DE19737535A1 - Pipe connection with seal and pressure-transfer ring - Google Patents

Pipe connection with seal and pressure-transfer ring

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Abstract

The end sides of the pipes (1,2) each have a groove (5) round into which fit elastic elastomeric sealing rings (10) on both sides of which is at least one pressure-transmission ring (8,9). The grooves and the edges (11) of the sealing rings fitting into the grooves are radially wedge, trapezium or cup-shaped.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebs­ rohre oder dergleichen aus Beton oder Stahlbeton, wobei zwischen den Stirn­ seiten benachbarter Rohre zumindest eine Dichtungsanordnung und zumin­ dest ein Druckübertragungsring angeordnet sind. Derartige Rohre oder ver­ gleichbare Bauteile werden in geschlossener Bauweise, d. h. unterirdisch, im Rohrvortrieb eingebaut. Die Rohre können sowohl einen kreisförmigen Quer­ schnitt als auch andere Querschnitte aufweisen, z. B. rechteckige, Maul-, Eiprofil- oder andere Querschnitte.The invention relates to a pipe connection for butted jacking pipes or the like made of concrete or reinforced concrete, being between the forehead sides of adjacent pipes at least one seal arrangement and at least least a pressure transmission ring are arranged. Such pipes or ver Similar components are in a closed design, d. H. underground, in Pipe jacking installed. The tubes can both have a circular cross cut as well as other cross sections, z. B. rectangular, mouth, Egg profile or other cross sections.

Für derartige Rohrverbindungen werden herkömmlich Rohre verwendet, die im Verbindungsbereich eine Muffen-Spitzend-Konstruktion entsprechend DIN 40 32 und 40 35 aufweisen, oder Rohre, die im Verbindungsbereich einen Stahl-Führungsring gemäß ATV-Merkblatt M 151 aufweisen. Sowohl bei einer Muffen-Spitzend-Konstruktion als auch bei Verwendung eines Stahl-Füh­ rungsringes dienen diese Bauteile dazu, sowohl beim Einbau die Führung der Rohre zueinander in der Rohrachse zu gewährleisten und Querkräfte der Rohrverbindung zu übertragen als auch Dichtungen aufzunehmen und dem­ entsprechend die Rohrverbindung abzudichten. Diese Doppelfunktion erfor­ dert stets Kompromißlösungen, weil die Funktionen sich gegenseitig beein­ flussen.For such pipe connections, pipes are conventionally used that in the connection area a socket-pointed construction accordingly DIN 40 32 and 40 35, or pipes in the connection area have a steel guide ring in accordance with ATV leaflet M 151. Both at a sleeve-pointed construction as well as when using a steel guide ring ring, these components serve to guide both during installation to ensure the pipes to each other in the pipe axis and lateral forces of Transfer pipe connection as well as seals and the to seal the pipe connection accordingly. Require this dual function always compromise solutions because the functions mutually affect each other rivers.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrverbindung der eingangs beschriebe­ nen Gattung anzugeben, bei der die für die Abdichtung sowie für die Übertra­ gung von Längskräften und Querkräften wesentlichen Bauteile frei von ge­ genseitiger Beeinflussung angeordnet sind.The object of the invention is to provide a pipe joint as described in the introduction to specify a genus in which the sealing and the transfer of longitudinal and transverse forces essential components free of ge mutual influence are arranged.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stirnseiten der Rohre jeweils eine umlaufende Nut aufweisen, daß ein in beide Nuten eingreifender Dichtungs­ ring vorgesehen ist, daß beidseits des Dichtungsringes zumindest ein Druck­ übertragungsring angeordnet ist und daß im Bereich der Stirnseiten eine Ein­ richtung zur Übertragung von Querkräften angeordnet ist. - Dabei sind alle funktionswesentlichen Bauteile im Bereich der Stirnseiten so angeordnet, daß eine funktionelle Trennung einerseits der Abdichtung und andererseits der Übertragung von Kräften möglich ist. Die umlaufende Nut teilt die Wandung des Rohrs oder dergleichen in zwei Querschnittsbereiche und nimmt den Dichtungsring auf, so daß eine wasserdichte Verbindung der Rohre gewähr­ leistet ist. In jedem der beiden Teilquerschnittsbereiche ist zumindest ein Druckübertragungsring angeordnet. Die Aufteilung des Querschnittes und die Anordnung der Druckübertragungsringe verringern die stirnseitige Beanspru­ chung der zu verbindenden Rohre beim Rohrvortrieb. Theoretische und ver­ suchstechnische Untersuchungen haben gezeigt daß dadurch die sogenann­ ten Spaltzugkräfte in den Rohren nahe der Rohrverbindung maßgeblich reduziert werden. Zusätzlich im Bereich der Stirnseiten angeordnete Einrich­ tungen zur Übertragung von Querkräften können nach den jeweils gegebenen statischen Erfordernissen hinsichtlich Anzahl, Größe und Dimensionierung ausgelegt werden.This object is achieved in that the end faces of the tubes are each one have a circumferential groove that a seal engaging in both grooves ring is provided that on both sides of the sealing ring at least one pressure Transfer ring is arranged and that a in the region of the end faces is arranged for the transmission of transverse forces. - Everyone is there Functionally essential components in the area of the end faces arranged so that  a functional separation on the one hand of the sealing and on the other hand the Transfer of forces is possible. The circumferential groove divides the wall of the pipe or the like in two cross-sectional areas and takes the Sealing ring on, so that a watertight connection of the pipes ensure is accomplished. There is at least one in each of the two partial cross-sectional areas Pressure transmission ring arranged. The division of the cross section and the Arrangement of the pressure transmission rings reduce the frontal stress the pipes to be connected during pipe jacking. Theoretical and ver Search engineering studies have shown that the so-called tensile tensile forces in the pipes near the pipe connection are decisive be reduced. Additional equipment arranged in the area of the end faces The transmission of transverse forces can take place according to the given static requirements with regard to number, size and dimensioning be interpreted.

