DE2637738B2 - Steel lining of tunnels for roads, subways and the like - Google Patents
Steel lining of tunnels for roads, subways and the likeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine stählerne Auskleidung von Tunneln für Straßen, U-Bahnen u. dgl., bestehend aus im Abstand voneinander angeordneten Stahlbögen hutförmigen Profilquerschnittes, aus kaltgeformtem Stahlblech und mit in Richtung der Längsachse des Tunnels verlaufenden sowie mit den Stahlbögen verbundenen profilierten Verzugblechen.The invention relates to a steel lining of tunnels for roads, subways and the like. consisting of steel arches arranged at a distance from one another, hat-shaped profile cross-section, made of cold-formed Sheet steel and with extending in the direction of the longitudinal axis of the tunnel as well as with the steel arches connected profiled warping sheets.
In der OE-PS 2 01542 ist eine Abstützung für Gruben-, Tunnel- und Stollenbauten beschrieben, die aus Verzug und Ausbau bestehen, wobei der Verzug mit dem Ausbau formschlüssig verbunden ist. Zwischen einzelnen im Abstand voneinander angeordneten Bogenprofilen verlaufen die Verzugbleche in Richtung der Längsachse des Tunnels und sind mit den Stahlbögen dicht verbunden. Die mit dem Verzug zusammenwirkenden Teile des Ausbaues können von haken- oder doppelhakenförmigen Enden des Verzuges umklammert sein. Die Verzugbleche verlaufen hierbei in einer Ebene zwischen den Stahlbögen, d. h. ihre Längsachsen sind gestreckt und bilden eine Gerade.In the OE-PS 2 01542 is a support for Pit, tunnel and tunnel structures are described that consist of delay and expansion, with the delay with the expansion is positively connected. Between individual spaced apart Curved profiles run the warping plates in the direction of the longitudinal axis of the tunnel and are with the Steel arches tightly connected. The parts of the expansion that cooperate with the delay can from be clasped hook-shaped or double-hooked ends of the delay. The warping plates run in a level between the steel arches, d. H. their longitudinal axes are stretched and form a straight line.
Bei der stählernen Auskleidung von Tunneln sind Stahlbögen bekannt, die einen zum Bogeninneren hin gerichteten offenen Profilquerschnitt aufweisen. Die Bogenprofile weisen als hutförmige Profile mehr oder weniger Trapezform auf, wobei bei dem trapezförmigen Boeenorofil an den Enden der Schenkel — im Querschnitt gesehen — abgebogene Flanken vorgesehen sein können. Die DAS 10 50 714 beschreibt ein Rinnenprofil für den Grubenausbau, bei dem die Flansche des Profils beiderseits nach außen und unten abgerundet zu Seitenflanken umgebogen sind, wobei die Abstände des Scheitels der Bodensicke und der Endkanten der seitlichen Umbiegungen der Flansche von der Schwerlinie im wesentlichen gleich sind. Dabei können die zueinander zugeordneten Schenkel derIn the case of the steel lining of tunnels, steel arches are known that lead to the inside of the arch have directed open profile cross-section. The arched profiles have more or more than hat-shaped profiles less trapezoidal shape, with the trapezoidal Boeenorofil at the ends of the legs - im Cross-section seen - bent flanks can be provided. The DAS 10 50 714 describes a Gutter profile for the pit lining, in which the flanges of the profile on both sides to the outside and below rounded to form side flanks are bent, the distances between the apex of the bottom bead and the End edges of the lateral bends of the flanges from the median line are essentially the same. Included can the mutually associated legs of the
ίο Sicke und die seitlichen Umbiegungen der Flansche parallel zueinander in einem spitzen Winkel zu den Flanschen verlaufen. In der DT-PS 6 82 147 sind für den Grubenausbaurahmen in Ring- oder Bogenform U-förmige Profile beschrieben, deren Seitengurtungen nach der offenen Seite aufeinander zu geneigt sind. Hierbei können die Seitengurtungen mit nach außen gehenden Flanschen versehen sein. Aus der 21eitschrift »Glükkauf«, 1974, Nr. 13, Seile 508, werden für Tunnel- oder Gewölbetragwerke Tiefbau-S-Profilc verwendet, wobei auch Verzugbleche zwischen den Profilen benutzt werden.ίο beading and the side bends of the flanges run parallel to each other at an acute angle to the flanges. In the DT-PS 6 82 147 are for the Pit support frame in ring or arch form U-shaped profiles described, their side straps according to the open side are inclined towards each other. Here, the side straps can also go outwards Be provided with flanges. From the magazine »Glükkauf«, 1974, No. 13, ropes 508, are used for tunnel or vault structures civil engineering S-Profilc, where warping plates can also be used between the profiles.
