DE399190C

DE399190C - Lining of channels under internal fluid pressure with an outer and an inner shell

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Publication number: DE399190C
Application number: DESCH65412D
Authority: DE
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Priority date: 1922-07-01
Filing date: 1922-07-11
Publication date: 1924-07-21

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AI 21. JULI 1924ISSUE AI JULY 21, 1924

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JV* 399190-KLASSE 47f GRUPPE 3 -JV * 399190- CLASS 47f GROUP 3

(Sch 65412 XIIf 47 f)(Sch 65412 XIIf 47 f)

Walter Schurter in Bern.Walter Schurter in Bern.

Auskleidung von unter innerem Flüssigkeitsdruck stehenden Gerinnen mit einer äußerenLining of channels under internal liquid pressure with an outer one

und einer inneren Hülle.and an inner shell.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1922 ab.Patented in the German Empire on July 11, 1922.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der .Anmeldung in der Schweiz vom i.Juli 1922 beansprucht.According to the Union Treaty of June 2, 1911, priority is due to this application of the application in Switzerland of July 1, 1922.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Auskleidung von unter innerem Flüssigkeitsdruck stehenden Gerinnen mit einer äußeren und einer inneren Hülle, von denen die äußere nur die Offenhaltung des GerinnesThe subject of the present invention is a liner under internal fluid pressure standing channels with an outer and an inner shell, of which the outer only keeps the channel open

durch Blechtafeln gebildet, bei denen ebene, parallel zur Achse des Gerinnes verlaufende Längsteile mit zylinderflächenförmigen Längs-^ teilen abwechseln. Diese innere Hülle wird durch den Flüssigkeitsdruck ständig unterformed by sheet metal, in which flat, parallel to the axis of the channel Alternate longitudinal parts with cylindrical-shaped longitudinal parts. This inner shell becomes constantly under due to the liquid pressure

gegenüber äußeren Kräften, wie z. B. Gebirgs- . peripherem Druck gehalten, so daß bei Profildruck, bezweckt. Gemäß der Erfindung ist die ι Vergrößerungen des Gerinnes die zylinder- 15 innere Hülle gegen die äußere beweglich und : rlächenförmigen Lä'ngsteile sich im Sinne eineragainst external forces, such as. B. Mountain. peripheral pressure, so that with profile pressure, aims. According to the invention, the ι enlargements of the channel is the cylinder 15 inner shell movable against the outer one and: sheet-like longitudinal parts in the sense of a

Vergrößerung der Spannweite verbiegen und in der inneren nulle Ausdehnungsbewegungen auftreten, die in dieser weder Risse noch ofterie Fugen entstehen lassen und in der Geriuuewaudung infolge der l'rotilVergrößerungen auftretende Risse von selbst.abdichten.Increase in the span and bend in the inner zero expansion movements occur in this neither cracks nor ofterie Allow joints to appear and in the geriuuewauung as a result of the l'rotile enlargements Seal cracks by yourself.