Für die konstruktive Ausbildung von Nuten und Dichtungsring bestehen meh­ rere Möglichkeiten. Bei einer Ausführung besteht der Dichtungsring aus einem nachgiebig elastischen Material, vorzugsweise aus einem Elastomer. Der Dichtungsring sollte formschlüssig in die beiden Nuten eingreifen. Das kann dadurch erreicht werden, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Nuten und die in die Nuten eingreifenden Ränder des Dichtungsringes einen keilförmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.Meh exist for the constructive design of grooves and sealing ring more opportunities. In one version, the sealing ring consists of a resilient elastic material, preferably made of an elastomer. Of the Sealing ring should engage in a form-fitting manner in the two grooves. That can can be achieved in that viewed in the direction of the pipe longitudinal axis Grooves and the edges of the sealing ring engaging in the grooves have wedge-shaped, trapezoidal or dome-shaped cross-section.

Bei einer anderen Ausführung weisen zumindest die Ränder des Dichtungs­ ringes rechteckige Querschnitte auf, die mit an den Seitenwänden der Nut angeordneten Dichtungsprofilen abdichten. Dabei bleibt die Dichtwirkung auch erhalten, wenn die beiden Rohre sich in Längsrichtung zueinander ver­ schieben. Durch entsprechende Wahl der Steifigkeit des Dichtungsringes kann die Beweglichkeit der Rohrverbindung beeinflußt werden. Dementspre­ chend kann der Dichtungsring aus Metall oder Kunststoff bestehen.In another embodiment, at least the edges of the seal face ring rectangular cross-sections on the side walls of the groove seal the arranged sealing profiles. The sealing effect remains also obtained when the two pipes ver in the longitudinal direction to each other push. By choosing the stiffness of the sealing ring accordingly the mobility of the pipe connection can be influenced. Dementia The sealing ring can consist of metal or plastic.

