DE2056722B

DE2056722B - Welded segment for lining tunnels or the like

Info

Publication number: DE2056722B
Authority: DE
Inventors: Georg Dr.techn. Linz Feder (Österreich)
Original assignee: Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke AG, Linz (Österreich)

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen geschweißten Tübbing zur Auskleidung von Tunnels od. dgl. mit einem zylinderscgmentförniigen. allseits von Flanschen umrandeten Mantel und parallel zur Zylinder- bzw. Tunnelachse verlaufenden, je aus Steg und Gurt bestehenden Versteifungen.The invention relates to a welded segment for lining tunnels or the like a cylindrical segment. on all sides of flanges rimmed jacket and running parallel to the cylinder or tunnel axis, each made of web and belt existing stiffeners.

Die parallel zur Tunnelachse verlaufenden Versteifungen haben im wesentlichen nur die Aufgabe, die wahrend c'.cs Tunnelbaues im Schildvortrieb auftrctcnden hohen Druckbelastungcn aufzunehmen. Bisher werden die Versteifungen an ihren Enden mit Steg und Gurt an den in Umfangsrichtung verlaufenden Flanschen angeschweißt. Dabei ergibt sich ein erhöhter Materialaufwand nicht nur durch das vormehrte Schweißvolumen, sondern auch dadurch, daß die unvermeidbaren Schrumpfungen große Bearbeitungszugaben erfordern. Die durch den vollen Schweißanschluß der Versteifungen an den Umfangsflanschen bewirkte Steifigkeit des Tübbings in Längsrichtung des Tunnels od. dgl. ist zwar für die Aufnahme der Schildvortricbskräftc während des Baues günstig, hat aber Nachteile beim späteren Verhalten der Tunnelauskleidung unter Temperaturschwankungen und Bodensetzungen. Da eine Verkürzung der Gesamtlängc der Tunnelauskleidung durch die Wirkung des Erdkörpers ausgeschlossen ist, ergibt sich nämlii h bei einer thermischen Kontraktion der Einzeltübbings eine entsprechende Dehnung der die Umfangsflansche der Tübbings verbindenden Schrauben und es kommt zu einem die Abdichtung beeinträchtigenden Klaffen der Fugen zwischen den Tübbingringen. Gleiche Erscheinungen treten bei Biegezug unter Bodensetzungen auf.The reinforcements running parallel to the tunnel axis essentially only have the task of during the construction of the tunnel using shield driving to absorb high pressure loads. So far, the stiffeners are at their ends with Web and belt welded to the flanges running in the circumferential direction. This results in an increased Material expenditure not only due to the increased welding volume, but also due to the fact that the unavoidable shrinkage requires large machining allowances. The through the full Welding connection of the stiffeners to the circumferential flanges resulted in rigidity of the tubbing in the longitudinal direction of the tunnel or the like is favorable for the absorption of the shield propulsion forces during construction, but has disadvantages in the later behavior of the tunnel lining under temperature fluctuations and subsidence. There is a shortening of the total length of the tunnel lining by the effect of the earth's body is excluded, it results namely h with a thermal contraction of the individual segments, a corresponding expansion of the circumferential flanges of the tubbing connecting screws and there is an impairment of the seal Gap in the joints between the segment rings. The same phenomena occur with flexural tension under subsidence on.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen geschweißten Tübbing der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der mit verringertem Materialaufwand einfacher hergestellt werden kann und günstigere Verhältnisse für das Verhalten der Tunnelauskleidung bei Temperaturschwankungen und Bodensetzungen bietet.Accordingly, the invention is based on the object of providing a welded segment of the type described at the outset Kind of creating that with reduced material costs can be produced more easily and more favorable conditions for the behavior of the tunnel lining in the event of temperature fluctuations and subsidence offers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gurte der Versteifungen an den quer zu ihnen gerichteten Umfangsflanschen unverschweißr anliegen. Da beim Schildvortrieb lediglich Druckkräfte zu übertragen sind, bedarf es keiner Schweißverbindung zwischen den Versteifungsgurten und den Umfangsflanschen, es genügt vielmehr der Kraftschluß durch das Anliegen der Gurlstirnflächen an den Umfangsflanschen, wobei ein sauberer Sägeschnitt zur Bearbeitung dieser Stirnflächen ausreicht. Es wird beträchtlich an Scliweißvolumen eingespart, die Schrumpfunge,". werden auf ein Mindestmaß herabgesetzt und es ist dadurch auch möglich, die sonst zum Ausgleich der Schrumpfungen erforderlichen Materialzugaben beträchtlich zu verringern. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäüen Ausbildung ist darin zu erblicken, daß die Umfangsflansche die Möglichkeit erhalten, auf die Zugkraft ihrer Verbiisdungsschrauben durch eine gewisse Biegung zu reagieren, was zur Folge hat. daß ein Klaffen der Fugen zwischen den Tübbingnngen bei Temperaturschwankungen und Bodensetzungen nur im radial äußeren Bereich, nicht aber oder zumindest im wesentlich verringerten Ausmaß am radial inn r?n Flanschrana, wo sich die Dichtungen befinden, auftritt.This object is achieved in that the straps of the stiffeners on the transverse to circumferential flanges facing them are not welded. Because with shield driving only pressure forces are to be transferred, there is no need for a welded connection between the stiffening belts and the Circumferential flanges, rather the frictional connection through the contact of the Gurlstirnflächen is sufficient the circumferential flanges, whereby a clean saw cut is sufficient to machine these end faces. A considerable amount of welding volume is saved, and shrinkage is reduced to a minimum and it is thereby also possible to do what is otherwise necessary to compensate for the shrinkage Significantly reduce material allowances. Another advantage of the inventive training is to see that the circumferential flanges are given the opportunity to use the tensile force of their connecting screws to react by a certain bend, which entails. that there is a gap in the joints between the segments in the event of temperature fluctuations and subsidence only in the radially outer area, but not or at least substantially reduced Extent at the radially inner flange, where the seals are located.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weisen die Stege der Versteifungen Durchbrechungen auf. Diese Durchbrechungen können so groß sein, daß die Stege gerade noch imstande sind, ein Knicken der Gurte zu verhindern. Durch die Durchbrechungen werden Schweißspannungen vermieden und es wird darüber hinaus erreicht, daß sich sonst ansammelndes Kondenswasser abfließen kann.In a further embodiment of the invention, the webs of the stiffeners have openings. This Openings can be so large that the webs are just able to buckle the belts impede. Welding stresses are avoided by the breakthroughs and it is over also achieved that otherwise accumulating condensation can drain away.

