DE2238792A1 - DEVICE FOR CONNECTING PLATE-SHAPED SEGMENTS, IN PARTICULAR TUNNEL LINES - Google Patents
DEVICE FOR CONNECTING PLATE-SHAPED SEGMENTS, IN PARTICULAR TUNNEL LINESInfo
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
- 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
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
- E21D11/083—Methods or devices for joining adjacent concrete segments
Description
Zh 501 Zh 501
KUMAGAI GUMI COMPANY LIMITED Fukui City / JapanKUMAGAI GUMI COMPANY LIMITED Fukui City / Japan
Vorrichtung zum Verbinden plattenförmiger Segmente, insbesondere von TunnelauskleidungenDevice for connecting plate-shaped segments, especially of tunnel linings
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden in einer Ebene liegender plattenförmiger Segmente, insbesondere von Tunnelauskleidungen od.dgl. 'The invention relates to a device for connecting in plate-shaped segments lying on a plane, in particular of tunnel linings or the like. '
Beim Bau von Tunneln, insbesondere im Schildvortrieb hergestellten Tunneln, wird hinter dem in das Erdreich eindringenden Vortriebsschild eine Tunnelauskleidung errichtet. Dies geschieht in der Weise, dass hinter dem Vortriebsschild, nachdem sich dieser eine bestimmte Strecke vorgearbeitet hat, Auskleidungsringe aufgebaut werden, die aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sind. Dieser neu aufgebaute Auskleidungsring wird dann mit der bereits fertiggestellten ortsfesten When building tunnels, especially those produced by shield driving Tunnels, a tunnel lining is built behind the excavation shield penetrating the ground. This is done in such a way that behind the propulsion shield, after it has worked its way up a certain distance, Liner rings are built up from several segments are composed. This newly built liner ring is then fixed in place with the one that has already been completed
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Tunnelauskleidung verbunden. Dies geschah bisher mittels Schraubbolzen·Tunnel lining connected. So far this has been done by means of Screw bolts
Diese bekannte Art und Weise des Verbindens von in einer Ebene liegenden plattenförmigen Segmenten bzw» von Tunnelauskleidungsringen ist ausserordentlich aufwendig und hat auch konstruktionsmässig Nachteile.This known way of connecting in one Plate-shaped segments lying flat or of tunnel lining rings is extremely complex and also has disadvantages in terms of construction.
Um das Verbinden plattenförmiger Segmente der in Betracht kommenden Art wesentlich zu vereinfachen und zu rationalisieren sowie auch um die Kosten der Verbindungsmittel zu senken, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, die Verbindungsvorrichtung in der Weise auszubilden, dass an der einen Stirnseite der Segmente mehrere mit einem kegelförmigen freien Ende versehene Bolzen und an bzw· in der anderen Stirnseite an den den Bolzen gegenüberliegenden Stellen Hülsen mit an ihrem öffnungsseitigen ausseren Ende angeordneten, radial in den Hülseninnenraum ragenden Federzungen befestigt sind, die der Aufnahme der Bolzen an dem benachbarten Segment dienen. Die am ausseren Ende der Hülse anzuordnenden Federzungen können die Zungen einer Ringfeder sein oder an der Hülse befestigte Blattfedern. To connect plate-shaped segments of the into consideration coming type to simplify and streamline significantly as well as to reduce the cost of the fasteners lower, is proposed according to the invention, the connecting device to train in such a way that on one end face of the segments several with a conical Free end provided bolts and on or in the other end face on the opposite of the bolts Make pods with outside on their opening side Arranged at the end, resilient tongues projecting radially into the sleeve interior are attached, which accommodate the bolts serve on the adjacent segment. The one at the outer end The spring tongues to be arranged on the sleeve can be the tongues of an annular spring or leaf springs attached to the sleeve.
