EP1701002A1 - Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb - Google Patents

Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb Download PDF

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EP1701002A1
EP1701002A1 EP06003100A EP06003100A EP1701002A1 EP 1701002 A1 EP1701002 A1 EP 1701002A1 EP 06003100 A EP06003100 A EP 06003100A EP 06003100 A EP06003100 A EP 06003100A EP 1701002 A1 EP1701002 A1 EP 1701002A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reinforced concrete
basket
reinforcing
reinforcement
circumferential direction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06003100A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Eberhardt
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1701002A1 publication Critical patent/EP1701002A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • 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
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E21D11/086—Methods of making concrete lining segments

Definitions

  • the invention relates to a device with a reinforced concrete reinforcement basket according to the preamble of claim 1 and to a method for producing a reinforced concrete reinforcement basket according to the preamble of claim 14.
  • the invention has for its object to develop a particularly inexpensive and material-saving producible reinforced concrete reinforcement basket and to provide a method for producing such a reinforced concrete reinforcement basket, without affecting a stability of the reinforced concrete reinforcement basket. It is achieved according to the invention by the features of claims 1 and 14. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • the invention relates to a device having a reinforced concrete tubbing basket for a tubing in an arc segment shape with at least one reinforcing element extending over a length of the reinforced concrete tubing basket in a circumferential direction with respect to the arc segment shape.
  • the reinforcing element is bent from the circumferential direction at at least one angle in a radial direction with respect to the arc segment shape.
  • circumferential direction should be designated a circumferential direction of an imaginary, the arc segment shape of the tubbing continuing circle.
  • the circumferential direction corresponds to a longitudinal direction of the tubbing. Accordingly, the term “radial direction” refers to the radius of this circle.
  • Generic reinforcing elements are usually rod-shaped, with a round cross-section and made of steel.
  • an "angle" is to be understood as meaning a bent region of the reinforcing element having a radius of curvature determined according to DIN 4088, provided that the curved region has a radius of curvature which is many times, in particular more than ten times, smaller than a radius of curvature of the arc segment shape of reinforced concrete reinforcement basket.
  • the diameter of the steel is determined by the static requirements.
  • a reinforcing element should also be designated if it extends over a greater proportion of the length, for example over 90%, but at least over 50% of the length.
  • the reinforcing element is bent in at least two angles of about 90 °.
  • the reinforcing element can assume a particularly good support function in the radial direction and / or can have an integrally formed, statically advantageous overlap region.
  • an angle of "about" 90 ° should be referred to in this context angles that differ by less than 20 ° from 90 °.
  • Embodiments of the invention are particularly advantageous in which the device comprises at least one U-shaped stirrup element terminating the reinforced concrete tubing basket in the circumferential direction and formed integrally with the reinforcing element.
  • a separate, U-shaped bracket member can be advantageously eliminated and labor and material costs associated with the welding of the bracket member with the reinforcing element, can be saved without affecting stability of the reinforced concrete reinforcement basket.
  • the bracket elements can be saved on both sides, if the reinforcing element is formed integrally with two, in each case integrally formed on one end of the reinforcing element, U-shaped bracket elements.
  • the reinforcing element can also form a closed curve, which completely surrounds the reinforced concrete tubing basket in the circumferential or longitudinal direction, and which delimits a surface of a segment of a circular ring.
  • the reinforcing element spans the length of the reinforced concrete reinforcement cage several times in the circumferential direction.
  • the reinforcing element can also be a closed, the reinforced concrete reinforcement basket in the circumferential form a longitudinally encompassing curve which forms the surface of a segment of a circular ring.
  • the reinforcing element spirally wraps around the reinforced concrete reinforcement basket in the circumferential direction.
  • the device comprises at least one distribution iron with an integrally formed angle. As a result, separate angle elements for connecting two distribution bars can be omitted.
  • the device comprises at least two reinforcement elements running in a circumferential direction with respect to the arc segment shape over a length of the reinforced concrete baffle basket, which are connected by at least one transverse reinforcement element, it is possible to dispense with assembly rods for connecting the reinforcement elements at a defined spacing in a cost and material-saving manner.