Erfindungsgemäß können die Gurte der Versteifungen aus einem Werkstoff höherer Festigkeil als der Tübbingmantel bestehen. Die bei einem solchen Werkstoff unvermeidbare verminderte Schweißfähigkeit kann ohne weiteres in Kauf genommen werden, da die Hauptkraftcinleitung ohnehin nur durch Berührung der Gurtstirnflächen mil den Umfangsflanschen crfclet und die Schweißverbindung mit dem Steg lcdidiih zur Knickhaltimg des Gurtes erforderlich ist. Dagegen können die Stege der Versteifungen aus einem leicht schweißbaren Werkstoff bestehen, der eine geringere Festigkeit als jener der Gurte aufweist, da die Stege, vie gesagt, nur die Aufgabe der Knickhaltung der Gurte haben.According to the invention, the straps of the stiffeners made of a material higher than the strength wedge the lining of the segment exist. The inevitable reduced weldability of such a material can be accepted without further ado, since the main power line is only through touch anyway of the belt end faces with the circumferential flanges crfclet and the welded connection with the Web lcdidiih required to hold the belt buckled is. On the other hand, the webs of the stiffeners can consist of an easily weldable material, which has a lower strength than that of the belts, since the webs, as I said, only the task of Have the belts bent.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung beginnt jeweils die Anschlußschweißnaht des Steges der Versteifungen am Umfangsflansch mit Abstand vom Gurt der Versteifungen, wodurch die Umfangsflansche ein besseres Biegevermögen erhalten, wenn von ihren Vcrbindungsschraubcn Zugkräfte ausgeübt werden.According to a further proposal of the invention, the connection weld of the web begins in each case Stiffeners on the circumferential flange at a distance from the belt of the stiffeners, whereby the circumferential flanges obtain better flexibility when tensile forces are exerted by their connecting bolts will.

