DE1963493A1 - Prefabricated panel-shaped construction element made of reinforced concrete - Google Patents
Prefabricated panel-shaped construction element made of reinforced concreteInfo
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Description
Jean P. BEMQLD, Walenstadt (Schweiz) Hans Walter Pi1EIFi1ER, Plettenberg-Ohle (Deutschland)Jean P. BEMQLD, Walenstadt (Switzerland) Hans Walter Pi 1 EIFi 1 ER, Plettenberg-Ohle (Germany)
Vorgefertigtes plattenförmigen Bauelement aus armiertem BetonPrefabricated panel-shaped construction element made of reinforced concrete
Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes plattenförmiges Bauelement aus armiertem Beton zum Ausbau von Tunneln sowie zur Verwendung im Hochbau.The invention relates to a prefabricated plate-shaped Construction element made of reinforced concrete for the expansion of tunnels as well for use in building construction.
Beim Betonausbau von Tunneln und Stollen verwendet man Bleche, die gleichzeitig eine verlorene Schalung und die Armierung bilden. Diese Bleche sind mit reihenweise angeordneten, abwechselnd nach beiden Seiten gerichteten Ausbiegungen versehen. Parallel zu den Ausbiegungsreihen sind jeweils nur nach einer Seite ausgewölbte Sicken angeordnet. Durch diese Grestaltung ergeben sich ausgezeichnete statische Eigenschaften für das Blech und ein guter Verband mit der Betonhinterfüllung. Grleichzeitig bewirken die zahlreichen durch das Blech gehenden Öffnungen, daß sich der auf die Innenseite des Ausbaus zur Abdichtung und als Korosionsschutz aufgebrachte Gunit mit der zwischen Blech und 3TeIs befindlichen Betonhinterfüllung fest verbindet. Schließlich lassen sich die einzelnen Bleche bequem dadurch miteinanderWhen lining tunnels and galleries with concrete, metal sheets are used, which at the same time form permanent formwork and reinforcement. These sheets are provided with bends arranged in rows and alternately directed to both sides. Corrugations bulging only on one side are arranged parallel to the rows of bends. This design results in excellent static properties for the sheet metal and a good bond with the concrete backfill. Grleichzeitig cause numerous passing through the plate openings that connects the pressure applied to the inside of the expansion for sealing and Korosionsschutz gunite integral with the plate and located between 3TeIs concrete backfill. Finally, the individual sheets can be conveniently connected to one another
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verbinden, daß sie an den Rändern iibereinandergelegt und mit Hilfe von Riegeln oder Stäben, die man in die durch die Ausbiegungen gebildeten Öffnungen schiebt, aneinander befestigt werden.connect that they are superimposed on the edges and with the help of bars or rods that are pushed into the openings formed by the bends be attached.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorgefertigtes plattenförmiges Bauelement zu schaffen, das sowohl zum Ausbau von Tunneln wie auch zur Verwendung im Ho'chbau geeignet ist, sich schnell in das betreffende Bauwerk einbauen und auf einfache und bequeme Weise mit den Uachbarelementen verbinden läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchThe object of the invention is to provide a prefabricated plate-shaped To create a structural element that is suitable both for building tunnels and for use in high-rise buildings, can be installed quickly in the building in question and connected to the neighboring elements in a simple and convenient manner leaves. This object is achieved according to the invention
• gelöst, daß die Armierung aus einem Blech besteht, das mit ■• solved that the reinforcement consists of a sheet metal with ■
^ in Reihen angeordneten, abwechselnd nach beiden Seiten des Bleches vorstehenden Ausbiegungen versehen ist,.daß das Armierungsblech in der läahe einer Seitenfläche des Bauelements in den Beton eingebettet ist und daß an den zur Richtung der Ausbiegungsreihen parallelen Kanten des Bauelements mindestens eine Ausbiegungsreihe vom Beton unbedeckt ist.^ arranged in rows, alternating to either side of the Sheet is provided with protruding bends, .that the Reinforcement plate in the length of one side surface of the component is embedded in the concrete and that at the edges of the building element parallel to the direction of the rows of deflections at least one row of bends is uncovered by the concrete.
