EP0210326B1 - Dichtungsprofil für Segmente von Tunnelröhren - Google Patents

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EP0210326B1
EP0210326B1 EP86102780A EP86102780A EP0210326B1 EP 0210326 B1 EP0210326 B1 EP 0210326B1 EP 86102780 A EP86102780 A EP 86102780A EP 86102780 A EP86102780 A EP 86102780A EP 0210326 B1 EP0210326 B1 EP 0210326B1
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sealing
sealing profile
rubber
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Phoenix AG
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a sealing profile according to the preamble of claim 1.
  • Such a sealing profile is known from DE-A-28 33 345.
  • This profile has proven itself for tunnel construction and for shaft systems when using segments (tubbings) made of concrete, steel or reinforced concrete.
  • segments made of concrete, steel or reinforced concrete.
  • the further development in the design of tunnel tubes and the like has placed additional requirements on such sealing profiles made of rubber or rubber-like material. It is desirable that the sealing profiles are kept narrower in relation to the wall thickness of the segments, but without reducing the contact surfaces of the sealing profiles. A large support surface for the segments should be retained in order to avoid increased stress on the segments as much as possible.
  • profiles for this purpose should also be able to withstand stresses from solvents, oils and fats, so that the intended bonding of the profile in the groove of the segment is sufficiently secure.
  • the wall thickness within the profile is of different sizes, so that this results in an unfavorable force-displacement behavior.
  • the profile lying in the segment groove should only have such a positive volume that it fits fully into the groove when the segments are pressed together.
  • the object of the invention is therefore to provide a sealing profile of the design described at the outset which, with secure bonding and a relatively narrow width or with a minimum volume, enables uniform deformation of all spatial elements of the profile.
  • the profile has four groove grooves and three channels, the groove grooves and channels being arranged so that the wall thickness of the profile in cross section is almost the same everywhere and that the side flanks that adjoin the base side, have an angle of 100 to 110 ° to the base side.
  • Rubber mixtures which largely meet the other requirements can be used.
  • a rubber mixture based on polychloroprene or nitrile rubber can preferably be used if aggressive gases or liquids are to be expected.
  • a high resistance to aging is an important side effect even under the state of deformation.
  • high resistance to aging can also be achieved by using a mixture based on EPDM (ethylene propylene diene rubber).
  • the level of the maximum width of the profile also represents the parting plane for the channels and grooves. Furthermore, the width of the flat back surface of the profile is 70 to 80% of its maximum profile width. The profile has a Shore A hardness of 40 to 70 °. Each segment receives a suitable frame made of four joined sealing profiles, whereby the four frame corners of the seal are manufactured using the injection molding process.
  • the invention is described in connection with an illustration, for example.
  • the figure shows a cross section through two segments, in the grooves of which annular sealing profiles according to the invention are arranged in the not yet pressed state.
  • the two segments (1) and (2) each have a groove (3) and (4).
  • Two sealing profiles (5) and (6) are glued into these grooves back to back.
  • Each of these sealing profiles has four groove grooves (7), (8), (9) and (10) on the base side.
  • the profile also has three channels (11), (12) and (13). The groove grooves as well as the channels are at the same distance from each other.