Auch für die Gestaltung von Einrichtungen zur Obertragung von Querkräften bestehen mehrere Möglichkeiten. So können die Stirnseiten der Rohre jeweils zumindest zwei Aufnahmen für Bolzen aufweisen, die sich bis in die Aufnah­ men des jeweils anderen Rohres erstrecken. Die Ausnehmungen können in­ nenseitig und/oder außenseitig der Nuten angeordnet sein. Bevorzugt wird eine Anordnung bzw. Ausbildung der Ausnehmungen und der Bolzen derart, daß Abwinklungen der Rohre zueinander möglich sind. Das kann dadurch erreicht werden, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Ausneh­ mungen und die in die Ausnehmungen eingreifenden Enden der Bolzen einen keilförmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.Also for the design of facilities for the transfer of shear forces there are several options. So the end faces of the tubes can each Have at least two receptacles for bolts that extend into the receptacle  men of the other pipe. The recesses can be in be arranged on the side and / or outside of the grooves. Is preferred an arrangement or design of the recesses and the bolts in such a way that the tubes can be angled to one another. It can do that achieved that seen in the direction of the longitudinal axis of the pipe and the ends of the bolts engaging in the recesses have wedge-shaped, trapezoidal or dome-shaped cross-section.

Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:In the following, embodiments of the are shown in the drawing Invention explained; show it:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Stirnseite eines Rohres, Fig. 1 is a plan view of an end face of a pipe,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Rohrverbindung, Fig. 2 is a section in direction A by the subject matter according to Fig. 1 in a pipe joint,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Rohrverbindung, Fig. 3 is a section in direction B by the subject matter according to Fig. 1 in a pipe joint,

Fig. 4 eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 2. Fig. 4 shows another embodiment of the article of FIG. 2.

Zu der in der Zeichnung dargestellten Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebsrohre gehören zwei Rohre 1, 2 (Fig. 2, 3) aus Beton oder Stahlbe­ ton mit jeweils identischen Stirnseiten 3 (Fig. 1). Die Rohre 1, 2 können beliebige Querschnitte aufweisen. Die Querschnitte sind nicht auf den in Fig. 1 wiedergegebenen Querschnitt beschränkt. Einsatzbereiche der mit die­ ser Rohrverbindung vorzugsweise im Rohrvortrieb, aber auch in der offenen und halboffenen Bauweise hergestellten Rohrleitung sind die Verwendung als Abwasserkanal oder -leitung, Wasserversorgungsleitung, begehbarer oder nichtbegehbarer Leitungsgang, in welchem ein oder mehrere andere Ver- und Entsorgungsleitungen verlegt sind, Unterführungen für Fußgänger oder ver­ gleichbare Zwecke, andere Ver- oder Entsorgungsleitungen. To the pipe connection shown in the drawing for butt jointed jacking pipes include two pipes 1 , 2 ( Fig. 2, 3) made of concrete or Stahlbe clay, each with identical end faces 3 ( Fig. 1). The tubes 1 , 2 can have any cross sections. The cross sections are not limited to the cross section shown in FIG. 1. Areas of application of the pipeline produced with this pipe connection, preferably in pipe jacking, but also in the open and semi-open construction, are the use as a sewer or pipe, water supply pipe, walkable or non-walkable pipe passage in which one or more other supply and disposal lines are laid, underpasses for pedestrians or similar purposes, other supply or disposal lines.

Die Stirnseiten der beiden Rohre 1, 2 weisen jeweils eine ebene Stoßfläche 4 auf. In der Stoßfläche 4 ist eine umlaufende Nut 5 angeordnet, die die Stoß­ fläche 4 in zwei Teilquerschnitte 6, 7 teilt. Im Bereich jedes Teilquerschnit­ tes 6, 7 ist ein Druckübertragungsring 8 bzw. 9 angeordnet (Fig. 2). Diese Druckübertragungsringe 8, 9 übertragen die beim Rohrvortrieb auftretenden Längskräfte.The end faces of the two tubes 1 , 2 each have a flat butt surface 4 . In the abutting surface 4 , a circumferential groove 5 is arranged, which divides the abutting surface 4 into two partial cross sections 6 , 7 . In the area of each partial cross section 6 , 7 a pressure transmission ring 8 or 9 is arranged ( FIG. 2). These pressure transmission rings 8 , 9 transmit the longitudinal forces that occur during pipe jacking.

