DE19620290C1 - Profiled walling-member, of Y-section and of solid steel, for tunnels and mine galleries - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Ausbauprofil für den Ausbau von Tunnels und bergbaulichen Strecken mit kreisförmigem oder teilkreisförmigem Auffahrquerschnitt, welcher Ausbau eine gebirgsseitige Tragschale aufweist und eine tunnelröhren seitige bzw. streckenröhrenseitige Tragschale aus Beton aufweisen kann, wobei die gebirgsseitige Tragschale aus am Gebirge anliegenden, nach Maßgabe der Krümmung des Auffahrquerschnittes gekrümmten Vollstahlprofilen und Spritzbeton, in den die Vollstahlprofile eingebettet sind, aufgebaut ist, wobei die Vollstahlprofile Armflansche und einen Stegflansch aufweisen.The invention relates to an expansion profile for the expansion of Tunnels and mining routes with circular or Partial circular driveway cross section, which expansion a mountain-side support shell and a tunnel tubes side or track tube-side support shell made of concrete may have, wherein the mountain-side support shell from Mountains, according to the curvature of the Ramp cross section of curved full steel profiles and Shotcrete in which the full steel profiles are embedded, is built, the full steel profiles arm flanges and have a web flange.
Bei dem aus der Praxis bekannten Ausbau und der beschriebenen Zweckbestimmung sind die Vollstahlprofile I-Profile, U-Profile oder Glockenprofile mit entspre chendem, für die bestimmungsgemäße Anwendung vorteilhaften Flächenträgheitsmoment auch in bezug auf die Orientierung der Vollstahlprofile im Ausbau. Sie liegen mit einem verhältnismäßig breiten Profilrücken am Gebirge an. Daraus resultiert für die Herstellung der gebirgsseitigen Tragschale unter Verwendung von Spritzbeton im Bereich der Vollstahlprofile ein sogenannter Spritzschatten, in dem das Gebirge nicht oder nur unvollständig von dem Spritzbeton bedeckt ist. Die funktionelle Verschmelzung der Vollstahlprofile mit dem Spritzbeton ist wenig ausge prägt. Das beeinträchtigt die Gestaltfestigkeit und die Stabilität der gebirgsseitigen Tragschale.With the expansion known from practice and the Purpose described are the full steel profiles I-profiles, U-profiles or bell profiles with corre sponding appropriate for the intended use advantageous Area moment of inertia also in relation to the orientation the full steel profiles in the expansion. You lie with one relatively wide profile ridges on the mountains. Out of it results in the production of the mountain side Carrier shell using shotcrete in the area of Full steel profiles a so-called splash shadow, in which the mountains not or only partially from that Shotcrete is covered. The functional merger the full steel profiles with the shotcrete is little shapes. This affects the structural strength and the Stability of the support shell on the mountain side.
Allerdings ist es in der Praxis auch bekannt, anstelle der beschriebenen Ausbaubögen aus Stahlprofilen in Form von Vollstahlprofilen andere Ausbaubögen, nämlich Stabgitter bögen, einzusetzen und wie beschrieben in den Spritzbeton einzubetten. Die Stabgitterbögen bestehen aus zwei tunnel röhrenseitig bzw. streckenseitig angeordneten, parallel sowie nach Maßgabe des kreisförmigen oder teilkreisförmi gen Bogens geführten Rundstahlstäben und einem gebirgssei tig angeordneten dritten Rundstahlstab, der zu den beiden anderen parallel geführt ist und mit diesen im Querschnitt des Stabgitterbogens ein gleichschenkliges Dreieck auf spannt. Die Rundstahlstäbe sind durch Querstäbe und Diago nalstäbe in Schweißkonstruktion verbunden. Arbeitet man mit solchen Stabgitterbögen, so können diese als Bewehrung in die gebirgsseitige Spritzbetonschicht integriert wer den. Das Flächenträgheitsmoment sowie die Stabilität der Stabgitterbögen an sich und für sich sind jedoch, bei gleichem Materialeinsatz, geringer als bei den Vollstahl profilen. Die Fertigung der Stabgitterbögen ist aufwendig.However, it is also known in practice instead of described expansion arches made of steel profiles in the form of Full steel profiles other expansion arches, namely bar grids arches, insert and as described in the shotcrete embed. The wire mesh arches consist of two tunnels arranged on the tube or track side, parallel as well as in accordance with the circular or part-circular round steel rods and a mountain egg third round steel bar arranged to the two other is guided in parallel and with these in cross section an isosceles triangle tense. The round steel bars are through cross bars and Diago Rods connected in welded construction. You work with such bars, they can be used as reinforcement who is integrated into the shotcrete layer on the mountain side the. The area moment of inertia and the stability of the Bar grille arches in and of themselves are, however same material use, less than with the full steel profiles. The manufacture of the bar grille arches is complex.
