EP1243752A1

EP1243752A1 - Tubing segment for a tunnel lining, in particular a high performance tubing element

Info

Publication number: EP1243752A1
Application number: EP02006027A
Authority: EP
Inventors: Dahl Johannes Dipl.-Ing.
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-16
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: DE50210184D1; ATE363017T1; DE10114616A1; EP1243752B1

Abstract

Tubbing (1), especially high-performance tubbing for a tubbing ring used in underground tunnel construction, is made of concrete reinforced with steel fibers. At least one metal rod reinforcing element is integrated in the concrete on the ring-joining side. An Independent claim is also included for a process for manufacturing the above tubbing. Preferred Features: The concrete is reinforced with 20-70, preferably 30-50 kg/m<3> of steel fibers and additionally reinforced with plastic fibers. The metal rod reinforcing element is arranged in a ring-joining side region of the tubbing having a width (B1) corresponding to 5-35, preferably 5-30, especially 5-25% of the entire width of the tubbing. At least one steel insert (5) is concreted in the ring-joining side surface (6) of the tubbing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tübbing, insbesondere einen Hochleistungstübbing für einen Tübbingring zum unterirdischen Tunnelausbau. - Tunnelröhren, die beispielsweise als U-Bahnstrecken dienen, werden häufig im Schildvortrieb mit Tübbingausbau hergestellt. Die Tunnelröhre wird dabei von in Tunnellängsrichtung hintereinander angeordneten Tübbingringen ausgekleidet. Jeder Tübbingring besteht aus einer Mehrzahl über den Umfang des Tübbingringes verteilten einzelnen Tübbings. Zwischen zwei benachbarten Tübbingringen bzw. zwischen zwei aneinander grenzenden Tübbings dieser beiden Tübbingringe befindet sich die sogenannte Ringfuge. Zwischen den Tübbings eines Tübbingringes sind jeweils die sogenannten Längsfugen angeordnet.The invention relates to a tubbing, in particular one High-performance tubbing for a tubbing ring for underground Tunnel lining. - Tunnel tubes, for example Serving as subway lines are often used in shield driving manufactured with segmental lining. The tunnel tube will be there of arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel Segment rings lined. Each segment ring consists of a majority distributed over the circumference of the segment ring individual segments. Between two neighboring tubbing rings or between two adjacent segments of these two tubbing rings is the so-called Annulus. Between the segments of a segment ring are each arranged the so-called longitudinal joints.

Bei der Herstellung einer Tunnelröhre durch Schildvortrieb befinden sich im Schildkopf Ausbruchvorrichtungen, die das anstehende Gebirge normalerweise durch Rotationen abbauen. Die notwendige Vorschubkraft wird dabei in der Regel durch Vorschubpressen erzeugt, die sich gegen die bereits fertiggestellte Tübbingröhre bzw. gegen die bereits fertiggestellten Tübbingringe dieser Tübbingröhre abstützen. In den Ringfugen zwischen den Tübbingringen werden die Pressenkräfte aus dem Schildvortrieb übertragen. Dabei wirken oftmals erhebliche Kräfte auf die Tübbings bzw. auf die Tübbingringe ein. Die Tübbingringe und deren Tübbings werden auch durch weitere Kräfte, beispielsweise resultierend aus den Lasten des umgebenden Gebirges und aufgrund von Gebäudeauflasten und dgl. belastet. Aufgrund der erheblichen Krafteinwirkungen, die oft in Form von unvorhersehbaren bzw. unplanmäßigen Belastungen die rechnerisch angesetzten und mit einem üblichen Sicherheitswert versehenen Lasten überschreiten, kann es an den Tübbings zu Rissbildungen und sogar Abplatzungen kommen, die natürlich die Qualität und die Funktionssicherheit der Tunnelauskleidung als Ganzes beeinträchtigen können.In the manufacture of a tunnel tube using shield driving there are breakout devices in the shield head that the normally dismantle the mountains by rotating them. The necessary feed force is usually determined by Feed presses are generated, which are against the already completed Tubbing tube or against the already completed Support the tubbing rings of this tubbing tube. In the The press forces become ring joints between the segment rings transferred from the shield drive. It often works considerable forces on the tubbings and on the Segment rings. The segment rings and their segments are also resulting from other forces, for example from the burdens of the surrounding mountains and due to burdened by building loads and the like. Because of the substantial Force effects, often in the form of unpredictable or unscheduled debits and provided with a usual security value If loads are exceeded, cracks may form on the segments and even flaking is coming, which of course the Quality and functional reliability of the tunnel lining can affect as a whole.

Aus der Praxis ist es bekannt, Tübbings mit verschiedenen Bewehrungen zu versehen. So ist es beispielsweise bekannt, den Beton des Tübbings mit Stahlfasern zu bewehren. Außerdem ist es grundsätzlich auch bekannt, andere Bewehrungselemente bzw. -aggregate in den Beton der Tübbings einzubringen. Auch diese bekannten Tübbings können hohe einwirkende Kräfte bzw. hohe Belastungen nur in gewissen Grenzen ohne Beeinträchtigungen bzw. Beschädigungen auffangen. Bei sehr hohen Belastungen können auch hier die genannten Rissbildungen auftreten, die die Funktionssicherheit der Tunnelauskleidung in Frage stellen.From practice it is known to have tubbings with different To provide reinforcements. For example, it is known to reinforce the concrete of the segment with steel fibers. Moreover it is basically also known other reinforcement elements or aggregates in the concrete of the segments. These well-known tubbings can also have a high impact Forces or high loads only within certain limits catch without impairments or damage. at Very high loads can also cause the cracks mentioned here occur that the functional safety of the tunnel lining question.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, einen Tübbing der eingangs genannten Art anzugeben, der sich auch für die Einwirkung sehr hoher Kräfte bzw. für die Aufnahme sehr hoher Belastungen eignet und bei dem nachteilhafte bzw. die Funktionssicherheit der Tunnelauskleidung beeinträchtigende Abplatzungen und Rissbildungen weitgehend vermieden werden können.In contrast, the invention is based on the technical problem to specify a segment of the type mentioned at the beginning, which is also suitable for the action of very high forces or for the absorption of very high loads is suitable and in the disadvantageous or the functional reliability of the tunnel lining impairing flaking and cracking can be largely avoided.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung einen Tübbing, insbesondere einen Hochleistungstübbing für einen Tübbingring zum unterirdischen Tunnelausbau,
wobei der Tübbing aus Beton besteht und der Beton mit Stahlfasern bewehrt ist
und wobei ringfugenseitig zumindest ein Metallstabbewehrungselement in den Beton integriert ist. - Mit Stahlfasern bewehrter Beton wird auch als Stahlfaserbeton bezeichnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein Metallstabbewehrungselement aus Stahl besteht. Mit dem Begriff Metallstabbewehrungselement ist erfindungsgemäß ein Bewehrungselement gemeint, das aus zumindest einem Metallstab besteht, der zweckmäßigerweise gebogen bzw. gekantet ausgeführt ist. Bevorzugt besteht ein Metallstabbewehrungselement aus einer Mehrzahl von Metallstäben, die auch gebogen bzw. gekantet sein können, welche Metallstäbe sich vorzugsweise kreuzen und zweckmäßigerweise miteinander verschweißt sind. Dass ein Metallstabbewehrungselement in den Beton integriert ist meint im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass sich das Metallstabbewehrungselement im Innern des Betons befindet bzw. von Beton des Tübbings bedeckt ist.To solve this technical problem, the invention teaches a tubbing, in particular a high-performance tubbing for a tubbing ring for underground tunnel expansion,
the tubbing is made of concrete and the concrete is reinforced with steel fibers
and wherein at least one metal rod reinforcement element is integrated into the concrete on the ring joint side. - Concrete reinforced with steel fibers is also called steel fiber concrete. It is within the scope of the invention that a metal rod reinforcement element consists of steel. According to the invention, the term metal rod reinforcement element means a reinforcement element which consists of at least one metal rod which is expediently designed to be bent or folded. A metal bar reinforcement element preferably consists of a plurality of metal bars, which can also be bent or folded, which metal bars preferably cross and are expediently welded to one another. Within the scope of the invention, the fact that a metal bar reinforcement element is integrated into the concrete means in particular that the metal bar reinforcement element is located inside the concrete or is covered by concrete of the segment.

