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Die Erfindung betrifft einen Gitterträgerausbau, insbe-
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sondere für den Betonverbundausbau im untertägigen Berg-und Tunnelbau
vorgesehener aus Segmenten in Umfangsrichtung zusammensetzbarer Bogenausbau, bestehend
aus den entsprechend gebogenen Gurtstäben und den sie miteinander verbindenden Versteifungselementen
sowie den jeweils endseitig der Gurtstäbe angebrachten Verbindungsplatten.
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Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden für den eisenbewehrten
Betonausbau sogenannte Gitterträger eingesetzt, die durch die mit Versteifungselementen
verbundenen Gurtstäbe ein räumliches Gebilde ergeben. Diese Gitterträger werden
wie auch bekannter Bogenausbau aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt, wozu die
Gurtstäbe endseitig jeweils Verbindungsplatten aufweisen. Die entsprechend zusammengesetzten
Gitterträger müssen dann noch gegeneinander verbolzt werden, um bis zum Einbetonieren
einen vorläufigen Ausbau darzustellen. Im Abstand zum Ort werden dann die einzelnen
Gitterträger einbetoniert, so daß sich der erwähnte eisenbewehrte Betonverbundausbau
ergibt. Die einzelnen Segmente des Gitterträgerausbaues werden als räumliche Gebilde
vor Ort gebracht und dann über die an den Enden angebrachten Platten miteinander
verbunden. Aufgrund der räumlichen Ausbildung weisen derartige Segmente einen erheblichen
Platzbedarf auf. Sie sind auch in Bündeln nur mit erheblichem Aufwand zu transportieren.
Darüberhinaus ist für die Herstellung derartiger räumlicher Segmente aus stäbe zeit-
und materialaufwendige Schweißarbeit , weil die Versteifungs- und Verbindungselemente
zumindest teilweise im freien Raum verarbeitet, d.h. angeschweißt werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Segmente des Gitterträgerausbaues
einfach herstellbar und transportfreundlich und dabei insbesondere wenig platzaufwendig
auszubilden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen
Ausbausegmente aus mehreren einlagig ausgebildeten Gurtsegmenten mit Gurtstäben
und angeschweißten Verbindungsdrähten und über die Höhe verteilt einklemmbaren Versteifungselementen
zu räumlichen Trägern zusammensetzbar sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die einlagig ausgebildeten
Gurtsegmente als solche bis vor Ort transportiert und erst dort zusammengesetzt
und mit Hilfe der einklemmbaren Versteifungselemente zu räumlichen Gebilden verbunden.
Die einlagigen Gurtsegmente benötigen beim Transport einen wesentlich geringeren
Raum, lassen sich leicht stapeln und annähernd verrutschungssicher transportieren.
Darüberhinaus erfordern sie weniger und leichtere Schweißarbeiten als die räumlichen
Gitterträger, weil die einzelnen Teile auf dem Untergrund liegend miteinander verschweißt
werden können Überraschend ist der vor Ort noch aufzubringende Arbeitsaufwand nicht
wesentlich gegenüber dem bisherigen erhöht, weil je nach den Gegebenheiten entweder
die beiden Gurtsegmente zunächst über die einklemmbaren Versteifungselemente miteinander
verbunden und dann aufgestellt werden können oder aber die Verbindung mit Hilfe
der einklemmbaren Versteifungselemente nach der Montage der beiden Gurtsegmente
vorgenommen werden kann. Damit ist eine wesentlich flexiblere Verarbeitungsweise
gegeben und darüberhinaus sichergestellt, daß die verhältnismäßig leicht einzuklemmenden
Versteifungselemente auch in ausreichender Zahl und an den richtigen Stellen angebracht
werden. Damit ergibt sich ein bedeutender Rationalisierungsvorteil, zumal der von
den Gitterträgern insgesamt eingenommene Raum durch die Bemessung der Versteifungselemente
variiert werden kann, so daß hierüber auch auf die Festigkeit des Betonverbundausbaues
Einfluß genommen werden kann. Je nach Bemessung der Versteifungselemente und damit
Abstand der Gurtsegmente der einzelnen Gitterträger
kann unter Umständen
sogar eine Verringerung der Eisenbewehrung vorgenommen werden, weil ja die bewehrungsfreien
Zwischenräume auf diese Art und Weise wesentlich verringert sind.