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  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungsprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Dichtungsprofil ist aus der DE-A- 28 33 345 bekannt. Dieses Profil hat sich für den Tunnelbau und für Schachtanlagen bei der Verwendung von Segmenten (Tübbings) aus Beton, Stahl oder Stahlbeton bewährt. Die Weiterentwicklung bei der Bauart von Tunnelröhren und dergleichen hat jedoch weitere zusätzliche Anforderungen an derartige Dichtungsprofile aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff gestellt. Es ist erwünscht, daß die Dichtungsprofile im Verhältnis zur Wandstärke der Segmente schmaler gehalten werden, ohne aber die Berührungsflächen der Dichtungsprofile zu reduzieren. Eine große Stützfläche für die Segmente soll erhalten bleiben, um eine erhöhte Beanspruchung der Segmente möglichst zu vermeiden. Weiterhin sollen Profile für diesen Zweck auch Beanspruchungen durch Lösungsmittel, Öle und Fette gewachsen sein, so daß die vorgesehene Verklebung des Profils in der Nut des Segmentes hinreichend sicher ist. Ferner ist die Wandstärke innerhalb des Profils unterschiedlich groß, so daß hieraus ein ungünstiges Kraft-Weg-Verhalten resultiert. Darüber hinaus sollte das in der Segmentnut liegende Profil nur ein solches Positivvolumen aufweisen, daß es beim Zusammenpressen der Segmente voll in der Nut Platz findet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Dichtungsprofil der eingangs beschriebenen Gestaltung zu schaffen, das bei sicherer Verklebung und relativ schmaler Breite bzw. bei einem Minimalvolumen eine gleichmäßige Verformung aller Raumelemente des Profils ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Profil vier Rillennuten und drei Kanäle aufweist, wobei die Rillennuten und Kanäle so angeordnet sind, daß die Wandstärke des Profils im Querschnitt nahezu überall gleich groß ist und daß die seitlichen Flanken, die an die Basisseite angrenzen, einen Winkel von 100 bis 110° zur Basisseite aufweisen.
  • Durch diese wesentlichen technischen Bedingungen werden die Anforderungen der Aufgabe erfüllt.Werden bei derartigen ringförmigen Profilen, die in den Nuten Rücken an Rücken liegen, zusammengepreßt, so wird durch die Winkeleinstellung an den Flanken zunächst die Gummimasse in geringem Umfang zur Profilmitte hin verschoben. Dabei hebt jedoch das Profil nicht von der Randfläche der Nut ab, so daß eine sichere Verklebung erhalten bleibt. Durch die neue Profilanordnung mit vier Rillennuten und drei Kanälen und der damit verbundenen nahezu gleich großen Wandstärke wird ein degressives Kraft-Weg-Verhalten erreicht. Eine sichere Verklebung der Profile am Nutenboden und an den Nutenflanken ist wichtig, da die rauhe Oberfläche der Segmente in der Nut zu Undichtigkeiten führen kann. Dieses Profil, das auch als kleines Tübbing-Dichtungsprofil bezeichnet wird, wiegt nur etwa 203 g/m und ist wesentlich leichter als die bisher bekannten Profile, was u. a. auf das größere Hohlraumvolumen zurückzuführen ist.
  • Ein anderer wichtiger Vorteil liegt darin, daß auch die Aufgliederung und Randgestaltung des Profils eine weitgehend gleichmäßige Verformung aller Raumelemente im Profil beim Zusammenpressen entsteht. Da derartige Gummiprofile über Jahrzehnte im verformten Zustand verharren müssen, ist es wichtig, daß dies nicht zu Schäden führt.
  • Bei der weitgehend gleichmäßigen Verformung aller Raumelemente wird auf diese Weise eine bessere Variationsbreite bei der Herstellung der Kautschukmischung ermöglicht. Es können solche Kautschukmischungen zur Anwendung kommen, die den sonstigen Anforderungen weitgehend entsprechen. Beispielsweise kann eine Kautschukmischung auf Polychloroprenbasis oder Nitrilkautschukbasis bevorzugt verwendet werden, wenn mit aggressiven Gasen oder Flüssigkeiten zu rechnen ist. Eine hohe Alterungsbeständigkeit ist dabei auch unter dem Verformungszustand ein wichtiger Nebeneffekt. Eine hohe Alterungsbeständigkeit kann allerdings auch durch die Verwendung einer Mischung auf Basis EPDM (Äthylenpropylendienkautschuk) erreicht werden.
