DE2815846A1

DE2815846A1 - Verstellbare stahlschalung, vorzugsweise fuer den stollen- und tunnelbau

Info

Publication number: DE2815846A1
Application number: DE19782815846
Authority: DE
Inventors: Rudolf Meier
Original assignee: BERNOLD AG
Current assignee: BERNOLD AG
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB2018874B; DE2815846C2; FR2422817A1; FR2422817B3; GB2018874A; IT7967502A0

Description

Verstellbare Stablschalung, vorzugsweise für den Stollen- und Tunnelbau

Die Erfindung bezieht sich auf eine verstellbare Stahlschalung, vorzugsweise für den Stollen- und Tunnelbau sowie Strecken und Querschläge im Bergbau, mit zwei durch ein verstellbares Verbindungselement miteinander verbundenen Bogensegmenten, die eine Schalungsfläche veränderbaren Durchmessers bilden.

Eine bekannte verstellbare Stahlschalung dieser Art ist z.B. aus der DE-PS 838 735 bekannt. Die bekannte Schalung weist zivei Kreisbogensegmente auf, die eine Schalungsflache veränder

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"baren Durchmessers bilden. Die Kreisbogensegmente sind an einer Stoßstelle überlappend aufeinandergelegt. Im Bereich der Stoßstelle sind an den Bogensegmenten radial abstehende Lagerungen vorgesehen. Als Verbindungselement dienen von den Lagerungen aufgenommene Spannschlösser. Durch entsprechende Einstellung der Spannschlösser läßt sich der Grad der Überlappung und somit der Durchmesser der Schalung verändern. Durch diese Art der "Verbindung entsteht ein bewegliches Mehrgelenksystem, welches für hohe Beanspruchungen ungeeignet ist. Die Konstruktion läßt nur geringe "Veränderungen des Durchmessers zu. Insbesondere beim Tunnelbau (Streckenquerschnitt der Normstrecke 21 qm) ist es jedoch erforderlich, auch größeren Durchmesserveränderungen gerecht zu werden; gleichzeitig soll die Schalungskonstruktion jedoch einfach aufgebaut und leicht zu handhaben sein, damit die gesamte Schalung schnell an eine andere Stelle verschoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stahlschalung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine einfache und stabile Konstruktion aufweist und deren Durchmesser mühelos auf einen vorgegebenen Durchmesser einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein auf den jeweils benachbarten, beabstandeten Enden der Bogensegmente aufliegendes Überbrückungssegment vorgesehen ist, welches tunnelseitig eine etwa zur Tunnellängsachse gerichtete Führungsvorrichtung aufweist, die mit einer Spanneinrichtung zum Anpressen des Üb erbrückungssegments an die Bogensegmente versehen ist.

Bei dieser Stahlschalung schließt das Überbrückungselement stets den durch zwei benachbarte Bogensegmente freigelassenen Bereich. Werden beispielsweise die Bogensegnente - z.B. durch Verkürzen des Verbindungselementes - auf einen kleineren Durchmesser zusammengeführt, so bewirkt die Spannvorrichtung, daß

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das Überbrückungssegment automatisch nachgeführt wird- Durch die Führungsvorrichtung wird das Überbrückungssegment stets in einer bestimmten Lage auf den Bogensegmenten gehalten. Ist z.B. ein Tunnelabschnitt fertiggestellt, so werden die Bogensegmente etwas nach innen bewegt, und die Schalung kann an eine andere Stelle gebracht werden. Liegt in dem entsprechenden zu verschalenden Abschnitt des Tunnels eine Solsenkung vor, so muß der Durchmesser der Schalung entsprechend größer gemacht werden. Bei der erfindungsgemäßen Stahlschalung braucht lediglich das Verbindungselement so weit ausgefahren zu werden, bis die Einstellung der Schalung dem erforderlichen Lichtraumprofil entspricht.

