DE3936767A1 - Dichtungsprofil fuer tunnel-segmente - Google Patents
Dichtungsprofil fuer tunnel-segmenteInfo
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
- E21D11/385—Sealing means positioned between adjacent lining members
-
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Description
Die Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Die Dichtungsrahmen eines Segmentes aus Beton, Stahl, Stahlbeton
oder Gußeisen bestehen zumeist aus vier zusammengesetzten
strangförmigen Dichtungsprofilen (Profilbänder) aus elastomerem
Werkstoff, d.h. aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, wobei
die Rahmenecken vorzugsweise nach dem Injektion-Molding-
Verfahren hergestellt werden. Von besonderer Bedeutung ist der
Tunnelbau in Tübbing-Bauweise mit spezieller Anordnung der
Segmente. Häufig genügt es, wenn jedes Segment einen
Dichtungsrahmen aufweist. Unter besonderen Umständen kann es
jedoch erforderlich werden, jedes Segment mit einem
Doppeldichtungsrahmen zu versehen, wobei die beiden parallel
verlaufenden Dichtungsrahmen mit einem zusätzlichen
Dichtungsquerprofil (EP-A-03 37 177) miteinander verbunden sein
können. Die Dichtungsprofile bzw. Dichtungsrahmen befinden sich
meistens in einer entsprechenden Nut (Nuttiefe d, Nutbreite w)
des Tunnel-Segmentes. Unter Einwirkung einer Kraft verringert
sich der Spaltabstand zweier Tunnel-Segmente von S o (Abstand im
unbelasteten Zustand) auf S 1 (Abstand im belasteten Zustand).
Dadurch werden die beiden gegenüberliegenden Elastomer-Profile
zusammengepreßt, was die Abdichtung des Spaltes zur Folge hat.
Aus der DE-U-74 32 945 ist ein Dichtungsprofil bekannt, das
im Querschnitt gesehen von asymmetrischer Gestalt ist, wobei
die Asymmetrie dadurch hervorgerufen wird, daß sich zur
Segment-Außenseite (Wasserseite) hin eine Aussparung im
ebenflächigen Stirnkantenrücken des Profiles befindet. Außerdem
weist dieser Stirnkantenrücken eine Stützrippe auf, die sich in
einer entsprechenden Nut des Segmentes befindet.
Bisher jedoch wurden bei Tunnelprojekten ausschließlich
Dichtungsprofile eingesetzt, die im Querschnitt gesehen
spiegelsymmetrisch (bezogen auf die senkrechte Profil-
Längsmittelebene) sind. Dabei hat sich herausgestellt, daß
Profilbänder, die in Längsrichtung verlaufende Rillennuten und
Kanäle besitzen (GB-B-21 70 561, GB-B-21 78 114, GB-B-21 82 987,
EP-A-02 55 600, EP-A-03 06 796), hinsichtlich ihrer Dichtfunktion
besonders wirksam sind. Je nach Profilstruktur und tunnel
spezifischen Kriterien (d, w, S o , S 1, Segmentversatz) wurden
Dichtwerte von 4 bis 20 bar erzielt. Bei Nutmaßen d/w 0,18
und für hohe Dichtheiten von 20 bar mit erforderlichen
vertikalen Verpressungen von mehr als 30% können die bisher
entwickelten Dichtungsprofile nicht mehr auf das Nutvolumen
angepaßt konstruiert werden.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß
asymmetrische Dichtungsprofile gemäß Kennzeichen des Anspruchs
1 eine sehr hohe Dichtleistung aufweisen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf schematische Zeichnungen sowie in Verbindung
mit Daten aus Dichtheitsprüfungen näher erläutert. Dabei
zeigen die Fig. 1 bis 3 die erfindungsgemäßen Dichtungsprofile
im Querschnitt gesehen.
Nach Fig. 1 soll der Spalt (1) mit dem Abstand S o (unbelasteter
Zustand) zweier angrenzender Segmente (2, 3) abgedichtet werden.