In /\bb. i, die einen Querschnitt durch die Auskleidung zeigt, ist mit ι die z. B. aus .Beton bestehende Gerinne wandung eines Wasser-Stollens bezeichnet. Die Auskleidung wird durch besondere W eilbleche 15 gebildet, die so geformt sind, daß euene, parallel zur Gerinneachse verlaufende Läugsteiie iö mit kreiszylindernächeiifönnigen Längsteilen 17 ab wechsein, deren Jiogenlänge vorzugsweise weniger als 180 Bogengrade beträgt. \\ ie die Aeicimuug erkennen laßt, kann uie von den Längsteilen 17 überdeckte Fläche der Gerinne wandung wesentlich größer sein als die von den Längsteilen _ao ίο überdeckte. Die Dicke der Teile iO ist vorzugsweise großer, als die der Teile 17 (Abb. 2). Zur \ erbindung der einzelnen illechtafeln untereinander und mit der Gerinne\vandung 1 dienen Klemmleisten 18 ag (Abb. 2) und Befestigungsleisten 19. Letztere haben U-±örmigen Querschnitt und sind mit ihren Schenkeln in die Gerinnewandung 1 eingebettet und außerdem noch in dieser durch -Anker 20 verankert. Durch die Befestigungsleisten 19 greifen Schraubenbolzen 21 hindurch, deren Köpfe 22 in Ausnehmungen der Gerinnewanduug versenkt sind. Mittels der Bolzen 2 χ sind die Läugsränder benachbarter ülechtafeln zwischen den Befestigungsleisten iy und den Klemmleisten 18 testgehalten, wobei diese Ränder der Blechtafeln gegen die Seitenflächen von Rippen 23 stoßen, die auf den Stegen der Befestigungsleisten 19 ausgebildet sind. Die genannten beiteiifiächen J eder Rippe 23 bilden mit der Fläche der Stege einen rechten Winkel. Zwischen der Blecüauskleidung 15 und der Gerinnewandung ι ist eine aus zähplastischer, fiüssigkeitsundurchlässiger, elastischer und beständiger Alasse bestehende Gleitschicht 12 angebracht und eine Ableitung 13, 14 für Tropf- und Kondenswasser vorgesehen. Auf der Innenseite des Bleches 15 Kann in bekannter Weise ein Anstrich aus zähplastischem Material aufgebracht sein; ebenso, falls erwünscht, auf die Außen- j seite. Statt mittels der Anker 20 in der Gerinnewandung 1 verankert zu sein, können die Befestigungsleisten 19 auch gegen die Gerinnewandung ι divergierende Schenkel 24 auf weisen, wie in Abb. 2 punktiert angedeutet ist. Wenn diese Schenkel 24 einmal in die Gennnewaiidung 1 eingebettet sind, ist ein unbeabsichtigtes Loslosen der Leisten 19 nicht mehr möglich.In / \ bb. i, which shows a cross section through the lining, is marked with ι the z. B. from. Concrete existing channel called wall of a water tunnel. The lining is formed by special rolling sheets 15, which are shaped so that new, parallel to the channel axis extending Läugsteiie iö alternate with circular cylindrical-shaped longitudinal parts 17, the Jiogen length is preferably less than 180 degrees. As can be seen from the Aeicimuug, the area of the channel wall covered by the longitudinal parts 17 can be considerably larger than that covered by the longitudinal _{parts ao} ίο. The thickness of the parts iO is preferably greater than that of the parts 17 (Fig. 2) . Clamping strips 18 ag (Fig. 2) and fastening strips 19 are used to connect the individual illegal panels with one another and with the channel wall 1 -Anchor 20 anchored. Screw bolts 21 extend through the fastening strips 19, the heads 22 of which are sunk into recesses in the channel wall. By means of the bolts 2 χ, the edges of the neighboring panels are held test between the fastening strips iy and the clamping strips 18, these edges of the metal panels butting against the side surfaces of ribs 23, which are formed on the webs of the fastening strips 19. The mentioned two surfaces of each rib 23 form a right angle with the surface of the webs. Between the sheet metal lining 15 and the channel wall ι a sliding layer 12 consisting of viscoplastic, liquid-impermeable, elastic and resistant aluminum is attached and a discharge line 13, 14 is provided for dripping and condensation water. On the inside of the sheet 15, a coating of viscoplastic material can be applied in a known manner; also, if desired, on the outside j. Instead of being anchored in the channel wall 1 by means of the anchor 20, the fastening strips 19 can also have legs 24 diverging against the channel wall, as indicated by dotted lines in FIG. Once these legs 24 are embedded in the cover 1, inadvertent detachment of the strips 19 is no longer possible.