In einer besonders günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Führungsvorrichtung eine mit den Bogensegmenten drehbar und quer verschiebbar verbundene Führungslagerung umfaßt, an der mindestens eine mit dem Überbrückungssegment verbundene, auf die Tunnellängsachse gerichtete Führungsstange gelagert ist. Diese Konstruktion gewährleistet, daß sich das Überbrückungssegment stets in der gewünschten Lage befindet und daß die Lage bzw. Neigung der Bogensegmente die Winkelstellung der Führungsvorrichtung bezüglich des Überbrückungssegments nicht beeinflußt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß an den äußeren Kanten des Überbrückungssegmentes und der Bogensegmente Dichtungsprofile vorgesehen sind. Diese Dichtungsprofile gewährleisten, daß der hinterfüllte Mörtel oder Beton in den Überlappungsbereichen nicht austreten kann. Die Dichtungsprofile an den Außenkanten des Überbrückung ssegmentes verhindern, daß Hinterfüllmasse zwischen die überlappten Elemente gelangt, wodurch die Funktionsweise der Vorrichtung möglicherweise beeinträchtigt würde.

Im folgenden wird ein Ausfliarungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Er zeilen:

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Pig. 1 eine Seitenansicht einer Schalung in einer Normstrecke,

Fig.-2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II eines einzelnen S chalungs elemente s,

Pig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Schalung im Transportzustand,

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Schalung in einer Strecke mit einer einseitigen Konvergenz im Kämpfer der rechten Seite sowie einer Solsenkung im selben Bereich,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A gem. Fig. 1,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts B gem. Fig. 2, und

Fig. 7 eine vereinfachte Schnittansicht entlang der Linie VII-VII gem. Fig. 1.

Die Hauptbestandteile der in Fig. Λ dargestellten Stahlschalung sind zwei seitlich der Strecke angeordnete Bogensegmente 1 und 2, ein auf den oberen Enden der Bogensegmente aufliegendes Scheitel- oder Überbrückungssegnient 3₅eine mit letzterem in Verbindung stehende Führungsvorrichtung M- und eine an die Bogensegmente 1 und 2 angelenkte Teleskopverbindung 5· Die Bogensegmente 1 und 2 stehen auf Basisrohren 6 und 7 und sind durch Stützen 8 und 9 auf der Sohle abgestützt.

Die Bogensegmente 1 und 2 sind im wesentlichen identisch ausgebildet. Wie aus FLg. 2 hervorgeht, ist das 3ogenseg:nent bezüglich seiner vertikalen Längsachse symmetrisch konstruiert.

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Ein Stahlblech 10 wird durch aus Profilträgern bestehenden Eippen 11 und 12 verstärkt. Zu Transportzwecken können das Stahlblech 10 und die Rippen 11 und 12 mehrteilig ausgebildet sein. Beim Einsatz der Bogensegmente werden die Teile dann mittels Laschen 13 verbunden. Eine Querstrebe 14 verbindet die Rippen 11 und 12 und trägt ein Gelenk zum Anlenken der Teleskopverbindung 5· An den Längsseiten des Stahlblechs 10 sind Flachstahlflansche 15 und 16 vorgesehen. Letztere dienen einmal zur Randverstärkung und werden darüberhinaus zum Verbinden mehrerer nebeneinander angeordneter Bogensegmente verwendet, indem auf die benachbarten Plansche zweier Bogenelemente eine Klemme 17 aufgesetzt wird (sh. Pig. 7)· Am oberen Ende der Rippen 11 und 12 sind Lagerträger 18 befestigt, in denen die Führungsvorrichtung 4 gelagert ist.