Die an den Kanten freiliegenden Ausbiegungsreihen bieten die Möglichkeit, entweder ein Schalungs- und Armierungsblech unmittelbar anzuschließen, wenn ein vorgefertigtes ^. Element unmittelbar an ein Schalungs- und Armierungsblech - angeschlossen werden soll, oder eine Verbindung zum nächsten vorgefertigten Bauelement herzustellen, wenn hierzu eine Klammer verwendet wird, die aus einem zwei Ausbiegungsreihen breiten Abschnitt des Armierungsbleches besteht, und mit Hilfe von JEtiegeln befestigt wird, die in die von den hintereinanderliegenden Ausbiegungen gebildeten Öffnungen eingesteckt sind.The rows of bends exposed at the edges offer the possibility of either directly connecting a formwork and reinforcement sheet if a prefabricated ^. Is to be connected, or to connect to the next prefabricated component if this a clamp is used, there is a wide from a portion of the two Ausbiegungsreihen Armierungsbleches, and is secured by means of JEtiegeln, the in - element directly to a formwork and reinforcement plate the openings formed by the bends lying one behind the other are inserted.
Das Armierungsblech ist bei gewölbten Bauelementen in der Nähe der konkaven Seitenfläche in den Beton eingebettet.The reinforcement plate is in the case of curved components Embedded in the concrete near the concave side surface.
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Wenn ein Tunnel mit vorgefertigten Bauelementen dieser Art ausgebaut wird, die nach Art von Tübbingen zusammengefügt werden, müssen die Trennfugen zwischen den Bauelementen abgedichtet werden, um aus dem angrenzenden Fels austretendes Wasser vom Tunnel fernzuhalten.When a tunnel is built with prefabricated structural elements of this type, which are put together like segments the joints between the structural elements must be sealed to prevent leakage from the adjacent rock Keep water away from the tunnel.
Eine einfache Möglichkeit der Abdichtung und gleichzeitig eine Isolierung gegen eventuell den Beton angreifendes Wasser besteht darin, daß das Bauelement, außer an der Seitenfläche, an deren Kanten die Ausbiegungsreihen freiliegen, allseitig von einer schweißbaren Kunststoff-Folie umhüllt ist, die mit ihren die freie Seitenfläche umgebenden Kanten zur Herstellung von Schweißverbindungen mit den die benachbarten Bauelemente umhüllenden Folien übersteht.A simple way of sealing and at the same time an insulation against any water attacking the concrete consists in the fact that the construction element, except for the Side surface, on the edges of which the rows of bends are exposed, covered on all sides by a weldable plastic film is encased, with their edges surrounding the free side surface for producing welded connections with the Adjacent structural elements enveloping foils protrudes.
Zweckmäßig ist die Folie an der Innenseite mit widerhakenförmigen Rippen versehen, damit sich bei der Herstellung des Bauelements eine feste Verbindung zwischen Folie und Beton ergibt.The film is expediently barb-shaped on the inside Provided ribs so that a firm connection between the film and the Concrete yields.
Wenn beim Tunnelvortrieb in gebrächem Fels mit einem der Auffahrung entsprechend vorwärtsbewegten Schild gearbeitet wird, der auch aus einzelnen waagerecht liegenden, den noch nicht endgültig ausgebauten Teil des Tunnels sichernden lanzen bestehen kann, muß dafür gesorgt werden, daß das hintere Ende des Schildes bzw. die hintenliegenden Enden der lanzen beim Vorwärtsbewegen die Isolierfolie an den Außen seiten der bereits eingebrachten vorgefertigten Bauelemente nicht beschädigen. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, die die Seitenfläche bedeckende Folie außen mit im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Hippen zu versehen. Diese Rippen werden zweckmäßig bei der Herstellung der Folie angeformt.When driving a tunnel in broken rock with one of the Driveway corresponding to the forward moving shield is worked, which also consists of individual horizontally lying, the still securing part of the tunnel that has not been finally expanded lances can exist, it must be ensured that the rear end of the shield or the rear ends the lances when moving forward the insulating film on the outside of the prefabricated components that have already been introduced do not damage it. For this purpose, the invention proposes that the film covering the side surface with the outside with im To provide cross-section approximately semicircular hips. These ribs are useful in the manufacture of the Molded film.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows:
Pig. ΐ einen Längsschnitt durch ein vorgefertigtes Bauelement,Pig. ΐ a longitudinal section through a prefabricated Component,
Fig. 2 eine Verbindungsstelle zwischen zwei aneinandergrenzenden Bauelementen in Seitenansicht undFIG. 2 shows a connection point between two adjacent components in FIG Side view and
Pig. 3 einen Schnitt durch Pig. 2 auf der Linie IH-III.Pig. 3 a section through Pig. 2 on the IH-III line.