Bei Tunnelbauten in Gebieten, die im Wirkungsbereich des Bergbaues liegen und in denen mit nach Größe und Art nicht vorausschätzbaren Gebirgseinflüssen gerechnet werden muß, ist insbesondere auf eine elastische Nachgiebigkeit der Auskleidung in Achsrichtung des Tunnels Wert zu legen, damit die im Bergbau noch zulässigen Setzungen der Auskleidungskonstruktion im Tunnelbau die geforderte Erhaltung desWhen building tunnels in areas that are within the scope of mining and in those with size and type unpredictable mountain influences must be expected, is in particular on one elastic resilience of the lining in the axial direction of the tunnel is important, so that in mining allowable subsidence of the lining construction in tunnel construction the required maintenance of the
JO Lichtraumprofils und der Lagetreue der Tunnelröhre nicht gefährden.JO clearance profile and the positional accuracy of the tunnel tube do not endanger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das elastisch-plastische Verhalten der Auskleidung des Tunnels im ganzen, insbesondere in Richtung der Tunnellängsachse, mit einfachen Mitteln zu verbessern und noch günstiger zu gestalten als bisher.The invention is based on the object of the elastic-plastic behavior of the lining of the Tunnels as a whole, especially in the direction of the longitudinal axis of the tunnel, to be improved by simple means and to make it even cheaper than before.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Verzugbleche zwischen den in an sich bekannter Weise zum Tunnelinneren hin offenen Bogenprofile nachThe invention is characterized in that the warping plates between the in a known manner curved profiles open towards the inside of the tunnel
■»ο außen, d. h. zur Tunnelwand hin, in Längsrichtung des
Tunnels dachförmig verlaufend gestaltet und mittels längs der Stirnkante derselben verlaufender Randschenkel
mit den Bogenprofilen verbunden sind.
Durch eine solche Anordnung der Verzugbleche erhält man bei diesen bei größerer Stabilität auch ein
gutes Formänderungsvermögen, insbesondere bei kritischen Längungen und Verkürzungen. Bei dieser
Gestaltung der Auskleidung wirken die Stahlbögen und die mit diesen verbundenen Verzugbleche so hinrei-■ »ο on the outside, ie towards the tunnel wall, designed to run in a roof shape in the longitudinal direction of the tunnel and connected to the arched profiles by means of edge legs running along the front edge of the same.
Such an arrangement of the distortion plates results in a good deformation capacity with greater stability, in particular in the case of critical elongations and shortenings. With this design of the lining, the steel arches and the distortion plates connected to them appear so satisfactory.
5<) chend elastisch-plastisch, daß sie den auftretenden Gebirgseinflüssen durch Formänderungen so weit folgen können, wie dies zur Wahrung des Lichtraumprofiles und der vorgegebenen Lage der Tunnelröhre allenfalls zulässig ist. Die Gesamtstabilität und die5 <) chend elastic-plastic that they the occurring Mountain influences by changes in shape can follow as far as this is necessary to maintain the clearance profile and the given position of the tunnel tube is at most permissible. The overall stability and the
5r> äußersten Formänderungsgrenzen bleiben gewahrt. Es werden praktisch die Voraussetzungen zur Ausbildung von Fließgelenken erfüllt, ohne daß das elastische Gesamtsystem gefährdet wird. Übermäßige Druck· und Zugspannungen können durch die vorgesehene Verformungsmöglichkeit sowohl bei den Verzugblechen in Längsachse des Tunnels als auch bei den Verbindungsstellen zwischen den Verzugblechen und dem Bogenprofil sowie bei dem Bogenprofil selbst in einer Gesamtstabilität nicht beeinträchtigenden Weise abge-5 r > outermost deformation limits are preserved. In practice, the requirements for the formation of plastic hinges are met without endangering the overall elastic system. Excessive compressive and tensile stresses can be avoided by the envisaged possibility of deformation, both in the case of the distortion plates in the longitudinal axis of the tunnel and in the connection points between the distortion plates and the arch profile and in the case of the arch profile itself in a manner that does not impair the overall stability.
