EP0100771B1

EP0100771B1 - Vorrichtung zur selbstverriegelnden Verbindung von Tübbings für den Ausbau von Tunneln und Schächten

Info

Publication number: EP0100771B1
Application number: EP19820107126
Authority: EP
Inventors: Erich Dipl.-Ing. Jacob; Rolf Dipl.-Ing. Knodel
Original assignee: Wayss and Freytag AG
Current assignee: Wayss and Freytag AG
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1985-11-21
Also published as: EP0100771A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbstverriegelnden Verbindung von Tübbings für den Ausbau von Tunneln und Schächten, die aus freien Dübelbolzen besteht, welche jeweils beidseitig in in den die Fuge zwischen zwei benachbarten Tübbingringen begrenzenden Ringrändern der den Tübbingring bildenden Tübbingsegmenten vorgesehene Dübelhülse einführbar sind, welche den jeweiligen Dübelbolzen formschlüssig umgreifen, wobei die Dübelhülsen zumindest im unmittelbaren Randbereich einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der des zugehörigen Dübelbolzens (vgl. DE-A-2 457 427, Fig. 7).
Bekannt sind verschiedene Verbindungskonstruktionen von Tübbings für den Ausbau von Tunneln, bei denen die Verbindung zwischen den Tübbingringen durch Bolzen hergestellt wird, die in zugeordneten Hülsen in den beiden Längsseiten in den Ringfugen anliegender Tübbings eingedrückt werden. Die Mehrzahl der bekannten Konstruktionen sind formschlüssig auf die volle Einbindelänge des Bolzens in die Hülse, d. h. die Hülsen besitzen auf ihrer vollen Länge den gleichen Innendurchmesser wie der Außendurchmesser des Bolzens. Eine Konstruktion ist aus der DE-B-1 185 141 bekannt, bei der Achsabweichungen zwischen einander zugeordneten Hülsen anliegender Tübbings dadurch ausgeglichen werden können, daß eine Hülse mit einem « Spiel ausgestattet ist. Damit ist jedoch die Form- und Kraftschlüssigkeit der Dübelverbindung aufgegeben. Weiterhin ist aus der bereits erwähnten DE-A-2 457 427 eine Konstruktion bekannt, bei der die Hülse einen geringfügig zylindrisch erweiterten Randbereich aufweist. Nachteilig an den bekannten Tübbingkonstruktionen ist, daß sie entweder die Ungenauigkeiten, die bei der Tübbingherstellung oder beim Versetzen der Ringe während der Montage auftreten, nicht ausgleichen oder Kräfte senkrecht zur Bolzenachse nicht übertragen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine für Kräfte senkrecht zur Bolzenachse kraftschlüssige Dübelverbindung zu entwickeln, die die zu Beginn eines Versetzvorgangs vorhandene und durch Ungenauigkeiten der Tübbingfertigung und der Montage unvermeidliche Abweichung der Mittelachsen von Dübelbolzen und zugehöriger Hülse im weiteren Verlauf des Zusammenbaus durch geeignete Maßnahmen und ohne Zerstörung des Betons am Rande der Dübelhülse auffängt.
Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebene Vorrichtung gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen konischen Aufweitung im oberen Teil der Dübelhülsen werden zwei Ziele erreicht :

Einerseits gleitet der Dübelbolzen stetig vom Außenrand des Konus zur Hülsenmitte und verschiebt den Tübbing seitlich gegen den Nachbartübbing im Ring unter Zusammenpressung und Dichtung der Stoßfuge. Zum anderen bewirkt die Aufweitung, daß für den Dübelbolzen im Verlauf der Zusammenpressung der Ringfuge auf einen Wert nahezu O bei der Tübbingmontage immer eine ausreichende Verformungslänge erhalten bleibt, innerhalb derer sich der Bolzen an den bleibenden Achsabstand zwischen Dübel-und Hülsenachse anpassen kann. Die Verformungsstrecke vergrößert sich um 2 x k auf eine Länge von 2 x k + f₂, wobei k die Konuslänge und f₂ der Tübbingabstand in der Ringfuge im Endzustand ist. Die erforderliche Länge des Wertes k wird so bestimmt, daß die Einspannkräfte die Verformbarkeit des Dübels und Kantenpressungen des Betons nicht überschreiten.

