DE3205271C2 - Klemmverbindung für Rinnenprofilsegmente - Google Patents

Abstract

Die einen Streckenausbaubogen bildenden Rinnenprofilsegmente werden endseitig überlappend ineinandergelegt und durch Klemmverbindungen miteinander verspannt. Die Klemmverbindungen bestehen aus gebirgs- und streckenseitigen Bügellaschen sowie Schraubbolzen mit Muttern. Pro Überlappungsbereich werden mindestens zwei Klemmverbindungen im Abstand voneinander vorgesehen. Im bekannten Fall werden bei Relativbewegungen der Rinnenprofilsegmente die Bügellaschen aufgrund ihres Reibkontakts mit den Rinnenprofilsegmenten gegeneinander verkantet und dadurch die Schraubbolzen über lange Hebelarme hohen Zugbeanspruchungen ausgesetzt, welche einen Verlust der Vorspannung zur Folge haben können, wenn die Relativbewegungen aufhöhen. Die Erfindung sieht die Eingliederung von Distanzkörpern (11) zwischen die Profilflansche (8, 9) der Rinnenprofilsegmente (1, 2) vor, welche mit Mitnahmeflügeln (15) die Schraubbolzen (25) etwa im mittleren Längenbereich gabelartig umgreifen. Hierdurch wird der an den Schraubbolzen (25) wirksame Hebelarm um mindestens die Hälfte gekürzt, so daß die bei Relativbewegungen der Rinnenprofilsegmente (1, 2) auftretenden Verkantungen der Laschen (26, 27) keine hohen Zugbeanspruchungen in den Schraubbolzen (25) mehr herbeiführen können. Deren Vorspannung bleibt aufrechterhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für die mit ihren Endabschnitten überlappend ineinandergelegten zwei- oder mehrstegigen Rinnenprofilsegmente des umfangsnachgiebigen Strecken- oder Tunnelausbaus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Derartige Klemmverbindungen sollen einerseits den ⁶« Zusammenhalt der im Überlappungsbereich ineinandergelegten Endabschnitte der zu einem Ausbaubogen zusammengefügten Rinnenprofilsegmente gewährleisten und dabei Querbeanspruchungen aus dem Gebirge aufnehmen. Andererseits soHen sie einen möglichst gezielten Einschubwiderstand bei der Relativbewegung der Rinnenprofilsegmente im Sinne einer Umfangsverkürzung der Ausbaubögen bewirken. Ihnen obl.cgt damit eine Doppelfunktion.

Eine bekannte Bauart einer gattungsgemäßen Klemmverbindung sieht in jedem Überlappungsbereich zwei in Längsrichtung zueinander versetzte Klemmhülsen vor, die jeweils aus einer das innenliegende Rinnenprofilsegment hintergreifenden Lasche und einer das äußere Rinnenprofilsegment übergreif enden Lasche bestehen. Die Laschen werden durch seitlich der Profilflansche befindliche Schraubbolzen mit Muttern aneinandergezogen und dadurch die Rinnenprofilsegmente über ihre Profilflansche miteinander verspannt Zur Sicherstellung der Mitnahme bei Relativbewegun- £en der Rinnenprofilsegmente sind den Klemmhülsen Vursprünge zugeordnet, welche an den Stirnflächen der sich überlappenden Endabschnitte zur Anlage gelangen.

Da die Laschen der Klemmhülsen mit den Rinnenprofilsegmenten in Reibkontakt stehen, werden bei Relativbewegungen durch Verkantung der Laschen und aufgrund der dann wirksamen langen Hebelarme die Schraubböizen sehr höhen Zugbeanspruchungen unterworfen, weiche zu einer unerwünschten Längung führen können. Dies hätte zur Folge, daß nach dem Abklingen der Relativbewegungen die Vorspannung der Schraubbolzen nicht mehr in dem auf den jeweiligen Einsatzfall abgestellten notwendigen Umfang vorhanden ist.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Klemmverbindung so zu verbessern, daß die Beanspruchungen der Schraubbolzen bei den nicht zu vermeidenden Verkantungen der Laschen merklich gesenkt und dadurch die Vorspannung in der Klemmverbindung nach Relativbewegungen der Rinnenprofilsegmente besser aufrechterhalten werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gesehen.