·>"> baut werden. Die Gesamtkonstruktion der Auskleidung, d. h. des Hüllkörpers, zeichnet sich ferner durch einen einfachen Aufbau und eine einfache und leicht vorzunehmende Montage aus.·> "> Be built. The overall construction of the lining, d. H. of the enveloping body, is also characterized by a simple structure and a simple and easy assembly to be carried out.
Vorteilhaft weisen die Verzugbleche an den freien Stirnflächen ein winkelförmiges Ringprofil auf, deren zur Tunnellängsachse etwa parallel verlaufender Schenkel mit dem entsprechend verlaufenden Schenkel des huttörmigen Bogenprofils fest verbunden ist. Auf diese Weise erhält man eine unmittelbare Verbindung der Verzugbleche mit dem Bogenprofil.The warping plates advantageously have an angular ring profile on the free end faces legs running approximately parallel to the longitudinal axis of the tunnel with the corresponding leg of the hat-shaped arch profile is firmly connected. In this way one gets an immediate connection of the Warping sheets with the arch profile.
Es ist ferner möglich, die Verzugbleche an den freien Stirnflächen mit einem Hakenprofil zu versehen, das die zur Tunnelwand gerichteten Schenkel des hutförmigen Bogenprofils übergreift und mittels eines zur Tunnelachse etwa parallel verlaufenden Schenkels mit dem entsprechend verlaufenden Schenkel des hutförmigen Bogenprofiles fest verbunden ist. Auch eine solche Verbindung weist bei Wahrung der Haltbarkeit eine ir> entsprechend ausreichende elastische Nachgiebigkeit auf.It is also possible to provide the warping plates on the free end faces with a hook profile that overlaps the legs of the hat-shaped arched profile facing the tunnel wall and is firmly connected to the corresponding leg of the hat-shaped arched profile by means of a leg that runs approximately parallel to the tunnel axis. Also, such a compound has a i r> corresponding sufficient elastic flexibility while maintaining durability.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das hutförrnige Bogenprofil an der offenen Seite durch gewellte, nach innen und/oder nach auße.n gewinkelt 2u verlaufende Profile verstärkt sein. Bei dem aus einer Bodengurtung und Seitengurtungen mit Flanschen bestehenden Profil der DT-PS 6 82 147 ist eine Verstärkung der Profile dadurch vorgesehen, daß zwei Profileisen ineinandergelegt sind, wobei die beiden 2ϊ Profileisen mittels Schraube und Klemmbügel miteinander verbunden gehalten werden können und die Schraube mit einem keilförmig ausgebildeten Kopf in das innere Profil greift. Hierdurch ergibt sich zwar eine Verstärkung des Ausbaues, jedoch wird das elastisch- i« plastische Verhalten des Profils geringer. Bei der vorstehend beschriebenen Verwendung der gewinkelt verlaufenden Profile innerhalb des hutförmigen Bogenprofils wird die elastisch-plastische Wirkung der Gesamtkonstruktion nicht behindert, sondern trotz der Verstärkung zumindest beibehalten bzw. erhöht. Durch die gewinkelt verlaufenden Verstärkungsprofile wird eine gewisse Gegenkraft zu den Formänderungen der dachförmigen v"erzugbleche bei dem Bogenprofil erzeugt, was zu einer Unterstützung des elastisch-plasti- -to sehen Verhaltens des gesamten Hüllkörpers führt.According to a further feature of the invention, the hat-shaped arched profile can through on the open side corrugated, inward and / or outward angled 2u running profiles should