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind die Befestigungsleisten 25 mittels Anker 26 in der Gerinnewandung verankert. Auf ihrer Innenseite weisen sie zwei parallele Rippen 27 j auf, deren einander zugekehrte Seiten abge-■ schrägt und je mit einem zu der Abschrägung" j unter einem rechten Winkel stehenden Ab- ! satz. 28 versehen sind, weicher dem freien j Längsrand eines zylindernachenförmigeu j Längsteiles 17 als Widerlager dient. Die j Klemmleisten 29 drücken uie Längsränder zweier benachbarter Blechtafeln 17 gegen die schrägen l· lachen der Rippen 27 uicht au und sind zu diesem Zwecke entweder mit entsprechend abgeschrägten oüer nut leicht gelandeten Häclien 30 versehen. Der Winkel, den jede Schrägrlache 30 sowie Uie schragen Innenwachen der Rippen 27 oder bei- gerundeten Flächen 30 die "1 angenten an diese Flächen 1111 Berührungspunkte derselben mit dem eingespannten Biechrande mit dem Stege der lie- %₀ lestigungsleisteii 25 bilden, ist so bemessen, daß der zwischen beiden !'lachen festgeklemmte Randteil jeder Blechtafel 17 sich tangential zum anstoßenden Teil des betreuenden zyhnderriächenförmigen Längsteiles einsteilt, gg Außerdem besitzt die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsiorm außer der Gleitscmcht 12 noch einen aus ebenfalls zäliplastischeni Material bestehenden Anstrich 31 auf ihrer dem btolleninneren zugekehrten Seite.In the embodiment according to FIG. 3, the fastening strips 25 are anchored in the channel wall by means of anchors 26. On their inner side they have two parallel ribs 27j, the sides of which are bevelled towards one another and are each provided with a shoulder 28 at right angles to the bevel "j, softer the free longitudinal edge of a cylinder-naced shape The longitudinal part 17 serves as an abutment. The clamping strips 29 do not press the longitudinal edges of two adjacent metal sheets 17 against the inclined surfaces of the ribs 27 and for this purpose are either provided with appropriately inclined hooks 30 with slightly landed grooves each Schrägrlache 30 and Uie oblique inner guards of the ribs 27 or both curved surfaces 30, the "1 angenten to these surfaces 1111 contact points of the same form with the clamped Biechrande with the webs of the Lie% ₀ lestigungsleisteii 25 is dimensioned such that between two ! 'The clamped edge part of each sheet metal 17 is tangential to the adjoining part of the supervising cylindrical surface In addition to the sliding cover 12, the embodiment shown in Fig. 3 also has a coating 31, which is also made of zäliplastischeni material, on its side facing the inside of the tunnel.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 sind die im Querschnitt U-lörinigen Befestigungsleisten 32 in die Gerinnewandung derart versenkt, daß die freien Fnden ihrer schenkel dem Stolleninneren zugekehrt sind. Außerdem sind die Schenkel im Uuerschnitt keilförmig derart ausgebildet, daß nach dem Einbetonieren oder Ummauern die Befestigungsleisteu 32 sich nicht mehr von der Gerinnewandung ablösen können. Statt keilförmiger Schenkel können die ßefestigungsleisten 32 auch, wie punktiert angedeutet, beiderseitig Flansche 34 aufweisen, welche die gleiche VVirkung besitzen. Die durch die Leisten 32 zu verbindenden Längsränder je zweier benachbarter Blechtafeln 17 i_oj sind durch tangential zu den zylinderrlächenforangen Längsteilen 17 gestellte Verlängerungen 36 gebildet, die durch die Klemmleisten 33 dicht gegen die Innenseite der Schenkel der -Befestiguugsleisten 32 gepreßt werden und für welche im Steg der letzteren Auflagerrlächeu 35, die als Widerlager dienen, vorgesehen sind. Auch bei dieser Ausführungsform ist die dem Stolleninneren zugekehrte Seite der Blechtafeln 17 mit einem Überzug31 aus zäh- ng plastischer Masse versehen.In the embodiment according to Fig. 4, the cross-sectionally U-shaped fastening strips 32 are sunk into the channel wall in such a way that the free ends of their legs face the inside of the tunnel. In addition, the legs are wedge-shaped in cross-section in such a way that after they have been set in concrete or walled in, the fastening strips 32 can no longer detach themselves from the channel wall. Instead of wedge-shaped legs, the fastening strips 32 can also have flanges 34 on both sides, as indicated by dotted lines, which have the same effect. The longitudinal edges to be connected by the strips 32 each of two adjacent metal sheets 17 i _o j are formed by extensions 36 placed tangentially to the cylindrical longitudinal parts 17, which are pressed tightly by the clamping strips 33 against the inside of the legs of the fastening strips 32 and for which in Web of the latter Auflagerrlächeu 35, which serve as an abutment, are provided. In this embodiment, too, the side of the metal sheets 17 facing the inside of the tunnel is provided with a coating 31 made of viscous plastic material.