Das Scheitelsegment 3 weist Rippen 19 auf, welche 'ein Schalungsblech 20 verstärken.Die beiden über die Rippen 19 in Längsrichtung hinausragenden Enden des Schalungsblechs 20 überlappen die Stahlbleche 10 der Bogensegmente 1 und 2. Das Maß der Überlappung hängt von der Neigung der Bogensegmente ab. Um eine geschlossene Schalungshaut zu erhalten, sind an den Kanten des Schalungsblechs 20 Dichtungsprofile 21 angebracht. Diese Dichtungsprofile verhindern, daß Füllmasse in den durch die Bleche 10 und 20 gebildeten Schlitz gelangt. Zusätzlich sind am oberen Ende der Bogensegmente noch Dichtungsprofile 22 vorgesehen. An dem Scheitelsegment 3 sind insgesamt vier Führungsstangen 23 befestigt, die zueinander parallel verlaufen und im wesentlichen auf die Tunnellängsachse gerichtet sind.

Die Führungsstangen 23 sind in aus Profilelementen bestehenden Haltestangen 24 gelagert. Die Haltestangen wiederum sind durch Querstreben 25 miteinander verbunden. An beiden Enden der parallel zueinander verlaufenden Haltestangen 24 sind Ver-

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bindungsrundstähle 26 angeschweißt. Diese sind in Kugelgelenken 27 gelagert, die wiederum von Lagerblöcken 28 aufgenommen werden, welche an den Lagerträgern 18 befestigt sind. In den Kugelgelenken sind die Verbindungsrundstähle 26 in Längsrichtung bis zu Anschlägen 29 und 30 verschiebbar. Die Anschläge sind so angeordnet, daß der äußere Anschlag 29 mit dem Lagerblock 28 in Eingriff kommt, wenn das Blech 20 des Scheitelsegments 3 gerade noch auf den Bogensegmenten aufliegt, während die Enden der Rippen 19 des Scheitelsegments 3 fast an den oberen Enden dar Bogensegmente anstoßen, wenn der Anschlag 30 am Lagerblock 28 anliegt. Das Kugelgelenk 27 trägt den Winkeländerungen Rechnung, die in Abhängigkeit vom eingestellten Durchmesser der Schalung zwischen den Führungsrundstählen 26 und den Bogensegmenten auftreten. Die Führungsstangen 23 besitzen an ihrem unteren Ende jeweils einen Ringflansch 31, auf dem eine Feder 32 aufsitzt. Die Feder 32 stützt sich mit ihrem anderen Ende am in der jeweiligen Haltestange vorgesehenen Führungslager 33 ab. Die so gebildete Spannvorrichtung bewirkt, daß das Scheitelsegment 3 mit dem Schalungsblech 20 stets gegen die Bogensegmente 1 und 2 gepreßt wird. Da die Führungsstangen 23 in den Lagern 33 nur in einer Richtung bewegbar sind, wird das Scheitelsegment 3 aufgrund der bogenförmigen Ausbildung stets in der Mitte zentriert. ITm diese Zentrierung zu unterstützen, können auf den Verbindungsrundstählen 26 zwischen den Anschlägen 29 und den Lagerblöcken 28 noch Federn vorgesehen sein, die das Scheitelsegment stets zur Mitte hin drücken.

Das Einschalen eines Streckenabschnittes gestaltet sich mit der oben erläuterten Schalung äußerst einfach. Ist das komplette Schalungssegment zusammen mit anderen Schalungssegmenten auf den Basisrohren 6 und 7 zur gewünschten Stelle verschoben worden, so wird die Teleskopverbindung mittels eines auf ihr angeordneten Hydraulikmotors 3^- betätigt, so daß die Eogensegrinenfce 1 und 2 auseinandergedrückt wer-