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Um das Aufklemmen der Versteifungselemente auf die Gurtstäbe der
Gurtsegmente zu erleichtern und ein seitliches Abrutschen sicher zu verhindern,
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Versteifungselemente endseitig die Gurtstäbe
im eingebauten Zustand zangenartig umfassend ausgebildet sind. Diese Versteifungselemente
können auf den Gurtstäben vorteilhaft in die jeweils richtige Lage eingeschoben,
d.h.
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in eine rechtwinklig zu den Gurtstäben verlaufende Lage gebracht werden.
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Ein vorteilhaft auch in den beengten Verhältnissen vor Ort gut zu
kombinierender Gitterträgerausbau ist der, bei dem jeweils zwei Gurtstäbe über angeschweißte
Verbindungsdrähte ein einlagiges Gurtsegment und vier zu einem Rechteck zusammengeschweißte
Stäbe ein Versteifungselement bilden. Damit ergibt sich in der Regel ein Vierstabgitterträger,
der vorteilhaft stabil ist und eine vorteilhaft gleichmäßige Bewehrung des Betons
ergibt. Es ist auch möglich, aus entsprechend ausgebildeten Gurtsegmenten und Versteifungselementen
eine Art Dreifachgurtträger zu bilden, wenn die Versteifungselemente eine Zusammenfassung
zweier Gurtstäbe benachbarter Gurtsegmente ermöglichen. Eine Ausbildung hierfür
wird weiter unten beschrieben.
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Eine vorteilhaft zangenartige Form der Versteifungselemente wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei der vier Stäbe endseitig parallel zu
den Enden der beiden anderen Stäbe abgebogen sind. Damit ergibt sich die Zangenform,
die eine Umfassung der Gurtstäbe an den vier Ecken des Versteifungselementes auf
jeweils drei Seiten sichert.
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Damit ist eine vorteilhafte Steifigkeit des Raumgebildes gegeben,
was den Einbau als vorläufiger Ausbau und als spätere Bewehrung ermöglicht.
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Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, daß zwei der vier
Stäbe endseitig rechtwinklig und in Gurtstabrichtung angeschweißte Hülsen aufweisen.
Hier bilden die Hülsen die dritte Flanke der gabelförmigen Einfassung der Versteifungselemente,
wobei diese Hülsen vorteilhaft gleichzeitig als Anschlagpunkt und zwar als formschlüssigen
Anschlagspunkt für die den Abstand der einzelnen Gitterträger in Längsrichtung der
Strecke sichernden Bolzen. Dabei sind erfindungsgemäß die die Hülsen tragenden Stäbe
verstärkt ausgebildet, so daß sich auch in Längsrichtung des die Strecke sichernden
Gitterträgerausbaues ein stabiles Stützgerüst ergibt.
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Die auf die Gurtstäbe aufgeklemmten und aufgeschobenen Versteifungselemente
werden auf der einen Seite durch die aufgeschweißten Verbindungsdrähte an einem
unbeabsichtigten Abrutschen gehindert. Auf der anderen Seite kann eine solche Sicherung
bei Bedarf dadurch erreicht werden, daß den Versteifungselementen auf deren Ecken
aufsetzbare Klemmen zugeordnet sind. Diese Klemmen sind dann zweckmäßig so ausgebildet,
daß sie sich an den jeweiligen Anschweißstellen der Verbindungsdrähte an den Gurt
stäben abstützen.