  • the device comprises a one-piece transverse reinforcement element of the reinforced concrete reinforcement basket, which spans a width of the reinforced concrete reinforcement basket at least twice, a particularly simple and cost-effective transverse reinforcement can be achieved.
  • the transverse reinforcement element can wrap around the reinforced concrete reinforcement basket in a particularly advantageous manner in the transverse direction in a spiral shape.
  • a "transverse direction” is to be understood as an axial direction with respect to the arc segment shape.
  • a stress-free reinforced concrete reinforcement basket can be achieved if the reinforcement is arched pre-bent into the reinforced concrete reinforcement basket.
  • a pre-bending operation can be omitted in an advantageous and cost-saving manner if the reinforcing element is installed in a bow-shaped biased manner into the reinforced concrete reinforcing basket.
  • the invention is based on a method for producing a reinforced concrete reinforcement basket for a tubbing in an arc segment shape with at least one reinforcement element which extends over a length of the reinforced concrete reinforcement basket in a circumferential direction with respect to the arc segment shape.
  • the reinforcing element is bent before welding with other reinforcing elements from the circumferential direction at least at an angle in a radial direction with respect to the arc segment shape. As a result, it is possible to dispense with welding radial support elements of the reinforced concrete reinforcement basket.
  • the invention is based on a method for producing a Stahl statisticsübbingarm istskorbs for a tubbing in an arc segment shape with at least two reinforcing elements.
  • the reinforcing elements are connected on a jig by at least one transverse reinforcement element. Thereby, a pre-assembly step for connecting the Reinforcement elements omitted before application to the teaching.
  • FIG. 1 shows a tubbing 12a with a reinforced concrete tubing basket 10a cast in concrete, which is shown explicitly in FIG.
  • the tubbing 12a is intended for automatic laying by a tunneling machine in tunneling, forms a fraction of a ring, in addition to six similar tubbing 12a includes a capstone.
  • the tubbing 12a has an arcuate segmental shape in an axial view. Radial outer surfaces and inner surfaces each form a section corresponding to the arc segment of a cylinder jacket.
  • Side surfaces 58a, 60a of the tubbing 12a extend radially or perpendicular to the axial direction with respect to the arc segment shape or with respect to a bow segment shape expanding cylinder which is coaxial to a tunnel into which the tubbing 12a is to be installed.
  • the side surfaces of the tubbing 12a are at least partially equipped with sealing elements not explicitly shown here.
  • the reinforced concrete strapping basket 10a includes reinforcing elements 14a extending over a length of the reinforced concrete strapping basket 10a in a circumferential direction 16a with respect to the arcuate segment shape.
  • FIG. 2 shows such a reinforcing element 14a in a single representation.
  • the reinforcing element 14a for the longitudinal reinforcement of the tubbings 12a is cut from an endless reinforcing steel with a round cross-section and brought into the illustrated shape by a bending machine. It has a main part 38a which is pre-curved with the radius of the tunnel in which the tubbing 12a is to be installed and which extends in the circumferential direction 16a. Further, the reinforcing member 14a at both ends of the main part 38a U-shaped bracket members 26a, 28a, which are integral with the main part 38a and with the reinforcing element 14a and formed by two angles 18a - 24a of 90 ° in the reinforcing element 14a are. In the angles 18a-24a, the reinforcing element 14a is in each case from the circumferential direction 16a in a radial direction 34a with respect to the arc segment shape or vice versa bent.
  • a plurality of reinforcing elements 14a are applied in parallel to a gauge 36a in predetermined distances by static calculations of the tunnel (FIG. 3).
  • the jig 36a has guide means 40a which facilitate alignment of the reinforcing elements 14a.
  • the reinforcing elements 14a are pre-bent arcuately incorporated in the reinforced concrete reinforcement basket 10a.
  • the gauge 36a made of iron bars has side areas at which the reinforcing elements 14a can be secured against tilting with the aid of clamps 84a shown only schematically here.
  • the reinforced concrete reinforcing basket 10a also comprises further, structurally required reinforcing elements, which are not explicitly shown here for reasons of clarity.
  • FIG. 3b schematically shows one of the distributor elements 62a-66a.