Ringfugenseitige Anordnung des Metallstabbewehrungselementes meint im Rahmen der Erfindung, dass das Metallstabbewehrungselement im Bereich einer Ringfuge des Tübbings angeordnet ist. Normalerweise weist ein Tübbing zwei gegenüberliegende Ringfugenseiten auf. Es liegt daher im Rahmen der Erfindung, dass zumindest ein erfindungsgemäßes Metallstabbewehrungselement an jeder Ringfugenseite des Tübbings angeordnet ist. Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind Metallstabbewehrungselemente ausschließlich im Bereich der Ringfuge des Tübbings vorgesehen. Dabei kann sich das jeweilige Metallstabbewehrungselement auch über die entsprechenden längsfugenseitigen Randzonen in diesem Bereich an der Ringfuge erstrecken.Arrangement of the metal bar reinforcement element on the ring joint side means within the scope of the invention that the metal rod reinforcement element arranged in the area of a ring joint of the segment is. Usually, a tubbing has two opposite Ring joint sides on. It is therefore within the framework of the invention that at least one metal rod reinforcement element according to the invention on each ring joint side of the segment is arranged. According to one embodiment of the invention are metal bar reinforcement elements exclusively in the area the ring joint of the segment is provided. It can respective metal rod reinforcement element also on the corresponding longitudinal edge-side edge zones in this area extend at the ring joint.

Vorzugsweise ist der Beton des erfindungsgemäßen Tübbings mit 20 bis 70 kg/m³, beispielsweise 30 bis 65 kg/m³, vorzugsweise mit 320 bis 50 kg/m³ Stahlfasern bewehrt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine gleichmäßige Verteilung der Stahlfasern in dem Beton vorgesehen wird. Insoweit ist eine zufällige Faserverteilung und Faserorientierung zweckmäßig. Es werden vorzugsweise Stahlfasern mit einem Längen-Dicken-Verhältnis von 50 bis 90, vorzugsweise von 60 bis 80 verwendet. Die Festigkeit der Stahlfasern beträgt zweckmäßigerweise 1000 bis 1400 N/mm². Es können auch hochfeste Fasern mit einer Festigkeit von 2.300 bis 3.200 N/mm² eingesetzt werden.The concrete of the segment according to the invention is preferably reinforced with 20 to 70 kg / m ³ , for example 30 to 65 kg / m ³ , preferably with 320 to 50 kg / m ³ steel fibers. It is within the scope of the invention to provide a uniform distribution of the steel fibers in the concrete. In this respect, a random fiber distribution and orientation is appropriate. Steel fibers with a length / thickness ratio of 50 to 90, preferably 60 to 80, are preferably used. The strength of the steel fibers is expediently 1000 to 1400 N / mm ² . High-strength fibers with a strength of 2,300 to 3,200 N / mm ² can also be used.

Nach einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Beton neben der Stahlfaserbewehrung zusätzlich mit Kunststofffasern bewehrt. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Polyalkenfasern, sehr bevorzugt um Polypropylenfasern. Es liegt im Rahmen der Erfindung, Kunststofffasern einzusetzen, die bei Temperaturen oberhalb von 150 °C schmelzen und feine Kanäle bilden. Diese Kanäle dienen zum Abbau des Dampfdruckes in einem Brandfall. Der Fasergehalt an Kunststofffasern beträgt zweckmäßigerweise 1 bis 5 kg/m³, bevorzugt 1 bis 4 kg/m³ und sehr bevorzugt 2 bis 3 kg/m³. Vorzugsweise sind sowohl die Stahlfasern als auch die Kunststofffasern homogen und isotrop in der Betonmatrix verteilt. According to a very preferred embodiment of the invention, the concrete is reinforced with plastic fibers in addition to the steel fiber reinforcement. These are preferably polyalkene fibers, very preferably polypropylene fibers. It is within the scope of the invention to use plastic fibers that melt at temperatures above 150 ° C. and form fine channels. These channels are used to reduce the vapor pressure in the event of a fire. The fiber content of plastic fibers is advantageously 1 to 5 kg / m ³ , preferably 1 to 4 kg / m ³ and very preferably 2 to 3 kg / m ³ . Both the steel fibers and the plastic fibers are preferably distributed homogeneously and isotropically in the concrete matrix.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, für den erfindungsgemäßen Tübbing hochfesten Beton einzusetzen, der insbesondere eine Druckfestigkeit von ≥ 60 N/mm² hat. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, Beton für den Tübbing zu verwenden, der einer Festigkeitsklasse ab B 55 angehört. Nach einer Ausführungsform kann für die Herstellung eines Tübbings selbstverdichtender Beton gewählt werden. - Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Beton des Tübbings ein Zuschlag eingesetzt wird, für den eine Größtkornbegrenzung ≤ 16 mm verwirklicht ist. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, Zuschläge aus Basalt und/oder Granit für den Beton des Tübbings zu verwenden.It is within the scope of the invention to use high-strength concrete for the tubbing according to the invention, which in particular has a compressive strength of 60 60 N / mm ² . It is also within the scope of the invention to use concrete for the tubbing, which belongs to a strength class from B 55. According to one embodiment, self-compacting concrete can be selected for the production of a segment. - An embodiment of the invention is characterized in that a supplement is used for the concrete of the segment, for which a maximum grain size limit of 16 mm is realized. It is within the scope of the invention to use aggregates made of basalt and / or granite for the concrete of the segment.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, ist das zumindest eine Metallstabbewehrungselement in einem ringfugenseitigen Bereich des Tübbings angeordnet, dessen Breite B₁ 5 bis 35 %, vorzugsweise 5 bis 30 %, bevorzugt 5 bis 25 % der gesamten Breite B des Tübbings entspricht. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Breite B₁ 5 bis 20 %, bevorzugt 5 bis 15 %, sehr bevorzugt 10 bis 15 % der gesamten Breite B des Tübbings entspricht. Breite B meint dabei die Ausdehnung des Tübbings in Tunnellängsrichtung im eingebauten Zustand des Tübbings. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Metallstabbewehrungselement nur in dem genannten ringfugenseitigen Bereich des Tübbings angeordnet oder vorzugsweise in jedem der beiden ringfugenseitigen Bereichen des Tübbings mit der Breite B₁. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung befinden sich zumindest 40 Gew.-%, bevorzugt zumindest 50 Gew.-% des zumindest einen Metallstabbewehrungselementes in dem ringfugenseitigen Bereich der Breite B₁ bzw. in jedem der beiden ringfugenseitigen Bereiche mit der Breite B₁. Zweckmäßigerweise befinden sich zumindest 60 Gew.-%, bevorzugt über 75 Gew.-%, sehr bevorzugt über 80 Gew.-% des zumindest einen Metallstabbewehrungselementes in dem ringfugenseitigen Bereich der Breite B bzw. in jedem der beiden ringfugenseitigen Bereiche mit der Breite B₁. Wenn vorstehend von den beiden ringfugenseitigen Bereichen die Rede ist, sind Zweckmäßigerweise zwei Metallstabbewehrungselemente vorgesehen, die jeweils einem ringfugenseitigen Bereich zugeordnet sind. Dabei gelten die genannten Prozentangaben jeweils für jedes dieser Metallstabbewehrungselemente.According to a very preferred embodiment, the special purposes of the invention importance of which is arranged at least one metal rod reinforcing element in a ring-join-side region of the tubbing, its width B ₁ 5 to 35%, preferably 5 to 30%, preferably 5 to 25% of total Width B of the segment corresponds. It is within the scope of the invention that the width B ₁ corresponds to 5 to 20%, preferably 5 to 15%, very preferably 10 to 15% of the total width B of the segment. Width B means the expansion of the segment in the longitudinal direction of the tunnel when the segment is installed. According to one embodiment of the invention, at least one metal bar reinforcement element is arranged only in the area of the segment on the ring joint side or preferably in each of the two regions of the segment on the ring joint side with the width B ₁ . According to another embodiment of the invention, at least 40% by weight, preferably at least 50% by weight, of the at least one metal rod reinforcement element is in the area of the width B ₁ on the ring joint side or in each of the two areas on the ring joint side having the width B ₁ . It is expedient for at least 60% by weight, preferably more than 75% by weight, very preferably more than 80% by weight, of the at least one metal rod reinforcement element to be in the area of the width B ₁ on the ring joint side or in each of the two areas on the ring joint side having the width B ₁ , If the two areas on the ring joint side are mentioned above, two metal rod reinforcement elements are expediently provided, each of which is assigned to an area on the ring joint side. The percentages given apply to each of these metal bar reinforcement elements.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest 60 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 70 Gew.-%, bevorzugt zumindest 75 Gew.-% des Metallstabbewehrungselementes oder der Komponenten des Metallstabbewehrungselementes in einem Bereich angeordnet, der eine Breite a aufweist, die sich von einer ringfugenseitigen Oberfläche und/oder von der tunnelinnenseitigen Oberfläche und/oder von der tunnelaußenseitigen Oberfläche und/oder von zumindest einer längsfugenseitigen Oberfläche des Tübbings ins Tübbinginnere erstreckt und dass die Breite a vorzugsweise 5 bis 30 %, bevorzugt 5 bis 25 %, sehr bevorzugt 5 bis 20 % der Dicke d des Tübbings entspricht. Dicke d bezieht sich dabei auf die Ausdehnung des Tübbings in radialer Richtung eines Tunnelausbaus. Gemäß besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das in dem Bereich der Breite a angeordnete Metallstabbewehrungselement bzw. sind die darin angeordneten Komponenten des Metallstabbewehrungselementes außerdem in dem oben erläuterten ringfugenseitigen Bereich des Tübbings mit der Breite B₁ angeordnet. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass über 50 Gew.-% des Metallstabbewehrungselementes oder der Komponenten des Metallstabbewehrungselementes in dem ringfugenseitigen Bereich des Tübbings mit der Breite B₁ angeordnet sind. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Metallstabbewehrungselement, das in der tunnelinnenseitigen Randzone mit der Breite a angeordnet ist, mit einem Abstand von 5 bis 10 cm, vorzugsweise von 6 bis 8 cm von der tunnelinnenseitigen Oberfläche angeordnet. Die vorstehend genannte Ausführungsform zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Widerstandsfähigkeit im Brandfall aus.According to a preferred embodiment of the invention, at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight, preferably at least 75% by weight, of the metal rod reinforcement element or of the components of the metal rod reinforcement element are arranged in a region which has a width a, which differs from a ring joint surface and / or from the tunnel inner surface and / or from the tunnel outer surface and / or from at least one longitudinal joint side surface of the segment into the segment interior and that the width a preferably 5 to 30%, preferably 5 to 25%, very preferably 5 corresponds to 20% of the thickness d of the segment. Thickness d refers to the expansion of the segment in the radial direction of a tunnel extension. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the metal rod reinforcement element arranged in the region of the width a or the components of the metal rod reinforcement element arranged therein are also arranged in the region of the segment of the segment with the width B ₁ explained on the ring joint side. It is within the scope of the invention that more than 50% by weight of the metal bar reinforcement element or the components of the metal bar reinforcement element are arranged in the area of the segment with the width B ₁ on the ring joint side. According to one embodiment of the invention, at least one metal bar reinforcement element, which is arranged in the edge zone on the inside of the tunnel with the width a, is arranged at a distance of 5 to 10 cm, preferably 6 to 8 cm, from the surface on the inside of the tunnel. The embodiment mentioned above is characterized in particular by a high level of resistance in the event of a fire.