In Pig. 1 ist mit 1 ein vorgefertigtes Bauelement "bezeichnet, das für den Ausbau eines· Tunnels bestimmt ist. Das Bauelement 1 bildet eine rechteckige, ggflls. dem Querschnitt des !Tunnels entsprechend gewölbte segmentartige Platte. Die Platte besteht aus armiertem Beton. Als Armierung wird ein besonders gestaltetes Blech 2 verwendet, das in der Nähe einer Seitenfläche 3 in den Beton eingebettet ist. Wenn es sich um eine für den Tunnelausbau bestimmte gewölbte Platte handelt, liegt die Armierung 2 an der dem Tunnel zugewandten, konkav gewölbten Innenseite. \ , . 'In Pig. 1 is denoted by 1 a prefabricated component ", which is intended for the construction of a tunnel. The component 1 forms a rectangular, if necessary. the cross-section of the! tunnel correspondingly curved segment-like plate. The plate is made of reinforced concrete. A specially designed sheet metal 2 is used, which is embedded in the vicinity of a side surface 3 in the concrete. If it If it is a curved plate intended for the tunnel lining, the reinforcement 2 is on the one facing the tunnel, concave inside. \,. '
Das Armierungsblech ist mit in Reihen angeordneten Ausbiegungen versehen, die abwechselnd nach den beiden Seiten des Bleches 2 vorgewölbt sind. Die zur Mitte des Bauelements 1 hin vorgewölbten Ausbiegungen sind mit 2a, die zur Seitenfläche 3 hin vorgewölbten Ausbiegungen mit 2b bezeichnet. Durch die innerhalb jeder Reihe hintereinanderliegenden, abwechselnd nach den beiden Seiten des Armierungsbleches vorspringenden Ausbiegungen 2a, 2b bilden sich in Längsrichtung der Reihen durchgehende Öffnungen, die gleichzeitigThe reinforcement plate has bends arranged in rows provided, which are bulged alternately to the two sides of the plate 2. The one to the middle of the component 1 bulges are denoted by 2a, the bulges bulging toward the side surface 3 are denoted by 2b. Through the one behind the other within each row, alternately to the two sides of the reinforcement sheet protruding bends 2a, 2b form in the longitudinal direction of the rows through openings, which at the same time
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mit dem umgebenden Beton Verbindung haben. Zwischen je zwei Ausbiegungsreihen befindet sich eine im Querschnitt etwa V-förmige Sicke 2c, Alle Sicken sind bei-dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Seitenfläche 3 des Bauelements 1 gerichtet.have connection with the surrounding concrete. Between ever two rows of bends there is a bead 2c with an approximately V-shaped cross-section. All beads are shown in the case of the one shown Embodiment directed towards the side surface 3 of the component 1.
An den Kanten, an denen die Schmalseiten 4a und 4b mit der Seitenfläche 3 des Elements zusammenstoßen, ist jeweils das Armierungsblech 2 in der Breite einer Ausbiegungsreihe 21 bzw. 2" von Beton freigelassen. Diese freiliegenden Ausbiegungsreihen dienen, wie später noch erläutert wird, zur Verbindung mit den benachbarten Elementen. Bei der Herstellung des Bauelements wird an der Innenseite der freizulassenden Ausbiegungsreihen 21, 2" ein Blechstreifen befestigt oder ein Streifen aus Plastikmaterial aufgeklebt.At the edges where the narrow sides 4a and 4b collide with the side surface 3 of the element, the reinforcement sheet 2 is left free of concrete in the width of a row of deflections 2 1 or 2 ". These exposed rows of deflections serve, as will be explained later, for connection to the neighboring elements. During the production of the component, a sheet metal strip is attached to the inside of the bend rows 2 1 , 2 "to be left free or a strip of plastic material is glued on.