Bekannt ist auch ein Ausbauprofil der eingangs beschriebenen Gattung, daß als Y-Profil mit zwei unterschiedlich breiten Y-Flanschen ausgebildet ist (DE-AS 27 14 620), bei dem der breitere Y-Flansch 2 Armflansche bildet. - Ferner ist ein Vollstahlprofil mit Y-förmigem Querschnitt bekannt (GB-PS 478 442), bei dem die beiden Armflansche im wesentlichen in einer Ebene liegen. - Schließlich ist es auch bekannt, bei Y-Profilen die Enden der Flansche etwas verdickt auszuführen (DE-PS 7 06 933).Also known is an expansion profile of the type described in the introduction that is designed as a Y-profile with two Y-flanges of different widths (DE-AS 27 14 620), in which the wider Y-flange forms 2 arm flanges. - Furthermore, a solid steel profile with a Y-shaped cross section is known (GB-PS 478 442), in which the two arm flanges lie essentially in one plane. - Finally, it is also known to design the ends of the flanges somewhat thickened in Y profiles (DE-PS 7 06 933).
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einem Ausbau des eingangs beschriebenen Aufbaus die Ge staltfestigkeit und die Stabilität zu verbessern, und zwar mit möglichst geringem Materialeinsatz und Aufwand in bezug auf die Fertigung der Stahlprofile.The invention is based on the technical problem an expansion of the structure described above, the Ge Stability and improve stability, namely with as little material and effort as possible relating to the manufacture of steel profiles.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfin dung, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Ausbau für Tunnel und bergbauliche Strecken, daß die Vollstahlprofile einen Y-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, wobei der Y-Stegflansch am Gebirge anliegt und die Y-Armflansche zur Tunnelröhre bzw. zur Streckenröhre weisen, daß die Vollstahlprofile an den Y-Stegflanschen und an den Y-Armflanschen randseitig längs laufende Wülste aufweisen und daß der Y-Stegflansch und die Y-Armflansche zwischen sich einen Winkel von 120° aufspannen.The Erfin teaches to solve this technical problem based on the expansion for Tunnels and mining routes that the full steel profiles have a Y-shaped profile cross section, the Y-flange lies against the mountains and the Y-arm flanges Tunnel tube or to route tube indicate that the Solid steel profiles on the Y-flange and on the Y-arm flanges have longitudinally running beads on the edge and that the Y-flange and the Y-arm flanges between span an angle of 120 °.