Nach einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein erfindungsgemäßes Metallstabbewehrungselement als Bewehrungskorb ausgebildet. Der Bewehrungskorb kann vorzugsweise U-förmige Bewehrungsbügel und/oder geschlossene ringförmige Bewehrungsbügel aufweisen. Zweckmäßigerweise werden die Bewehrungsbügel im Tübbing parallel zueinander angeordnet. Nach bevorzugter Ausführungsform weist ein Bewehrungskorb fernerhin Längsbewehrungsstäbe auf, die an die Bewehrungsbügel angeschlossen sind, bevorzugt angeschweißt sind. Zweckmäßigerweise sind die Längsbewehrungsstäbe senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu den Bewehrungsbügeln bzw. zu den Schenkeln der Bewehrungsbügel angeordnet. Vorzugsweise enthält ein Tübbing zwei Metallstabbewehrungselemente, die im Bereich der beiden Ringfugen angeordnet sind. - Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, geschweißte Bügelkörbe einzusetzen, bei denen die Bewehrungsstäbe keine Abbiegungen aufweisen und somit keine U-förmigen Bewehrungsbügel haben. Bei dieser Ausführungsform werden die einzelnen Bewehrungsstäbe zu Bewehrungsnetzen und diese wiederum zu einem zusammenhängenden Bewehrungskorb verschweißt. Endverankerungen durch Endhaken oder Endverankerungsstäbe werden bei dieser Ausführungsform durch angeschweißte Endquerstäbe ersetzt. Durch eine verbesserte Anpassung an die im Tübbing vorhandenen dreidimensionalen Spannungszustände bestehend aus Biegezugspannungen in Längs- und Querrichtung, Spaltzug und Schubspannungen, wird die Wirkungsweise der Bewehrung in besonderem Maße gesteigert. Der Metallverbrauch bzw. Stahlverbrauch lässt sich auf diese Weise zusätzlich reduzieren.According to a very preferred embodiment of the invention is a metal rod reinforcement element according to the invention as Reinforcement cage. The reinforcement cage can preferably U-shaped rebar and / or closed have annular reinforcement stirrups. Conveniently, the reinforcement stirrups in the segment are parallel to each other arranged. According to a preferred embodiment, a reinforcement cage has furthermore longitudinal reinforcement bars attached to the Reinforcement brackets are connected, preferably welded on are. The longitudinal reinforcement bars are expediently vertical or essentially perpendicular to the reinforcement stirrups or arranged to the legs of the reinforcement bracket. A tubbing preferably contains two metal rod reinforcement elements, in the area of the two ring joints are arranged. - It is also within the scope of the invention to use welded bow baskets where the reinforcement bars have no bends and therefore no U-shaped Have reinforcement brackets. In this embodiment the individual reinforcement bars become reinforcement meshes and this in turn into a cohesive reinforcement cage welded. End anchorages with end hooks or end anchor rods are in this embodiment by welded end cross bars replaced. Through an improved Adaptation to the three-dimensional existing in the tubbing Stress states consisting of bending tensile stresses in Longitudinal and transverse directions, splitting tension and shear stresses the effectiveness of the reinforcement increased to a particularly high degree. The metal consumption or steel consumption leaves reduce themselves in this way.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stahleinlage in die ringfugenseitige Oberfläche des Tübbings einbetoniert ist. Zweckmäßigerweise sind in beide ringfugenseitigen Oberflächen des Tübbings Stahleinlagen einbetoniert. Bei einer Stahleinlage kann es sich nach einer bevorzugten Ausführungsform um eine Stahlplatte handeln, die zumindest einen Teil der ringfugenseitigen Oberfläche des Tübbings bildet. Zweckmäßigerweise werden zumindest 40 %, vorzugsweise zumindest 50 % einer ringfugenseitigen Oberfläche des Tübbings von einer Stahleinlage gebildet. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die gesamte ringfugenseitige Oberfläche von der Stahleinlage gebildet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Stahleinlage auch in zumindest eine längsfugenseitige Oberfläche eines erfindungsgemäßen Tübbings einbetoniert. Dabei kann auch die gesamte längsfugenseitige Oberfläche des Tübbings von der Stahleinlage gebildet werden. Wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Stahleinlage in die ringfugenseitige Oberfläche einbetoniert ist und wenn eine Stahleinlage auch in die längsfugenseitige Oberfläche einbetoniert ist, wird der Tübbing von einem Stahlrahmen eingefasst. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Stahleinlagen an den vier Eckpunkten des Tübbings miteinander verschweißt werden können, so dass ein zugfester Außenrahmen erhalten wird.A preferred embodiment of the invention is thereby characterized in that at least one steel insert in the ring-joint surface of the segment is concreted. Expedient are in both ring joint surfaces steel segments are concreted in. At a Steel insert can be according to a preferred embodiment to be a steel plate that has at least one Forms part of the ring joint surface of the segment. Expediently at least 40%, preferably at least 50% of a ring joint surface of the Tubbings formed by a steel insert. According to one embodiment the invention is the entire ring joint side Surface formed by the steel insert. According to one Embodiment of the invention is a steel insert also in at least one longitudinal joint surface of an inventive Concrete concreted. It can also entire surface of the segment along the longitudinal joint of the Steel insert are formed. If after a preferred Embodiment a steel insert in the ring joint side Surface is concreted and if a steel insert too is concreted into the longitudinal joint surface the tubbing is framed by a steel frame. It is there in the context of the invention that the steel inserts on the four corner points of the segment are welded together can, so that a tensile outer frame is obtained.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist die in eine ringfugenseitige Oberfläche des Tübbings einbetonierte Stahleinlage zumindest ein Kopplungselement auf oder bildet diese Stahleinlage zumindest ein Kopplungselement. Das Kopplungselement dient zu einer formschlüssigen Verbindung mit einem Komplementärkopplungselement an einem zweiten Tübbing in einem benachbarten Tübbingring. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein erfindungsgemäßer Tübbing auf jeder seiner beiden Ringfugenseiten ein Kopplungselement aufweist bzw. auf der einen Ringfugenseite ein Kopplungselement aufweist und auf seiner anderen Ringfugenseite ein Komplementärkopplungselement aufweist.According to a very preferred embodiment of the invention which was concreted into a surface of the tubbing on the ring joint side Steel insert at least one coupling element or forms this steel insert at least one coupling element. The coupling element is used to form a positive Connection with a complementary coupling element on one second segment in a neighboring segment ring. It lies within the scope of the invention that a tubbing according to the invention a coupling element on each of its two ring joint sides has or on the one ring joint side a coupling element has and on its other ring joint side has a complementary coupling element.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Kopplungselement eine über zumindest den Großteil der Länge 1 des Tübbings verlaufende Nut. Diese Nut ist dann zweckmäßigerweise für eine formschlüssige Verbindung mit einem das Komplementärkopplungselement bildenden Federelement vorgesehen, welches Federelement über den Großteil der Länge 1 des zweiten Tübbings verläuft. Länge 1 des Tübbings meint im Übrigen die Erstreckung des Tübbings in Tübbingumfangsrichtung bzw. in Tunnelumfangsrichtung. Länge 1 bezieht sich dabei auf die Bogenlänge des Tübbings. Vorzugsweise ist das Kopplungselement eine über die gesamte Länge 1 des Tübbings verlaufende Nut und ist dann das Komplementärkopplungselement ein über die gesamte Länge des zweiten Tübbings verlaufendes Federelement.According to one embodiment of the invention, the coupling element one over at least most of the length 1 of the Tubbing's running groove. This groove is then expedient for a positive connection with a complementary coupling element forming spring element provided, which spring element over most of the length 1 of the second segment runs. Length 1 of the tubbing means in The rest of the segment in the direction of the segment circumference or in the circumferential direction of the tunnel. Length 1 refers the arch length of the segment. Preferably is the coupling element over the entire length 1 of the Tübbings extending groove and is then the complementary coupling element one along the entire length of the second Tubbings running spring element.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ringfugenseitig zumindest ein Nocken als Kopplungselement an dem Tübbing angeordnet. Dieser Nocken ist für eine formschlüssige Verbindung mit einer topfartigen Ausnehmung vorgesehen, welche topfartige Ausnehmung als Komplementärkopplungselement an dem zweiten Tübbing angeordnet ist. Bei dieser Kopplung in den Ringfugen handelt es sich um eine Topf-Nocken-Verzahnung. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass ein Nocken die Form eines Kegelstumpfs mit oberseitiger bzw. topfseitiger Abrundung aufweist.According to a further embodiment of the invention is on the ring joint side at least one cam as a coupling element arranged for the tubbing. This cam is for a positive Connection provided with a pot-like recess, which pot-like recess as a complementary coupling element is arranged on the second tubbing. at this coupling in the ring joints is a Pot cam gearing. It is within the scope of the invention that a cam has the shape of a truncated cone with top or rounding on the pot side.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die in die Oberfläche des Tübbings einbetonierte Stahleinlage einen Stahlzapfen als Kopplungselement auf, der für eine formschlüssige Verbindung mit einer entsprechenden Stahltasche als Komplementärkopplungselement in dem zweiten benachbarten Tübbingring vorgesehen ist. Der Stahlzapfen kann im Querschnitt rechteckförmig oder kreisförmig ausgebildet sein. Querschnitt bezieht sich hier auf die Querschnittsfläche parallel zur Ringfuge.According to a further embodiment of the invention the steel insert concreted into the surface of the segment a steel pin as a coupling element that for a positive connection with a corresponding one Steel pocket as a complementary coupling element in the second adjacent segment ring is provided. The steel pin can be rectangular or circular in cross section his. Cross-section refers to the cross-sectional area parallel to the ring joint.

