DE2916778A1

DE2916778A1 - Ausbaurahmen fuer strecken oder tunnel

Info

Publication number: DE2916778A1
Application number: DE19792916778
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Althaler; Alfred Ing Zitz
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1979-12-06
Also published as: ES250475Y; JPS54158033A; ES250475U; ZA791482B; SE7904721L; PL215926A1; FR2427465A1; MA18459A1; AT355535B; ATA396478A; GB2022649A

Description

VOEST-ÄLPTNE Aktiengesellschaft OQI Q 7 7 Q in Wien (Österreich)

Ausbaurahmen für Strecken oder Tunnel

Wenn ein Gebirgsdruck von allen Seiten, und zwar auch von unten her zu erwarten ist, sind rundum in sich geschlossene Ausbaurahmen erforderlich. Ein Ausbau dieser Art wurde bisher als üblicher Ringausbau durchgeführt, wobei die Ausbaurahmen, welche aus mehreren Streckenbogen mittels Gleitbügel zusammengesetzt sind, kreisringförmig ausgebildet sind. Es sind beispielsweise aus der DE-AS 1 204 165 auch ovale Ausbaurahmen bekannt, jedoch bringen diese nur den Vorteil, daß der ausgeschirämte Querschnitt höher bemessen werden kann. In allen Fällen setzt die ringförmige allseits gekrümmte Ausbildung der Ausbaurahmen, welche bei den bekannten Ausführungen erforderlich ist, um von allen Seiten her wirkende Kräfte aufzunehmen, voraus, daß das Streckenprofil auch im Bereich der Sohle bogenförmig ausgeschrämt wird. Die Schrämmaschine muß aber auf einer ungefähr ebenen Sohle verfahrbar sein und es muß daher nach dem Ausschrämen wieder der untere Teil des ausgeschrämteη Profils aufgefüllt werden, um das Verfahren der Schrämmaschine zu ermöglichen. Abgesehen davon ist der untere Teil des ausgeschrämten Profils in den meisten Fällen unausgenützt und es stellt daher das Ausschrämen des unteren Segments einen überflüssigen kostspieligen Aufwand dar. Aus der DE-AS 1 033 159 ist es bekannt geworden, bei einem rundum in sich geschlossenen Ausbaurahmen einen Bodenriegel vorzusehen. Dieser Bodenriegel weist zwar eine geringere Krümmung auf als der Ausbaurahmen im Firstbereich, jedoch ist eine solche Krümmung erforderlich, um dem von unten her auf den Ausbaurahmen wirkenden Gebirgsdruck standzuhalten. Auch bei solchen Ausbaurahmen muß daher eine Aufschüttung erfolgen, um die Schrämmaschine verfahren zu können.

Die Erfindung bezieht sich nun auf einen rundum in sich geschlossenen Ausbaurahmen für Strecken oder Tunnels, bestehend aus einem sich über den Bereich von Firste und Ulme erstreckenden U-förmigen Teil und einem mit den freien Schenkeln des U-förmigen Teiles verbundenen Sohlriegel,

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welcher eine geringere Krümmung aufweist als der U-förinige Teil im Firstbereich und zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Ausbaurahmen zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Sohlriegel im wesentlichen geradlinig ausgebildet ist und an seinen beiden Enden aufwärts gerichtete Pratzen aufweist, deren obere Enden mit den freien Schenkeln des U-förmigen Teiles durch Bolzen verbunden sind.