  • the distributor element 62a comprises four distributor bars 68a-74a, each of which comprises a main part which extends over the length of one of the side surfaces 58a, 60a and additionally having an integral angle 76a-82a integrally formed with the body and intended to connect the respective dispensing iron 68a-74a to an adjacent dispensing iron 68a-74a ,
  • the over the curved, facing in the axial direction side surface 58a extending spreader bars 68a, 70a are pre-curved according to their radial position.
  • the reinforcing elements 14a are pre-bent on the gauge 36a to the radius of the tunnel.
  • the guide means 40a are provided with holding means 46a, which prevent the reinforcing elements 14a from rebounding and which are shown in broken lines here as an alternative embodiment of the jig 36a.
  • the correctly oriented reinforcing elements 14a are connected without a mounting rod by a plurality of transverse reinforcing elements 30a, which are welded to the reinforcing elements 14a and which run in a transverse direction 32a of the tubing 12a or in a longitudinal direction of the tunnel (FIGS. 4 and 5).
  • Each of the transverse reinforcement elements 30a is formed by two U-shaped parts 42a, 44a, which together form a rectangle of dimensionally accurate length.
  • the transverse reinforcement members 30a are aligned so that one surface of the rectangle extends in the radial direction 34a and in the transverse direction 32a.
  • a number of the transverse reinforcement elements 30a and the distances between the transverse reinforcement elements 30a are predetermined by the static calculations for the stability of the tunnel, wherein in the design of the transverse reinforcement elements 30a and a driving force of the tunneling machine, which acts in the installation on the tubbing 12a in the transverse direction 32a, is taken into account.
  • rod-shaped reinforcing elements 48a are welded radially outward and approximately connected to the outer radius of the tubbing 12a, which connect the two free ends of the U-shaped bracket elements 26a, 28a and the transverse reinforcement elements 30a to each other and to the free one Ends of the bracket elements 26a, 28a form overlap areas 56a, whose length, which is also statically predetermined, is a few decimeters (FIG. 6).
  • FIGS. 7-11 show further embodiments of the invention.
  • differences to the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 to 6 will be discussed essentially, while reference is made to the description of FIGS. 1 to 6 with regard to features that remain the same.
  • Analogous features are provided with the same reference numerals, with the letters a - i being added to differentiate the exemplary embodiments.
  • Figure 7 shows an alternative reinforcing element 14b integrally formed and straddling a length of a reinforced concrete tendon basket (not shown in its entirety) twice in a circumferential direction 16b, once at a top of the reinforced concrete embankment basket and once at an underside of the reinforced concrete embedding basket , In an overlapping area 50b, the reinforcing element 14b is closed to a curve forming an outer edge of a segment of a circular ring. Additional reinforcing elements in the circumferential direction 16b can advantageously be dispensed with.
  • FIG. 8 shows another alternative reinforcing element 14c, which is formed in one piece and spans a length of a reinforced concrete reinforcing basket comprising the reinforcing element 14c several times in a circumferential direction 16c and spirally wraps around the reinforced concrete reinforcing basket in the circumferential direction 16c.
  • the entire reinforcement in the circumferential direction 16c can thereby be formed in one piece.
  • Figure 9 shows an alternative transverse reinforcement member 30d integrally formed and straddling a length of a reinforced concrete tendon basket comprising the reinforcement member 14d twice in a transverse direction 32d, once at a top of the reinforced concrete reinforcement basket and once at an underside of the reinforced concrete reinforcement basket.
  • the transverse reinforcement element 30d is closed to a curve forming an outer edge of a rectangle.
  • FIG. 10 shows another alternative transverse reinforcement element 30e, which is formed in one piece and which spans a length of a reinforced concrete reinforcement basket comprising the transverse reinforcement element 30e several times in a transverse direction 32e and spirally wraps around the reinforced concrete reinforcement basket in the transverse direction 32e.
  • the entire reinforcement in the transverse direction 32e can thereby be integrally formed.
  • FIG 11 shows another alternative reinforced concrete tendon basket 10f intended for use in a curved region of a tunnel construction.
  • the reinforced concrete reinforcing basket 10f includes reinforcing members 14f extending along a length of the reinforced concrete reinforcing basket 10f in a circumferential direction 16f of the tunnel construction and bent at every two angles 18f, 20f forming a U-shaped ironing member 26f.