Nach einer besonderen Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, ist an eine in die Oberfläche des Tübbings einbetonierte Stahleinlage zumindest ein in den Tübbing ragendes Verankerungselement zur Verankerung der Stahleinlage in dem Beton des Tübbings angeschlossen. Bei dem Verankerungselement handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Stahlelement, das bevorzugt an die Stahleinlage des Tübbings angeschweißt ist. Das Verankerungselement kann beispielsweise in Form von Verankerungsstäben und/oder als Verankerungsschlaufe und/oder als Verankerungsbügel ausgeführt sein. Als Verankerungselemente können auch Kopfbolzendübel eingesetzt werden, die zweckmäßigerweise an die Stahleinlage angeschweißt sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Erstreckung e eines Verankerungselementes in das Innere des Tübbings mehr als das Doppelte der Dicke D der Stahleinlage beträgt. Vorzugsweise beträgt die Erstreckung e des Verankerungselementes mehr als das Dreifache, bevorzugt mehr als das Vierfache der Dicke D der Stahleinlage. Erstreckung e meint hier die Ausdehnung des Verankerungselementes in Richtung parallel zur Tunnellängsrichtung bzw. parallel zur Tunnellängsachse. Dicke D der Stahleinlage meint zweckmäßigerweise die dickste Stelle der Stahleinlage. - Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass das zumindest eine an die Stahleinlage angeschlossene Verankerungselement mit dem Metallstabbewehrungselement verbunden ist, insbesondere an das Metallstabbewehrungselement angeschweißt ist.According to a special embodiment, which is part of the Invention is of particular importance to one in the At least the surface of the segment embedded in steel an anchoring element protruding into the tubbing Anchoring the steel insert in the concrete of the segment connected. The anchoring element is expediently a steel element, which preferably to the Steel insert of the segment is welded on. The anchoring element can, for example, in the form of anchoring bars and / or as an anchor loop and / or as an anchor bracket be executed. As anchoring elements can also be used dowel bolts, which are expedient are welded to the steel insert. It lies in the context of the invention that the extension e of an anchoring element inside the tubbings more than that Double the thickness D of the steel insert is. Preferably is the extension e of the anchoring element more than three times, preferably more than four times that Thickness D of the steel insert. Extent here means the extension of the anchoring element in the direction parallel to Longitudinal direction of the tunnel or parallel to the longitudinal axis of the tunnel. Thickness D of the steel insert expediently means the thickest part of the steel insert. - Incidentally, it is in Framework of the invention that the at least one to the steel insert connected anchoring element with the metal rod reinforcement element is connected, in particular to that Metal rod reinforcement element is welded.