Das Bauelement 1 ist mit einer weiteren Armierung aus Baustahlgewebe 6 versehen, das in der Nähe der dem Gestein zugewandten Seitenfläche im Beton angeordnet ist,, Zwischen dem Baustahlgewebe 6 und dem Armierungsblech 2 sind bügeiförmige Verbindungen 5 vorgesehen. . The component 1 is reinforced with a further reinforcement made of structural steel fabric 6 provided, which is arranged in the vicinity of the side face facing the rock in the concrete, between the structural steel fabric 6 and the reinforcement plate 2 are provided with bow-shaped connections 5. .
Damit die Bauelemente 2 beim Vor- oder Zusammenbau miteinander fluchten, ist jeweils an der einen Schmalseite 4a ein Rücksprung 4c und an der gegenüberliegenden Schmalseite 4b ein entsprechender Vorsprung 4d angebracht.So that the components 2 are in alignment with one another during pre-assembly or assembly, there is in each case on one narrow side 4a a recess 4c and a corresponding projection 4d attached to the opposite narrow side 4b.
Das Bauelement 2 ist mit Ausnahme der Seitenfläche 3 allseitig von einer Kunststoff-Folie umhüllt, die zur Isolierung dient und die bei der Herstellung des Elements auf den Außenflächen einbetoniert wird. Eine feste Verankerung der Folie im Beton ergibt sich durch widerhakenähnliche Vorsprünge 16 an der Folieninnenseite. Diese Vorsprünge werden bei der Herstellung der Folie an diese angeformt»The component 2, with the exception of the side surface 3, is encased on all sides by a plastic film which is used for insulation serves and which is concreted in during the manufacture of the element on the outer surfaces. A firm anchor the foil in the concrete results from barb-like Projections 16 on the inside of the film. These protrusions are molded onto the film during manufacture »
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Der die Seitenfläche 7 bedeckende Teil der S1OUe ist mit 8 bezeichnet. Die Schmalseiten 4a und 4b sind von Folienflachen 8a und 8b bedeckt. Diese Folienflächen sind über die innenliegenden Kanten der Schmalseiten 4a und 4b hinaus verlängert, so daß sich streifenförmige, frei überstehende Ränder 8c und 8d ergeben.The part of the S 1 OUe that covers the side surface 7 is denoted by 8. The narrow sides 4a and 4b are covered by foil surfaces 8a and 8b. These film surfaces are extended beyond the inner edges of the narrow sides 4a and 4b, so that strip-shaped, freely protruding edges 8c and 8d result.
In gleicher Weise ist auch die Ober- und Unterfläche 9 (Fig. 2 und 3) des Elements mit Folie 9a belegt, wobei auch diese Folienstücke über die Seitenflächen 3 mit einem Rand 9b überstehen.In the same way, the upper and lower surfaces 9 (FIGS. 2 and 3) of the element are covered with film 9a, with also these pieces of film over the side surfaces 3 with a Edge 9b protrude.
Wenn die Bauelemente beim Einbau aneinander und aufeinander gelegt werden, liegen diese Folienränder 8c, 8d bzw. 9b in den waagerechten und senkrechten Fugen paarweise nebeneinander. Durch Verschweißen der zueinander benachbarten Elementen, z.B. 1, 1f in Fig. 1, gehörenden Folienränder 8c und 8d wird ein wasserdichter Abschluß der senkrechten Fuge zwischen den Schmalseiten 4a und 4b hergestellt. In. entsprechender Weise werden die Folienränder 9b entlang den waagerechten Fugen verschweißt. Gleichzeitig ergibt sich eine Isolation, die an den Außenseiten 7 aller Bau-, elemente wirksam ist. .If the components are placed next to each other and on top of each other during installation, these foil edges 8c, 8d and 9b lie next to each other in pairs in the horizontal and vertical joints. By welding the mutually adjacent elements, for example 1, 1 belonging film edges f in Fig. 1, 8c and 8d a water-tight seal the vertical gap between the narrow sides 4a and 4b is produced. In. in a corresponding manner, the foil edges 9b are welded along the horizontal joints. At the same time there is an insulation that is effective on the outer sides 7 of all components. .
