DE2118034C3 - Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte aus Stahlbetonfertigteilen - Google Patents
Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte aus StahlbetonfertigteilenInfo
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- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte, der aus
einzelnen vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die
entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und deren Ecken vorzugsweise in Form eines
Kreisauschnittes so ausgebildet sind, daß sich die Ausnehmungen benachbarter Stahlbetonfertigteile zu
einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu
seinen Diagonalen symmetrisch angeordneten U-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch
ein in die kreisförmige Ausnehmung eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Schloß
verspannt sind.
Ein Ausbau der vorgenannten Art ist aus der DE-OS 19 10 504 bekannt. Bei diesem Ausbau besteht das die
Spannkräfte erzeugende Schloß aus zwei tellerförmigen Kegelstumpfhälften, von denen eine mit einem zentralen
Gewindeansatz und außerdem mit Durchbrächen versehen ist, deren Form dem Inucnradius der Bügel
angepaßt ist und deren Anzahl mit der Anzahl der Bügel übereinstimmt Diese Schloßhälfte befindet sich in der
Einbaulage auf der Gebirgsseite des Ausbaues und liegt hier mit ihren Durchbrüchen deckungsgleich hinter den
Bügeln der Stahlbetonfertigteile. Zwischen den vier Bügeln ragt der zentrale Gewindeansatz hindurch und
nimmt die mit einer ensprechend bemessenen Bohrung versehene andere Schloßhälfte auf, die mit ihren dem
Querschnitt der Durchbrüche angepaßten Ansätzen durch alle vier Bügelöffnungen hindurch und m die
Durchbrüche der gebirgsseitigen Schloßhälfte eingreift Die Bügel der Stahlbetonfertigteile liegen daher
zwischen den beiden Schloßhälften und werden durch die sich zu den Enden verjüngenden Ansätze einer
Schloßhälfte gegeneinander gezogen, wenn eine Mutter auf den Gewindeansatz aufgeschraubt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zum Verspannen der Stahlbetonfertigteile dienende Schloß
zu vereinfachen, so daß es leichter zu handhaben ist und preisgünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Ausbau der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles austretenden beiden Bügel in zwei zueinander parallelen,
übereinanderliegenden Ebenen liegen und zwischen sich eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung
und dem Bügelzwischenraum angepaßte Büchse aufnehmen, die den in ihrer Bohrung axial verschiebbar
angeordneten Keilen, welche die beiderseitig vor der Büchsenbohrung liegenden Bügelöffnungen durchgrei-
fen und sich in den Bogelwölbungen abstützen, als Widerlager dient
Büchsen, die lediglich aus einzelnen entsprechend bemessenen Rohrabschnitten bestehen, lassen sich als
Massenartikel besonders billig und ohne großen Arbeitsaufwand herstellen. Ebenso sind auch die Keile,
wenn man sie als Gesenkkcile ausbildet, Massenartikel,
die sich infolge ihrer preiswerten Herstellung für den vorgenannten Zweck besonders eignen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine jedem Keil zugeordnete, sich in Richtung
auf das Gebirge radial verbreiternde Stützleiste vorgesehen ist, die den zwischen den beiden Bügeln
eines Stahlbetonfertigteiles bestehenden Zwischenraum überbrückt und den Keil auf seiner der Bügel wölbung
zugewandten Seite abstützt Zweckmäßigerweise ist diese Stützleiste auf ihrer der Bügelwölbung zugewandten
Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungden versehen, die einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden
Bügel entsprechenden Abstand voneinander haben. Diese beiden muldenförmigtii Ausnehmungen
legen die Stützleiste in ihrer Längsrichtung fest und halten sie gegenüber den Reibungskräften, die beim
Eintreiben des Keiles auftreten.