Werden derart ausgebildete Segmente gegeneinander bewegt, um sie miteinander zu verbinden, so dringen die an der einen Stirnseite angeordneten Bolzen bei exakter Führung selbsttätig in die in der gegenüberliegenden Stirnseite des benachbarten Segments angeordneten Hülsen ein, wobei sie die in den Hülseninnenraum hineinragenden Federzungen umbiegen· Die Zungen gleiten mit ihren scharfen Kanten auf der Oberfläche der Bolzen entlang und verhindernIf segments formed in this way are moved against one another in order to connect them to one another, the penetrate the one end face arranged bolt with exact guidance automatically into the one in the opposite end face of the adjacent segment arranged sleeves, wherein they protrude into the sleeve interior spring tongues Bending · The sharp edges of the tongues slide along the surface of the bolts and prevent them
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jegliche Rückwärtsbewegung der Bolzen, so dass eine absolut feste Verbindung gewährleistet ist. Vorteilhafterweise sind die Federzungen zweckentsprechend gehärtet und für den Bolzen ist ein entsprechend geeigneter Werkstoff vorgesehen, so dass die Federzungen mit ihren scharfen Kanten ein wenig in die Oberfläche der Bolzen eindringen können, wenn eine entsprechende Kraft auf die Federzungen einwirkt.any backward movement of the bolts, making an absolute fixed connection is guaranteed. Advantageously the spring tongues are appropriately hardened and a suitable material is used for the bolt provided so that the sharp edges of the spring tongues penetrate a little into the surface of the bolts can if a corresponding force acts on the spring tongues.
Die in Betracht kommenden Verbindungselemente, nämlich die Bolzen und die Hülsen, sind, handelt es sich bei den Segmenten um Betonplatten, in die Stirnseiten dieser Betonsegmente eingegossen und fest in diesen verankertj handelt es sich dagegen um aus Stahl bestehende Segmente, so haben diese stirnseitige Flansche, in bzw» an welchen die Verbindungselemente befestigt, insbesondere angeschweisst sind«The connecting elements in question, namely the bolts and the sleeves, are the ones Segments around concrete slabs, poured into the end faces of these concrete segments and firmly anchored in them If, on the other hand, segments are made of steel, then these have end-face flanges in or on which the connecting elements are fastened, in particular welded on "
In den Figuren 1 bis 8 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen dargestellt, welche nachstehend im einzelnen beschrieben sind« Es zeigen:In Figures 1 to 8 of the drawings, the subject of the invention based on two preferred embodiments shown, which are described in detail below «They show:
Fig« 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung zum Verbinden von Betonsegmenten, -platten od.dgl. in einer Ausführungsform,1 shows a longitudinal section through the device according to FIG Invention for connecting concrete segments, slabs or the like. in one embodiment,
Fig» Z' einen Radialschnitt durch die Ringfeder der Vorrichtung gemäss Fig. 1,FIG. Z 'shows a radial section through the annular spring of the device according to FIG. 1,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Ringfeder nach Fig. 2,Fig. 3 is a plan view of the ring spring according to Fig. 2,
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Fig« h einen Schnitt durch die Ringfeder und den Bolzen in vergrössertem Maßstab,Fig « h shows a section through the ring spring and the bolt on an enlarged scale,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Flanschen zu verbindender Stahlplatten im Bereich der Verbindungsbolzen und -hülsen gemäss der Erfindung,5 shows a section through the flanges of steel plates to be connected in the area of the connecting bolts and FIG - sleeves according to the invention,
Fig« 6 einen Längsschnitt durch eine Verbindungshülse in einer weiteren Ausrührungsform gemäss der Erfindung,6 shows a longitudinal section through a connecting sleeve in FIG a further embodiment according to the invention,
Fig« 7 einen Querschnitt durch die Hülse nach Fig. 6,7 shows a cross section through the sleeve according to FIG. 6,
Fig· 8 einen Schnitt durch zwei Betonsegmente beim Verbinden der Segmente miteinander.8 shows a section through two concrete segments when they are connected of the segments with each other.