Eine andere Lösung des technischen Problems ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vollstahlprofile einen Y-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, wobei der Y-Stegflansch am Gebirge anliegt und die Y-Armflansche zur Tunnelröhre bzw. zur Streckenröhre weisen, daß die Vollstahlprofile an den Y-Stegflanschen und an den Y-Armflanschen randseitig längs laufende Wülste aufweisen und daß die Y-Armflansche zwischen sich einen Winkel von 90° und gegen den Y-Stegflansch einen Winkel von 135° aufweisen. Zweck mäßigerweise sind die längs laufenden Wülste mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestattet.This is another solution to the technical problem characterized in that the solid steel profiles are Y-shaped Have profile cross-section, the Y-flange on Mountains are in contact and the Y-arm flanges to the tunnel tube or to the line tube indicate that the full steel profiles on the Y-bar flanges and on the Y-arm flanges on the edge have longitudinal beads and that the Y-arm flanges an angle of 90 ° between them and against the Y-flange flange have an angle of 135 °. Purpose moderately the longitudinal beads are with one circular cross section.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Vollstahl profile mit Y-förmigem Profilquerschnitt für die Beanspru chungen in dem beschriebenen Ausbau für Tunnel oder Strecken besonders günstige Flächenträgheitsmomente auf weisen, und zwar sowohl in bezug auf die Gestaltfestigkeit als auch in stabilitätsmäßiger Hinsicht. Darüber hinaus kann der Spritzbeton ohne Spritzschatten eingebracht wer den, was die eingangs beschriebenen Mängel bei Verwendung von Vollstahlprofilen anderen Querschnittes vermeidet.The invention is based on the knowledge that solid steel profiles with Y-shaped profile cross-section for stress in the described expansion for tunnels or Stretch particularly favorable moments of inertia point, both in terms of the structural strength as well as in terms of stability. Furthermore the shotcrete can be placed without spray shadow the what the defects described at the beginning of use avoids full steel profiles of different cross-section.
Auch die erfindungsgemäß eingesetzten Vollstahlprofile mit Y-förmigem Querschnitt führen zu einem sehr guten Verbund Vollstahlprofil / Spritzbeton. Das gilt insbesondere für die Ausführungsform mit randseitig längslaufenden Wülsten.The solid steel profiles used according to the invention also Y-shaped cross section lead to a very good bond Full steel profile / shotcrete. This applies in particular to the embodiment with ridges running longitudinally on the edge.
Auf das Flächenträgheitsmoment, die Stabilität und den Verbund kann auch durch den Winkel Einfluß genommen wer den, der zwischen dem Y-Stegflansch und den Y-Armflanschen verwirklicht ist. Die Ausführungsformen können auf einfache Weise walztechnisch hergestellt werden.On the area moment of inertia, the stability and the Compound can also be influenced by the angle the one between the Y-flange and the Y-arm flange is realized. The embodiments can be based on can be produced in a simple manner using rolling technology.
Bei einem erfindungsgemäßen Aufbau werden regelmäßig mehrere Teilbögen der beschriebenen Gestaltung zu einem Ausbaubogen zusammengesetzt. Der Verbund kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Laschen durchgeführt werden. Der Verbund kann auch nachgiebig gestaltet sein, wenn die Laschenverbindung, z. B. über Langlöcher, mit einem ent sprechenden Einschiebefreiheitsgrad eingerichtet wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es, zwischen den Vollstahlpro filen im Ausbau Verzugstäbe und/oder Verzugmatten anzu bringen, die auch als Bewehrung in der Spritzbetonschale dienen.With a structure according to the invention, regular several partial sheets of the described design into one Extension arch assembled. The composite can in itself be carried out in known manner with the aid of tabs. The composite can also be flexible, if the Tab connection, e.g. B. via slots, with an ent speaking degree of freedom of insertion is established. in the The scope of the invention lies between the full steel pro filen in the expansion warp bars and / or warp mats bring that also as reinforcement in the shotcrete shell serve.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one Embodiment representing drawing in more detail explained. They show a schematic representation
Fig. 1 perspektivisch einen Längsschnitt durch einen er findungsgemäßen Ausbau in Form eines Tunnelaus baus, ausschnittsweise, Fig. 1 in perspective a longitudinal section through an inventive he expansion in the form of a Tunnelaus construction, fragmentary,
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch ein Vollstahl profil aus dem Gegenstand der Fig. 1, Fig. 2 in comparison with FIG. 1 greatly enlarged scale a cross section through a solid steel profile, from the object of Fig. 1
Fig. 3 perspektivisch die Enden von zwei Teilbögen mit Y-förmigem Profilquerschnitt und Verbindungs laschen. Fig. 3 perspective tabs the ends of two partial arches with a Y-shaped profile cross section and connection.