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass an ein Metallstabbewehrungselement zumindest ein Abstandshalter angeschlossen ist, der sich bis zur Oberfläche des Tübbings erstreckt. Vorzugsweise sind an ein Metallstabsbewehrungselement eine Mehrzahl von Abstandshaltern angeschlossen, die sich jeweils bis zur Oberfläche des Tübbings erstrecken. Die Abstandshalter können sich dabei insbesondere zu einer ringfugenseitigen Oberfläche des Tübbings erstrecken. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass sich die Abstandshalter zu zumindest einer längsfugenseitigen Oberfläche des Tübbings erstrecken und/oder bis zu der tunnelinnenseitigen Oberfläche des Tübbings oder/oder bis zu der tunnelaußenseitigen Oberfläche des Tübbings.It is also within the scope of the invention that a Metal rod reinforcement element at least one spacer connected up to the surface of the tubbing extends. Are preferably attached to a metal bar reinforcement element a plurality of spacers connected, which each extend to the surface of the tubbing. The spacers can in particular extend to an annular joint surface of the segment. It is also within the scope of the invention that the spacers to at least one longitudinal joint side Extend surface of the segment and / or up to the Surface of the tubbing inside the tunnel or / or to to the surface of the tubbing outside the tunnel.

Zur Lösung des oben dargelegten technischen Problems lehrt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tübbings,
wobei zumindest ein Metallstabbewehrungselement in eine Schalung für einen Tübbing eingebracht wird und mit Hilfe von Abstandshaltern beabstandet von den Schalungswandungen gehalten wird sowie an der Schalung lösbar befestigt wird,
wobei anschließend noch nicht erhärteter Beton in die Schalung eingefüllt wird und wobei nach dem Erhärten des Betons die Befestigung des Metallstabbewehrungselementes an der Schalung gelöst wird. - Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass das Metallstabbewehrungselement in einen ringfugenseitigen Bereich der Breite B₁ eingebracht wird bzw. sich nach dem Befestigen zumindest zum größten Teil in dem ringfugenseitigen Bereich der Breite B₁ befindet.To solve the technical problem set out above, the invention also teaches a method for producing a tubbing according to the invention,
wherein at least one metal rod reinforcement element is introduced into a formwork for a segment and is held at a distance from the formwork walls with the aid of spacers and is detachably fastened to the formwork,
wherein concrete which has not yet hardened is then poured into the formwork and, after the concrete has hardened, the fastening of the metal rod reinforcement element to the formwork is released. It is within the scope of the invention for the metal rod reinforcement element to be introduced into an area of the width B ₁ on the ring joint side or, at least for the most part, to be located in the area of the width B ₁ on the ring joint side.

Nach dem Erhärten des Betons bzw. vor dem Ausschalen werden die Befestigungselemente, mit denen das Metallstabbewehrungselement an der Schalung befestigt war, gelöst. Dann können die Komponenten der Schalung bzw. die Schalungswandungen auf einfache Weise entfernt werden. After the concrete has hardened or before stripping the fasteners with which the metal rod reinforcement element was attached to the formwork, solved. Then can the components of the formwork or the formwork walls can be easily removed.

Nach bevorzugter Ausführungsform werden als Abstandshalter innen hohl ausgebildete Hülsen eingesetzt und werden zur lösbaren Befestigung des Metallstabbewehrungselementes an der Schalung die Schalung durchgreifende Befestigungselemente in die Hülsen eingebracht. Zweckmäßigerweise bestehen die Hülsen aus Stahl und vorzugsweise handelt es sich um Stahlgewindehülsen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, Hülsen aus Kunststoff und/oder aus faserverstärktem Zement einzusetzen. - Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das Metallstabbewehrungselement mit in die als Abstandshalter eingesetzten Hülsen eingreifenden Befestigungselementen befestigt. Zweckmäßigerweise ist an dem Metallstabbewehrungselement, bevorzugt an einem Bewehrungskorb zumindest eine Befestigungsplatte angeschlossen, vorzugsweise angeschweißt. Die Befestigungsplatte, die in Form eines Flachstahls an dem Metallbewehrungselement befestigt werden kann, weist vorzugsweise zumindest eine Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungselementes auf. Mit anderen Worten durchfasst ein Befestigungselement eine an das Metallstabbewehrungselement angeschlossene Befestigungsplatte und greift dann in eine als Abstandshalter eingesetzte Hülse ein. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass als Befestigungselemente Schraub- und/oder Steckverbindungselemente eingesetzt werden. Als Schraubverbindungselemente können beispielsweise Gewindeschrauben verwendet werden.According to a preferred embodiment, are used as spacers hollow hollow sleeves are used and are used for releasable attachment of the metal rod reinforcement element the formwork through the formwork fasteners inserted into the sleeves. Conveniently exist the sleeves made of steel and preferably it is Steel threaded sleeves. However, it is also within the scope of Invention, sleeves made of plastic and / or fiber-reinforced Use cement. - According to the preferred embodiment the invention is the metal rod reinforcement element with in the sleeves used as spacers engaging fasteners attached. Conveniently, is preferred on the metal bar reinforcement element at least one mounting plate on a reinforcement cage connected, preferably welded. The mounting plate, which in the form of a flat steel on the metal reinforcement element can be attached, preferably has at least a hole for receiving a fastener on. In other words, includes a fastener one connected to the metal bar reinforcement element Mounting plate and then engages in one as a spacer inserted sleeve. It is within the Invention that as fasteners screw and / or Connector elements are used. As screw fasteners can, for example, thread screws be used.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest eine in die Oberfläche des Tübbings einzubetonierende Stahleinlage in die Schalung eingebracht und an der Schalung lösbar befestigt und nach dem Erhärten des Betons wird die Befestigung der Stahleinlage an der Schalung wieder gelöst. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Stahleinlage so angeordnet wird, dass sie in eine ringfugenseitige Oberfläche des Tübbings einbetoniert wird. Die Befestigung der Stahleinlage an der Schalung bzw. an der Schalungswandung erfolgt zweckmäßigerweise mit Befestigungselementen in Form von Schraubverbindungselementen und/oder Steckverbindungselementen. Nach einer anderen Ausführungsform kann eine Stahleinlage auch mit Hilfe zumindest eines Magneten an der Schalung fixiert werden. Aufgrund der Befestigung einer Stahleinlage an der Schalung kann ein besonders lagegenaues Einbetonieren der Stahleinlage erfolgen. Es liegt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass Stahleinlagen an jeder Ringfugenseite und an jeder Längsfugenseite eines Tübbings einbetoniert werden können.According to a preferred embodiment of the invention Process is at least one in the surface of the Steel insert to be concreted into the formwork introduced and releasably attached to the formwork and after the hardening of the concrete becomes the fastening of the steel insert loosened again on the formwork. It is in the Framework of the invention that the steel insert is arranged that it is in a ring joint surface of the Tubbings is concreted. The fastening of the steel insert on the formwork or on the formwork wall expediently with fasteners in the form of Screw connection elements and / or connector elements. According to another embodiment, a steel insert can also with the help of at least one magnet on the Formwork can be fixed. Because of the attachment of a Steel inlay on the formwork can be particularly precise The steel insert is concreted. It's in the frame of the method according to the invention that steel inserts each ring joint side and one on each longitudinal joint side Tubbings can be concreted.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein erfindungsgemäßer Tübbing bzw. Hochleistungstübbing sich durch eine überraschend hohe mechanische Widerstandsfähigkeit auszeichnet und gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Tübbings eine sehr hohe Tragsicherheit aufweist. ein erfindungsgemäßer Tübbing stellt gleichsam ein hochelastisches Tragelement mit optimalen Trageigenschaften dar. Der erfindungsgemäß bewehrte Tübbing zeigt eine relativ gute Verformungsfähigkeit und aus diesem Grunde können mechanische Beanspruchungen funktionssicher aufgefangen werden. Fernerhin ist für den Tübbing eine hohe Zugfestigkeit und Biegezugfestigkeit gegeben. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Tübbings kann eine sehr lagegenaue Befestigung der Metallstabbewehrungselemente mit definierten Abständen zum Tübbingrand verwirklicht werden. Die erfindungemäße lagegenaue Positionierung der Bewehrungselemente trägt zu den überraschend optimalen mechanischen Eigenschaften des Tübbings effektiv bei. Bei dem erfindungsgemäßen Tübbing können gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Tübbings Rissentwicklungen und Abplatzungen beachtlich reduziert werden. Bei erheblichen Überbeanspruchungen findet allenfalls eine unschädliche Feinrissverteilung statt. Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Tübbings kann gegenüber bekannten Tübbings die Tübbingdicke d reduziert werden, beispielsweise auf weniger als 35 cm.The invention is based on the knowledge that a tubbing according to the invention or high-performance tubbing itself due to a surprisingly high mechanical resistance distinguished and compared from the prior art known tubbings has a very high level of stability. a tubbing according to the invention is, as it were, a highly elastic one Support element with optimal wearing properties The tubbing reinforced according to the invention shows a relative good deformability and for this reason can mechanical loads are reliably absorbed become. Furthermore, there is a high tensile strength for the tubbing and given bending tensile strength. With the invention A method for producing a segment can be a very precise mounting of the metal bar reinforcement elements realized with defined distances to the edge of the segment become. The precise positioning according to the invention the reinforcement elements contribute to the surprisingly optimal mechanical properties of the segment effectively. at the tubbing according to the invention can be compared with the State of the art known Tübbings crack developments and Flaking can be reduced considerably. With significant Overuse is at best harmless Fine crack distribution instead. Because of the excellent mechanical properties of the segment according to the invention can reduce the segment thickness d compared to known segments be less than 35 cm, for example.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Tunnelausbaus mit erfindungsgemäßen Tübbings,
Fig. 2: einen Schnitt A-A aus Fig. 1,
Fig. 3: den Gegenstand nach Fig. 2 in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 4: den Gegenstand gemäß Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 5: einen erfindungsgemäßen Tübbing in einer Schalung im Schnitt.

