Claims (8)
Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Messung von Schnittgrößen in vorzugsweise
aus Spritzbeton hergestellten Tunnelauskleidungen (9), dadurch gekennzeichn e t,
daß ein oder mehrere gesonderte Meßbalken (1) die Tunnelauskleidung in bestimmten
Abschnitten auf ihre ganze Dicke unterbrechen und somit die in der Tunnelauskleidung
wirksamen Kräfte und Momente voll durch den Meßbalken (1) auf ihm zugeordnete Meßgeräte
(7) übertragbar sind.Claims: 1. Device for measuring internal dimensions in preferably
Tunnel linings (9) made from shotcrete, marked thereby,
that one or more separate measuring beams (1) determine the tunnel lining in
Interrupt sections over their entire thickness and thus those in the tunnel lining
effective forces and moments fully through the measuring beam (1) on it assigned measuring devices
(7) are transferable.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbalken
(1) aus Stahl besteht. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring beam
(1) is made of steel.
3. Vorrichtung nach einem der-Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Meßbalken (1) aus zwei Längsträgern (11) besteht, die durch lastübertragende
Träger (2) miteinander verbunden sind. 3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that
that each measuring beam (1) consists of two longitudinal beams (11), which by load-transmitting
Carriers (2) are connected to one another.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den lastübertragenden Trägern (2) spannungsfreie Bleche (3) angeordnet sind. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that between
the load-transmitting beams (2) are arranged stress-free metal sheets (3).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den beiden Längsträgern (lt) Abdeckbleche (4,5) angeordnet sind, wobei
zur Verhinderung einer Kraftübertragung die Auflagefugen (6) durch ein wasserbeständiges
elastisches Mittel abgedichtet sind. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that
between the two longitudinal members (lt) cover plates (4,5) are arranged, wherein
to prevent power transmission the support joints (6) by a water-resistant
elastic means are sealed.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte
(7) in dem durch die Längsträger (11) und die Abdeckbleche (4, 5) gebildeten Hohlraum
(10) angeordnet sind. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring devices
(7) in the cavity formed by the longitudinal members (11) and the cover plates (4, 5)
(10) are arranged.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte
(7) von der Tunnelseite aus nach Abnehmen des hohlraumseitigen Abdeckbleches (5)
frei zugänglich sind. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the measuring devices
(7) from the tunnel side after removing the cover plate on the cavity side (5)
are freely accessible.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (10) des Meßbalkens (1) mit Beton oder einem anderen Baustoff verfüllbar
ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that
that the cavity (10) of the measuring beam (1) can be filled with concrete or another building material
is.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Schnittgrößen
in vorzugsweise aus Spritzbeton hergestellten Tunnelauskleidungen. The invention relates to a device for measuring the internal dimensions
in tunnel linings preferably made of shotcrete.
Als Auskleidungen von bergmännisch vorgetriebenen Tunnels werden
häufig Spritzbetonschalen vorgesehen. As the lining of tunnels driven by miners
often shotcrete shells are provided.
Solche Auskleidungen sind so zu dimensionieren, daß die einwirkenden
Gebirgs- und Wasserdrücke mit hinreichender Sicherheit aufgenommen werden können.Such linings are to be dimensioned so that the acting
Mountain and water pressures can be recorded with sufficient certainty.
Die Dimensionierung kann entweder aufgrund von Berechnungen oder empirisch
erfolgen. In beiden Fällen müssen die getroffenen Annahmen durch Baustellenmessungen
begründet oder überprüft werden. Hierbei sind in erster Linie die in der Auskleidung
wirkenden Schnittgrößen wie Druckkräfte und Biegemomente von Interesse.The sizing can either be based on calculations or empirically
take place. In both cases, the assumptions made must be based on site measurements
justified or reviewed. These are primarily those in the liner
acting internal forces such as compressive forces and bending moments of interest.
Zur Messung dieser Schnittgrößen wurden bisher z. B. gemäß »27 Forschung
+ Praxis«, S. 129 bis 136 wahlweise einzelne Kraftmeßdosen, Drucksonden und Dehnungsgeber
in die Auskleidung eingebaut. Die Gewinnung von einwandfreien Meßergebnissen wird
insbesondere bei durch Spritzbetonschalen gebildeten Tunnelauskleidungen dadurch
erschwert, daß im Material der Auskleidungen Eigenspannungen wirksam sind, welche
in der gleichen Größenordnung liegen wie die
durch die Messung zu bestimmenden Lastspannungen. To measure these internal forces, z. B. according to »27 Research
+ Praxis «, pp. 129 to 136, optionally individual load cells, pressure probes and strain gauges
built into the lining. Obtaining perfect measurement results is
in particular in the case of tunnel linings formed by shotcrete shells
makes it difficult that internal stresses are effective in the material of the linings, which
are of the same order of magnitude as that
load voltages to be determined by the measurement.
Des weiteren ist es problematisch, aus den gemessenen Dehnungen Spannungen
im Material der Auskleidung zu errechnen, da der hierzu benötigte, zeitlich veränderliche
Elastizitätsmodul des Materials im allgemeinen nicht bekannt ist. Außerdem ist die
Gefährdung der Meßgeräte durch das Aufbringen des Materials, insbesondere Spritzbetons
groß.Furthermore, it is problematic to derive stresses from the measured strains
to be calculated in the material of the lining, since the time required for this is variable
The elastic modulus of the material is generally not known. Besides, the
Danger to the measuring devices from the application of the material, especially shotcrete
great.