  • Die weiteren zweckmäßigen Ausgestaltungsmerkmale sind: Die Ebene der Maximalbreite des Profils stellt auch die Trennebene für die Kanäle und Nuten dar. Ferner beträgt die Breite der ebenen Rückenfläche des Profils 70 bis 80 % seiner maximalen Profilbreite. Das Profil weist eine Härte in Shore A von 40 bis 70° auf. Jedes Segment erhält einen passenden Rahmen aus vier zusammengefügten Dichtungsprofilen, wobei die vier Rahmenecken der Dichtung im Injection-Molding-Verfahren hergestellt werden.
  • Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung beispielsweise beschrieben. Die Abbildung stellt einen Querschnitt durch zwei Segmente dar, in deren Nuten erfindungsgemäße ringförmige Dichtungsprofile im noch nicht verpreßten Zustand angeordnet sind.
  • Die beiden Segmente (1) und (2) besitzen je eine Nut (3) bzw. (4). In diesen Nuten sind Rücken an Rücken zwei Dichtungsprofile (5) und (6) eingeklebt. Jedes dieser Dichtungsprofile weist an der Basisseite vier Rillennuten (7), (8), (9) und (10) auf. Weiterhin besitzt das Profil drei Kanäle (11), (12) und (13). Die Rillennuten wie auch die Kanäle haben untereinander den gleichen Abstand.
  • Werden die beiden Profile (5) und (6) durch eine Verschraubung der Segmente (1) und (2) im Bereich (14) zusammengepreßt, so verlagert sich die Gummimasse in die Nuten (3) und (4) hinein. Im Endzustand liegen die Ränder (15) und (16) der Betonsegmente (1) und (2) fest aneinander. Die oberhalb der Nut (3) bzw. (4) liegende Gummimasse wird nun weitgehend gleichmäßig so verformt, daß keine Spitzenbelastungen in der Gummimasse eintreten. Auch der Anspreßdruck zwischen den Rücken der beiden Profile (5) und (6) ist weitgehend gleichmäßig. Die seitlichen Flanken (17) und (18) weisen einen Winkel von 105° auf.

Claims (7)

  1. Dichtungsprofil (5, 6) aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff für mit einer umlaufenden Aussparung (3, 4) versehene Segmente (1, 2), die zu einem rohrförmigen Tunnel zusammengesetzt sind, wobei das Profil (5, 6)
    a) an der Basisseite in Längsrichtung parallel verlaufende Rillennuten aufweist, die gleichförmig und in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind,
    b) darüber zu den Rillennuten seitlich versetzte ebenfalls in Längsrichtung parallel verlaufende Kanäle liegen, die alle in einer zur Basisseite parallel verlaufenden Ebene liegen urd die untereinander den gleichen Abstand haben wie der Abstand zwischen den Rillennuten, und
    c) der Profilrücken ebenflächig ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Profil
    d) vier Rillennuten (7, 8, 9, 10) und drei Kanäle (11, 12, 13) aufweist, wobei
    e) die Rillennuten und Kanäle so angeordnet sind, daß die Wandstärke des Profils im Querschnitt nahezu überall gleich groß ist, und daß
    f) die seitlichen Flanken (17, 18), die an die Basisseite angrenzen, einen Winkel von 100 bis 110° zur Basisseite aufweisen.
  2. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Flanken (17, 18) einen Winkel von 105° aufweisen.
  3. Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichent, daß die Ebene der Maximalbreite des Profils auch die Trennebene für die Kanäle (11, 12, 13) und Nuten (7, 8, 9, 10) darstellt.
  4. Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ebenen Rückenfläche des Profils 70 bis 80 % seiner maximalen Profilbreite beträgt.
  5. Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5, 6) aus einer Kautschukmischung auf Basis Polychloropren, EPDM oder Nitrilkautschuk besteht.
  6. Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichent, daß das Profil (5, 6) eine Härte in Shore A von 40 bis 70° aufweist.
  7. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment einen passenden Rahmen aus vier zusammengefügten Dichtungsprofilen erhält, wobei die vier Rahmenecken der Dichtung im Injection-Molding-Verfahren hergestellt werden.
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EP0210326A1 EP0210326A1 (de) 1987-02-04
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