Die in Fig. 1 nur zu einem Teil dargestellten BetonsegmenteThe concrete segments shown only in part in FIG
1 und 1 * sind miteinander zu verbinden» In das eine Betonsegment 1 sind in der Stirnfläche mehrere Verbindungsbolzen1 and 1 * are to be connected to each other »In one concrete segment 1 there are several connecting bolts in the end face
2 mit ihrem hinteren Ende eingegossen; das vordere, freie Ende 2a des Bolzens 2 ist kegelförmig bzw« konisch ausgebildet und ragt aus der Stirnfläche des Segments 1 heraus»2 cast with its rear end; the front, free end 2a of the bolt 2 is conical or conical and protrudes from the face of segment 1 »
In die Stirnfläche des anderen Betonsegments I1, mit dem eine Verbindung herzustellen ist, sind an den den Bolzen gegenüberliegenden Stellen Hülsen 3 eingegossen, die an ihrem inneren Ende mit einer Bodenplatte a verschlossen und an ihrem vorderen, offenen Ende mit einem Flansch b versehen sind« An diesem Flansch b liegt eine Ringfeder k an, die radial nach innen ragende Federzungen kd aufweist, welche gegen den Innenraum der Hülse 3 etwas umgebogen sind« Der U-förmige Ring 5 spannt den Flansch 3b der Hülse und den peripheren Ring 4c der Ringfeder k zusammen· DerIn the end face of the other concrete segment I 1 , with which a connection is to be made, sleeves 3 are cast at the points opposite the bolts, which are closed at their inner end with a base plate a and provided with a flange b at their front, open end "An annular spring k rests against this flange b, which has spring tongues kd projecting radially inward, which are slightly bent towards the interior of the sleeve 3." The U-shaped ring 5 tensions the flange 3b of the sleeve and the peripheral ring 4c of the annular spring k together · The
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Durchmesser des Kreises, auf dem die Kanten der freien Enden der Ringfederzungen kd liegen, ist kleiner als der Durchmesser des Bolzens 2,The diameter of the circle on which the edges of the free ends of the ring spring tongues kd lie is smaller than the diameter of the bolt 2,
Wenn das eine Segment 1 gegen das zweite Segment 1' bewegt wird, treten die Bolzen 2 durch die Ringfeder k hindurch und in den Innenraum der Hülse 3 ein, wobei die Bolzen 2 die Zungen kd der Ringfedern h umbiegen, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig· k dargestellt ist. Die scharfen Kanten der freien Enden der Federzungen kd greifen an der Oberfläche der Bolzen 2 an und sperren dadurch jegliche Rückwärtsbewegung der Bolzen 2, Liegen einmal die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Segmente 1 und 1 * aneinander an, sind diese durch die Bolzen 2 und die Ringfedern k fest miteinander verbunden.When the one segment 1 is moved against the second segment 1 ', the bolts 2 pass through the annular spring k and into the interior of the sleeve 3, the bolts 2 bending the tongues kd of the annular springs h , as indicated by dashed lines in FIG Fig. K is shown. The sharp edges of the free ends of the spring tongues kd attack the surface of the bolts 2 and thereby block any backward movement of the bolts 2, once the opposite end faces of the segments 1 and 1 * are in contact, these are caused by the bolts 2 and the annular springs k firmly connected to each other.
Fig. 5 zeigt eine weitere Anwendung der Verbindungsvorrichtung gemäss Fig. 1 bis k zum Verbinden von Stahlplattensegmenten 21 und 21', Jedes Stahlplattensegment 21 bzw. 21* ist mit Flanschen 21a bzw. 21 "a versehen, an welchen einerseits Bolzen 2 und andererseits Ringfederhülsen 3 angebracht sind. Die Befestigung der Bolzen 2 und der Hülsen 3 erfolgt vorteilhafterweise durch Anschweisseh derselben an den Flanschen 21a,b21*a der Segmente 21 bzw. 21«.Fig. 5 shows another application of the connecting device according to Fig. 1 to k for connecting steel plate segments 21 and 21 '. Each steel plate segment 21 or 21 * is provided with flanges 21a and 21 "a, on which one hand bolts 2 and the other hand spring sleeves 3. The fastening of the bolts 2 and the sleeves 3 is advantageously carried out by welding them to the flanges 21a, b21 * a of the segments 21 and 21 ″, respectively.