be reinforced. In the case of a floor straps and side straps with flanges existing profile of DT-PS 6 82 147 is a reinforcement of the profiles provided that two Profile iron are nested, the two 2ϊ Profile iron can be kept connected to one another by means of screw and clamp and the Screw with a wedge-shaped head engages in the inner profile. This results in a Reinforcement of the expansion, but the elastic plastic behavior of the profile is lower. When using the angled running profiles within the hat-shaped arched profile is the elastic-plastic effect of the Overall construction not hindered, but at least retained or increased despite the reinforcement. By the angled reinforcement profiles will create a certain counterforce to the changes in shape roof-shaped v "erzugbleche produced in the arched profile, what a support of the elastic-plasti- -to see behavior of the entire enveloping body leads.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigtThe invention is explained using the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows
F i g. 1 die Ansicht zweier verschiedenartiger Tunnelquerschnitte in perpektivischer Darstellung. 4F i g. 1 the view of two different tunnel cross-sections in a perspective representation. 4th
F i g. 2 einen Schnitt durch ein Stahlbogenprofil.F i g. 2 a section through a steel arch profile.
Fig.3 bis 5 Ausschnitte aus einem Tunnel-Längsschnitt. 3 to 5 excerpts from a tunnel longitudinal section.
F i g. 6 bis 8 verschiedene Formen der Verzugsbleche.F i g. 6 to 8 different forms of warping sheets.
Fig. 9 bis 13 verschiedene Beispiele von Verstär- so kungsprofilen und deren Befestigungsmöglichkeiten an den Stahlbögen.9 to 13 different examples of reinforcement Kungsprofilen and their attachment options on the steel arches.
Die stählerne Tunnelauskleidung ist aus Stahlbögen 1 und Verzugsblechen 2 gebildet Für die Stuhlbögen 1 wird ein kaltgeformtes hutförmiges Profil 3 verwendet, dessen Boden 4 zum Profilinnern doppelseitig geneigt ist, wobei die Stege 5 zum Boden hin nach innen trapezförmig zulaufen und Abkantungen 6 aufweisen. Ferner können freie Schenkel 7 vorgesehen sein, die mit den angrenzenden, parallel zur Tunnellängsachse gerichteten Abkantungen 6 einen Winkel 8 bilden, der 90° oder kleiner sein kann.The steel tunnel lining is made of steel arches 1 and warping sheets 2 for the chair arches 1 a cold-formed hat-shaped profile 3 is used, the bottom 4 of which is inclined on both sides towards the inside of the profile is, the webs 5 tapering towards the bottom in a trapezoidal shape and have bevels 6. Furthermore, free legs 7 can be provided which, with the adjacent ones, are parallel to the longitudinal axis of the tunnel directed folds 6 form an angle 8 which can be 90 ° or smaller.
Die Verzugsbleche Za , 26, 2c können in Längsrichtung gewellt, z. B. nach den Fig.6 bis 8 sinus-, trapez- oder mäanderförmig ausgebildet sein. Sie sind entsprechend den F i g. 1 und 3 bis 5 zwischen den Stahlbögen 1 in Längsrichtung des Tunneis nach der Tunnelwand zu dachförmig geformt.The warping plates Za , 26, 2c can be corrugated in the longitudinal direction, e.g. B. according to Figures 6 to 8 be sinusoidal, trapezoidal or meander-shaped. They are according to the F i g. 1 and 3 to 5 between the steel arches 1 in the longitudinal direction of the tunnel after the tunnel wall to form a roof.
