DE19616444C2

DE19616444C2 - Gitterträger für den Strecken- und Tunnelbau sowie Aussteifungselement zur Herstellung eines Gitterträgers

Info

Publication number: DE19616444C2
Application number: DE19616444A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Seiz
Original assignee: Individual
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1995-07-29
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: DE19616444A1; DE29607485U1

Description

Die Erfindung betrifft Gitterträger für den Strecken- und Tunnelbau sowie Aussteifungselement zur Herstellung der Gitterträger gemäß der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 8 bzw. 6 und 13 an gegebenen Gattungen.

Für den Ausbau von druckhaften Tunnel und Grubenstrecken werden geschweißte Gitterträger als Sicherungsverbau verwendet, die gleichzeitig als Bewehrung des Betons bzw. Spritz betons dienen.

Solche Gitterträger sind beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben.

EP 0073733 A1

Der dort beanspruchte Gitterträger weist drei parallele Gurtstäbe auf, die mittels innerer einstückiger Aussteifungselementen räumlich zueinander fixiert sind. Die Aussteifungselemente sind durch parallel zu den Gurtstäben verlaufende Teilstücke gekennzeichnet, an denen diese mit den Gurtstäben verschweißt sind. Der große Nachteil dieser Schweißverbindung besteht darin, daß durch den schräg anlaufenden Diagonalstab, der die Schnittkräfte überträgt, die Schweißnaht reißverschlußartig vom Ende her aufgerissen werden kann, wodurch die Schweißnahtlänge unwirksam wird.

DE-AS 16 08 527

Der Gitterträger weist drei oder mehr parellele Gurtstäbe auf, die mittels außen umgreifenden gleichartigen Bügel zick-zackförmiger Anordnung durch Verschweißen in ihrer Lage fixiert werden. Durch die Anordnung der Bügel ist die Einhaltung der Höhentoleranz des Trägers erschwert, so daß Schwankungen in den statischen Werten des Trägers auftreten können. Des weiteren ist eine Automation der Trägerfertigung nicht möglich, da die Bügel händisch eingefädelt werden müssen.

Fr-PS 1.098003

Der Gitterträger weist drei parellele Gurtstäbe auf, die mittels girlanden förmig gebogenen Elementen in ihrer Lage fixiert sind. Mit ihren Spitzen sind die Girlanden an den Gurtstäben angeschweißt, wodurch eine punktförmige Schweißverbindung an der durch die Abbiegung entstandenen Stoßstelle entsteht. Das Schweißgut wird an dieser Stelle ringförmig in die sich bildende Kehle eingebracht. Da die Schweißverbindung praktisch nur aus Anfang- und Endkrater besteht, ist sie nicht definierbar. Hinzu kommt, daß die Schweißung direkt an der durch Kaltverformung erzeugten Abbiegung erfolgt, wodurch eine erhebliche Sprödbruchgefahr entsteht.

DE 30 40 638 A1

Der Gitterträger weist vier parallele Gurtstäbe auf, die beispielsweise mittels außenumgreifenden in sich geschlossenen Bügel zickzackförmiger Anordnung in ihrer Lage fixiert sind. Die Nachteile sind schon bei DE-AS 16 08 527 beschrieben. Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist U-förmig gebogene in sich geschlossene Aussteifungselemente auf, die an ihren Knickstellen mit den Untergurtstäben verschweißt sind, wobei zusätzlich ein Querstab an dieser Stelle eingeschweißt wird. Nachteile wie bei FR PS 1098003 beschrieben. Bei einem dritten Ausführungs beispiel soll durch Verteilung der Knickstellen auf zwei Abknickungen, die durch ein gerades Stück miteinander verbunden sind, obiger Nachteil vermieden werden. Die Schweißung erfolgt an dem geraden Stück. Nachteile wie bei EP 0073733 A1.

DE-GM 80 20 051

Der dort beanspruchte Gitterträger weist drei parallele Gurtstäbe auf, die mittels girlandenförmigen mit im wesentlichen geraden Umkehrbereichen versehenen Aussteifungen in ihrer Lage fixiert sind. Die Girlanden liegen mit ihren geraden Umkehrbereichen an der Außenseite des Einzelstabes und jeweils an der Innenseite der Doppelstäbe an und sind dort mit diesen verschweißt. Nachteil wie bei EP 0 073 733 A1 beschrieben.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gitterträger bzw. Aussteifungs elemente zur Herstellung der Gitterträger der gattungsgemäßen Arten derart weiterzubilden, daß bei erhöhter Belastbarkeit der Schweißverbindungen und geringerem Montageaufwand durch formschlüssiges Aufsetzen der Aussteifungselemente auf die räumlich fixierten Gurtstäbe eine weitgehende automatisierte Herstellung möglich ist.