In die einander gegenüberliegenden stirnseitigen Nuten 5 der miteinander zu verbindenden Rohre 1, 2 greift formschlüssig ein Dichtungsring 10 ein, der bei der dargestellten Ausführung aus einem Elastomer besteht (Fig. 2). Für den Formschluß sind - in Richtung der Rohrlängsachse gesehen - sowohl die Nuten 5 als auch die in die Nuten eingreifenden Ränder 11 des Dichtungsrin­ ges 10 mit einem bei der dargestellten Ausführung trapezförmigen Quer­ schnitt versehen.A sealing ring 10 , which in the embodiment shown consists of an elastomer, engages in the mutually opposite end grooves 5 of the pipes 1 , 2 to be connected to one another ( FIG. 2). For the positive locking - seen in the direction of the longitudinal axis of the tube - both the grooves 5 and the edges 11 of the sealing ring 10 engaging in the grooves are provided with a trapezoidal cross section in the embodiment shown.

Außerhalb der Nut 5 und bei der dargestellten Ausführung in den Eckberei­ chen des im wesentlichen rechteckigen Rohrquerschnitts befinden sich Auf­ nahmen 12 für Bolzen 13, die sich beidseits in die einander gegenüberlie­ genden Aufnahmen 12 erstrecken (Fig. 3). Diese Bolzen 13 dienen zur Auf­ nahme von Querkräften, die beim Rohrvortrieb auftreten. Damit auch Ab­ winklungen beim Rohrvortrieb zugelassen werden können, weisen die Auf­ nahmen 12 ebenso wie die Enden 14 der Bolzen 13 einen sich konisch ver­ jüngenden Querschnitt auf. Eine andere Variante ist die feste Montage bzw. Integrierung der Bolzen 13 an einem der beiden Rohre und die Anordnung der entsprechenden Aufnahme 12 am anderen Rohr.Outside the groove 5 and in the embodiment shown in the Eckberei surfaces of the substantially rectangular tubular cross-section are located on took 12 for bolts 13 which extend on both sides in the mutually gegenüberlie constricting receptacles 12 (Fig. 3). These bolts 13 are used to take on transverse forces that occur during pipe jacking. So that angles can also be permitted during pipe jacking, the recordings 12 and the ends 14 of the bolts 13 have a conically tapering cross section. Another variant is the fixed assembly or integration of the bolts 13 on one of the two tubes and the arrangement of the corresponding receptacle 12 on the other tube.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 weist der Dichtungsring 10 insgesamt einen rechteckigen Querschnitt auf. Seine Ränder 11 dichten mit Dichtungsprofi­ len 15, die an den Seitenwänden 16 der Nut 5 angeordnet und wie dargestellt mit Rippen 17 in die Seitenwände 16 eingelassen sind.In the embodiment according to FIG. 4, the sealing ring 10 has a rectangular cross section overall. Its edges 11 seal with Dichtungsprofi len 15 , which are arranged on the side walls 16 of the groove 5 and, as shown, are embedded with ribs 17 in the side walls 16 .