Entsprechend der F i g. 3 können die Verzugsbleche 2 kopfseitig mit den freien Schenkeln 7 des Bogenprofils 3 verschweißt werden. Andere Verbindungsmöglichkeiten zeigen die Fig.4 und 5. Danach werden die Verzugsbleche 2 zunächst an ein winkelförmiges Ringprofil 9 angeschweißt und dieses dann mit den freien Schenkeln 6 eines nach F i g. 2 abgewandelten Bogenprofils 3a unter Beifügung eines Dichtungsmittels, z. B. eines flachen Dichtungsstreifens 10, angeschraubt. Nach F i g. 5 sind die Verzugsbleche 2 beispielsweise mit einem Hakenprofil 11 verschweißt, das die freien Schenkel 7 des Bogenprofils 3 umfaßt und unter Zwischenschalten einer Dichtung, z. B. eines Dichtung": streifens 10, mit den Abkantungen 6 verschraubt werden kann.According to FIG. 3, the warping sheets 2 can be headed with the free legs 7 of the arched profile 3 be welded. Other connection options are shown in FIGS. 4 and 5. Then the Warp plates 2 first welded to an angular ring profile 9 and then this with the free legs 6 of one according to FIG. 2 modified arched profile 3a with the addition of a sealant, z. B. a flat sealing strip 10, screwed. According to FIG. 5, the warping sheets 2 are, for example, with welded a hook profile 11, which includes the free legs 7 of the arched profile 3 and below Interposition of a seal, e.g. B. a seal ": strip 10, with the bevels 6 can be screwed.
F i g. 9 zeigt ein trapezförmiges Verstärkungsprofil 12, das mit dem freien Schenkel bis an den Boden des Bogenprofils 3 eingeführt und mit diesem durch eine Verschraubung 13 über Anschweißbolzen 14 od. dgl. verbunden ist.F i g. 9 shows a trapezoidal reinforcement profile 12 which, with the free leg, extends to the bottom of the Arched profile 3 introduced and od with this through a screw connection 13 via welding bolts 14. connected is.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen weitere Beispiele von Verstärkungsprofilen 15, 16, 17, 18, die gleichfalls über Anschweißbolzen oder mittels direkter Verschweißung mit den Bogenprofilen 3 verbunden werden können. Die Verstärkungselemente können hutförmig, gewellt, nach innen und/oder nach außen gewinkelt ausgebildet sein.10 to 13 show further examples of reinforcement profiles 15, 16, 17, 18, which also have Welding bolts or direct welding can be connected to the arched profiles 3. the Reinforcement elements can be hat-shaped, corrugated, angled inwards and / or outwards.
Im ganzen ergibt sich, daß die beschriebene stählerne Auskleidung eines Tunnels eine in jeder Richtung erwünschte Elastizität ohne Beeinträchtigung der Gesamtstabilität aufweist und darüber hinaus in jeder erforderlichen Weise die Durchführung örtlich begrenzter Verstärkungen mit geringstem Aufwand erlaubt, sowie zudem absolut dicht gegen Wassereintritt ist. Die zwischen den Bogenprofilen und den Verstärkungselementen gebildeten Hohlräume können durch stabilisierende Materialien, wie z. B. Vergußmassen, Kunststoffhartschaum u. dgl., ausgefüllt sein.All in all, the steel lining of a tunnel described is one in each direction has desired elasticity without compromising overall stability and beyond in each necessary way allows the implementation of locally limited reinforcements with minimal effort, as well as being absolutely tight against the ingress of water. The one between the arch profiles and the reinforcement elements formed cavities can by stabilizing materials, such as. B. casting compounds, rigid plastic foam and the like.
Wenn sich die strukturierte und zudem durch die Bogenprofile unterbrochene Tunnelauskleidung strömungstechnisch für fahrende Züge oder Kraftfahrzeuge ungünstig auswirken sollte, kann die Gesamtkonstruktion durch abnehmbare Bleche oder Platten verkleidet werden, die neben einer Verbesserung des Strömungsverhaltens und des Aussehens gleichzeitig in Verbindung mit zusätzlichen Dämpfungsmitteln eine gewisse Schallabsorption bewirken können.If the structured tunnel lining, which is also interrupted by the arched profiles, changes in terms of flow should have an unfavorable effect on moving trains or motor vehicles, the overall construction can be clad by removable sheets or plates, which in addition to improving the flow behavior and appearance at the same time in connection can cause a certain amount of sound absorption with additional damping means.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |