DE3236569C2

DE3236569C2 - Schalungs- und Bewehrungselement für den Ortbetonausbau im Berg- und Tunnelbau

Info

Publication number: DE3236569C2
Application number: DE19823236569
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Ketterer
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: KETTERER, KLAUS, DIPL.-ING., 4150 KREFELD, DE
Priority date: 1982-10-02
Filing date: 1982-10-02
Publication date: 1986-04-30
Also published as: DE3236569A1

Abstract

Der im Berg- und Tunnelbau verwendete Verbundausbau besteht im wesentlichen aus formschlüssig miteinander verbundenen Stahlsegmenten sowie einer zum Streckeninneren gerichteten Verschalung, wobei der Zwischenraum zwischen Gebirge und Verschalung mit schnell abbindenden Baustoffen verfüllbar ist. Zur Vermeidung einer Summe von Einzelteilen hinsichtlich des Verbundausbaus sowie für ein funktionell aufeinander abgestimmtes Ganzes sieht die Erfindung vor, daß die Segmente (1) plattenartig in Sandwich-Bauweise und die Verbindungselemente (2) zwischen den Platten (3, 4) als Armierung ausgebildet sind (Fig. 1).

Description

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Die Erfindung betrifft ein Schalungs- und Bewehrungselement für den Ortbetonausbau Im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einer Raumbewehrung und einer mit letzteren verbundenen, dem Streckeninneren zugewandten, als verlorenes Schalungselement dienenden Platte.

Insbesondere Im Steinkohlenbergbau sowie auch Im Tunnelbau ist es erforderlich, die aufgefahrenen Strecken mit Ausbau zu versehen. Die Gestaltung bzw. die Wahl des Ausbaus erfolgt im Hinblick auf die erforderliche Stützkraft sowie den Ausbauwiderstand und Im Hinblick darauf, ob aufgrund von Konvergenz eine entsprechende Nachgiebigkeit erforderlich ist. Bei höherem Gebirgsdruck wird eine entsprechend stärker und schwerer zu bemessener Ausbau In dichterem Abstand verwendet. Da mit zunehmendem Gewicht sowohl der Transport als auch die Handhabung ständig schwieriger, zeitaufwendiger und teurer werden, bestehen Bestrebungen den hohen Anteil an Stahlausbau durch andere, insbesondere leichtere Konstruktionen zu ersetzen.

Eine der Möglichkeiten, den Streckenausbau, der beispielsweise aus Ausbaubögen oder Ringen aus Stahlprofil, die aus reib- oder formschlüssig miteinander verbundenen Segmenten bestehen, zu verstärken, besteht im zusätzlichen Einbringen von Ankern aus unterschiedlichen Materialien. Die Anker aus Stahl, Kunststoff oder Glasfasern werden in Bohrlöchern verklebt oder verklemmt. Die Verwendung von zusätzlichen Ankern erfolgt meist in Verbindung mit Stahlmatten oder Maschendraht.

Darüber hinaus !st es möglich, einen derartigen Strekkenausbau mit schnell abbindendem Baustoff an- und zuzuspritzen. Desweiteren Ist ein Verbundausbau bekannt, bei welchem die in der Strecke eingebrachten Ausbaubögen zur Strecke hin eingeschalt werden und der so entstandene Zwischenraum zwischen Gebirge und Verschalung mit abbindendem Baustoff verfüllt wird [z. B. Glückauf 114 (1978), Nr. 21, Selten 141 bis 145].

Der wesentliche Nachteil der als bekannt zu geltenden Strecken- und Tunnelausbau, bei welchem die Verwendung von Stahl und Baustoff kombiniert sind, besteht darin, daß die Summe der Einzelteile außerordentlich hoch ist und kein funktionell aufeinander abgestimmtes Ganzes bildet.

In der DE-OS 1165 060 ist ein Tunnelgewölbe aus bewehrtem Ortbeton beschrieben, bei dem die auf der Tunnelinnenseite liegende Bewehrung Im Bereich der Kalotte aus Stahlblechen besteht, die zugleich als verlorene Schalung für den Gewölbebetc'·. dienen.

Ein ähnliches Schal-Bewehrungselement für den Untertagebau ist In der DE-OS 24 57 736 dargestellt, das aus einer Raumbewehrung und einem Schalelement aus Kunststoff oder Metall besteht, wobei die Raumbewehrung derart mit dem Schalelement verbunden Ist, daß es die Betonierungsdrücke übernehmen kann und später durch Überkleben, Überschweißen oder Verschweißen der Stoßfugen des Stahlelements eine wasserdichte Isolierung bildet.

Nach der DE-AS' 20 51 092 Ist eine Drahtglttermaitc bekannt, die aus quer- und wellenförmig verlaufenden Längsdrähten besteht und die mit einem eine Betonschalung bildenden Drahtnetz versehen ist.

Derartige Betonbewehrungen werden gebildet aus einer sogenannten Einfachschalung, bei welcher der Beton zwischen Gebirge und eine zum Streckeninneren gerichtete verlorene Schalung gefüllt wird. Da solche bewehrte Schalungen keine Hinterfüllung erlauben, sind sie vornehmlich Im Bergbau bei druckbelasteten Strecken nur als Ausbauverstärkung des herkömmlichen Ausbaus oder eventuell in nicht beanspruchten Strecken des Tunnelausbaus einzusetzen.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Schalungs- und Bewehrungselement als Ausbau von Strecken des Berg- und Tunnelbaus zu schaffen, das geeignet Ist, höheren Geblrgsdruck aufzunehmen, welches einen leicht und schnell niontlerbarcn Ausbau gewährleistet, dessen Einzelelemente leicht zu transportleren sind und das darüber hinaus bei Bedarf und den entsprechenden Erfordernissen eine Hlntcrfül-

lung erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dall auch auf der dem Gebirge zugewandten Seite der Raumbewchrung mindestens eine weitere mit letzterer verbundene, parallel zur Innenschalungsplatte verlaufende Platte vorgesehen und die Raumbewehrung durch die die Platten verbindenden Verbindungselemente gebildet ist.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich bei einer Ausgestaltung der Erfindung als besonders vorteilhaft, ;o da(3 mehr als zwei in Abstand voneinander angeordnete Platten vorgesehen sind, wodurch in Verbindung mit der Art des Betons die Stabilität des Ausbaus variierbar ist.

Ebenso ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in der oder den dem Gebirge zugewandten Platten und in der dem Streckeninneren zugewandten Platte Öffnungen zum Einbringen des Baustoffs vorgesehen sind. Die Hinlerfüllung des durch Schalungs- und Bewehrungselement gebildeten Ausbaus erlaubt eine Anpassung an das beispielsweise ausgebrochene Gebirge urd verbessert gleichzeitig die durch eine bessere Druckverteilung auf den Ausbau wirkende Belastung.

Die Anpassung an den jeweiligen Streckenquerschnitt wird dadurch erreicht, daß die Segmente untereinander biegesteif und/oder gelenkig verbindbar ausgebildet sind, wobei es besonders vorteilhaft ist, die aus Platten und Vetoindungselementen bestehenden Segmente in vorgefertigter Form bzw. zusammensetzbar anzuliefern. Desweiteren kann ein solcher Ausbau durch das Einbringen von Ankern fixiert oder unterstützt werden, wobei in d3n Elementen Öffnungen vorgesehen sind, die zwischen den Platten, beispielsweise in geschlossener rohrartiger Form ausgebildet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen näher beschrieben.

Mehrere Ausführungsbeispiele sind In den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Verbundausbaus in Sandwich-Bauweise, bei welchem zwei Platten über Verbindungselemente parallel miteinander verbunden sind,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbundausbaus mit 7lehharmonika-artlg angeordneten Verbindungselementen zwischen den Platten in Verbindung mit Ankerausbau, und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Verbundausbaus, bei welchem nicht nur der Zwischenraum zwischen den Platten, sondern auch der Raum zwischen Segment und Gebirge verfüllt Ist.

Das In Flg. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Ausbausegmentes 1 eines Verbundausbaus besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Platten 3, 4 die über beispielsweise stabförmig ausgebildete Verbindungselemente 2 In parallelem Abstand miteinander fest verbunden sind. Die Platten 3, 4 sind in Anpassung an den Streckenquerschnitt leicht gebogen ausgebildet. Die Segmente 1 sind zur Herstellung eines Streckenausbaus neben, unter oder übereinander formschlüssig mlteinander verbindbar. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Verbundausbaus sind die Platten 3. 4 mit Profilen versehbar. Die paralelle Anordnung der Platten, 3, 4 in Sandwich-Bauweise unterstützt durch die zwischen den Platten 3, 4 angeordneten Verbindungselemente 2 ist nicht beschränkt auf nur zwei Platten 3, 4. Bei Anordnung mehrerer Platten kann die innenliegende Platte mit Prol'lllerungcn bzw Lochungen zur Übernahme spezieller Funktionen versehen sein. Darüber hinaus ist es vorstellbar, die Platten 3, 4, insbesondere deren Oberflächen, besonders beispielsweise gegen Korrosion, zu schützen und sie mit Kunststoffschichten zu versehen, um ein Ankleben am Baustoff zu erzielen oder auch zu verhindern.

In dem teilweise und in schematisierter Form wiedergegebenen Schnitt durch einen Verbundausbau nach Fig. 2 sind die Zwischenräume zwischen den Platten 3. 4 in denen ziehharmonika-artig angeordnete Verbindungselemente 2 vorgesehen sind, mit Baustoff 11 verfüllt. Die Segmente 1 sind sowohl an der zum Gebirge als auch an der zur Strecke gerichteten Seite über Verbindungselemente 7 formschlüssig miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 7 können auch als gelenkige Verbindung, beispielsweise in Form von Scharnieren, ausgebildet sein. .

Nach dem in Fig. 3 gezeigten teilweisen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbundausbaus ist nicht nur der Zwischenraum rüschen den Platten 3, 4 mit einem Baustoff 11 verfüllt, wobei zum Zwecke der Verfüllung in den zur Strecke gerichteten Platten 4 Füllöffnungen 10 in Form von Füllstutzen vorgesehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch über rohrartige Hinterfüllöffnungen 6 der Zwischenraum zwischen Gebirge 5 und den zum Gebirge gerichteten Platten 3 mit einem Baustoff 11 zur besseren Anpassung an das Gebirge verfüllt.

	Bezugszeichenliste	Segment	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1	Verbindungselement
2	Platte
3	Platte
4	Gebirge
5	Hinterfüllöffnung
6	Verbindungselement
7	Öffnungen für Anker
8	Ankerstange
9	Füllöffnung
lO	Baustoff
1!

Claims

Patentansprüche:

1. Schalungs- und Bewehrungselement für den Ortbetonausbau Im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einer Raumbewehrung und einer mit letzterer verbundenen, dem Streckeninneren zugewandten, als verlorenes Schalungselement dienenden Platte, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der dem Gebirge (5) zugewandten Seite der Raumbewehrung ίο mindestens eine weitere mit letzterer verbundene, parallel zur Innenschalungsplatte (4) verlaufende Platte (3) vorgesehen und die Raumbewehrung durch die die Platten (3 und 4) verbindenden Verbindungselemente (2) gebildet ist.

2. Schalungs- und Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei in Abstand voneinander angeordnete Fiatten vorgesehen .sind.

3. Schalungs- und Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder den dem Gebirge (5) zugewandten Platten (z. B. 3) und in der dem Streckeninneren zugewandten Platte (4) Öffnungen (8 bzw. 10) zum Einbringen des Baustoffes vorgesehen Ist.

4. Schalungs- und Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (1) untereinander biegesteif und/oder gelenkig verbindbar ausgebildet sind.

5. Schalu'ss- und Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Segmenten (1) zum Einbringen von Ankern (9) ins Gebirge (5) Öffnungen (8) vorgesehen sind, die zwischen den Platten (3, 4) beispielsweise in geschlossener, rohrartiger Form ausgebildet sind.

6. Schalungs- und Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Platten (3, 4) und Verbindungselementen (2) bestehenden Segmente (1) In vorgefertigter Form und/ oder zusammensetzbar ausgebildet ist.

7. Schalungs- und Bewehrungselement nat:h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (3, 4) zur Erhöhung der Biegesteifigkeit mit Profilen versehen sind.

8. Schalungs- und Bewehrungselement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (3, 4) an ihren Innen- und Außenseiten, beispielsweise gegen Korrosion geschützte Oberflächen aufweisen.

9. Schalungs- und Bewehrungselement nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Platten (3, 4) mit einer Beschichtung, beispielsweise aus Kunststoff versehen sind.