In Ausgestaltung der erfinderischen Lösung wird vorgeschlagen, den zu versetzenden Tübbing mit Hilfe einer Lasche während des Versetzvorgangs auf eine zum Erreichen des Endeinbauzustands notwendige vorbestimmte Bahn zu zwingen. Durch die Lasche wird er beim Anpressen näher an den Nachbartübbing herangezogen, wobei die Längsfugendichtung unter Druck gesetzt wird und gleichzeitig sich der Bolzen entlang der Konusfläche in die Dübelhülse hinein und mit seiner Achse auf die Hülsenachse hin bewegt.
Für die Länge 1 der Lasche zwischen den Bolzenachsen ergibt sich die Bedingung
Darin ist e_i- e2 die Anpressung des Tübbings während des Versetzvorgangs senkrecht zur Vortriebsrichtung und f₁ - f₂ die Anpressung des Tübbings in Vortriebsrichtung.
Um die Einzeltübbings, die sonst nur durch Steckbolzen in den Ringfugen gehalten wären, während der Montage eines Ringes und bevor der den Ring stabilisierende Schlußstein gesetzt ist, in ihrer Lage zu halten, wird weiterhin eine einfache Verschraubung des Tübbings in den Längsfugen vorgeschlagen, die gegenüber bekannten Verschraubungen erhebliche Vorteile aufweist.

- Sie kann - anders als bei Verwendung von tangential angeordneten geraden Schrauben - ohne Anordnung von Kassetten eingebaut werden, ein Vorteil, der besonders bei einschaligen Auskleidungen, die eine glatte Innenfläche aufweisen sollen - beispielsweise bei Wasserleitungen -, wichtig ist.
- Sie ist auch einfacher und wirtschaftlicher herzustellen und einzubauen als Bogenverschraubungen und erfordert nur eine einzige Aussparung auf der Innenfläche zum Einbau.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den Fig. 1 bis 3 erläutert.
Es zeigen

Figur 1 und 2 Längsschnitte in der Dübelebene, Fig. 1 bei Beginn, Fig. 2 nach Beendigung der Montage,
Figur 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Tübbing senkrecht zur Längsfuge mit der erfindungsgemäßen Verschraubung.

An die Tübbings 1 des zuletzt versetzten Ringes werden, wie in der eigenen nicht vorveröffentlichten DE-A-3 105 743 beschrieben, nacheinander Tübbings 2 des folgenden Ringes angepreßt. Die Tübbings sind auf beiden den Ringfugen zugekehrten Längsseiten mit Dübelhülsen 3, 4 versehen. Auf der rückwärtigen Seite der Tübbings werden jeweils Dübelbolzen 5 vor dem Versetzen in die Dübelhülse 4 des Tübbings 2 eingedrückt. Beim Einbau wird der Tübbing 2 mit den Dübelbolzen 5 in die Hülse 3 der Tübbings 1, 1' des vorher versetzten Ringes gepreßt. Beim ersten Ansetzen haben die Achsen der Hülse 4 des Tübbings 2 gegenüber der Achse der Hülse 3 der Tübbings 1, l' einen temporären Abstand e_l, der sich beim Anpressen des Tübbings 2 auf das endgültige Ungenauigkeitsmaß e2 vermindert, das durch Biegung des Dübelbolzens 5 aufgenommen werden muß. Beim Versetzen wird der Bolzen 5 stetig am Konusrand entlang in die Hülse 3 bis zur Endlage eingedrückt. Dabei preßt er den Tübbing 2 sowohl einseitig an den bereits versetzten Nachbartübbing 2' des neuen Ringes an und setzt die Stoßdichtung 6, 6' unter Druck, als auch an die Nachbartübbings 1, 1' des zuvor versetzten Ringes und setzt so die Ringdichtungen 7, 7' unter Spannung. Das verbleibende endgültige Ungenauigkeitsmaß e2 kann der Bolzen 5 ausgleichen, indem er sich über eine durch die beiden Konushöhen k der Hülsen 3, 4 vergrößerte Gesamtstrecke a = 2 k + f₂ verbiegen kann. Da der Bolzen 5 jedoch im Grunde der Hülsen 3, 4 eingespannt ist und die Konusränder 8, 9 der Hülsen von dem Bolzen 5 nicht berührt werden, können an ihnen auch keine Kantenpressungen und Absprengungen im Beton entstehen.
In den Tübbings 2 und 2' sind gegeneinander um das Maß f_l - f₂ in Tunnellängsrichtung versetzte Hülsen 10 bzw. 10' angeordnet. Eine Lasche 11 ist drehbar mit Bolzen 12, 12' in den Hülsen 10 bzw. 10' befestigt. Der Tübbing 2 wird beim Anpressen um das Maß f, - f₂ gleichzeitig gegen den zuvor versetzten Tübbing 2' um das Maß e, - e2 angedrückt.
An der Längsfuge 13 der Tübbings 1, l' bzw. 2, 2' sind in den der Fuge zugeordneten Seitenflächen 14, 14' Rohrhülsen 15, 15' sowie Gewindehülsen 16, 16' so angeordnet, daß eine Rohrhülse 15 bzw. 15' einer Gewindehülse 16' bzw. 16 zugeordnet ist und mit ihr in einer Achse liegt. Durch die Rohrhülse 15, 15' werden Schrauben 17, 17' von der Tunnelinnenseite aus durch Aussparungen 18, 18' in Hülsen 16', 16 eingeschraubt, die die Tübbings 1, l' bzw. 2, 2' an den Längsfugen 13 miteinander verbinden und während der Ringmontage halten.