Im Rahmen der Erfindung erfüllen die Distanzkörper zunächst die Funktion, zwei- oder meurctegige Rinnenprofilsegmente im Überlappungsbereich ihrer Segmentendabschnitte im Abstand voneinander halten zu können. Ferner verringern sie die bei Verkantungen der im innen- und Außenprofilsegment mit Reibkontakt anliegenden Laschen an den Schraubbolzen wirksamen Hebelarme erheblich, weil die Mitnahmeflügel die Schraubbolzen im etwa mittleren Längenbereich gabelartig umfassen. Die Laschen können sich dadurch nicht mehr in dem Maße gegeneinander verkanten, wie dies bei der bekannten Klemmverbindung unausbleiblich .it. Folglich sind auch die Schraubbolzen nicht mehr solchen Zugbeanspruchungen ausgesetzt, welche zu einer unerwünschten Längung und damit zum Verlust der Vorspannung der Klemmverbindungen führen.

Die Integrierung der erfindungsgemäßen Distanzkörper in die Klemmverbindungen eines Überlappungsbereichs ist bevorzugt derart, daß die Distanzkörper einmal dem innenliegenden Rinnenprofilsegment und zum anderen dem außenliegenden Rinnenprofilsegment mitnehmbar zugeordnet werden. Dabei ist die Ausbildung der Laschen nebensächlich, Sie können die Rinnenprofilsegmente auf ihrer gesamten Breite übergreifen oder nur im Bereich der Profilflansche vorgesehen sein. Auch die räumliche Lage der Rinnenprofilsegmente kann beliebig sein. Die Böden können entweder zum Gebirge oder zur Strecke weisen.

Die Eingliederung von Distanzkörpern zwischen die Profilflansche von ineinandergelegten Rinnenprofilsegmenten zählt an sich zum Stand der Technik. Im bekannten Fall dienen die Distanzkömer iedoch

ausschließlich dazu, auch hinsichtlich des Außen- und/oder Innenprofils voneinander abweichende Rinnenprqfilsegmente miteinander paaren zu können.

Nacji; eifiem vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind die pistanzkörper mit einem Profilflansch fest verbunden. Die Verbindung erfolgt zweckmäßig durch Schweißung.

Eine ausreichende Lagestabilität und Biegesteifigkeit der Distanzkörper bei vergleichsweise geringer Dicke wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Länge der Distanzkörper annähernd der Länge der Bügellaschen entspricht

Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Distanzkörper dadurch, daß die Mitnahmeflügei im etwa mittleren Dickenbe- ts reich an die zwischen den Profilflanschen wulstartig verdickt ausgebildeten Distanzkörper angesetzt sind. Diese Maßnahme gestattet es, die wulstartigen Zentralbereiche in dem jeweils notwendigen Umfang ohne Beeinträchtigung der Biege- und Verwindungssteifigkeit an die jeweiligen Innen- und Außenkonturea der Profilflansche exakt anpassen und auf diese Weise die Betriebslage der Distanzkörper einwandfrei definieren zu können.

Ferner können die Breite und die Dicke der Mitnahmeflügel derart aufeinander abgestimmt sein, daß sie bei Eingliederang der Bügellaschen zwischen Ausbaubogen und Gebirge und dann evtl. auftretenden Kollisionen als Sollbruchstelle wirken. Hierdurch wird die Hauptfunktion der Klemmverbindung, die aus den Biegekräften resultierenden Querbeanspruchungen aufzunehmen, aufrechterhalten.

Ein den Grundgedanken der Erfindung weiterbildendes Merkmal wird ferner darin gesehen, daß die Distanzkörper aus der Ebene der die Schraubbolzen-Aussparungen begrenzenden Mitnahmeflügel - etwa rechtwinklig abstehende, die Anlageflächen am Profilflansch des jeweilig umgreifenden Profilsegments vergrößernde Stützrippen aufweisen. Diese Stützrippen übergreifen hakenartig die Außenseiten der Profilflansehe und wirken dadurch Spreiztendenzen des äußeren Rinnenprofilsegments relativ zum inneren Rinnenprofilsegment gezielt entgegen. Dieses Merkmal ist besonders dann von Vorteil, wenn mehrstegige, z. B. W-förmfge Rinnenprofilsegmente miteinander verbun- «5 den werden sollen, welche im Vergleich zu zweistegigen Rinnenprofilsegmenten naturgemäß eine verstärkte Tendenz zum Aufspreizen besitzen.

Bevorzugt sind die Stützrippen nach der Erfindung benachbart der Schraubbolzen-Aussparungen vorgese- >o hen. Hierdurch wird die Lagestabilität der Distanzkörper noch weiter verbessert

Schließlich wird ein zweckmäßiges Merkmal der Erfindung darin gesehen, daß die Distanzkörper geschmiedet oder gegossen sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Überlappungsbereich zweier ineinandergelegter Rinnenprofilsegmente eines untertägigen Streckenausbaus mit zum Gebirge gerichteten Profilböden sowie die Klemmverbindungen für die Rinnenprofilsegmente in der Stirnansicht und im Querschnitt;

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Teil der Rinnenprofilsegmente und eine Klemmverbindung gemäß der Linie IMI c"ir F i g. 1;

Fig.3 den Überlappungsbereich zweier Rinnenprofilsegmente eines untertägigen Streckenausbaus mit zum Gebirge gerichteten Profilflanschen sowie die Klemmverbindungen für die Rinnenprofilsegmente in der Stirnansicht und im Querschnitt;

Fig.4 eine Seitenansicht auf einen: Teil der Rinnenprofilsegmente und eine Klemmverbindung gemäß der Linie IV-IV der F i g. 3;

Fig.5 einen Bestandteil einer Klemmverbindung bildenden Distanzkörper in der Draufsicht und

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung eines derartigen Distanzkörpen?.

Die in der Fig. 1 nur teilweise angedeuteten Rinnenprofilsegmente 1, 2 haben beispielsweise einen W-förmigen Querschnitt Sie bilden Bestandteil eines aus mehreren derartiger Rinnenprofilsegmente 1, 2 zusammengesetzten umfangsnachgiebigen Ausbaubogens 3. Die Endabschnitte der jeweils benachbarten Rinnenprofilsegmente 1,2 eines solchen Ausbaubogens 3 sind überlappend ineinandergelegt und im ÜberlappungsbeVeich 4 durch Klemmverbindungen 5 distanziert miteinander verbunden. Die Bödtn 6 der Rinnenprofilsegmente 1, 2 sind zum Gebirge 7 hin und die Profilflansche 8,9 zur Strecke 10 hin gerichtet

Im Überlappungsbereich 4 der Rinnenprofilsegmente 1,2 sind jeweils zwei sich paarweise gegenüberliegende Klenj.nverbindungen 5 angeordnet Zur Distanzierung der Rinnenprofilsegmente 1, 2 sind zwischen die Profilflansche 8, 9 Distanzkörper 11 eingegliedert, welche an die einander zugewendeten Oberflächen 12, 13 der Profilflansche 8, 9 weitgehend konturengenau angepaßt sind.

Wie die F i g. 1 und 2 in Verbindung mit den F i g. 5 und 6 erkennen lassen, besitzt jeder Distanzkörper 11 einen wulstartigen Zentralbereich 14, zwei in etwa mittlerer Höhe an den Zentralbereich 14 angesetzte, quergerichtsie Mitnahmeflügei 15 sowie zwei aus deren gemeinsame Ebene etwa rechtwinklig abstehende Stützrippen 16.

Der wulstartige Zentralbereich 14 ist auf exier Seite muldenförmig ausgenommen und mit dieser Mulde 17 an die äußere Oberfläche 12 des Profilflansches 8 des umfassenden Rinnenprofilsegments 1 angepaßt. Die Längskuppe 18 auf der anderen Seite des Zentralbereichs 14 ist einerseits an die Fianschkshle 13 des Profilflansches 9 des innenliegenden Rinner-profilsegments 2 und andererseits an die der Flanschkehle 13 benachbarte Oberfläche 19 des dem Profilflansch 9 benachbarten Profilstegs 20 angepaßt.

Die Stützrippen 16 besitzen Anlageflächen 21 als Verlängerungen der Mulde 17. Auf diese Weise werden die Profilflansche 8 des äußeren Rinnenprofilsegments 1 auf einem relativ großen Umfangsbereich umfaßt Die äußeren Oberfläche» 22 der Stützrippen 16 gehen abrupt in die Oberflächen 23 der Mitnahmeflügel IS über.

Zwischen den Mitnahmeflügeln 15 ist eine sich bis in die Nähe der Mulde 17 bzw. der Längskuppe 18 erstreckende U-förmige Aussparung 24 vorgesehen, deren Breite den Schaftdurchmesser eines Bestandteil der Klemmverbindungen 5 bildenden Schraubbolzens 25 etwas übersteigt und deren Tiefe etwas mehr als der halbe Schaftdurchmesser des Schraubbclzens 25 beträgt.

Die Dicke der Mitnahmeflügel 15 entspricht etwa der halben Stärke des wulstartig verdickten Zentralbereichs 14. Die Breite der benachbart der Aussparung 24 angeordneten Stützrippen 16 ist der Breite der Mitnahmeflügei 15 annähernd angepaßt.

Wie die F i g. 1 und 2 ferner zeigen, umfassen die

Mitnahmeflügel 15 die Schraubbolzen 25 im etwa mittleren Längenbereich. Die Schraubbolzen 25 durchsetzen dabei bUgelförmige Laschen 26,27, deren Länge etwa der Länge der Distanzkörper 11 entspricht. Die gebirgsseitige Lasche 26 faßt mit einer abgewinkelten Nase 28 in die Flanschkehle 29 des äußeren Rinnenprofilsegments 1 und besitzt einen sich quer zur Streckenlängsachse erstreckenden Schenkel 30, an dessen Innenseite 31 der Bolzenschaft 32 zur Anlage kommt.

Die streckenseitige Lasche 27 übergreift mit einem sich in Streckeniängsrichtung erstreckenden Schenkel 33 den Profilflansch 9 des innenliegenden RinnenproHI-segments 2 und faßt mit einem gegenüber dem Schenkel 33 nach innen abgewinkelten Endabschnitt 34 hinter den Profilsteg 20. Ferner besitzt die streckenseitige Lasche 27 einen ebenfalls quer zur Streckenlängsrichtung angeordneten Schenkel 35. der an Her Außenseite 36 des Schenkels 35 der gebirgsseitigen Lasche 26 flächig zur Anlage gelangt.

Bohrungen 37,38 in den beiden Laschen 26,27 dienen zum Durchstecken der Schraubbolzen 25. Sechskantmuttern 39 vervollständigen die Klemmverbindungen 5. Beim Aufschrauben der Sechskantmuttern 39 auf die Gewindeabschnitte 40 werden die Laschen 26 gegen die Profilflansche 8 und die Laschen 27 gegen die Profilflansche 9 gezogen und dadurch die Distanzkörper 11 eingespannt.