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Eine Art Dreifachgurtgitterträger ist erfindungsgemäß mit Hilfe von
Versteifungselementen zu erreichen, bei denen die abgebogen ausgebildeten Stäbe
einseitig voneinander weg und auf der gegenüberliegenden Seite aufeinander zu abgebogen
sind. Auf der gegenüberliegenden Seite mit den aufeinander zu gebogenen Stäben können
zwei Gurtstäbe zusammengefaßt werden, während die korrespondierenden Gurtstäbe auf
der gegenüberliegenden Seite der Stäbe in entsprechendem
Abstand
zueinander fixiert gehalten sind.
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Eine vorteilhafte Montagehilfe für den Einbau vor Ort ist erfindungsgemäß
dadurch geschaffen, daß den Verbindungsplatten am oberen Ende der Gurtsegmente nach
außen geöffnete Haken zugeordnet sind, die in einen oberhalb der Verbindungsplatte
anbringbaren Verbi ndungsbügel einhängbar ausgebildet sind. Den Verbindungsplatten
am unteren Ende der Gurtsegmente sind der oberhalb anbringbare Verbindungsbügel
und nach unten vorstehende, geschlossene Haken mit Festsetzkeilen zugeordnet. Das
jeweils anzubringende Gurtsegment wird mit seinem über die Verbindungsplatte vorstehenden
Haken in den Verbindungsbügel eingehakt und kann nun leicht in die Verbindungsposition
geschwenkt werden. Dann werden die Festsetzkeile in die von den Haken gebildeten
Ösen getrieben und so die Verbindung zwischen den beiden Gurtsegmenten hergestellt.
Falls erforderlich, können dann noch zusätzlich Schraubverbindungen angebracht werden,
um eine bleibende Verbindung zwischen den beiden Gurtsegmenten sicherzustellen.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein leichter
herzustellender, insbesondere mit geringerem Schweißaufwand herzustellender und
gut zu transportierender Gitterträgerausbau geschaffen ist, der erst vor Ort in
das für die Bewehrung optimale räumliche Gebilde gebracht wird.
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Außer den Einsparungen beim Transport und bei der Schweißarbeit ergibt
sich ein weiterer erheblicher Vorteil dadurch, sich daß durch Variierung der Länge
der Versteifungselemente der Abstand der einlagigen Gittersegmente beliebig verändern
läßt. Damit wird der bewehrungsfreie Bereich bei einem derartigen Betonverbundausbau
reduziert, so daß sich insgesamt ein stabiles Ausbaugewölbe ergibt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der zugehörigen Zeichnung,
in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und
Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil eines bogenförmigen
Gitterträgerausbaues, aus mehreren Ausbausegmenten bestehend, Fig. 2 eine perspektivische
Darstellung eines Gitterträgers mit eingeklemmtem Versteifungsel ement, Fig. 3 eine
perspektivische Darstellung eines Gitterträgers mit einer weiteren Ausführungsform
des Versteifungselementes, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Gitterträger nach
Fig. 3 im Bereich des Versteifungselementes, Fig. 5 zwei in Position zueinander
gebrachte Gurtsegmente gleicher Ausbildung, Fig. 6 einen Schnitt durch einen Gitterträger
mit einfachem Versteifungselement für einen Vierfachgurt, Fig. 7 einen Schnitt durch
einen Gitterträger mit Versteifungselement für einen Dreifachgurt, Fig. 8 eine perspektivische
Darstellung eines Gitterträgers im Bereich der Verbindungsplatte, Fig. 9 eine Seitenansicht
zur Darstellung des Einschwenkvorganges beim Verbinden zweier Ausbausegmente und
Fig. lo die Verbindungsstelle zwischen zwei Ausbausegmenten nach Abschluß des Einschwenkvorganges.
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Fig. 1 zeigt einen Gitterträgerausbau 1, der als vorläufiger
Ausbau
für einen später zu vervollständigenden Betonverbundausbau in einer Strecke eingebracht
ist. Dieser Gitterträgerausbau besteht aus mehreren miteinander verbundenen Ausbausegmenten
2, 3.