Mit den Schmalseiten 4a und 4b (Fig. 1) aneinanderliegende Bauelemente 1, 11 werden nach Herstellung der Schweißnaht.,^; zwischen den Folienrändern 8c und 8d mit -JiIIf e einer,-El^ammer, 10 miteinander verbunden. Die Klammer 10 besteht aus. einem ·- Abschnitt des Armierungsbleches 2 und hat, entsprechend den ν von Beton unbedeckten Ausbiegungsreihen 2! und 2", .eine;;;1 se\ Breite von zwei Ausbiegungsreihen. Die Klammer 10 wird, bezogen auf Fig. 2, mit ihren nach hinten gerichteten Ausbiegungen 2a auf die entsprechend nach hinten gewölbten Ausbiegungen 2a der freiliegenden Reihen 2' und 2" aufge-With the narrow sides 4a and 4b (Fig. 1) adjacent components 1, 1 1 are after production of the weld., ^; between the foil edges 8c and 8d with -JiIIf e einer, -El ^ ammer, 10 connected to one another. The bracket 10 consists of. a · - section of the reinforcement sheet 2 and, corresponding to the ν of concrete uncovered bend rows 2 ! and 2 ", .eine ;;; 1 se \ width of two rows of bends. Referring to FIG "up-
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legt. Dadurch liegen auch die Ausbiegungen 2b der Klammer an den entsprechenden Ausbiegungen der Armierungsbleche in den von Beton freien Reihen an. .lays. As a result, the bends 2b of the clamp are also located at the corresponding bends in the reinforcement plates in the rows free of concrete. .
In die durch die Ausbiegungen hindurchführenden Längsöffnungen werden nunmehr gemäß !Pig. 2 und 3 Riegel 1 2 eingeschoben. Damit sind die Bauelemente 1 und 1' verbunden. Damit die Riegel 12 eingesteckt werden können, sind in den von Beton freien Ausbiegungsreihen 2f und 2" bei 11 jeweils einige nach vorn gerichtete Ausbiegungen 12b fortgelassen. Die Verbindungsstelle kann mit Beton soweit ausgefüllt werden, daß sich eine durchgehende ebene Seitenfläche 3 ä According to! Pig. 2 and 3 latches 1 2 pushed in. The components 1 and 1 'are thus connected. So that the bolts 12 can be inserted, a few forward bends 12b are left out of the concrete-free bend rows 2 f and 2 ″ at 11. The connection point can be filled with concrete to such an extent that a continuous flat side surface 3 ä
ergibt.results.
Wenn in gebrächem Gebirge der vor dem endgültigen Ausbau befindliche Tunnelabschnitt durch einen Vortriebsschild oder durch den Tunnelquerschnitt umgebende waagerecht liegende, einzeln vorschiebbare Lanzen gesichert wird, liegt das hintere Ende 14 des Schildes bzw. der Lanzen an der Seitenfläche 7 der Bauelemente an. Damit beim Vorrücken des Schildes bzw. der Lanzen die "Folie 8 nicht beschädigt wird, Bind auf der die Fläche 7 des Bauelements bedeckenden Eolie im Querschnitt halbkreisförmige Rippen 13 angeordnet, die bei der Herstellung der Folie angeformt werden. 'If the tunnel section, which is before the final expansion, is covered by an excavation shield in the ruined mountains or horizontally surrounding the tunnel cross-section lying, individually pushable lances is secured, the rear end 14 of the shield or the lances is on the side surface 7 of the components. So that when the shield or the lances advance, the "foil 8" does not is damaged, bind on the surface 7 of the component covering ribs 13 semicircular in cross-section arranged, which are formed during the production of the film. '
Das erfindungsgemäße Bauelement kann für den Tunnelausbau als gebogenes Segment mit jedem gewünschten Radius hergestellt werden. Beim Einsatz im Hochbau, z.B. als ebenes plattenförmiges Element, sind die Rippen 13 nicht erforderlich. The component according to the invention can be used for tunnel construction can be made as a curved segment with any desired radius. When used in building construction, e.g. as a level plate-shaped element, the ribs 13 are not required.
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