Zu diesem Zweck werden in die Nuten (4, 5) jeweils ein strang
förmiges Dichtungsprofil (6) aus Gummi oder gummiähnlichem
Werkstoff eingesetzt. Jedes Dichtungsprofil weist zur Segment-
Außenseite (7) hin eine druckaktivierende Lippe (8) sowie einen
Profilfuß (9) auf, der wannenförmig ausgebildet ist. Die
druckaktivierende Lippe (8) ist im unbelasteten Zustand vom
Profilrücken (10) her in Richtung Spaltmitte (11) zur
Druckwasserseite ausgerichtet. Die erfindungsgemäße Lippe (8)
erhöht das Dichtungsprofil bei nur geringem Volumenbedarf.
Im belasteten, d.h. verpreßten Zustand (Spaltabstand S 1)
verschwindet der Zwischenraum (12) zwischen den beiden
Dichtungsprofilen (6). Der Profilfuß (9) weist eine Abstützung
(13) an der Nutschräge (14) auf, wodurch eine Verschiebung
des Profiles (6) bei Kompression verhindert wird. Der
wannenartige Profilfuß (9) hat die Aufgabe, den massiven
Dichtungskörper in der Nut (4, 5) zu zentrieren, so daß auch
bei einem Versatz der Dichtungsprofile eine Mindestkontakt
breite der Profile garantiert bleibt. Die drei Rillennuten
(15, 16, 17) sind symmetrisch zueinander angeordnet, wobei die
mittlere Nut (16) tiefer und breiter ist als die Nachbarnuten
(15, 17).
Anhand des Dichtungsprofiles (18) nach Fig. 2 werden nun
hinsichtlich der erfindungsgemäßen Asymmetrieelemente (Lippe
8, Profilfuß 9) strukturelle Details beschrieben. Die Richtung
der druckaktivierenden Lippe (8) im unbelasteten Zustand ist
hier durch die Linie (19 a) veranschaulicht, wobei diese
Linienführung die Resultierende der beiden in einem
unterschiedlichen Winkel zulaufenden Lippenflanken (20, 21)
ist. Die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Winkelbereiche α
ergeben sich aus den Linienführungen (19 a, 19 b), wobei die
Linie (19 b) den Verlauf der Spaltmitte angibt.
Die Linie (19 b) ist zugleich Bezugspunkt für die Profilhöhe H.
Der wannenförmige Profilfuß (9; Bereich B) kann bis zu 40% der
Nutbreite w (entspricht der Gesamtbreite der Profilbasisseite)
einnehmen. Dieser obere Grenzwert sollte nicht überschritten
werden, damit der Profilgrundkörper (Bereich A) auch noch bei
Segmentversatz noch eine ausreichende Dichtwirkung ausübt. Die
Abstützung (13), die dem Profilfuß (9) die wannenförmige Gestalt
gibt, weist eine Gesamthöhe auf, die etwa der halben Nuttiefe d
entspricht. Der massive Profilgrundkörper (Bereich A) weist
ähnlich dem Dichtungsprofil (6) nach Fig. 1 drei Rillennuten
(22, 23, 24) auf, wobei die mittlere Nut (23) hier eine andere
Form hat als die beiden Nachbarnuten (22, 24). Direkt über der
mittleren Nut (23) ist ein Kanal (25) angeordnet.
Nach Fig. 3 weist das Dichtungsprofil (26) zwei Rillennuten
(27, 28), die eine unterschiedliche Form und Größe haben, und
drei im wesentlichen gleichförmige Kanäle (29, 30, 31) auf.
Rillennuten und Kanäle sind im Gegensatz zu den Profilen gemäß
Fig. 1 und 2 asymmetrisch zueinander angeordnet. Dadurch erhält
das Profil (26) neben den beiden erfindungsgemäßen
Asymmetrieelementen, nämlich Lippe (8) und Profilfuß (9),
weitere Asymmetrieelemente.
Die folgende Tabelle faßt die Ergebnisse der experimentellen
Dichtheitsprüfungen, die bezüglich der Dichtungsprofile gemäß
Fig. 1 bis 3 durchgeführt wurden, zusammen.