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Die einzelnen Ausbausegmente 2, 3 bestehen jeweils aus parallel zueinander
verlaufenden Gurtstäben 5, 6, die wiederum untereinander durch Verbindungsdrähte
7, 8 verbunden sind. Diese Verbindungsdrähte 7, 8 sind durch Schweißung mit den
Gurtstäben 5, 6 so verbunden, daß sich ein steifes, aber zunächst flächiges Gebilde
ergibt. Zwei derartige flächige Gebilde werden dann über die aus Fig. 2 zu entnehmenden
Versteifungselemente 15 zu einem räumlichen Gebilde miteinander verbunden.
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Am unteren und oberen Ende der Gurtstäbe 5, 6 sind Verbindungsplatten
9, lo angeordnet, über die die einzelnen Ausbausegmente 2, 3 durch Verschrauben
oder Verkeilen miteinander zu verbinden sind.
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Der aus Fig. 2 ersichtliche räumliche Gitterträger 12 besteht aus
zwei flächigen Gurtsegmenten 13, 14, die mit den über die Höhe verteilt angeordneten
Versteifungselementel 15 den räumlichen Gitterträger 12 ergeben. Die einzelnen Gurtsegmente
13, 14 bestehen jeweils aus zwei Gurtstäben 5, 5' bzw. 6, 6' und sie verbindende
Verbindungsdrähte 7, 7'.
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Die einzelnen Versteifungselemente 15, von denen die Fig. 3 und 4
eine Ausbildung mit Hülsen zeigen, sind durch jeweils rechtwinklig zueinander angeordnete
und verschweißte Stäbe 17, 18, 19, 20 gebildet. Die Verbindungspunkte der Stäbe
17 bis 20 sind dabei so gewählt, daß jeweils ein deutlicher Überstand der Stabenden
gegeben ist. Damit ist bereits eine zangenförmige Einfassung der Gurtstäbe 5, 5'
und 6, 6' durch das Versteifungselement 15 beim Anbringen gewährleistet.
Eine
zusätzliche Einfassung der Gurtstäbe 5, 6 wird noch dadurch erreicht, daß endseitig
an den Stäben 19, 20 Hülsen 21, 21', 21'', 21''' angebracht, d.h. angeschweißt sind.
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Diese Hülsen 21 können vorteilhaft zum Anbringen der Verbindungsbolzen
22, 23 verwendet werden, wie Fig.3 verdeutlicht. Die Verbindungsbolzen 22, 23 geben
dabei gleichzeitig den Abstand der einzelnen Gitterträgerausbaubögen vor. Wie Fig.
3 verdeutlicht, ist das Anbringen der Verbindungsbolzen 22, 23 erleichtert und eine
genaue Positionierung der einzelnen Ausbaubögen zueinander gewährleistet. Darüberhinaus
sind die Stäbe 19, 20, an die die Hülse 21 angeschweißt ist, verstärkt, so daß sich
in Längsrichtung der Strecke eine stabile Verbolzung der einzelnen Gitterträger
12, 25 ergibt.
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Fig. 4 verdeutlicht die Ausbildung dieser Versteifungselemente 15,
wobei die sichere Einfassung oder Umfassung der Gurtstäbe 5, 6 im Bereich der Ecken
26 bei dieser Wiedergabe verdeutlicht ist.
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Sowohl Fig. 2 wie auch Fig. 3 verdeutlichen, daß auf der einen Seite
ein Abrutschen der Versteifungselemente 15 allein schon dadurch verhindert ist,
daß hier die entsprechend gebogenen Verbindungsdrähte 7, 8 als Klemme und Bremse
wirken. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine solche formgegebene Klemme oder
Bremse nicht gegeben und in der Regel auch nicht notwendig. Sollte sie sich dennoch
als zweckmäßig erweisen, ist eine Arretierung mit Hilfe der Klemme 27 möglich. Die
Klemme 27 hat hierzu eine Ausnehmung 28 und endseitige Abschrägungen 29, so daß
sie regelrecht eingeklemmt werden kann, um das Versteifungselement 15 zu sichern.
