DE1658714A1 - Stahl-Tuebbing,insbesondere fuer den Ausbau von im Schildvortriebsverfahren hergestellte Tunnel - Google Patents

Description

Stahl-Tübbing, insbesondere für den Ausbau von im SchildvortrIebsverfahren hergestellte Tunnel

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 147 9^5 ist es bekannt, zum Ausbau eines im Schildvortriebsverfähren hergestellten Tunnels oder Stollens Tübbinge zu verwenden, die aus je einem äußeren Mantelblech und an diesem sitzenden Stegen sowie aus einer zwischen den Stegen befindlichen Betonfüllung bestehen. Dabei steht das Mantelblech jedes Tübbings in Tunnellängsrichtung vorn und hinten über den jeweils äußersten Steg so weit vor, daß die Störstellen zwischen den Mantelblechen von aneinander anschließenden Tübbingen zum Verschweißen der Mantelbleche miteinander vorn Tunnel inneren her zucänglich sind. Das hat aber den Nachteil, daß beim Vortreiben des Schildes durch hydraulische Pressen, die sich in Tunnellängsrichtung gegen den bereits vorhandenen Tübbingausbau stützen, die über die. Betonfüllungen vorstehenden Teile der Blechmäntel nicht in der Lage sind, die von den Pressen herrührenden Reaktionskräfte aufzunehmen. Man ist daher genötigt, in die Zwischenräume, die zwischen den einander zugekehrten Stegen zweier aneinander anschließender Tübbingx'inge verblieben sind, Druckübertragungsstreben einzubauen, die später ausgebaut oder beim Ausfüllen der Zwischenräume mit Beton von diesem eingebettet werden» Die Beschaffung solcher Druckübertragungsstreben ist mit erheblichen Kosten verbunden.

Der Erfindung liegt die Auf gäbe zugrunde, einen Tübbingausbau, insbesondere vonTünneln im Schildvortriebsverfahren, mit erheblich geringeren Kosten?zu gestalten, daß die Tübbingröhre völlig dicht ist und nicht nur die er£rderliehe Gesamttrag- ■ wirkung aufweist und gegen örtlich eingetragene Belastungen , widerstandsfähig ist, sondern die ^Ubbinge auch die vor allem bein.; Schildvortrieb auftretende^ in !.MngBrichtung des Ausbaues wirkenden Kräfte ohne Verformung aufzunehmen vermögen.

geht aus von einem Stahltübbing, Insbesondere

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für den Ausbau von im Schildvortriebsverfahren hergestellte Tunnel, mit einem Hohlraum, der Aussteifungsmittel enthält; und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß der Hohlraum auf der Innenseite des Tübbings durch den zs^lindrisch gekrümmten Steg "eines sich über die ganze Tübbingbreite erstreckenden. Profilstahlsegmentes abgeschlossen ist und zum Abschluß des Hohlraumes auf der Außenseite des Tübbings ein Mantel an das Profilstahlsegment im Bereich von dessen Flanschen angeschweißt ist. Das Profilstahlsegment kann ein I-Profil haben; in diesem Fall ist der Mantel an die auf der TübbingäUi..enseite befindlichen Ränder der Flansche angeschweißt. Es ist aber auch möglich, da^j aas Prof ils tahlsegtnent ein U-Profil mit nach der Tübbing-Innenseite ragenden„Flanschen hat und der Mantel durch den Steg eines weiteren U-Profilstahlsegmentes gebildet wird, dessen Flansche an die gekrümmten Ränder des auf der Eübbing-Irmenseite befindlichen Profilstahlsegmentes angeschweißt sind, Die Erfindung bringt vor allem den Vorteil, da«; die Wirkungslinien der von den hydraulischen Pressen ausgehenden, parallel zur Tunnelachse verlaufenden Kräfte durch die auf der Tübbing-Innenseite befindlichen Stege der Profilstahlsegmente hindurchgehen, so daß diese Kräfte unmittelbar in axialer Richtung von einem Tübbing zum anderen übertragen werden, wobei diese Stege an einem Ausweichen in radialer Richtung durch die in den Hohlräumen befindlichen Aussteifungsmittel, d.h. im allgemeinen durch den eingefüllten Beton und ggfs. durch die in diesem hineinragenden Verankerungsmittel, gehindert werden.