Infolge der um die Gurtstäbe (1) bzw. (2) umgebogenen Bögen T1 lassen sich die dort angeordneten Schweißungen wesentlich höher belasten, außerdem ist reißverschlußartiges Versagen, sowie Sprödbruch wegen Vermeidung von Abknickungen im Schweißbereich, ausgeschlossen. Diese Aufgabe wird mit den in den Kennzeichen der Ansprüche 1, 8 bzw. 6 und 13 angegebenen Merkmalen gelöst.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1a/1b einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und Aussteifungselement (3) bei dem das um den Gurtstab (2) bis in die vertikale abgebogene Aussteifungselement (3) im Bereich des Bogens (T1) am Gurtstab (2) verschweißt ist,

Fig. 2a/2b einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und Aussteifungselement (3) bei dem dieses um den Gurtstab (2) um mindestens 1/4 des Umfanges abgebogen und im Bereich des Bogens (T2) verschweißt ist,

Fig. 3a/3b einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (1) und Aussteifungselement (3), bei dem das um den Gurtstab (1) bis zur gegenseitigen Berührung abgebogene Aussteifungselement (3) im Bereich des Bogens (T1) mit dem Gurtstab (1) verschweißt ist,

Fig. 4a/4b einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (1) und Aussteifungselement (3) wobei dieses um den Gurtstab (1) mindestens um 1/4 des Umfanges ab gebogen ist und im Bereich des Bogens (T2) verschweißt ist,

Fig. 5a/5b einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und einem bis zur vertikalen abgebogenen Aussteifungselement (3), bei dem im Bereich des Bogens (T1) die Schweißung als Punktschweißung ausgeführt ist,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Dreigurtgitterträgers unter Verwendung der Merkmale aus (Fig. 1a/1b) und (Fig. 4a/4b), das den Träger stabilisierende Aussteifungselement (3) besteht aus einem geschlossenen Bügel, der um den Einzelstab (1) abgebogen (Fig. 4a/4b) im Bereich der Bögen (T2) verschweißt ist und an den Außenseiten der Doppelstäbe (Fig. 1a/1b) im Bereich der Bögen (T1) verschweißt ist, durch die Aneinanderreihung mehrerer Aussteifungselemente (3) entsteht ein Fachwerk,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Merkmale aus (Fig. 2a/2b) und (Fig. 3a/3b), das Aussteifungselement (3) besteht aus einem geschlossenen Bügel, der um die Doppelstäbe (2) außen ab gebogen ist (Fig. 2a/2b), im Bereich der Bögen (T2) verschweißt ist und der an den Berührungsflächen an den Außenseiten des Stabes (1) (Fig. 3a/3b) im Bereich der Bögen (T1) verschweißt ist, durch die Aneinanderreihung mehrerer Aussteifungselemente entsteht ein Fachwerk.

Claims

1. Gitterträger für den Strecken- und Tunnelausbau, bestehend aus drei parallel im Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks bildende Gurtstäbe, die mittels Aussteifungselementen räumlich zueinander fixiert sind, wobei jedes in sich geschlossen ausgebildete Aussteifungselement zwei geneigt zueinander und zu den Gurtstäben verlaufende V-förmige Anordnungen aufweist, und wobei die Aussteifungselemente durch Schweißen mit den Gurtstäben verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Anordnungen zu einen Geviert verbunden sind, daß die beiden Schenkel der V-förmigen Anordnungen durch einen Bogen (T2) und die Schenkelenden der V-förmigen Anordnungen durch Bögen (T1) miteinander verbunden sind, daß die Aussteifungselemente an den Bögen (T2) über dem Gurtstab (1) abgebogen sind und mit den Bögen (T1) an den Gurtstäben (2) außen anliegen, daß die Bögen (T1) des Aussteifungselementes aus der durch die Gurtstäbe (1, 2) vorgegebenen Ebene um den Gurtstab (2) mindestens bis in die Vertikale Einbauebene des Gitterträgers gebogen sind.

2. Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gurtstäben (2) und/oder den Gurtstäben (1, 2) Aussteifungen vorgesehen sind.

3. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte im Innenseitenbereich oder im Innen- und Außenseitenbereich der Bögen (T1) vorgesehen sind.

4. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung zwischen Aussteifungselement (3) und den Gurtstäben (1, 2) im Bereich der Bögen (T1, T2) als Widerstandspreßschweißung, z. B. Punktschweißung, ausgeführt ist.

5. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen (T1, T2) kreisbogenförmig ausgebildet sind.