  • a separate U-shaped bracket member 28f is welded to a lap portion 54f.
  • the length of the reinforcing elements 14f varies across the width of the reinforced concrete embankment basket 10f in the transverse direction 32f to achieve curvature of the tunnel construction.
  • FIG. 12 shows another alternative reinforcement element 14g of a further alternative reinforced concrete reinforcement basket, which is not shown here in its entirety.
  • a main part 38g of the reinforcing element 14g forms a radially outer longitudinal reinforcement and has two in a radial direction 34g inwardly engaging, U-shaped and integrally formed with the main part 38g bracket members 26g, 28g.
  • FIG. 13 shows an alternative distributor element 62h of a further alternative reinforced concrete reinforcement basket, which is not shown here in its entirety.
  • the distributor element 62h consists of four distributor rails 68h-74h. Two angles 76h-82h are respectively formed on the two opposite distribution bars 68h, 70h, so that the distribution bars 68h, 70h are each U-shaped, while the distribution bars 72h, 74h are bar-shaped and in the welded state connect the distribution bars 68h, 70h to one another ,
  • FIG. 14 shows a further alternative distributor element 62i, which is formed in one piece from a single distributor bar which has four angles 76i-82i and which is closed over an overlapping area 86i.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) für einen Tübbing (12) in einer Bogensegmentform mit wenigstens einem Armierungselement (14), das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) in einer Umfangsrichtung (16) bezüglich der Bogensegmentform verläuft.
Es wird vorgeschlagen, dass das Armierungselement (14) aus der Umfangsrichtung (16) in wenigstens einem Winkel (18 - 24) in eine radiale Richtung (34) bezüglich der Bogensegmentform umgebogen ist.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Verfahren zum Herstellen eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Stahlbetontübbingarmierungskorb in einer Bogensegmentform, wie er beispielsweise im Tunnel- und Schachtbau zum Einsatz kommt, mit einem Armierungselement auszustatten, das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer Umfangsrichtung bezüglich der Bogensegmentform verläuft. Üblicherweise sind solche Armierungselemente Teil von vorgefertigten, flachen Listenmatten, die mit dem Radius der Bogensegmentform vorgebogen werden. Der Stahlbetontübbingarmierungskorb wird in seinen Endbereichen in der Umfangsrichtung bisher durch U-förmige Bügelelemente abgeschlossen, die mit einer statisch erforderlichen Übergreifungslänge mit den längs verlaufenden Armierungselementen verbunden werden, und zwar insbesondere verschweißt werden. Die fertigen Stahlbetontübbingarmierungskörbe werden mit Beton ausgegossen und verstärken so einen Tübbing, der insbesondere automatisch von einer Tunnelvortriebsmaschine verlegt werden kann, wobei mehrere Tübbinge zusammen einen Ring bilden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders kostengünstig und materialsparend herstellbaren Stahlbetontübbingarmierungskorb zu entwickeln und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Stahlbetontübbingarmierungskorbs bereitzustellen, und zwar ohne eine Stabilität des Stahlbetontübbingarmierungskorbs zu beeinträchtigen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung geht insbesondere aus von einer Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb für einen Tübbing in einer Bogensegmentform mit wenigstens einem Armierungselement, das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer Umfangsrichtung bezüglich der Bogensegmentform verläuft.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Armierungselement aus der Umfangsrichtung in wenigstens einem Winkel in eine radiale Richtung bezüglich der Bogensegmentform umgebogen ist. Dadurch können separate, Armierungselemente zum Verstärken des Tübbings bzw. des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in der radialen Richtung vorteilhaft eingespart werden. Materialaufwändige Übergreifungsbereiche können reduziert werden, wodurch Materialeinsparungen erreichbar sind, die letztlich zu einer Kostenreduktion des Tübbings bzw. eines Tunnelbaus führen können.
  • Als "Umfangsrichtung" soll eine Umfangsrichtung eines gedachten, die Bogensegmentform des Tübbings fortsetzenden Kreises bezeichnet werden. Die Umfangsrichtung entspricht einer Längsrichtung des Tübbings. Entsprechend bezieht sich die Bezeichnung "radiale Richtung" auf den Radius dieses Kreises.
