bestand aus 6,3 mm dicken Verkleidungsplatten, α wie sie in Figur 1 gezeigt werden, mit vier Planschen, einer Breite von 610 mm und einer Länge von 960 mm. Bei den Standardplatten blieb der elastomere Schaumstoff weg. Die erfindungsgemäßen Platten wurden mit Schaumstoffstreifen aus Neopren versehen, die Abmessungen von 6,3 mm χ 63,5 mm hatten und auf die vier Plansche aufgekittet wurden. Sämtliche Bolzenlöcher wurden abgedichtet. Hierzu verwandte man gewölbte galvanisierte Scheiben Größe 12, wobei die Unterseite Jeder Scheibe mit einer Neoprenabdichtung beschichtet wurde. Der Neoprenschaum entsprach der Spezifikation ASTM-D 1056-62 T, Stärke SCE-42 und auf Scheiben mit ASTM-D 735 Stärke SC-715. Der für die Verkleidungsplatten verwandte Stahl entsprach der Spezifikation ASTM-A 283 Stärke C.The steel cladding consisted of 6.3 mm thick cladding panels, α as shown in Figure 1, with four splashes, one width of 610 mm and a length of 960 mm. Stuck with the standard plates the elastomeric foam gone. The panels of the invention were provided with foam strips made of neoprene, the dimensions of 6.3 mm 63.5 mm and on which four puddles were cemented. All bolt holes were sealed. For this purpose domed galvanized discs size 12 were used, with the underside each Washer coated with a neoprene seal. The neoprene foam conformed to specification ASTM-D 1056-62 T, strength SCE-42 and on discs with ASTM-D 735 strength SC-715. The one for the cladding panels The steel used corresponded to the specification ASTM-A 283 strength C.

^ Nachdem die ersten 90 m Stollen auf konventionelle Weise unter hohem Luftdruck vorgetrieben worden waren, wurde der Druck abgenommen und die Luftschleuse geöffnet. Wasser drang durch die Nahtstellen der konventionellen Platten durch, die die ersten 45 m bildeten. Jedoch drang kein Wasser in den nächsten 45 m ein, bei denen erfindungsgemäße Verkleidungsplatten verwandt worden waren. Dieser erste Abschnitt wurde betoniert und der verbleibende Teil des Stollens gebohrt, wobei die erfindungsgemäßen Platten aber mit 50 % weniger Luft als im ersten Teil des Stollens eingesetzt wurden. Der Stollen wurde ganz vorgetrieben. Bis zur Beendigung des Bohrens war eine weitere Betonierung Überflüssig. Das Betonieren und das Abräumen konnte ohne Druckluft durchgeführt werden. Dies war eine merkbare Ersparnis an Zeit und Kosten.^ After the first 90 m of tunnels had been driven in the conventional manner under high air pressure, the pressure was released and the airlock opened. Water penetrated through the seams of the conventional panels that formed the first 45 m. However, no water penetrated into the next 45 m where cladding panels according to the invention had been used. This first section was concreted and the remaining part of the tunnel was drilled, but the plates according to the invention were used with 50 % less air than in the first part of the tunnel. The tunnel was driven all the way. Further concreting was superfluous until the drilling was completed. Concreting and clearing could be carried out without compressed air. This was a noticeable saving in time and money.

909826/0743
C 20/17 - 4 - 909826/0743
C 20/17 - 4 -

Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäße Verkleidung eine Tendenz zeigte, sich anzuheben, während konventionelle Verkleidungen eine Tendenz zum Absinken zeigen. Dies ist deshalb von Bedeutung, da Einstellungen, um das Stollenniveau zu halten, weit weniger schwierig sind, wenn sich die Verkleidung anhebt als wenn sie zum Absinken tendiert.It has been found that the fairing according to the invention a It showed a tendency to lift up while using conventional disguises show a tendency to decrease. This is important because adjustments to maintain the tunnel level are far less difficult when the panel rises than when it tends to sink.

Versuche haben gezeigt, daß die beiden Abschnitte der Auskleidung im wesentlichen die gleiche Scheiteldurchbiegung hatten, die gleiche Ringkompressionsbeanspruchung und die gleiche Biegebeanspruchung. Man kann daher sagen, daß die auf die Flansche erfindungsgemäß aufgekitteten elastomeren Schaumstoffabdichtungen die,Belastungsfähigkeit der Auskleidung nicht nachteilig beieinflussen. ιTests have shown that the two sections of the lining in the had essentially the same crown deflection, the same ring compression stress and the same bending stress. Man can therefore say that the cemented onto the flanges according to the invention elastomeric foam seals the, load capacity of the Do not adversely affect the lining. ι

Patent claims:

909826/0743
G 20/17 . - 5 -909826/0743
G 20/17. - 5 -

Claims

Dr. Ing. E. BERiCENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Universitätsstraße 31Dr. Ing.E. BERiCENFELD, patent attorney, COLOGNE, Universitätsstrasse 31

Anlage AktenzeichenAttachment file number

on the submission of October 14, 1966 U. Name d. Note: Commercial Shearing & Stamping Company

Youngstown, State of Ohio,
United States

Claims

Gallery cladding consisting of a multitude of straight, arched members lying side by side, the arch members having inwardly turned puddles on all edges,
geke indicated by a layer (13) of a foamed elastomer on the outside (11a, 12a) of each flange,
and means (14-17) for drawing the paddles (11, 12) together to place the elastomeric layers under a compressive force.

2. cleat covering according to claim 1, characterized in that d the foamed elastomer is neoprene,

3. cleat covering according to claim 1 or 2, characterized gekennzeic

are,'
net that the pulling means bolts (14) which are received in bores (15) of the plansc, and sealing means (16, 17) cooperate with the bolts to seal the bolts on the flanges.

4. tunnel cladding according to claim 3, characterized in that d; the sealing means is formed by metal washers (16) which have a Nt have prenschicht (17).

909826/0743