Die Keile können nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch als zylindrische Bolzen ausgebildet
sein, deren Durchmesser größer als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse
und der Bügelwölbung ist und dessen dem Gebirge zugewandte Seite in Richtung auf die Büchsenachse
abgeschrägt ist Auch ein derart ausgebildeter Keil zieht die einzelnen Spannbetonelemente beim Eintreiben
seiner abgeschrägten Stirnseite gegeneinander, wenn sein Durchmesser das entsprechende MaQ hat
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind zur Abdeckung der Verbindungs- und Spannelemente
Stopfen vorgesehen, welche die kreisförmige Ausnehmung abschließen und vorzugsweise mit einer zentrischen
Gewindebohrung ausgestattet sind. Diese Stopfen sorgen für eine völlig glatte Oberfläche der ^0
Tunnelinnenwand, wodurch der erfindungsgemäße Ausbau, wenn der Tunnel beispielsweise als Kanal
benutzt werden soll, auch strömungstechnisch hohen Anforderungen gewachsen ist.
Die Stopfen können aus einem elastischen Material. ^5
vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, so daß sie sich dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung
anpassen und sich in ihr verspannen. Die zentrale Gewindebohrung bietet den Vorteil, daß der Ausbau
nach der Fertigstellung hinterpreßt werden kann oder daß auch zu einem späteren Zeitpunkt notwendige
Injektionen vorgenommen werden können. Außerdem lassen sich durch diese Bohrungen zusätzliche Gebirgsanker
anbringen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das dem Gebirge abgewandte Ende der
zylindrischen Bolzen durch den Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen des Stopfens hindurchgeführt
und der Bolzen jeweils mit einem kegelstumpfförmigen Kopf ausgestattet ist, der in einer entsprechenden
Ausnehmung des Stopfens liegt Durch diese Ausbildung wird der sich infolge seiner Elastizität der kreisförmigen
Ausnehmung anpassende Stopfen in Achsrichtung durch den zylindrischen Bolzen gehalten und außerdem
die Zugänglichkeit dieser als Keile wirkenden Bolzen durch den Stopfen nicht beeinträchtigt
Ordnet man die Stahlbetonfertigteile so an, daß eine ihrer Diagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden
Raumes liegt, so entfällt das Setzen eines besonderen SchluQteiles, Ein solches Schlußteil ist
immer dann erforderlich, wenn die der Ortsbrust zugewandte Kante der Stahlbetonfertigteile parallel zur
Ortsbrust verläuft, da der Zwischenraum, der für das
letzte Ausbauteil eines den Tunnelquerschnitt umschließenden Ausbauringes verfügbar ist, in der Regel nicht
zur Aufnahme eines normalen Stahlbetonfertigteiles ausreicht Verlegt man dagegen die Stahlbetonfertigteile
in der vorgeschlagenen Weise, so ist die der Ortsbrust zugewandte Stirnfläche des jeweils vordersten Ausbauringes
verzahnt Diese Verzahnung bestimmt aber die Lage und den Platz für die einzelnen Stahlbetonfertigteile
des nächsten Ringes und hält somit auch den notwendigen Zwischenraum für das jeweils letzte
Ringteil freu Bei derart angeordneten Ausbauelementen können die aneinanderstoßenden Seitenflächen der
Stahlbetonfertigteile mit Nut und Feder ausgestattet sein, um die Verbindung der Teile u- ineinander noch zu
verbessern. Außerdem ist es möglich, di>
aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile mit einer elastischen Auflage zu versehen, damit diese Flächen
sowohl auf ihrer ganzen Länge als auch auf ihrer ganzen Breite tragen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Stoßstelle der erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteile;
F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht mit abgewandelten Spannelementen;
F i g. 5 den Ausbau in Ansicht gegen den Streckenstoß.
Die Stahlbetonfertigteile, die in dem Ausführungsbeispiel
mit 1 bezeichnet und quadratisch ausgebildet sind, besitzen eine in zwei übereinanderliegenden Ebenen
befindliche Armierung, die aus je zwei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Bügeln 2 besteht.