S₀ = 17 mm
d = 6,5 mm
w = 37 mm (entspricht der Profilbreite an der Basisseite)
H = 15 mm
a = 20°
Breite des Profilfußes (Bereich B): 32% bezogen auf w
Stärke der durckaktivierenden Lippe (8): 3 mm
Stärke des Profilfußes (9): 2 mm
Sonstige Versuchsbedingungen: Kreuzstoßprüfung, 2 bar/15 min/schrittweise Drucksteigerung
d = 6,5 mm
w = 37 mm (entspricht der Profilbreite an der Basisseite)
H = 15 mm
a = 20°
Breite des Profilfußes (Bereich B): 32% bezogen auf w
Stärke der durckaktivierenden Lippe (8): 3 mm
Stärke des Profilfußes (9): 2 mm
Sonstige Versuchsbedingungen: Kreuzstoßprüfung, 2 bar/15 min/schrittweise Drucksteigerung
Claims (10)
1. Dichtungsprofil aus elastomerem Werkstoff für mit einer
umlaufenden Nut (Nuttiefe d, Nutbreite w) versehene
Tunnel-Segmente, wobei das im Querschnitt gesehen
asymmetrische Profil an seiner Basisseite in
Längsrichtung verlaufende Rillennuten aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Profil (6, 18, 26) zur Segment-
Außenseite, d.h. zur Druckwasserseite hin
- a) eine druckaktivierende Lippe (8) besitzt, die im unbelasteten Zustand vom Rücken (10) des Profilgrundkörpers (Bereich A) in Richtung zur Spaltmitte (11) verläuft, wobei der Winkel α zwischen den Linien (19 a, 19 b) 10 bis 45° beträgt, sowie
- b) einen wannenförmigen Profilfuß (9; Bereich B) aufweist, der 10 bis 40% der Nutbreite w einnimmt.
2. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bezüglich der druckaktivierenden Lippe (8) der Winkel α
zwischen den Linien (19 a, 19 b) 10 bis 30° beträgt.
3. Dichtungsprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der wannenförmige Profilfuß (9)
25 bis 35% der Nutbreite w einnimmt.
4. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stärke der druckaktivierenden
Lippe (8) mindestens 3 mm beträgt.
5. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stärke des Profilfußes (9)
mindestens 2 mm beträgt.
6. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützung (13) eine Gesamthöhe
aufweist, die etwa der halben Nuttiefe d entspricht.
7. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb des Profilgrundkörpers
(Bereich A) drei Rillennuten (15, 16, 17; 22, 23, 24)
angeordnet sind, wobei die mittlere Rillennut (16, 23)
eine andere Tiefe und/oder Breite und/oder Form aufweist
als die Nachbarnuten.
8. Dichtungsprofil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß direkt über der mittleren Rillennut (23) ein Kanal
(25) angeordnet ist.
9. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß neben der druckaktivierenden Lippe (8)
und dem Profilfuß (9) weitere asymmetrische Elemente
vorhanden sind.
10. Dichtungsprofil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sich innerhalb des Profilgrundkörpers (Bereich A)
zwei Rillennuten (27, 28) und drei Kanäle (29, 30, 31)
befinden, wobei die drei Kanäle nicht in einer Ebene
angeordnet sind und wobei die beiden Rillennuten eine
unterschiedliche Form aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3936767A DE3936767A1 (de) | 1988-11-09 | 1989-11-04 | Dichtungsprofil fuer tunnel-segmente |
Applications Claiming Priority (3)
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DE3837988 | 1988-11-09 | ||
DE3903928 | 1989-02-10 | ||
DE3936767A DE3936767A1 (de) | 1988-11-09 | 1989-11-04 | Dichtungsprofil fuer tunnel-segmente |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3936767A1 true DE3936767A1 (de) | 1990-05-10 |
Family
ID=27198487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3936767A Withdrawn DE3936767A1 (de) | 1988-11-09 | 1989-11-04 | Dichtungsprofil fuer tunnel-segmente |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3936767A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009015232A1 (de) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Phoenix Dichtungstechnik Gmbh | Dichtanordnung für Schacht- und Tunnelbauten |
-
1989
- 1989-11-04 DE DE3936767A patent/DE3936767A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009015232A1 (de) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Phoenix Dichtungstechnik Gmbh | Dichtanordnung für Schacht- und Tunnelbauten |
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Legal Events
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