Man benötigt daher weder die bei der erwähnten bekannten Tunnelauskleidung erforderlichen Druckübertraguangsstreben noch zusätzliche, in Tunnellängsrichtung anged&nete Aussteifungen, wodurch erheblich an Kosten gespart wird. Außerdem ist es bei der Bauart nach der Erfindung möglich, daß durch Verschweißen der Fugen zwischen den Flanschen je zweier aneinander stobender ■ TUbbingringe auf der Tübbing-Innenseite" eine einwandfreie "Ab-- ■ dichtung des Tübbing-Aufbaues gegenüber dem Wasserdrang -erz^lt und dabei die FormhaitigkeIt der Tunnelröhre durch Ver-

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meidung jeglicher Sehrumpfverformungen in Tunneil anger iehtung gewährleistet wird.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigen die Fig. 1, 2 und 3>.je einen Teil eines .Tübbingausbaues nach einem Ausführungsbeispiel in einem Achsialschnitt, während Fig. 4 eine Einzelheit des Ausbaues nach Fig. 1 in größerem Maßstab verans c haulicht.

Bei dem Ausführungsueispiel nach Fig. 1 besteht jeder Tübbing aus einem gewalzten und gebogenen ProfilstahTsegment 1 mit einem I-Profil. Der Steg 2 des Profilstahlsegmentes schließt mit den nach der Tübbing-Außenseite hin gerichteten Hälften der Flanschen Z und einem zylindrisch gekrümmten Mantelblech 4, das an die Auienränder der Flanschen J angeschweißt ist, einen Hohlraum ein. Dieser ist mit Beton 5 gefüllt. In diesen sind Wellenförmige Stäbe 6 eingebettet, die an den Steg 2 angeschweißt sind.

Die Schweißarbeiten zur Herstellung der Tübbinge erfolgen naturgemäß vor dem Einbauen in den Tunnel. Zweckmäßig wird der Beton 5 in die Hohlräume der Tübbinge durch Betonverpressung ebenfalls vor dem Einbauen der Tübbinge eingebracht. Es werden jeweils vier oder mehr Tübbinge innerhalb des Tunnels zu einem Tübbingring zusammengebaut und an dem zuletzt eingebauten Tübbingring befestigt. Dabei stoßen je zwei Tübbinge mit ihren Flanschen aneinander, und diese werden durch Schrauben 7* ö.ie durch Bohrungen in den nach innen ragenden Flanschhälften gesteckt sind, zusammengepreßt. Dabei wird, wie Fig. 4 zeigt, eine Ablichtung gegen den Wasserdruck durch eine zwischen den Flanschen 3 befindliche Dichtungsschieht 8 sowie durch eine Schweißnaht 9 •erzielt, welche die FugelO zwischen je zwei Flanschen-J -auf der Tübbing-Innenseite ßchlleßt. Statt dieser Verschweißung kann auch eine andere dichte Verbindung, z.B. eine Verklebung oder Verstimmung, angewendet werden. Auf jeden Fall ist die abzuschließende Fuge an den in das Innere der Tübbing-Röhre hinein-

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ragenden Planschen 'j leicht zugänglich, so daß die Schweiianaht 9 od. dgl. leicht hergestellt werden kann, ohne daß man - wie *bei der eingangs erwähnten bekannten Tunnelauskleidung - zum Zwecke der Vers chwei idung der Tübbing-Außenmäntel beim Einbauen der Tübbinge zwischen diesen zunächst Zwischenräume freilassen und in diese Druckübertragungsstrebeη einsetzen muß.

Fig. 1 zeigt, daß zwei "Tübbingringe in die durch den Schildvortrieb hergestellte Tunnelöffnung eingesetzt sind und der Zwischenraum zwischen dem Gebirge 11 undder Tübbingröhre mit Beton 12 hinterfüllt ist. Gegen die freien Flanschen j; des durch zum Beispiel vier Profilstahlsegmente 1 gebildeten Tübbingringes stützen sich in achsialer Richtung hydraulische Pressen lJJ* die in dem nicht dargestellten Vortriebsschild eingebaut sind. Die Mittellinien der Kolben dieser Pressen η gehen durch die Stege 2 hindurch. Die Pressenkraft wird daher unmittelbar durch die Stege 2 aufgenommen und ohne Umlenkung auf die Stege des anschließenden Tübbingringes übertragen. Ein Ausweichen der Stege 2 unter der Axialkraft in radialer Richtung wird durch die Betonfüllung 5 verhindert. Insbesondere wirken die wellenförmigen Stäbe 6 infolge ihrer Verankerung im Beton 5 einem Ausbeulen der Stege 2 nach dem Tübbing-Inneren hin entgegen. Es werden somit die Schild-Vortriebskräfte durch den Tübbingausbau in günstiger Weise aufgenommen. Auch sind die Tübbingringe gegen äußere Belastung durch den Gebirgsdruck, insbesondere gegen örtlich eingetragene Belastungen, dank der doppelwandigen Ausführung mit Betonfüllung in der erforderlichen Weise widerstandsfähig. Die Verbindung der TUbbinge durch.die Schrauben 7 miteinander ist überdies allen au erwartenden Belastungen der TUbbingröhre gewachsen. Die jeweils einen Tübbingring bildenden frofilstahlsen'.-ente 1 sind an ihren Längsfugen zweckmäßig ebenfalls unter" von Flanschen zusammengeschraubt.