Die Distanzkörper 11 können geschmiedet oder gegossen sein. Sie sind mit den Profilflanschen 8, 9

bevorzugt durch Schweißung verbunden, und zwar derart, daß pro Überlappungsbereich 4 jeweils zwei sich gegenüberliegende Distanzkörper 11 an die Profilflansche 9 des innenliegenden Rinnenprofilsegments 2 und die beiden anderen Distanzkörper 11 an die Profilflansche 8 des umgreifenden Rinnenprofilsegments 1 geschweißt sind.

Die F i g. 3 und 4 veranschaulichen die Verwendung des Distanzkörpers U gemäß den Fig. 5 und 6 bei Klemmverbindungen 41, die der Verspannung von Rinnenprofilsegmenten 1, 2 dienen, welche mit ihren Flanschen 8,9 gegen das Gebirge 7 und mit ihren Böden 6 zur Strecke IO gerichtet sind.

Mit Rücksicht auf die zum Gebirge 7 gerichteten Profilflansche 8, 9 sind bei der Ausführungsform der Fig.3 und 4 die Bügellaschen 42, 43 etwas anders gestaltet. Die gebirgsseitigen Laschen 43 übergreifen die rroiilfianscheädesinneniiegenden Rinnenprofilsegments 2 und besitzen eine Abkröpfung 44 in dem gebirgsseitigen Schenkel 45, der zur Aufnahme und Festlegung des hammerkopfartig gestalteten Endes 46 der Schraubbolzen 47 dient. Die quer zur Streckenlängsrichtung weisenden Schenkel 48 liegt an der Außenseite 49 des ebenfalls quergerichteten Schenkels 50 der streckenseitigen, mit einem nasenartigen Vorsprung 51 in die Flanschkehle 52 des Profilflansches 8 des umgreii-.'iiJen Rinnenprofilsegments fassenden Lasche 42 an. Auch hier vervollständigen Sechskantmuttern 39 die Klemmverbindungen 41.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Klemmverbindung für die mit ihren Endabschnitten überlappend ineinandergelegten zwei- oder mehrstegigen Riimenprofilsegmente des umfangsnachgiebigen Strecken- oder Tunnelausbaus, welche unter Verspannung der Segmentendabschnitte deren Profilflansche über- und untergreifende, durch seitlich der Profilflansche befindliche Schraubbolzen mit Muttern gegeneinander anziehbare bügelförmige Laschen aufweist, gekennzeichnet durch zwischen die Profilflansche (8,

9) der Segmentendabschnitte eingegliederte und an einem der Rinnenprofilsegmente (1, 2) mitnehmbar festgelegte Distanzkörper (11), welche an die is einander zugewendeten Oberflächen (12, 13) der Profilflansche ,(8, 9) weitgehend konturengenau angepaßt sind und jeweils mit zwei quergerichteten MitnahmeflS^eln (15) einen Schraubbolzen (25, 47) etwa in seinem mittleren Längenbereich gabelartig umgreifen.

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzkörper (U) mit einem Profilflansch (8,9) fest verbunden sind.

3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Distanzkörper (11) annähernd der Länge der Bügellaschen (26,27; 42,43) entspricht.

4. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeflügel (15) im etwa mittleren Dickenbereich an die zwischen den Profilflanschen (8, 9) wulstartig verdickt ausgebildeten Distanzkörper (11) angesetzt sind.

5. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzkörper (11) aus der Ebene der die Schraubbolzen-Aussparungen (24) begrenzenden Mitnahmeflügel (15) etwa rechtwinklig abstehende, die Anlageflächen am Profilflansch (8,9) des jeweils ^o umgreifenden Profilsegments (1) vergrößernde Stützrippen (16) aufweisen.

6. Klemmverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrippen (16) benachbart der Schraubbolzen-Aussparungen (24) vorgesehen «5 sind.

7. Klemmverbindung nach Anspruch I oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzkörper (11) geschmiedet oder gegossen sind. so