Claims (10)

1. Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebsrohre oder dergleichen aus Beton oder Stahlbeton, wobei zwischen den Stirnseiten benachbarter Rohre zumindest eine Dichtungsanordnung und zumindest ein Druckübertragungsring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (3) der Rohre (1, 2) jeweils eine umlaufende Nut (5) aufweisen, daß ein in beide Nuten (5) eingrei­ fender Dichtungsring (10) vorgesehen ist, daß beidseits des Dichtungsringes (10) zumindest ein Druckübertragungsring (8, 9) angeordnet ist und daß im Bereich der Stirnseiten (3) eine Einrichtung zur Übertragung von Querkräften angeordnet ist.1. Pipe connection for butt-jointed jacking pipes or the like made of concrete or reinforced concrete, wherein at least one sealing arrangement and at least one pressure transmission ring are arranged between the end faces of adjacent pipes, characterized in that the end faces ( 3 ) of the pipes ( 1 , 2 ) each have a circumferential groove ( 5 ) have that in both grooves ( 5 ) einrei fender sealing ring ( 10 ) is provided that on both sides of the sealing ring ( 10 ) at least one pressure transmission ring ( 8 , 9 ) is arranged and that in the region of the end faces ( 3 ) a device is arranged for the transmission of transverse forces. 2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (10) aus einem nachgiebig elastischen Material besteht.2. Pipe connection according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 10 ) consists of a resilient elastic material. 3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (10) aus einem Elastomer besteht.3. Pipe connection according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring ( 10 ) consists of an elastomer. 4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtungsring (10) formschlüssig in beide Nuten (5) ein­ greift.4. Pipe connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing ring ( 10 ) positively engages in both grooves ( 5 ). 5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Nuten (5) und die in die Nuten (5) eingreifenden Ränder (11) des Dichtungsringes (10) einen keil­ förmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.5. Pipe connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that seen in the direction of the tube longitudinal axis, the grooves ( 5 ) and in the grooves ( 5 ) engaging edges ( 11 ) of the sealing ring ( 10 ) a wedge-shaped, trapezoidal or have dome-shaped cross-section. 6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest die Ränder des Dichtungsringes (10) rechteckige Querschnitte aufweisen, die mit an den Seitenrändern (16) der Nut (5) angeordne­ ten Dichtungsprofilen (15) abdichten.6. Pipe connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the edges of the sealing ring ( 10 ) have rectangular cross-sections which seal on the side edges ( 16 ) of the groove ( 5 ) angeordne th sealing profiles ( 15 ). 7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnseiten der Rohre (1, 2) jeweils zumindest zwei Auf­ nahmen (12) für Bolzen (13) aufweisen, die sich bis in die Aufnahme (12) des je­ weils anderen Rohres (1, 2) erstrecken oder daß eines der Rohre (1, 2) fest instal­ lierte Bolzen aufweist und das andere Rohr entsprechende Aufnahmen (12).7. Pipe connection according to one of claims 1 to 6, characterized in that the end sides of the tubes (1, 2) each comprise at least two on measures (12) for bolts (13) extending the up into the receptacle (12) each because of another tube ( 1 , 2 ) or that one of the tubes ( 1 , 2 ) has permanently installed bolts and the other tube has corresponding receptacles ( 12 ). 8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmen (12) und/oder ggf. vorhandene fest installierte Bolzen innenseitig und/oder außenseitig der Nuten (5) angeordnet sind.8. Pipe connection according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receptacles ( 12 ) and / or any existing fixed bolts are arranged on the inside and / or outside of the grooves ( 5 ). 9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung bzw. Ausbildung der Aufnahmen (12) und der Bolzen (13) derart, daß eine Abwinklung der Rohre (1, 2) zueinander möglich sind.9. Pipe connection according to one of claims 1 to 8, characterized by an arrangement or design of the receptacles ( 12 ) and the bolt ( 13 ) such that an angling of the tubes ( 1 , 2 ) to each other are possible. 10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Aufnahmen (12) und die in die Aufnahmen (12) eingreifenden Enden (14) der Bolzen (13) einen ko­ nischen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.10. Pipe connection according to one of claims 1 to 9, characterized in that seen in the direction of the pipe longitudinal axis, the receptacles ( 12 ) and the engaging in the receptacles ( 12 ) ends ( 14 ) of the bolts ( 13 ) a ko African, trapezoidal or have dome-shaped cross-section.
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