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werden. Hierbei vergrößert sich, der Abstand zwischen den Enden der Rippen 11 und 12 der Bogensegmente und den Enden der Rippen 19 des Scheitelsegments 3· Durch, den Führungs- und Spannmechanismus wird das Scheitelsegment 3 stets mit den Bogensegmenten zur Anlage gebracht, so daß in jeder möglichen Stellung des Schalungssegments eine durchgehende Schalungshaut vorhanden ist. Ist der gewünschte Durchmesser erreicht, so werden die Bogensegmente durch die Stützen 8 und 9 gegen die Sohle abgestützt. Dann kann mit der Mörtel-Hinterfüllung begonnen werden, indem die Füllmasse durch mehrere Rohrstutzen 35 hinter die Schalung gepumpt wird. Liegt in einem Abschnitt des Tunnels eine Sohlsenkung (sh. Fig. 4) vor, so paßt sich die erfindungsgemäße Stahlschalung ohne besondere Maßnahmen an den erforderlichen Durchmesser an. Es ist lediglich erforderlich, die Teleskopverbindung entsprechend weit auszufahren. Die Führungs- und Spannvorrichtung des Scheitelsegments gewährleistet, daß stets eine glatte Schalungsoberfläche erhalten wird, ohne daß zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind. Nach Aushärten der Hinterfüllmasse wird die Teleskopverbindung 5 zusammengefahren, so daß sich die Bogensegmente nach innen neigen, während sich das Scheitelsegment gleichseitig nach unten bewegt. Die gesamte Schalungsanordnung kann dann mittels der Basisrohre 6 und 7 zum nächsten Arbeitsabschnitt geschoben werden (siehe Fig. 3)· Zum leichten Verschieben weisen die Enden der Basisrohre beim vordersten und hintersten Schalungssegment Auflaufkufen 26 auf.

Die Erfindung ist nicht auf das oben geschilderte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wird die Schalung beim Bau von Schächten verwendet, so ist die Schalung ringförmig ausgebildet. Die Führungsstangen der Führungsvorrichtung brauchen nicht unmittelbar an den Haltestangen gelagert zu sein, es ist ebenso möglich, ein plat teuförmiges Element vorzusehen, in welchem die Führungsstangen vertikal gelagert sind und an das die Verbindungsrundstähle 26 seitlich angeschweißt sind. Ferner sind verschiedene Ausführungsformen der Spannvorrichtung mög-

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lieh.. Wird die Stahlschalung für den Tunnelbau verwendet, wobei das Scheitelsegment sich stets in einer im wesentlichen horizontalen Lage befindet, so kann die Spannvorrichtung auch einfach als Gewicht ausgebildet sein, welches das Scheitelsegment nach unten zieht.

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Claims

Patentansprüche

1. Verstellbare Stahlschalung, vorzugsweise für den Stollen- und Tunnelbau, sowie Strecken und Querschläge im Bergbau, mit zwei durch ein verstellbares Verbindungselement miteinander verbundenen Bogensegmenten, die eine Schalungsfläche veränderbaren Durchschnitts bilden, dadurch gekennzeichnet , daß ein auf den jeweils benachbarten, beabstandeten Enden der Bogensegmente (1, 2) aufliegendes Überbrückungssegment (3) vorgesehen ist, welches tunnelseitig eine etwa zur Tunnellängsachse gerichtete Führungsvorrichtung (4-) aufweist, die mit einer Spanneinrichtung (3I₁ 32) zum Anpressen des Überbrückungssegmentes (3) an die Bogensegraente (1, 2) versehen ist.

2. Stahlschalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (4) eine mit den Bogensegpnenten (i _? 2) drehbar und quer verschiebbar ver-

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bundene Führungslagerung (24, 26, 27) umfaßt, an der mindestens eine mit dem Überbrückungssegment (3) verbundene, auf die Tunnellängsachse gerichtet-e Fahrun gestänge (23)*gelagert ist.

3. Stahlschalung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Fahrungsstange (23) an einer Haltestange (24, 26) geführt und gelagert ist, die mit jedem Ende in einem Gelenklager (27, 28) des jeweiligen Bogensegmentes (Ί, 2) quer zur Tunnellängsachse verschiebbar angeordnet ist.

4. Stahlschalung nach einem der Ansprüche 1 bis 3₅ dadurch gekennzeichnet , daß die Spanneinrichtung mindestens eine sich an der Haltestange (24) abstützende Spannfeder (32) aufweist.

5- Stahlschalung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß an den äußeren Kanten des Überbrückungssegmentes (3) und der Bogensegmente (1, 2) Dichtungsprofile (21, 22) vorgesehen sind.

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