Die sämtlichen Metallteile, insbesondere die Blechtafeln, Befestigungs- und Klemmleisten, können in üblicher Weise aus Eisen ohne oder mit besonderem Rostschutz, oder aus anderen, gegebenenfalls nicht rostenden Metallen oder Metallegierungen hergestellt sein.All metal parts, especially the sheet metal, fastening and terminal strips, can be made in the usual way from iron with or without special rust protection, or from other, possibly made of stainless metals or metal alloys.

Bei den in den Abb. ι bis 4 dargestellten Ausführungsformen ist es der innere Flüssigkeitsdruck, der durch unmittelbare statische Wirkung die Auskleidung unter peripheral Druck setzt und bei·Vergrößerung des Stollenumfanges infolge Nachgiebigkeit des Gebirges Ausdehnungsbewegungen der inneren Hui Ie hervorruft, die durch die Wölbungen 17 der Bleche ermöglicht werden. Auf diese WoI-bungen 17 wirkt der innere Flüssigkeitsdruck in jedem Punkte normal zur Tangentialebene an die Wölbungsmantelfläche im betrachteten Tunkte und erzeugt daher in den Wölbungen achsialen Druck. Dieser Druck überträgt sich als Gewölbeschub im Anschlußpunkte jedes Uewölbeschenkels an die ebenen Blechstreifen 16 auf diese letzteren. Die normale Komponente des Gewölbeschubs wird von dem genügend stark ausgebildeten, ebenen Blechstreifen 16 als praktisch gleichmäßige Auflagerpressung auf die Gerinnewandung 1 übertragen, während die parallel zur /uiflagerriäche gerichtete Schubkomponente eines z. B. links anstoßenden Wölbungsschenkels derIn the embodiments shown in Figs. Ι to 4, it is the internal fluid pressure, which puts the lining under peripheral pressure through a direct static effect and when the circumference of the tunnel increases expansion movements of the inner Hui Ie due to the resilience of the mountains causes, which are made possible by the bulges 17 of the sheets. On these exercises 17 the internal fluid pressure acts normal to the tangential plane at every point to the circumferential surface of the bulge in the point under consideration and therefore generated in the bulges axial pressure. This pressure is transmitted as vault thrust in each connection point Uewölbeschenkels to the flat sheet metal strips 16 on this latter. The normal component of the vaulting is made up of a sufficiently strong, flat sheet metal strip 16 transferred to the channel wall 1 as a practically uniform bearing pressure, while the parallel to the / uiflagerriäne directed thrust component of a z. B. the left abutting bulge leg of the

₂g gleich großen, entgegengesetzt gerichteten Schubkomponente des rechts anstoßenden Wölbungsschenkels das Gleichgewicht hält, woraus hervorgeht, daß auch die zwischen den Wölbungen 17 liegenden ebenen Blechstreifen 16 achsial auf Druck beansprucht werden. Ein Ausknicken dieser Streifen gegen das Stolleninnere wird, durch die Gegenwirkung des inne- i ren Flüssigkeitsdruckes verhindert. Die Auflagerung der Bleche in den Leisten 18, 19 bzw. J ₂ g of the same size, oppositely directed thrust component of the arching leg abutting on the right maintains the equilibrium, from which it can be seen that the flat sheet-metal strips 16 lying between the arches 17 are also axially stressed under pressure. Buckling of these strips towards the inside of the tunnel is prevented by the counteraction of the internal fluid pressure. The support of the sheets in the strips 18, 19 and J