  • Gattungsgemäße Armierungselemente sind üblicherweise stangenförmig, mit rundem Querschnitt und aus Stahl ausgebildet. Als "Winkel" sollen in diesem Zusammenhang ein gebogener Bereich des Armierungselements mit einem gemäß DIN 4088 bestimmten Krümmungsradius bezeichnet werden, sofern der gebogene Bereich einen Krümmungsradius aufweist, der um ein Vielfaches, insbesondere um mehr als ein Zehnfaches, kleiner ist als ein Krümmungsradius der Bogensegmentform des Stahlbetontübbingarmierungskorbs. Der Durchmesser des Stahls ist durch die statischen Anforderungen bestimmt. Als "über eine Länge" verlaufend soll ein Armierungselement auch dann bezeichnet werden, wenn es sich über einen größeren Anteil der Länge erstreckt, beispielsweise über 90%, mindestens aber über 50% der Länge.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Armierungselement in wenigstens zwei Winkeln von etwa 90° umgebogen ist. Dadurch kann das Armierungselement eine besonders gute Stützfunktion in radialer Richtung übernehmen und/oder einen angeformten, statisch vorteilhaften Übergreifungsbereich aufweisen. Als Winkel von "etwa" 90° sollen in diesem Zusammenhang Winkel bezeichnet werden, die um weniger als 20° von 90° abweichen.
  • Besonders vorteilhaft sind Ausgestaltungen der Erfindung, in denen die Vorrichtung zumindest ein den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangsrichtung abschließendes, U-förmiges Bügelelement umfasst, das einstückig mit dem Armierungselement ausgebildet ist. Ein separates, U-förmiges Bügelelement kann vorteilhaft entfallen und Arbeits- und Materialkosten, die mit dem Verschweißen des Bügelelements mit dem Armierungselement einhergehen, können eingespart werden, ohne eine Stabilität des Stahlbetontübbingarmierungskorbs zu beeinträchtigen.
  • Die Bügelelemente können beidseitig eingespart werden, wenn das Armierungselement einstückig mit zwei, jeweils an ein Ende des Armierungselements angeformten, U-förmigen Bügelelementen ausgebildet ist.
  • Überspannt ein freies Ende des U-förmigen Bügelelements die Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in der Umfangsrichtung zumindest zur Hälfte, können weitere Armierungselemente, die dem Armierungselement radial gegenüberliegen, eingespart werden. Dabei kann das Armierungselement auch eine geschlossene, den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangs- bzw. Längsrichtung vollständig umgreifende Kurve bilden, die eine Fläche eines Segments eines Kreisrings begrenzt.
  • Eine weitere Reduktion von Arbeits- und Materialaufwand kann erreicht werden, wenn das Armierungselement die Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in der Umfangsrichtung mehrmals überspannt. Dabei kann das Armierungselement auch eine geschlossene, den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangs- bzw. Längsrichtung vollständig umgreifende Kurve bilden, die die Fläche eines Segments eines Kreisrings bildet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umschlingt das Armierungselement den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangsrichtung spiralförmig. Dadurch können Bauteile eingespart werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung wenigstens ein Verteilereisen mit einem angeformten Winkel umfasst. Dadurch können separate Winkelelemente zum Verbinden von zwei Verteilereisen entfallen.
  • Umfasst die Vorrichtung wenigstens zwei über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer Umfangsrichtung bezüglich der Bogensegmentform verlaufende Armierungselemente, die montagestabfrei durch wenigstens ein Querbewehrungselement verbunden sind, kann kosten- und materialsparend auf Montagestäbe zum Verbinden der Armierungselemente in einem definierten Abstand verzichtet werden.
  • Umfasst die Vorrichtung ein einstückiges Querbewehrungselement des Stahlbetontübbingarmierungskorbs, das eine Breite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs wenigstens zweimal überspannt, kann eine besonders einfache und kostengünstige Querbewehrung erreicht werden.
  • Dabei kann das Querbewehrungselement den Stahlbetontübbingarmierungskorb besonders vorteilhaft in der Querrichtung spiralförmig umschlingen. Als "Querrichtung" soll in diesem Zusammenhang eine axiale Richtung bezüglich der Bogensegmentform bezeichnet werden.