Der in den Figuren dargestellte Ausbau 1 ist für Tunnel und bergbauliche Strecken mit kreisförmigem oder teil kreisförmigem Auffahrquerschnitt bestimmt. Der Ausbau 1 besitzt eine gebirgsseitige Tragschale 2, die in Fig. 1 gezeichnet wurde. Zusätzlich könnte eine tunnelröhrensei tige bzw. streckenröhrenseitige Tragschale aus Beton ange ordnet sein, was nicht gezeichnet wurde. Die gebirgsseiti ge Tragschale 2 ist aus am Gebirge 3 anliegenden, nach Maßgabe der Krümmung des Auffahrquerschnittes gekrümmten Vollstahlprofilen 4 und Spritzbeton 5 aufgebaut.The expansion 1 shown in the figures is intended for tunnels and mining routes with circular or partially circular driveway cross-section. The extension 1 has a mountain-side support shell 2 , which was drawn in Fig. 1. In addition, a supporting shell made of concrete on the side of the tunnel tube or on the section tube side could be arranged, which was not drawn. The Gebirgsseiti ge support shell 2 is made of solid steel profiles 4 and shotcrete 5 which rest against the mountains 3 and are curved in accordance with the curvature of the drive-on cross section.
Man erkennt, daß die Vollstahlprofile 4 einen Y-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Y-Stegflansch 6 am Ge birge 3 anliegt und dessen Y-Armflansche 7 zur Tunnelröhre bzw. Streckenröhre 8 weisen.It can be seen that the solid steel profiles 4 have a Y-shaped profile cross section, the Y-flange 6 rests on the Ge mountains 3 and the Y-arm flanges 7 have the tunnel tube or section tube 8 .
Insbesondere aus den Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Vollstahlprofile 4 an dem Y-Stegflansch 6 und an den Y-Armflanschen 7 randseitig längs laufende Wülste 9 aufwei sen. Sie haben im Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt.In particular from FIGS. 2 and 3 it can be seen that the solid steel profiles 4 on the Y-web flange 6 and on the Y-arm flanges 7 have ridges 9 running along the edges. In the exemplary embodiment, they have a circular cross section.
Die Y-Armflansche 7 spannen zwischen sich einen Winkel von etwa 90° und gegen den Stegflansch 6 jeweils einen Winkel von etwa 135° auf. Man könnte aber auch andere Winkel stellungen der Y-Stegflansche 6 verwirklichen.The Y-arm flanges 7 span between them an angle of approximately 90 ° and against the web flange 6 each an angle of approximately 135 °. But you could also realize other angular positions of the Y-flange 6 .
Die Fig. 3 macht deutlich, wie ein Ausbaubogen aus mehre ren Teilbögen 10, 11 aus Vollstahlprofilen 4 mit Y-förmigem Profilquerschnitt aufgebaut werden könnten. Man er kennt an den Wülsten 9 Ausformungen 12, die dazu dienen, den Verbund zwischen den Vollstahlprofilen 4 und dem Spritzbeton 5 zu verbessern. Gleichzeitig wurde angedeu tet, daß die Teilbögen 10, 11 mit Laschen 13 verbunden sind. Die Laschenverbindung kann auch einschubnachgiebig eingerichtet werden, und zwar durch strichpunktiert angedeutete Langlöcher 14, in die Spannschrauben 15 einge schraubt sind, deren Spannung den Einschubwiderstand bestimmt. Fig. 3 makes it clear how an extension sheet from several ren partial arches 10 , 11 from solid steel profiles 4 with a Y-shaped profile cross section could be built. One knows it on the beads 9 formations 12 , which serve to improve the bond between the solid steel profiles 4 and the shotcrete 5 . At the same time it was indicated that the partial sheets 10 , 11 are connected with tabs 13 . The tab connection can also be set up in a flexible manner, namely by means of slotted holes 14 , into which clamping screws 15 are screwed, the tension of which determines the insertion resistance.
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