6. Aussteifungselement für Gitterträger für den Strecken- und Tunnel ausbau, welches drei parallel zueinander verlaufende im Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks bildende Gurtstäbe mit Schweißnähten räumlich zueinander fixiert, wobei jedes in sich geschlossen ausgebildete Aussteifungselement zwei geneigt zueinander und zu den Gurtstäben verlaufende V-förmige Anordnungen aufweist, zur Herstellung eines Gitterträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Anordnungen zu einem Geviert verbunden sind, daß die beiden Schenkel der V-förmigen Anordnung durch einen Bogen (T2) und die Schenkelenden der V- förmigen Anordnungen durch Bögen (T1) miteinander verbunden sind, daß die Aussteifungselemente an den Bögen (T2), die für die Aufnahme des Gurtstabes (1) vorgesehen sind, bis zur Anlage der Bögen (T1) an den Außenseiten je eines der Gurtstäbe (2) abgebogen sind, und daß die Bögen (T1) des Aussteifungselementes aus der durch die Gurtstäbe 1, 2 vorgegebenen Ebene um den Gurtstab (2) gebogen sind.

7. Aussteifungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen (T1, T2) kreisbogenförmig ausgebildet sind.

8. Gitterträger für den Strecken- und Tunnelausbau, bestehend aus drei parallel im Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks bildende Gurtstäbe, die mittels Aussteifungselementen räumlich zueinander fixiert sind, wobei jedes in sich geschlossen ausgebildete Aussteifungselement zwei geneigt zueinander und zu den Gurtstäben verlaufende Dreiecke aufweist, deren Dreiecksspitzen aufeinander gerichtet sind, und wobei die Aussteifungselemente durch Schweißen mit den Gurtstäben verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiecke an den gemeinsamen Schenkelenden offen ausgebildet sind, daß die gegenüberliegenden Schenkel der zueinander geneigten Dreiecke durch parallel zueinander verlaufende Bögen (T1) miteinander verbunden sind, daß die Basis eines jeden Dreiecks durch die Bögen (T2) mit dessen Schenkel verbunden sind, daß die Dreiecke basisseitig an den Bögen (T2) um die Gurtstäbe (2) herumgeführt sind, daß die Bögen (T1) am Gurtstab (1) außen anliegen und aus den durch die Gurtstäbe (1, 2) vorgegebenen Ebenen um den Gurtstab (1) bis zur gegenseitigen Berührung ab gebogen sind.

9. Gitterträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gurtstäben (2) und/oder den Gurtstäben (1, 2) Aussteifungen vorgesehen sind.

10. Gitterträger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte im Innenseitenbereich oder im Innen- und Außenseitenbereich der Bögen (T1, T2) vorgesehen sind.

11. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung zwischen dem Aussteifungselement (3) und den Gurtstäben (1, 2) im Bereich der Bögen (T1, T2) als Widerstandspreßschweißung, z. B. Punktschweißung, ausgeführt ist.

12. Gitterträger nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen (T1, T2) kreisbogenförmig ausgebildet sind.

13. Aussteifungselement für Gitterträger für den Strecken- und Tunnelausbau, welches drei parallel zueinander verlaufende im Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks bildende Gurtstäbe mit Schweißungen räumlich zueinander fixiert, wobei jedes in sich geschlossen ausgebildete Aussteifungselement zwei geneigt zueinander und zu den Gurtstäben verlaufende Dreiecke aufweist, deren Dreiecksspitzen aufeinander gerichtet sind, zur Herstellung eines Gitterträgers nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiecke an den gemeinsamen Schenkelenden offen ausgebildet sind, daß die gegenüberliegenden Schenkel der beiden zueinander geneigten Dreiecke durch parallel zueinander verlaufende Bögen (T1) miteinander verbunden sind, daß die Basis eines jeden Dreiecks durch Bögen (T2) mit dessen Schenkel verbunden ist, daß die Dreiecke basisseitig an den Bögen (T2) für das Herumführen um die Gurtstäbe (2), und die Bögen (T1) zur Anlage an den Außenseiten des Gurtstabes (1) vorgesehen sind, und daß die Bögen (T1) aus dem durch die Gurtstäbe (1, 2) vorgegebenen Ebenen um den Gurtstab (1) bis zur gegenseitigen Berührung abgebogen sind.

14. Aussteifungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen (T1, T2) kreisbogenförmig ausgebildet sind.

15. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1, 2, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Lastfall die Schweißverbindung zwischen den Aussteifungselementen (3) und den Gurtstäben (1, 2) im Bereich der Bögen (T1, T2) abwechselnd aus einer Schweißnahtverbindung oder einer Widerstandspreßschweißung oder kombiniert aus einer Schweißnahtverbindung und einer Widerstandspreßschweißung besteht.