Die Erfindung, wie sie in dem Hauptanspruch gekennzeichnet ist, löst
nun in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, die bei der Herstellung
der Tunnelauskleidung entstehenden Eigenspannungen in ihrer Einwirkung auf die Meßgeräte
auszuschalten und eine Gefährdung der Meßgeräte beim Aufbringen des Auskleidungsmaterials
auszuschließen. The invention as characterized in the main claim solves
Now in eliminating the aforementioned disadvantages, the task involved in the manufacture
residual stresses arising in the tunnel lining in their effect on the measuring devices
and a risk to the measuring devices when applying the lining material
to exclude.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Refinements of the invention are the subject of
Unteransprüche.Subclaims.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen
darin zu sehen, daß im Auskleidungsmaterial entstehende Eigenspannungen nicht auf
die Meßvorrichtung Einfluß nehmen können und somit eindeutige Meßergebnisse erzielt
werden. Wenn die Meßgeräte in einer abgeschlossenen Kammer mit zur Tunnelseite abnehmbarem
Abdeckblech untergebracht sind, ist besonders wirksam sichergestellt, daß diese
Geräte überhaupt nicht mit dem Auskleidungsmaterial in Berührung kommen und jederzeit
vom Tunnel aus abgelesen, gewartet oder ausgewechselt werden können. The advantages achieved by the invention are substantial
It can be seen in the fact that internal stresses arising in the lining material do not arise
the measuring device can influence and thus achieve unambiguous measurement results
will. If the measuring devices are in a closed chamber with removable ones on the tunnel side
Cover plate are housed, is particularly effective ensures that this
Devices do not come into contact with the lining material at all and at all times
can be read, serviced or replaced from the tunnel.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt des Tunnels
mit in die durch eine Spritzbetonschale gebildete Tunnelauskleidung eingebaute Meßbalken,
F i g. 2 einen Längsschnitt des Tunnels nach F i g. 1, Fig.3 einen Querschnitt des
eingebauten Meßbalkens nach der Linie 111-111 der Fig. 5, Fig.4 einen Querschnitt
des eingebauten Meßbalkens nach der Linie IV-IV der F i g. 5 und F i g. 5 einen
Längsschnitt des Meßbalkens nach der Linie V-V der Fig. 3. The following are advantageous embodiments of the invention
explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a cross section of the tunnel
with measuring beams built into the tunnel lining formed by a shotcrete shell,
F i g. 2 shows a longitudinal section of the tunnel according to FIG. 1, Figure 3 shows a cross section of the
built-in measuring bar according to the line 111-111 of Fig. 5, Fig. 4 a cross section
of the built-in measuring bar along the line IV-IV of FIG. 5 and FIG. 5 one
Longitudinal section of the measuring beam along the line V-V in FIG. 3.
Die in F i g. 1 im Querschnitt dargestellte, durch eine Spritzbetonschale
gebildete Tunnelauskleidung 9 weist vier auf dem Umfang gleichmäßig verteilte und
diametral einander gegenüberliegende Meßbalken 1 auf. Jeder Meßbalken 1 besteht
dabei aus zwei mit Abstand einander gegenüberliegenden Längsträgern 11, die durch
Lastträger 2 miteinander verbunden sind, wie insbesondere aus den F i g. -3 und
4 zu erkennen ist. Die Lastträger 2 übertragen die in der Tunnelauskleidung 9 wirksamen
Druckkräfte und Biegemomente. Diese können durch Dehnungsmessungen zuverlässig bestimmt
werden. Die Meßergebnisse werden dabei nicht durch Eigenspannungen oder durch mangelnde
Kenntnis des Elastizitätsmoduls verfälscht. Parallel zu den Lastträgern 2 sind spannungsfreie
Bleche 3 vorgesehen, mit deren Hilfe Kompensationsmessungen vorgenommen werden können. The in F i g. 1 shown in cross section, through a shotcrete shell
formed tunnel lining 9 has four evenly distributed on the circumference and
diametrically opposed measuring bars 1. Each measuring beam 1 consists
while from two spaced opposite longitudinal members 11, which by
Load carriers 2 are connected to one another, as can be seen in particular from FIGS. -3 and
4 can be seen. The load carriers 2 transmit the effective in the tunnel lining 9
Compressive forces and bending moments. These can be reliably determined by strain measurements
will. The measurement results are not due to internal stresses or a lack of
Knowledge of the modulus of elasticity is falsified. Parallel to the load carriers 2 are tension-free
Plates 3 are provided, with the help of which compensation measurements can be made.
Die Länge des Meßbalkens 1 wird zweckmäßig etwa durch eine Abschlagslänge
bestimmt. Eventuell vorhandene Stollenbögen 8 sind durch den oder die Meßbalken
1 unterbrochen und mit diesem bzw. diesen kraftschlüssig verbunden. Somit ist es
möglich, auch die zusätzliche Kraftaufnahme durch die Stollenbögen 8 zu messen. The length of the measuring beam 1 is expediently approximately by a tee length
certainly. Any existing tunnel arches 8 are through the measuring beam or beams
1 interrupted and positively connected to this or these. So it is
possible to measure the additional force absorption through the tunnel arches 8.