The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing which merely shows an exemplary embodiment. In a schematic representation:

Fig. 1: 2 shows a perspective view of a tunnel extension with segments of the invention,
Fig. 2: 2 shows a section AA from FIG. 1,
Fig. 3: 2 in another embodiment,
Fig. 4: 2 in a further embodiment and
Fig. 5: a tubbing according to the invention in a formwork on average.

Fig. 1 zeigt eine Tunnelröhre für einen unterirdischen Tunnelausbau, welche Tunnelröhre aus erfindungsgemäßen Tübbings 1 aufgebaut ist. Die Tübbings 1 bestehen im Wesentlichen aus Beton und jeweils zylindermantelabschnittförmig ausgebildet. Mehrere Tübbings 1 bilden einen Tübbingring 2 und die aneinandergrenzenden Tübbingringe 2 bilden die Tunnelröhre. Die Fuge zwischen zwei benachbarten Tübbingringen 2 wird als Ringfuge 3 bezeichnet. Die Fuge zwischen zwei benachbarten Tübbings 1 eines Tübbingringes 2 wird als Längsfuge 4 bezeichnet.Fig. 1 shows a tunnel tube for an underground one Tunnel expansion, which tunnel tube from the invention Tubbings 1 is built. The segments 1 essentially exist made of concrete and each cylindrical section educated. Several segments 1 form a segment ring 2 and the adjoining segment rings 2 form the tunnel tube. The joint between two neighboring ones Segment rings 2 are referred to as ring joints 3. The joint between two neighboring segments 1 of a segment ring 2 is referred to as the longitudinal joint 4.

Ein erfindungsgemäßer Tübbing 1 ist vorzugsweise mit im Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Stahlfasern sowie zusätzlich mit Kunststofffasern bewehrt. In den Beton des Tübbings 1 ist ringfugenseitig zumindest ein Metallstabbewehrungselement integriert, das im Ausführungsbeispiel als Bewehrungskorb 12 ausgebildet ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Bewehrungskorb 12 aus Stahl besteht. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist der Bewehrungskorb 12 aus U-förmigen Bewehrungsbügeln 13 aufgebaut, wobei bevorzugt mehrere U-förmige Bewehrungsbügel 13 in Längsrichtung des Tübbings 1 parallel nebeneinander angeordnet sind. Die parallelen U-förmigen Bewehrungsbügel 13 werden durch zueinander parallele Längsbewehrungsstäbe 14 verbunden, die zweckmäßigerweise an die U-förmigen Bewehrungsbügel 13 fest angeschlossen sind, bevorzugt daran angeschweißt sind. Erfindungsgemäß befindet sich das Metallstabbewehrungselement bzw. im Ausführungsbeispiel der Bewehrungskorb 12 in einem ringfugenseitigen Bereich des Tübbings, wobei die Breite B₁ dieses ringfugenseitigen Bereichs vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel 10 bis 15 % der gesamten Breite B des Tübbings 1 entspricht. Zweckmäßigerweise sind Bewehrungskörbe 12 lediglich in den beiden entsprechenden ringfugenseitigen Bereichen des Tübbings 1 vorgesehen. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist das Metallstabbewehrungselement bzw. der Bewehrungskorb 12 bzw. sind die Komponenten des Bewehrungskorbes 12 in einer ringfugenseitigen Randzone 15 mit der Breite a angeordnet sowie in einer tunnelaußenseitigen Randzone 16 mit der Breite a angeordnet und in einer tunnelinnenseitigen Randzone 17 mit der Breite a angeordnet. Die Breite a erstreckt sich dabei von der ringfugenseitigen Oberfläche 6 bzw. von der tunnelaußenseitigen Oberfläche 29 bzw. von der tunnelinnenseitigen Oberfläche 28 in das Tübbinginnere und entspricht vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel maximal 30 % der Dicke d des Tübbings. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel sind die Bewehrungskörbe 12 an den beiden Ringfugenseiten des Tübbings 1 lediglich in den Randzonen 15, 16, 17 angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Bewehrungskorb 12 mit seinen Bewehrungskorbkomponenten auch über die entsprechenden nicht dargestellten längsfugenseitigen Randzonen des Tübbings 1 erstreckt.A tubbing 1 according to the invention is preferably reinforced with steel fibers (not shown in the exemplary embodiment) and additionally with plastic fibers. In the concrete of the segment 1, at least one metal rod reinforcement element is integrated on the ring joint side, which in the exemplary embodiment is designed as a reinforcement cage 12. It is within the scope of the invention that the reinforcement cage 12 is made of steel. In the exemplary embodiment, the reinforcement cage 12 is constructed from U-shaped reinforcement brackets 13, with a plurality of U-shaped reinforcement brackets 13 preferably being arranged parallel to one another in the longitudinal direction of the segment 1. The parallel U-shaped reinforcement brackets 13 are connected by mutually parallel longitudinal reinforcement bars 14, which are expediently firmly connected to the U-shaped reinforcement brackets 13, preferably welded to them. According to the invention, the metal bar reinforcement element or, in the exemplary embodiment, the reinforcement cage 12 is located in a region of the segment on the ring joint side, the width B _{1 of} this region on the ring joint side preferably and in the exemplary embodiment corresponding to 10 to 15% of the total width B of the segment 1. Reinforcement cages 12 are expediently only provided in the two corresponding areas of the segment 1 on the ring joint side. Preferably and in the exemplary embodiment, the metal rod reinforcement element or the reinforcement cage 12 or the components of the reinforcement cage 12 are arranged in an edge zone 15 on the ring joint side with the width a and in an edge zone 16 on the outside of the tunnel with the width a and in an edge zone 17 on the inside of the tunnel with the width a arranged. The width a extends from the surface 6 of the ring joint or from the surface 29 on the outside of the tunnel or from the surface 28 on the inside of the tunnel into the interior of the segment and preferably and in the exemplary embodiment corresponds to a maximum of 30% of the thickness d of the segment. Preferably and in the exemplary embodiment, the reinforcement cages 12 are arranged on the two ring joint sides of the segment 1 only in the edge zones 15, 16, 17. It is within the scope of the invention that the reinforcement cage 12 with its reinforcement cage components also extends over the corresponding edge zones (not shown) of the segment 1 on the longitudinal joint side.

Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung und im Ausführungsbeispiel nach den Figuren ist zumindest eine Stahleinlage 5 in jede ringfugenseitige Oberfläche 6 des Tübbings 1 einbetoniert. Vorzugsweise weist die Stahleinlage 5 ein Kopplungselement für eine formschlüssige Verbindung mit einem Komplementärkopplungselement an einem zweiten benachbarten Tübbing 1' in einem benachbarten Tübbingring 2 auf. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 bildet die Stahleinlage 5 ein Kopplungselement, das aus einer über die Länge 1 des Tübbings 1, 1' verlaufenden Nut 7 besteht. Länge 1 meint dabei die Bogenlänge des Tübbings 1, 1' (siehe Fig. 1). Die Nut 7 ist für eine formschlüssige Verbindung mit einem über die Länge 1 des zweiten Tübbings 1' verlaufenden Federelementes 8 vorgesehen. Das Federelement 8 besteht aus Stahl und fernerhin bestehen auch die Nutflanken 9 aus Stahl. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass sowohl die Nutflanken 9 als auch der Nutboden 18 der Nut 7 aus Stahl bestehen. Da. vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel sowohl die Nut 7 als auch das Federelement 8 über die gesamte Länge 1 des jeweiligen Tübbings 1, 1' verlaufen, erstrecken sich sowohl Nut 7 als auch Federelement 8 über den gesamten Umfang des jeweiligen Tübbingringes 2. In der Fig. 2 ist außerdem erkennbar, dass an die die Stahleinlage 5 des Tübbings 1 bildenden Nutflanken 9 jeweils ein Verankerungsstab 10 als Verankerungselement angeschlossen ist, wobei die Verankerungsstäbe 10 an die Nutflanken 9 angeschweißt sind. Die Erstreckung e der Verankerungsstäbe 10 (bezüglich der Tunnellängsrichtung bzw. bezüglich der Richtung der Tunnellängsachse) in das Innere des Tübbings 1 beträgt vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ein Vielfaches der Dicke D der Stahleinlage 5. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mehrere Verankerungsstäbe 10 jeweils an eine Nutflanke. 9 angeschlossen sind und in Längsrichtung des Tübbings 1 nebeneinander angeordnet sind. In der Fig. 2 ist außerdem erkennbar, dass an das die Stahleinlage 5 des Tübbings 1' bildende Federelement 8 ein Verankerungsbügel 11 als Verankerungselement angeschlossen ist. Es können mehrere dieser Verankerungsbügel 11 in Längsrichtung des Tübbings 1' nebeneinander angeordnet sein. Vorzugsweise können die Verankerungselemente mit dem jeweils benachbarten Bewehrungskorb 12 verbunden, zweckmäßigerweise verschweißt sein.According to a very preferred embodiment of the invention and in Embodiment according to the figures is at least one Steel insert 5 in each ring joint surface 6 of the Concrete segments 1. The steel insert preferably has 5 a coupling element for a positive connection with a complementary coupling element on one second adjacent tubbing 1 'in an adjacent Segment ring 2 on. In the exemplary embodiment according to FIG. 1 and 2, the steel insert 5 forms a coupling element that from a running over the length 1 of the segment 1, 1 ' Groove 7 exists. Length 1 means the arc length of the Tubbings 1, 1 '(see Fig. 1). The groove 7 is for one positive connection with a over the length 1 of the second tubbing 1 'extending spring element 8 is provided. The spring element 8 is made of steel and further there are also the groove flanks 9 made of steel. It is also in the Framework of the invention that both the groove flanks 9 and the groove bottom 18 of the groove 7 consist of steel. There. preferably and in the exemplary embodiment, both the groove 7 and the spring element 8 over the entire length 1 of the respective Tubbings 1, 1 'extend, both groove 7 and extend also spring element 8 over the entire circumference of the respective Tübbingringes 2. In Fig. 2 it can also be seen that to the groove flanks forming the steel insert 5 of the segment 1 9 each have an anchoring rod 10 as an anchoring element is connected, the anchoring rods 10 are welded to the groove flanks 9. The extension e the anchoring rods 10 (with respect to the longitudinal direction of the tunnel or with respect to the direction of the longitudinal axis of the tunnel) in the Inside of the tubbing 1 is preferably and in Embodiment a multiple of the thickness D of the steel insert 5. It is within the scope of the invention that several Anchor rods 10 each on a groove flank. 9 connected are and in the longitudinal direction of the segment 1 are arranged side by side. 2 is also recognizable that the steel insert 5 of the segment 1 ' forming spring element 8 an anchoring bracket 11 as an anchoring element connected. There can be several this anchor bracket 11 in the longitudinal direction of the tubbing 1 'to be arranged side by side. Preferably, the Anchoring elements with the adjacent reinforcement cage 12 connected, expediently welded.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tübbings 1, 1'. Hier weist der Tübbing 1 ringfugenseitig zumindest einen Nocken 24 als Kopplungselement auf. Dieser Nocken 24 ist für eine formschlüssige Verbindung mit einer topfartigen Ausnehmung 25 als Komplementärkopplungselement in dem Tübbing 1' vorgesehen. Der Nocken 24 weist die Form eines Kegelstumpfes mit topfseitiger Abrundung auf. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist an die Stahleinlage 5 des Nockens 24 ein Verankerungsbügel 11 angeschlossen, der mit dem Bewehrungskorb 12 des Tübbings 1 fest verbunden ist. An die Stahleinlage 5 der topfseitigen Ausnehmung 25 sind zwei Verankerungsbügel 11' und 11'' angeschlossen, die zweckmäßigerweise ebenfalls mit dem zugeordneten Bewehrungskorb 12 fest verbunden sind.3 shows a further embodiment of the invention Tubbings 1, 1 '. Here the tubbing has 1 ring joint side at least one cam 24 as a coupling element. This cam 24 is for a positive connection a pot-like recess 25 as a complementary coupling element provided in the tubbing 1 '. The cam 24 has the shape of a truncated cone with rounding on the pot side on. In the embodiment of FIG. 3 is to Steel insert 5 of the cam 24 an anchoring bracket 11 connected to the reinforcement cage 12 of the segment 1 is firmly connected. On the steel insert 5 of the pot side Recess 25 are two anchoring brackets 11 'and 11' ' connected, which also expediently with the assigned reinforcement cage 12 are firmly connected.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tübbings 1, bei der die Stahleinlage 5 einen Stahlzapfen 26 als Kopplungselement aufweist, der für eine formschlüssige Verbindung mit einer entsprechenden Stahltasche 27 als Komplementärkopplungselement in dem zweiten Tübbing 1' vorgesehen ist. Der Stahlzapfen 26 kann im Querschnitt rechteckförmig oder kreisförmig ausgebildet sein. Dann weist auch die Stahltasche 27 eine entsprechende Form auf. Querschnitt bezieht sich hier auf eine Querschnittsfläche parallel zur Ringfuge.Fig. 4 shows a further embodiment of an inventive Tubbings 1, in which the steel insert 5 a Has steel pin 26 as a coupling element for a positive connection with a corresponding steel bag 27 as a complementary coupling element in the second Tubbing 1 'is provided. The steel pin 26 can Cross-section rectangular or circular his. Then the steel pocket 27 also has a corresponding one Shape up. Cross-section refers to a cross-sectional area parallel to the ring joint.