Beide Bügel 2 der jeweiligen Ebene liegen symmetrisch zu den beiden Diagonalen des Stahlbetonfertigteiles 1
und erstrecken sich über deren ganze Länge. Mit ihren U-förmigen Enden ragen sie in die Ausnehmungen
hinein, die sich an allen vier Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles 1 befinden und die Form eines
Viertelkreises haben. An den Stoßstellen der Fertigteile 1 ergänzen sich diese viertelkreisförmigen Ausnehmungen
daher zu einer vollen kreisförmigen Ausnehmung 3. Da die Stahlbetonfertigteile 1 gekrümmt sind und
gegebenenfalls auch verschiedene Krümmungsradien hafcn, lassen sie sich einem dem Tunnel-, Streckenoder
Schachtquerschnitt angepaßten geschlossenen Ausbauring zusammenfügen. Als Verbiiidungsorgane,
die die einzelnen Ausbauelemente, also die Stahlbetonfertigteile 1, miteinander verspannen, dienen besondere
Schlösser, die in den kreisförmigen Ausnehmungen 3 angeordnet sind. Jedes dieser Schlösser besteht aus
einer Büchse 4, deren Durchmesser auf den Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 3 abgestellt ist und
deren Länge so bemessen ist daß sie sich über den Zwischenraum zwischen den zwei Armierungsebenen
erstreckt Sie zentriert im Bereich der kreisförmigen Ausnehmungen 3 die hier aufeinandertreffenden Stahlbetonteile
1 und nimmt in ihrer Bohrung 5 die aus Keilen 6 bestehenden Spannelemente auf, welche rechtwinklig
zu den beiden Armierungsebenen angeordnet sind und durch die öffnungen 7 der übereinanderliegenden
beiden Bügel 2 der Armierung hindurchgreifen.
In dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 stützen sich die Keile 6, die die übereinanderliegenden
Bügelöffnungen 7 durchgreifen, mit ihrem Rücken an der Wand der Büchsenbohrung S ab und liegen mit ihrer
Brust auf einer Stutzleiste 8 auf. Die Keile 6 verjüngen sich und die Stützleisten 8 verbreitern sich in Richtung
auf das Gebirge 9, so daß die sowohl den Keil 6 als auch die zugehörige Stützleiste 8 umschließenden Bügel 2
beim Eintreiben des Keiles 6 in Richtung zur Büchsenachse verschoben werden. Dadurch pressen
sich die einzelnen Stahlbetonfertigteile 1 gegeneinander bzw. gegen den Büchsenumfang und bilden so einen
völlig starren Verband, der in der Lage ist, den auftretenden Gebirgsdruck aufzunehmen. Muldenförmige
Ausnehmungen 10, die auf der dem Bügel zugewandten Seite in den Stützleisten 8 angeordnet
sind, verhindern, daß sich die Stützleisten beim Eintreiben des Keiles ö unter dem EinriuS der
Reibungskräfte verschieben. jo
Die Keile können auch, wie in den Fig.3 und 4
dargestellt, als zylindrische Bolzen 11 ausgebildet sein. Diese Bolzen haben einen Durchmesser, der größer ist
als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse 4 und der Bügelwölbung; außerdem
besitzen sie an ihrem dem Gebirge 9 zugewandten Ende eine in Richtung auf die Büchsenachse abgeschrägte
Stirnfläche 12. Sie lassen sich daher mit ihrem zugeschärften Ende in die Bügelöffnung 7 einführen und
ziehen beim weiteren Eintreiben die Stahlbetonfertigteile 1 stramm gegen die Büchse 4.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, kann die kreisförmige Ausnehmung 3 durch einen elastischen
Stopfen 13, der aus Gummi, Kunststoff oder irgendeinem anderen elastischen Material besteht, abgeschlossen
sein. Dieser Stopfen 13 ist mit einer durchgehenden zentralen Gewindebohrung 14 ausgestattet, in die
beispielsweise eine Verpreßleitung eingeschraubt werden kann, wenn Injektionen vorgenommen oder der
Ausbau hinterfüllt werden soll. Auch Befestigungsorgane zum Anbringen von Versorgungsleitungen oder zum
Halten von Einbauten oder Führungseinrichtungen lassen sich in diesen Gewindebohrungen 14 anbringen.