Der seitliche Gebirgsdruck wirkt in Richtung zum Ausbruch und die auf den ü-förmigen Teil des Rahmens wirkenden Kräfte sind bestrebt, den Rahmen zusammenzudrücken. Es werden daher auf die oberen Enden der Pratzen Kräfte ausgeübt, welche in Richtung zur Mitte des Ausbruches wirken und diese Kräfte wirken sich in einer Biegungsbeanspruchung auf den Sohlriegel aus, welche bestrebt ist, den Sohlriegel nach unten zu wölben. Diesen im Sinne einer Wölbung des Sohlriegels nach unten wirkenden Kräften wirkt nun der von unten her auf den Sohlriegel ausgeübte Gebirgsdruck entgegen, so daß diese Kräfte ungefähr im Gleichgewicht gehalten werden. Auf diese Art kann ein geradlinig verlaufender Sohlriegel annähernd den gleichen von unten her wirkenden Gebirgsdruck aufnehmen wie ein Bogen. Ein geradliniger Sohlrieael erscheint deshalb vorteilhaft, weil damit schon die Ausbildung der ebenen Sohle der Strecke oder des Tunnels ermöglicht wird. Auf diese Weise werden die Vorteile eines rundum in sich geschlossenen Ausbaurahmens erreicht, welcher den von allen Seiten wirkenden Gebirgsdruck aufnehmen kann, jedoch wird bei einer solchen Formgebung des Rahmens das Ausschrämen des unteren Segmentes des Querschnittes erspart. Es wird somit auch das nochmalige Auffüllen des ausgeschrämten Profils zum Zwecke der Schaffung einer Fahrbahn für die Schrämmaschine und zu dem Zx^eck, der Strecke oder dem Tunnelquerschnitt die gewünschte Form zu erteilen, eingespart.

Gemäß der Erfindung sind vorzugsweise die freien Sehenkel des ü-förmigen Teiles mittels Bolzen, deren Achsen in Streckenlängsrichtung verlaufen, mit den Pratzen verbunden. Es wird auf diese Art ein Gelenk geschaffen, welches eine Deformation des Rahmens unter der Wirkung des Gebirgsdruckes

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ermöglicht.

Ringförmige oder bogenförmige Ausbaurahmen bestehen üblicherweise aus U-förmigen Profilen, welche im allgemeinen als Streckenbogenprofile bezeichnet werden. Es sind mehrere solche Streckenbogenprofile miteinander verbunden und an den Verbindungsstellen ineinandergeschachtelt und durch Bügel, welche als Gleitbügel bezeichnet werden, zusammengespannt. Auf diese Weise wird bei Überschreiten einer vorbestimmten Größe des Gebirgsdruckes ein Nachgeben des Rahmens ermöglicht. Eine solche Ausbildung kann auch für den U-förmigen Teil des Ausbaurahmens gewählt werden. Gemäß der Erfindung besteht nun zweckmäßig der Sohlriegel aus zwei miteinander durch Gleitbügel verbundenen, relativ zueinander verschiebbaren Teilen. Es kann in diesem Fall der Ausbaurahmen auch im Bereich des Sohlriegels nachgiebig ausgebildet werden, so daß in gleicher Weise wie bei einem Kreisringausbau der Ausbaurahmen allseitig einem übermäßigen Gebirgsdruck nachgeben kann, womit ein Bruch vermieden wird.

Zweckmäßig weist der U-förmige Teil die Form eines Halbkreises auf, an welchen an den Ulmen senkrechte geradlinige Schenkel anschließen. Auf diese Weise wird die beste Anpassung an das gewünschte Strecken- oder Tunnelprofil erreicht.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.

Fig.1 zeigt eine Ansicht des Ausbaurahmens in Streckenlängsrichtung, Fig.2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II der Fig.1. Fig.3 zeigt eine Variante.

Der Ausbaurahmen besteht aus einem U-förmigen Teil 1 und einem geradlinig verlaufenden Sohlriegel 2, der mit den freien Schenkelenden 3 des U-förmigen Teiles zur Bildung eines rundum geschlossenen Ausbaurahmens verbunden ist. Der U-förmige Teil 1 ist aus drei Segmenten A₁ 5 und 6 zusammengesetzt, welche wie Fig.2 zeigt, ein U-förmiges Profil aufweisen, wie es für Streckenbogen üblich ist. An den Verbindungsstellen 7 sind die Profile überlappt ineinandergeschachtelt und durch sogenannte Gleitbügel 8 zusammengepreßt, so daß sie sich bei Auftreten eines übermäßigen

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Gebirgsdruckes unter Überwindung des Reibungswiderstandes verschieben können. Das Segment 4 ist kreisbogenförmig und die Segmente 5 und 6 sind im oberen Teil nach einem Kreisbogen geformt und gehen im unteren Teil bei 9 in eine Gerade über, können aber auch nach einem Kreisbogen geformt sein. Am.freien Schenkelende des durch die Segmente 4, 5 und 6 gebildeten U sind ösen 10 angeschlossen. An die beiden Enden des Sohlriegels 2 sind nach oben ragende Pratzen 11 angeschweißt. Pratzen und ösen weisen Bohrungen auf, durch welche Bolzengelenke gebildet sind.