Die Figuren 6 und 7 lassen eine weitere Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung gemäss der Erfindung erkennen. In der Wandung der Hülse 23 befinden sich am ausseren Ende vier Fenster 23b, durch welche vier gegen den Hülseninnenraum abgewinkelte Blattfedern 14 in diesen hineinragen. Die Fenster 23b sin der Hülse 23 sind durch die Blatt-Figures 6 and 7 leave a further embodiment recognize the connecting device according to the invention. In the wall of the sleeve 23 are located at the outer end four windows 23b through which four leaf springs 14 angled towards the sleeve interior protrude into the latter. The windows 23b sin of the sleeve 23 are through the leaf
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federn Ik einspannende Abdeck-ungen 15 verschlossen· Die Hülsen 23 sind in der gleichen Weise in den Betonsegmenten 1 bzw* 1 * eingebettet wie die Hülsen 3 beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig* 1 bis h. springs Ik clamping covers 15 closed · The sleeves 23 are embedded in the concrete segments 1 or * 1 * in the same way as the sleeves 3 in the first embodiment according to Fig . 1 to h.
Um einen neuen, aus einer Anzahl von Segmenten 1 bestehenden Auskleidungsring mit dem letzten bereits errichteten und an seinen Platz verschobenen Auskleidungsring, welcher jeweils aus einer Anzahl von Segmenten 1* besteht, zu verbinden, wird, wie in Fig· 8 gezeigt, unmittelbar bevor der Schild 11 in einem Tunnel um eine bestimmte Länge vorgetrieben wird, der neue Auskleidungsring aus den Segmenten 1 mittels hydraulischer Pressen 12, 13 zurückgedrückt, bis er an dem letzten Ring anliegt* Bei dieser Bewegung treten die Bolzen 2 in die mit Ringfedern k bzw« Blattfedern Ik ausgerüsteten Hülsen 3 bzw» 23 ein und bewirken eine feste Verbindung der Segmente bzw· Auskleidungsringe miteinander·In order to connect a new lining ring consisting of a number of segments 1 to the last lining ring already erected and shifted into place, each lining ring consisting of a number of segments 1 *, as shown in FIG plate is driven in a tunnel by a certain length 11, the new liner ring from the segments 1 by means of hydraulic presses 12, 13 is pushed back until it abuts against the last ring * During this movement, the pins 2 contact the k with annular springs or "leaf springs Ik equipped sleeves 3 or »23 and cause a firm connection of the segments or · lining rings with each other ·
Der Gegenstand der Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Tunnelbauten anwendbar, die im Schildvortriebsverfahren ausgeführt werden, weil es vor allem möglich ist, die Einrichtung zum Vordrücken des Vortriebsschilds zum Andrücken des neu errichteten Auskleidungsrings an die bereits erriohtete Auskleidung zu verwenden· Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Verbindungsvorrichtung ist, dass, sobald die Verbindungsbolzen von den Federzungen der Hülsen erfasst sind, diese festgehalten werden, so dass ein Rückfedern nicht mehr möglich ist. Die Bolzen lassen sich also nur in die mit Federn ausgestatteten Hülsen hineindrücken, aber nicht mehr aus ihnen herausziehen.The subject matter of the invention is particularly advantageous in Tunnels can be used that are carried out using the shield driving method, because it is primarily possible to press the device for pushing the driving shield forward of the newly erected lining ring to be used on the lining that has already been erected A major advantage of the connecting device according to the invention is that as soon as the connecting bolts are caught by the spring tongues of the sleeves, they are held in place, so that spring back is no longer possible. The bolts can only be inserted into those equipped with springs Push in the sleeves, but do not pull them out again.
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Weiterhin ist es aber auch möglich, die erfindungsgemässe Verbindungsvorrichtung nicht nur bei Segmenten von Tunnelauskleidungen anzuwenden, sondern auch bei plattenförmigen Elementen im Tief-, Hoch- und Ingenieurbau,However, it is also possible to use the Connecting device to be used not only for segments of tunnel linings, but also for plate-shaped ones Elements in civil engineering, structural engineering and civil engineering,
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