Während bei dem Ausbau nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 diese hier nicht dargestellten
Stopfen 13 sich durch ihre Elastizität in der Ausnehmung 3 verspannen und halten, übernehmen in dem
Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 die Bolzen 11 diese Aufgabe. Sie sind dazu mit einem kegelstumpfförmigen
Kopf 15 versehen, der in einer entsprechend geformten Ausnehmung der dem Tunnelraum zugewandien
Fläche des Siupici'i» 13 liegt.
Um die aus den erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteilen 1 zusammengesetzten Ausbauringe ohne ein der
letzten Ringlücke angepaßtes besonderes Fertigteil schließen zu können, empfiehlt es sich, die einzelnen
Stahlbetonfertigteile 1 so anzuordnen, daß eine ihrer beiden Diagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden
Raumes liegt (F i g. 5). Die der Ortsbrust zugewandte Ausbauseite ist dann auf dem ganzen
Strecken- b£,¥. Tunnelumfang so verzahnt, daß jedes Stahlbetonfertigteil 1 des jetzt folgenden Ausbauringes
in eine der Zahnlücken eingreifen und mit den bereits montierten Stahlbetonfertigteilen 1 verspannt werden
kann. Ein besonderes Schlußteil erübrigt sich daher.
Claims (10)
1. Ausbau fur Strecken, Tunnel, Stollen oder
Schächte, der aus einzelnen, vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen
besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und
deren Ecken vorzugsweise in Form eines Kreisausschnittes so ausgebildet sind, daß sich die Ausnehmungen
benachbarter Stahlbetonfertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes
der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu seinen Diagonalen symmetrisch angeordneten
U-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch ein in die kreisförmige Ausnehmung
eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Schloß verspannt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles (1) austretenden beiden
Bügel (2) in zwei zueinander parallelen, übereinanderliegenden
Ebenen liegen und zwischen sich eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung
(3) und dem Bügelzwischenraum angepaßte Büchse (4) aufnehmen, die den in ihrer Bohrung (5)
axial verschiebbar angeordneten Keilen (6, 11), welche die beiderseitig von der Büchsenbohrung
liegenden Bügelöffnungen (7) durchgreifen und sich in den Bügelwölbungen abstützen, als Widerlager
dient
2. Ausbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine jedem Keil (6) zugeordnete, sich in Richtung auf
das Gebirge (9) radial verbreiternde Stützleiste (8), die den zwischen den beiden Bügeln (2) eines
Stahlbetonfertigteiles (1) beste.ienden Zwischenraum
überbrückt und den Keil (6) auf seiner der Bügelwölbung zugewandten Seite abstützt
3. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten (8) auf ihrer der
Bügelwölbung zugewandten Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungen (10) versehen sind, die ^0
einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden Bügel (2) entsprechenden Abstand voneinander
haben.
4. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (11) als zylindrische Bolzen 4S
ausgebildet sind, deren Durchmesser größer als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand
der Büchse (4) und der Bügelwölbung ist und deren dem Gebirge (9) zugewandte Stirnseiten (12) in
Richtung auf die Büchsenachse abgeschrägt sind. y>
5. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen seine Verbindungs- und
Spannelemente (4,6,11) abdeckenden, die kreisförmige
Ausnehmung (3) abschließenden, vorzugsweise mit einer zentrischen Gewindebohrung (14) versehenen
Stopfen (13).
6. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (13) aus einem
elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff, besteht to
7. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Gebirge (9)
abgewandte Ende der zylindrischen Bolzen (U) durch dem Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen
des Stopfens (13) hindurchgeführt und der Bolzen (11) jeweils mit einem kegelstumpfförmigen
Kopf (15) ausgestattet ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stopfens (13) liegt.
8. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Diagonalen der quadratischen oder rechteckigen Stahlbetonfertigteile
(1) parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt
9. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seitenflächen
der Stahlbetonfertigteile (1) mit Nut und Feder ausgestattet sind.
10. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seitenflächen
der Stahlbetonfertigteile (1) eine elastische Auflage tragen.
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DE19712118034 DE2118034C3 (de) | 1971-04-14 | 1971-04-14 | Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte aus Stahlbetonfertigteilen |
Publications (3)
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DE2118034B2 DE2118034B2 (de) | 1977-08-18 |
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ID=5804661
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