Die vom Gebirge in horizontaler Richtung entsprechend den Pfeilen 13 auf den U-förmigen Teil 1 ausgeübten Seitenkräfte greifen somit am oberen Ende der aufwärts gerichteten Pratzen 11 an. Auf diese Weise werden Biegungskräfte in Richtung des Pfeiles 14 auf den Sohlriegel 2 ausgeübt. Durch den Gebirgsdruck von unten her auf den Sohlriegel 2 im Sinne des Pfeiles 15 wirkende Kräfte wirken diesen in Richtung des Pfeiles 14 wirkenden Biegungskräften entgegen und durch diese Biegungskräfte wird der Widerstand gegen den im Sinne des Pfeiles 15 v/irkenden Gebirgsdruck erhöht. Die Widerstandsfähigkeit eines solchen Ausbaurahmens ist somit ungefähr gleich der Widerstandsfähigkeit eines üblichen Ringausbaurahmens 16, wie er in strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die Linie 17 stellt den Umriß des für die Verwendung des gegenständlichen Ausbaurahmens erforderlichen aufgeschrämten Profils dar. Um einen Ringausbaurahmen 16 unterzubringen, maßte daher auch das Segment 18 ausgeschrämt werden und die Ausschrämung dieses Segmentes 18 kann nun bei dem gegenständlichen Ausbaurahmen erspart werden. Des v/eiteren wird durch das entsprechend der Umrißlinie 17 ausgeschrämte Profil auch eine Fahrfläche für die Schrämmaschine geschaffen. 19 sind Distanzhalter, welche die Lage der benachbarten Ausbaurahmen sichern.

Fig.3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Sohlriegels 2 gemäß der Ausbildung nach Fig.3. Der Sohlriegel 2 ist aus zwei Teilen 2a und 2b zusammengesetzt, welche in gleicher Weise wie bei den Verbindungsstellen 7 ineinandergeschachtelt sind und durch Gleitbügel 8 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird auch eine Nachgiebigkeit des Sohlriegels selbst bei übermäßigem Gebirgsdruck erreicht.

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Claims

y.'l Γ.',ρ- η. ν-, '•ι3· Jl. K. Hn D;3· B- Hüber -8δ VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft in Wien (Österreich) Priedrichstraße 2a Patentansprüche :

1. Rundum in sich geschlossener Ausbaurahmen für Strecken oder Tunnels, bestehend aus einem sich über den Bereich von Firste und Ulme erstreckenden U-förmigen Teil und einem mit den freien Schenkeln des U-förmigen Teiles verbundenen Sohlriegel, welcher eine geringere Krümmung aufweist als der U-förmige Teil im Firstberech, dadurch gekennzeichnet,daß der Sohlriegel (2) im wesentlichen geradlinig ausgebildet ist und an seinen beiden Enden aufwärts gerichtete Pratzen (11) aufweist, deren obere Enden mit den freien Schenkeln (9) des U-förmigen Teiles (4, 5, 6) durch Bolzen (12) verbunden sind.

2. Ausbaurahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Schenkel (9) des U-förmigen Teiles (4, 5, 5) mittels Bolzen (12), deren Achsen in Streckenlängsrichtung verlaufen, an die Pratzen (11) angelenkt sind.

3. Ausbaurahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sohlriegel (2) aus zwei miteinander durch Gleitbügel (8) verbundenen relativ zueinander verschiebbaren Teilen (2a, 2b) besteht.

4. Ausbaurahmen nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ö-förmige Teil (A, 5, 6) die Form eines Halbkreises aufweist, an welchen an den Ulmen senkrecht geradlinige Schenkel (9) anschließen.

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