Wie Fi;:;. 2 zeigt, können statt der gewalzten Stahl Segmente 1 zusammengebaute Iroi'ilstahlßegmente verwendet werden, die aus je einem zylindrisch re krümm te η Stegblech 14 und zwei stuiipf en ciiefc(.·£.-; angeschweißten Flanschen Z bestehen.

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Ferner zeigt Fig» 2, daß anstelle der wellenförmigen Stabe 6 andersartige Verankerungen in dem Hohlraum des Tübbings angewendet werden können. Beispielsweise sind nach Fig. 2 an den Steg 14 des. Profilstahlsegmentes sowie an das äußere Mantelblech 4 in den Beton 5 hineinragende Verankerungseisen von T-förmigem Profil oder Kopfbolzen angeschweißt,

» 3 gibt ein Beispiel dafür., daß das Profilstahlsegment, 15, z.B. ein U-Profil haben kann, dessen Flansche in das Innere der Tübbingröhre hineinragen. Zur Bildung des mit Beton 5 ausgefüllten Hohlraumes dient jeweils* ein weiteres Profilstahlsegment 17, das ebenfalls, ein U-Profil hat und dessen Flanschen an die gekrümmten Ränder des Profilstahlsegmentes I5. mit Nähten 18 angeschweißt sind. Auch die U-Profllstahlsegmente I5 und I? können gewalzt oder aus zylindrisch gekrümmten Stegblechen und Flanschen zusammengeschweißt sein. .

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Claims (8)

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1. Stahl^Tübfoing, insbesondere fur den Ausbau vom im Schild» ■ vor tr ie bsver fahren hergestellten Tunnel mit" einem Hohlraum, der Aussteifungsmittel enthält» dadurch gekennzeiehnetj daß der Hohlraum auf der Innenseite des Tübbings durch den zylindrisch gekrümmten Steg (2_S 1Λ, I5) eines sieh über die, ganze Tübbing breite erstreckenden Profilstahlsegmentes abgeschlossen ist und zum Abschluß des. Hohlraumes auf der Außenseite des Tübbings ein Mantel {k_a I7) an das trofilstahlsegment im Bereich von dessen Planschen (j$, 16) angeschweißt ist. . -

2. Stahl-Tübbing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* dar., das Profilstahlsegment (1, 5> 3Λ) ein I-Profil hat und der Mantel (4) an die auf der Tübbing-Außenseite befindlichen Ränder der Flansche (5) angeschweißt ist.

3. Stahl-Tübbing nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet^ daυ das Profilstahlsegment aus einem Steg (3Λ) und Flanschen zusammengeschweißt ist.

4. Stahl-Tübbing nach Anspruch 2 öder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg des Profilstahlsegmentes außermittig in dem Profil angeordnet ist,

5* Stahl-Tübbing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstahlsegment (15) ein U-Profil mit nach der Ttfbbing-Innenseite ragenden Flanschen (16) hat und der Mantel durch den Steg eines weiteren U-Frofilstahlsegmentes (17) gebildet wird, dessen Flansche an die gekrümmten=Ränder des auf der Tübbing^Innenseite befindlichen Profilstahlsegmentes (15) angeschweißt sind.

υ. Stahl-TUbbin-.j nach einem'der Ansprüche 1 bis 5, dadurch i?e-' , kennzeichnet, daß der Hohlraum wie an sich bekannt mit Baton

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.(5) ausgefüllt ist und in diesen an dem Steg (2, 14) des Profilstahlsegmentes und/oder an dem Mantel (4) sitzende Verankerungen (

6, I9) eingebettet sind. ·

7. Tübbing-Ausbau mit Stahltübbingen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Tübbing-Innenseite vorstehenden Flanschhälften bzw. Planschen (s>, 16) des Profilstahlsegmentes zum Zusammenschrauben von aneinander stoßenden Tübbingringen dienen.

8. Tübbing-Ausbau mit Stahltübbingen nach einem der Ansprüche

1 bis 7# dadurch gekennzeichnet, dai3 die Fuge (IO) zwischen den Flanschen (Z>» 16) zweier aneinander stoßender Tübbingringe z.B. durch Sehweiten oder Kleben auf der Innenseite, der Flansche dicht »«geschlossen ist.

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L e e r s e i t e