  • Ein verspannungsfreier Stahlbetontübbingarmierungskorb kann erreicht werden, wenn das Armierungselement bogenförmig vorgebogen in den Stahlbetontübbingarmierungskorb eingebaut ist.
  • Ein Vorbiegevorgang kann andererseits vorteilhaft und kostensparend entfallen, wenn das Armierungselement bogenförmig vorgespannt in den Stahlbetontübbingarmierungskorb eingebaut ist.
  • Ferner geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Herstellen eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs für einen Tübbing in einer Bogensegmentform mit wenigstens einem Armierungselement, das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer Umfangsrichtung bezüglich der Bogensegmentform verläuft.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Armierungselement vor dem Verschweißen mit weiteren Armierungselementen aus der Umfangsrichtung in wenigstens einem Winkel in eine radiale Richtung bezüglich der Bogensegmentform umgebogen wird. Dadurch kann auf ein Verschweißen von radialen Stützelementen des Stahlbetontübbingarmierungskorbs verzichtet werden.
  • Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Herstellen eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs für einen Tübbing in einer Bogensegmentform mit wenigstens zwei Armierungselementen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Armierungselemente auf einer Lehre durch wenigstens ein Querbewehrungselement verbunden werden. Dadurch kann ein Vormontageschritt zum Verbinden der Armierungselemente vor dem Aufbringen auf die Lehre entfallen.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
    • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Tübbing mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb,
    Fig. 2
    ein Armierungselement des Stahlbetontübbingarmierungskorbs aus Fig. 1,
    Fig. 3
    Armierungselemente des Stahlbetontübbingarmierungskorbs auf einer Lehre,
    Fig. 3a
    die Armierungselemente aus Figur 3 mit zusätzlichen Verteilerelementen,
    Fig. 3b
    eines der Verteilerelemente aus Figur 3a mit vier Verteilereisen,
    Fig. 4
    ein Querbewehrungselement des Stahlbetontübbingarmierungskorbs aus den Fig. 1 - 3,
    Fig. 5
    die Armierungselemente aus Fig. 1 mit zusätzlichen Querbewehrungselementen,
    Fig. 6
    den Stahlbetontübbingarmierungskorb aus den Fig. 1 - 5,
    Fig. 7
    ein Armierungselement eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
    Fig. 8
    ein Armierungselement eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
    Fig. 9
    ein Querbewehrungselement eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
    Fig. 10
    ein Querbewehrungselement eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,
    Fig. 11
    einen Stahlbetontübbingarmierungskorb für einen alternativen Tübbing,
    Fig. 12
    ein Armierungselement eines weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorbs,
    Fig. 13
    ein Verteilerelement eines weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorbs und
    Fig. 14
    ein Verteilerelement eines weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorbs.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Figur 1 zeigt einen Tübbing 12a mit einem in Beton eingegossenen Stahlbetontübbingarmierungskorb 10a, der in Figur 6 explizit dargestellt ist. Der Tübbing 12a ist zum automatischen Verlegen durch eine Vortriebsmaschine im Tunnelbau vorgesehen, bildet einen Bruchteil eines Rings, der neben sechs gleichartigen Tübbingen 12a einen Schlussstein umfasst. Der Tübbing 12a weist in einer axialen Ansicht eine Bogensegmentform auf. Radiale Außenflächen und Innenflächen bilden jeweils einen dem Bogensegment entsprechenden Ausschnitt eines Zylindermantels. Seitenflächen 58a, 60a des Tübbings 12a verlaufen radial bzw. senkrecht zur axialen Richtung bezüglich der Bogensegmentform bzw. bezüglich eines die Bogensegmentform erweiternden Zylinders, der zu einem Tunnel, in den der Tübbing 12a eingebaut werden soll, koaxial verläuft. Die Seitenflächen des Tübbings 12a sind zumindest teilweise mit hier nicht explizit dargestellten Dichtungselementen ausgestattet.
  • Der Stahlbetontübbingarmierungskorb 10a umfasst Armierungselemente 14a, die über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs 10a in einer Umfangsrichtung 16a bezüglich der Bogensegmentform verlaufen. Figur 2 zeigt ein solches Armierungselement 14a in einer Einzeldarstellung.