25, 29 und 32, 33 ist nach dem gleichen Prin- j zip ausgebildet. Jeder einzelne Teil der Aus- j kleidung (Abb. 1) wird also durch die Wirkung des inneren Flüssigkeitsdruckes un- j mittelbar unter peripheren Druck gesetzt. Bei j25, 29 and 32, 33 are designed according to the same principle. Every single part of the lining (Fig. 1) is put directly under peripheral pressure by the effect of the internal fluid pressure. At j

4.0 Profilvergrößerungen des Gerinnes infolge I inneren J? lüssigkeitsdruckes entsteht daher in j der Auskleidung nicht das Bestreben des Klaf-Icηs irgendwelcher Fugen; es lolgt vielmehr die Auskleidung infolge der statischen Einwirkung" desselben Flüssigkeitsdruckes, der die Profil- und Umfangsvergrößerungen der Gerinne wandung verursacht, diesen TJmfangsvergrößerungen von selbst, indem eine Pfeilverminderung und eine Spannweitenvergrößerung bei den einzelnen Wölbungen 17 eintritt, wobei der periphere Druck in der ßlechauskleidung nicht nur erhalten bleibt, sondern sich noch steigert, was einem dichten Fugenschluß zugute kommt. Wird bei einer Entleerung des Gerinnes die Profil- und Umfangsvergrößerung rückgängig, so folgt auch hier die Auskleidung von selbst, indem die Wölbungen auf i ihre frühere Form zurückgehen.4.0 Profile enlargements of the channel as a result of I inner J? fluid pressure therefore arises in j the lining is not the endeavor of Klaf-Icηs any joints; rather it follows the lining as a result of the static action "of the same fluid pressure that the profile and circumferential enlargements of the channel wall caused these circumferential enlargements by itself, in that a decrease in the arrow and an increase in the span width occurs in the individual bulges 17, whereby the peripheral pressure in the sheet metal lining is not only retained, but also still increases what benefits a tight joint. Used when emptying of the channel reverses the increase in profile and circumference, so here too the lining follows by itself, in that the bulges go back to their earlier form.

Für geringe innere Wasserdrücke kann die Auskleidung aus gewöhnlichen Wellblechplatten zusammengesetzt sein, welche m gleichartiger Weise, wie für die Sonderwellbleche beschrieben, an den Gerinnewandungen befestigt werden.For low internal water pressures, the lining can be made from ordinary corrugated sheet metal be composed, which m in the same way as for the special corrugated sheets described, be attached to the channel walls.

Claims

65 patent claims:

1. Lining of channels under internal liquid pressure with an outer and an inner shell, of which the outer only serves to keep the Purpose of Uerinnes against external forces, characterized in that the inner shell is movable against the outer and formed by sheet metal, in which plane, parallel to the axis of the channel denominated longitudinal parts (16; with cylindrical surface-shaped arched longitudinal parts (17) alternate, and that the inner shell is constantly under the pressure of the fluid is held under tangential pressure, so that when the channel increases in profile the curved longitudinal parts (17) in the sense of an increase in their span bend.

2. Lining according to claim 1, characterized in that the metal sheets with the channel wall (1) are partly firmly connected, partly not connected, in such a way, that the expansion movements of the clothes are not hindered.

3. Lining according to claim 1, characterized in that the arched Longitudinal parts (17) cover a larger area of the channel wall than the flat ones Long parts (16).

4. Lining according to claim 1, characterized in that the metal sheets on fastening strips that run lengthways through the channel and are anchored in the channel wall clamped by means of clamping strips and the fastening strips are designed so that they push the arched Longitudinal parts (17) in the same way as the flat longitudinal parts (16) in shape absorb forces from normal and parallel to the surface.

5. Lining according to claim 1, characterized characterized in that the inner shell is composed of ordinary corrugated sheets is.

6. Lining according to claim 1, characterized in that between them and the channel wall (1) has a viscoplastic or elastic sliding layer (12J embedded is.

1 sheet of drawings.