Fig. 5 verdeutlicht das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Tübbings 1. Danach wird zumindest ein Metallstabbewehrungselement, im Ausführungsbeispiel ein Bewehrungskorb 12 in eine Schalung 30 für einen Tübbing 1 eingebracht. Mit Hilfe von Abstandshaltern wird der Bewehrungskorb 12 mit einem bestimmten Abstand von der Schalungswandung 31 gehalten. Die Abstandshalter sind vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel als innen hohl ausgeführte Hülsen 32 ausgebildet. Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tübbings 1 werden die Hülsen 32 an der Schalung 30 lösbar befestigt. Dies wurde im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 mit Hilfe von Gewindeschrauben 33 durchgeführt, die jeweils eine Unterlegscheibe 34 und die Schalungswandung 31 durchgreifen. Diese Gewindeschrauben 33 sind in die innen hohl ausgebildeten Hülsen 32 eingeschraubt. Dazu weisen die Hülsen 32 zweckmäßigerweise ein entsprechendes Innengewinde auf. An die als Abstandshalter dienenden Hülsen 32 ist fernerhin der Bewehrungskorb 12 angeschlossen. Dazu weist der Bewehrungskorb 12 jeweils Befestigungsplatten 35 auf, die an den Bewehrungskorb 12 angeschlossen, vorzugsweise angeschweißt sind. Die Befestigungsplatten 35 sind zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel mit Bohrungen 36 ausgerüstet, die für Befestigungselemente vorgesehen sind, die im Ausführungsbeispiel als Gewindeschrauben 37 ausgeführt sind. Die Gewindeschrauben 37 durchgreifen jeweils Unterlegscheiben 38 sowie die genannten Bohrungen 36 der Befestigungsplatte 35 und werden in jeweils eine Hülse 32 eingeschraubt. Die Länge der Hülsen 32 ist so eingerichtet, dass der gewünschte Abstand des Bewehrungskorbes 12 zum Betonrand des fertiggestellten Tübbings 1 exakt eingehalten wird. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird eine sehr präzise und funktionssichere Fixierung des Metallstabbewehrungselementes bzw. des Bewehrungskorbes 12 sichergestellt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass in der Fig. 5 nicht dargestellte Langlöcher, beispielsweise schräge Langlöcher in den Befestigungsplatten 35 und/oder in der Schalungswandung 31 vorgesehen sein können, damit eventuelle Toleranzen ausgeglichen werden können. Nachdem der Bewehrungskorb 12 auf die beschriebene Weise mit Hilfe der Befestigungselemente und der Abstandshalter in der Schalung 30 positioniert und fixiert wurde, wird noch nicht erhärteter Beton in die Schalung 30 eingefüllt. Nach dem Erhärten des Betons wird die Befestigung des Bewehrungskorbes 12 an der Schalung 30 wieder gelöst. Dazu werden die Gewindeschrauben 33 entfernt und danach kann auch die Schalungswandung 31 problemlos entfernt werden. Die dabei entstehenden Öffnungen der Hülsen 32 können durch nicht dargestellte Steckkappen verschlossen werden. - Die Stabdicke sd der Metallstäbe des Metallstabbewehrungselementes beträgt im Rahmen der Erfindung normalerweise mehr als 1,5 mm, vorzugsweise mehr als 2 mm.5 illustrates the manufacturing method according to the invention of a segment 1. After that, at least one Metal rod reinforcement element, in the embodiment Reinforcement cage 12 in a formwork 30 for a segment 1 brought in. With the help of spacers, the reinforcement cage 12 with a certain distance from the formwork wall 31 held. The spacers are preferred and in the embodiment as hollow inside Sleeves 32 formed. To produce an inventive Tubbings 1, the sleeves 32 on the formwork 30th releasably attached. This was shown in the exemplary embodiment Fig. 5 performed with the aid of threaded screws 33, the one washer 34 each and the formwork wall 31 succeed. These threaded screws 33 are in the inside hollow sleeves 32 screwed. The Sleeves 32 expediently have a corresponding internal thread on. On the sleeves 32 serving as spacers furthermore the reinforcement cage 12 is connected. To do so the reinforcement cage 12 each have mounting plates 35, connected to the reinforcement cage 12, preferably are welded on. The mounting plates 35 are expedient and in the exemplary embodiment with bores 36 equipped, which are intended for fasteners, executed in the embodiment as threaded screws 37 are. The threaded screws 37 reach through in each case Washers 38 and the holes 36 mentioned Mounting plate 35 and are each in a sleeve 32nd screwed. The length of the sleeves 32 is set up that the desired distance of the reinforcement cage 12 to The concrete edge of the finished segment 1 was adhered to exactly becomes. In the manner described above, a very precise and reliable fixation of the metal bar reinforcement element or the reinforcement cage 12 ensured. It is within the scope of the invention that in FIG. 5 elongated holes, not shown, for example oblique Elongated holes in the mounting plates 35 and / or in the Formwork wall 31 can be provided so that any Tolerances can be compensated. After the Reinforcement cage 12 in the manner described using the Fastening elements and the spacer in the formwork 30 has been positioned and fixed, is not yet hardened Concrete poured into the formwork 30. After hardening of the concrete is the attachment of the reinforcement cage 12 solved on the formwork 30 again. For this, the threaded screws 33 removed and then the formwork wall 31 can be easily removed. The resulting Openings of the sleeves 32 can by not shown Plug caps are closed. - The bar thickness sd Metal bars of the metal bar reinforcement element is in Within the scope of the invention normally more than 1.5 mm, preferably more than 2 mm.

Claims

Tubbing (1), especially high-performance tubbing for a tubbing ring (2) for underground tunnel expansion,
the tubbing (1) consists of concrete and the concrete is reinforced with steel fibers
and wherein at least one metal rod reinforcement element is integrated into the concrete on the ring joint side.

Tubbing according to claim 1, wherein the concrete is reinforced with 20 to 70 kg / m ³ , preferably with 30 to 50 kg / m ³ steel fibers.

Tubbing according to claim 1 or 2, wherein the concrete additionally is reinforced with plastic fibers.

Tubbing according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one metal rod reinforcement element is arranged in an area of the tubbing (1) on the ring joint side, the width B _{1 of which is} 5 to 35%, preferably 5 to 30%, preferably 5 to 25% of the total width B. of the segment (1).

Tubbing according to one of claims 1 to 4, wherein at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight of the Metal rod reinforcement element or the components of the metal rod reinforcement element arranged in one area is, which has a width a, which is from a ring joint side Surface (6) and / or from the inside of the tunnel Surface (28) and / or from the outside of the tunnel Surface (29) and / or at least one surface of the segment (1) on the longitudinal joint side into the interior of the segment extends, and that the width a preferably 5 to 30%, preferably 5 to 25%, very preferably 5 to 20% of the Thickness d of the segment (1) corresponds.

Tubbing according to one of claims 1 to 5, wherein at least a steel insert (5) in the ring joint surface (6) of the segment (1) is concreted.

Tubbing according to one of claims 1 to 6, wherein to the Metal bar reinforcement element connected to spacer are, which extend to the surface of the tubbing (1).

Process for producing a segment according to one of claims 1 to 7,
wherein at least one metal bar reinforcement element is introduced into a formwork (30) for a segment (1) and is held at a distance from the formwork walls (31) with the aid of spacers and is detachably fastened to the formwork (30),
wherein concrete which has not yet hardened is then poured into the formwork (30)
and wherein after the concrete has hardened, the fastening of the metal rod reinforcement element to the formwork is released.

A method according to claim 8, wherein as a spacer inside hollow sleeves (32) are used and whereby for releasable attachment of the metal rod reinforcement element on the formwork (30) through the formwork (30) Fasteners introduced into the sleeves (32) become.

The method of claim 9, wherein the metal bar reinforcement member with the used as a spacer Fastened sleeves (32) engaging fasteners becomes.

Method according to one of claims 8 to 10, wherein as Fastening elements screw and / or connector elements be used.

Method according to one of claims 1 to 11, wherein at least one to be concreted into the surface of the segment (1) Steel insert (5) introduced into the formwork (30) is and is releasably attached to the formwork (30) and wherein after the concrete has hardened, the fastening of the Steel insert (5) on the formwork (30) is released.