Erfindungsgemäß weisen schließlich bei Anord-According to the invention, finally, when arranging

2 05*62 05 * 6

pung von zusätzlichen in Umfangsnchtung verlaufenden T-I'örmig profilierten Versteifungen deren Gurte einen linderen Abstand von Tübbingmantel als die Ciurte der zur Zylinder- bzw. Tunnelachse parallelen Versteifungen auf, so daß sich jeweils die Gurte beitier Versteifungen durchlaufend überkreuzen und an diesen Kreuzungsstellen demnach ebenfalls keine Schweißverbindungen erforderlich sind.ping of additional ones running in circumferential direction T-shaped profiled stiffeners and their straps a lesser distance from the segment jacket than the belt that is parallel to the cylinder or tunnel axis Stiffeners on, so that the belts cross each other continuously and at stiffeners these crossing points accordingly also no weld connections are required.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwarIn the drawing, the subject matter of the invention is shown in one embodiment, namely

F i g, 1 einen geschweißten Tübbing in Ansicht von der Konkavseite.F i g, 1 a welded segment in view from the concave side.

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1 undF i g. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 and

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III derFig. 3 is a section along the line III-III of

Fig. 1.Fig. 1.

Der Tübbing besteht aus einem zylindersegmentförmigen Mantel 1 und aus Flanschen 2, 3, die den Mantel 1 allseits umranden. Die Flansche 2 verlaufen 722The segment consists of a segment-shaped cylinder Coat 1 and flanges 2, 3, which border the coat 1 on all sides. The flanges 2 run 722

in Umfangsrichtung, liegen also in zur Zylinder- bzw. Tunnelachse normalen Ebene, wogegen die sogenannten Stoßflansche 3 parallel zur Zylinder- bzw. Tunnelachse gerichtet sind. Zwischen den Umfangsflanschen 2 sind Versteifungen vorgesehen, die je aus einem Gurt 4 und einem Steg 5 bestehen, wobei der Steg 5 mehrere Durchbrechungen 6 aufweist. Die Gurte 4 liegen an den quer zu ihnen gerichteten Umfangsflanschen 2 unverschweißt an, wobei die Anschlußschweißnaht 7 (Fig. 3) der Stege5 an den Umfangsflanschen 2 mit Abstand vom Gurt 4 beginnt. in the circumferential direction, i.e. in the direction of the cylinder or Tunnel axis normal plane, whereas the so-called butt flanges 3 parallel to the cylinder or Tunnel axis are directed. Stiffeners are provided between the circumferential flanges 2, each from a belt 4 and a web 5, the web 5 having several openings 6. the Belts 4 rest unwelded on the circumferential flanges 2 directed transversely to them, the connecting weld seam 7 (Fig. 3) of the webs 5 on the circumferential flanges 2 at a distance from the belt 4 begins.

Der Tübbing ist auch noch mit einer zusätzlichen in Umfangsrichtung verlaufenden, aus einem Gurt 8 und einem Steg 9 bestehenden Versteifung versehen. Wie insbesondere die F i g. 2 und 3 zeigen, weisen die Gurte 4 und 8 der beiden Versteifungen einen verschiedenen Abstand vom Tübbingmantel 1 auf, so daß die Gurte beider Versteifungen einander durchlaufend überkreuzen.The segment is also provided with an additional belt 8 that runs in the circumferential direction and provided a web 9 existing stiffener. As in particular the F i g. 2 and 3 show the Belts 4 and 8 of the two stiffeners have a different distance from the segment jacket 1, see above that the belts of both stiffeners cross each other continuously.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Welded segment for lining tunnels or the like with a cylindrical segment-shaped, jacket bordered on all sides by flanges and running parallel to the cylinder or tunnel axis, each consisting of stiffeners and strap, characterized in that the straps (4) of the stiffeners (4, 5) are not welded to the circumferential flanges (2) directed transversely to them issue.

2. Tubbing according to claim 1, characterized in that the webs (5) of the stiffeners (4, 5) have openings (6).

3. Tubbing according to claim 1 or 2, characterized in that the straps (4) of the stiffeners (4, S) made of a material with a higher strength than the Tübbi:. ;; mantle (1).

4. Tubbing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the webs (5) of the ao Stiffeners (4, 5) consist of an easily weldable material that has a lower strength than that of the belts (4).

5. Tubbing according to one of claims 1 to 4, characterized in that in each case the connection weld seam (7) of the web (5) of the stiffeners (4, 5). Circumferential flange (2) at a distance from the belt (4) of the stiffeners begins.

6. Tubbing according to one of claims i to 5, characterized in that he arrangement of additional in Uinfan. ^ direction running, T-shaped profiled stiffened; (1) as the belts (4) of the stiffeners (4, 5) parallel to the cylinder or tunnel axis have so that the straps of both stiffeners cross continuously.