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Zwei identisch ausgebildete, d.h. insbesondere gleichförmig gebogen
ausgebildete Gurtstäbe 5, 6 aufweisende Gurtsegmente 13, 14 sind in Fig. 5 wiedergegeben.
Diese Gurtsegmente 13, 14 sind wie schon bereits erwähnt durch die Gurtstäbe 5,
5' und 6, 6' sowie die Verbindungsdrähte 7, 8 gebildet. Diese Gurtsegmente werden
miteinander durch die aus Fig. 6 und 7 zu entnehmenden Versteifungselemente 15 verbunden
oder durch die aus Fig. 3 zu entnehmenden Versteifungselemente 15. Bei der Ausbildung
nach Fig. 6 sind die Stäbe 19, 20 endseitig so abgebogen, daß ihre Enden parallel
zu den Stäben 17, 18 verlaufen. Dadurch ergibt sich die zangenförmige Einfassung
der Gurtstäbe 5, 5', 6, 6' im Bereich der Ecke 26.
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Bei der Ausbildung nach Fig. 7 sind die Enden der Stäbe 19, 20 im
oberen Teil so gebogen wie bei der Ausbildung nach Fig. 6, während die unteren Enden
aufeinander zu gebogen ausgebildet sind. Dadurch können die Gurtstäbe 6, 6' zusammengefaßt
werden, womit sich eine Art Dreifachgurt ergibt.
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Zur Verbindung der einzelnen Ausbausegmente 2, 3 sind an den unteren
und oberen Enden wie bereits erwähnt Verbindungsplatten 9, lo vorgesehen. Da die
Ausbausegmente zunächst aus den flächigen Gurtsegmenten 13, 14 zusammengesetzt werden
müssen, weisen diese jeweils endseitig zweckmäßigerweise die Verbindungsplatten
9, 9', lo auf. In den Verbindungsplatten 9, lo sind Bohrungen 30 vorgesehen, über
die eine Schraubverbindung zwischen den beiden Verbindungsplatten 9 und lo hergestellt
werden kann.
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Als Montageerleichterung sind jeweils den oberen Enden 33 der Gurtsegmente
13, 14 nach außen offene Haken 34 zugeordnet, während am unteren Ende 32 einmal
ein Verbindungsbügel 31 und außerdem geschlossene Haken 35 mit einem Festsetzkeil
36 vorgesehen sind.
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Fig. 8 und 9 verdeutlichen, wie zunächst das einzubringende Ausbausegment
3 mit seinem nach außen geöffneten Haken 34 in das darüber angeordnete und bereits
fest montierte Ausbausegment 2 eingehängt wird. Hierzu wird der nach außen geöffnete
Haken 34 in den Verbindungsbügel 31 eingehängt. Dann kann das Ausbausegment 3 in
die Verbindungsposition geschwenkt werden. Nach dem Einschwenken werden unter die
Verbindungsplatte lo und in die geschlossenen Haken 35 Festsetzkeile 36 eingeführt
und festgeschlagen, so daß eine wirksame Verbindung zwischen beiden Verbindungsplatten
9 und lo und damit Ausbausegmenten 2 und 3 gegeben ist.
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Fig. lo zeigt die oben geschilderte Endposition, wobei hier nur ein
geschlossener Haken 35 mit Festsetzkeil 36 vorgesehen ist.
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Es ist auch möglich, zunächst die Gurtsegmente 13, 14 wie oben geschildert
über den Einschwenkvorgang miteinander zu verbinden und erst dann die einzelnen
Versteifungselemente 15 anzubringen.