Claims

1. Vorrichtung zur selbstverriegelnden Verbindung von Tübbings (1, 1' bzw. 2, 2') für den Ausbau von Tunneln und Schächten, die aus freien Dübelbolzen (5) besteht, welche jeweils beidseitig in in den die Fuge (13) zwischen zwei benachbarten Tübbingringen begrenzenden Ringrändern der den Tübbingring bildenden Tübbingsegmenten vorgesehene Dübelhülsen (3, 4) einführbar sind, welche den jeweiligen Dübelbolzen formschlüssig umgreifen, wobei die Dübelhülsen zumindest im unmittelbaren Randbereich einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der des zugehörigen Dübelbolzens, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülsen (3 bzw. 4) in den Ringrandbereichen des Tübbings (1, 1' bzw. 2, 2') ihren größten Durchmesser aufweisen und sich zum Tübbinginneren hin konisch zu einem den Dübelbolzen (5) kraftschlüssig umschließenden zylindrischen Teil verengen, wobei der Anteil des konischen Bereiches der Dübelhülse an deren Gesamtlänge so gewählt ist, daß der Dübelbolzen (5) bei nicht exakt axialer Ausrichtung der sich einander gegenüberliegenden Dübelhülsen (3 und 4) zum Ausgleich dieser im Bereich der Herstellungstoleranzen liegender Ungenauigkeiten frei verformbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an definierter Stelle des Tübbings (2 und 2') des einzubauenden Tübbingringes, beispielsweise durch Bolzen (12, 12') in Hülsen (10, 10'), drehbar befestigte Lasche (11) den Drehpunkt (10) des einzubauenden Tübbings (2), und damit den Tübbing (2) selbst, beim Einsetzen auf eine gegenüber dem bereits unverschieblich eingebauten Tübbing (2') festgelegte Bahn zwingt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schraubverbindung der Tübbings in den Längsfugen (13), die in jeder Längsfuge besteht aus

je einer in jeder den Fugen zugewandten Seitenfläche (14, 14') des Tübbings angeordneten Gewindehülse (16, 16') und einer Rohrhülse (15, 15') für den Durchgang einer Schraube (17, 17'), wobei je eine Gewindehülse (16, 16') in einer Tübbingseitenfläche mit Lage und Richtung einer Rohrhülse (15', 15) in der zugeordneten Seitenfläche des anliegenden Tübbings übereinstimmt, und

zwei zugehörigen Schrauben (17, 17'), die, kreuzweise angeordnet, durch die Rohrhülse (15 bzw. 15') des einen Tübbings geführt und in der zugeordneten Gewindehülse (16' bzw. 16) des anliegenden Tübbings eingeschraubt, die anliegenden Tübbings (1, l' bzw. 2, 2') an der Längsfuge (13) verbinden.