  • Das Armierungselement 14a für die Längsarmierung des Tübbings 12a ist aus einem endlosen Armierungsstahl mit rundem Querschnitt geschnitten und von einer Biegemaschine in die dargestellte Form gebracht. Es weist einen Hauptteil 38a auf, der mit dem Radius des Tunnels, in den der Tübbing 12a eingebaut werden soll, vorgekrümmt ist und der sich in der Umfangsrichtung 16a erstreckt. Ferner weist das Armierungselement 14a an beiden Enden des Hauptteils 38a U-förmige Bügelelemente 26a, 28a auf, die einstückig mit dem Hauptteil 38a bzw. mit dem Armierungselement 14a ausgeführt sind und die durch jeweils zwei Winkel 18a - 24a von 90° im Armierungselement 14a gebildet sind. In den Winkeln 18a - 24a ist das Armierungselement 14a jeweils aus der Umfangsrichtung 16a in eine radiale Richtung 34a bezüglich der Bogensegmentform bzw. umgekehrt umgebogen.
  • Zum Zusammenfügen des Stahlbetontübbingarmierungskorbs 10a wird eine Vielzahl von Armierungselementen 14a in durch statische Berechnungen des Tunnels vorgegebenen Abständen parallel auf eine Lehre 36a aufgebracht (Figur 3). Die Lehre 36a weist Führungsmittel 40a auf, die ein Ausrichten der Armierungselemente 14a erleichtern. Die Armierungselemente 14a sind bogenförmig vorgebogen in den Stahlbetontübbingarmierungskorb 10a eingebaut. Ferner weist die aus Eisenstangen gefertigte Lehre 36a Seitenbereiche auf, an denen die Armierungselemente 14a mit Hilfe von hier nur schematisch dargestellten Klemmen 84a gegen Verkippen gesichert werden kann.
  • Entlang der Seitenflächen 58a, 60a werden Verteilerelemente 62a - 66a in radial gleichmäßigen Abständen mit den Armierungselementen 14a verbunden (Figur 3a). Die Verteilerelemente 62a - 66a umgrenzen einen der Bogensegmentform entsprechenden Ausschnitt eines Zylindermantels. Die Verteilerelemente 62a - 66a sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren 5 und 6 nur gestrichelt dargestellt. Neben den dargestellten Armierungselementen 14a und Verteilerelementen 62a - 66a umfasst der Stahlbetontübbingarmierungskorb 10a noch weitere, statisch erforderliche Armierungselemente, die aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht explizit dargestellt sind.
  • Figur 3b zeigt schematisch eines der Verteilerelemente 62a - 66a. Das Verteilerelement 62a umfasst vier Verteilereisen 68a - 74a, die jeweils einen Hauptteil umfassen, der sich über die Länge einer der Seitenflächen 58a, 60a erstreckt, und die zusätzlich einen an den Hauptteil angeformten Winkel 76a - 82a aufweisen, der einstückig mit dem Hauptteil ausgeführt ist und der zum Verbinden des jeweiligen verteilereisens 68a - 74a mit einem benachbarten Verteilereisen 68a - 74a vorgesehen ist. Die über die gekrümmte, in axiale Richtung weisende Seitenfläche 58a verlaufenden Verteilereisen 68a, 70a sind ihrer radialen Lage entsprechend vorgekrümmt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Armierungselemente 14a auf der Lehre 36a auf den Radius des Tunnels vorgebogen. Dazu werden die Führungsmittel 40a mit Haltemitteln 46a ausgestattet, die ein Zurückschnellen der Armierungselemente 14a verhindern und die hier als alternative Ausgestaltung der Lehre 36a gestrichelt dargestellt sind.
  • Anschließend werden die korrekt ausgerichteten Armierungselemente 14a montagestabfrei durch eine Vielzahl von Querbewehrungselementen 30a verbunden, die mit den Armierungselementen 14a verschweißt werden und die in einer Querrichtung 32a des Tübbings 12a bzw. in einer Längsrichtung des Tunnels verlaufen (Figuren 4 und 5).
  • Jedes der Querbewehrungselemente 30a wird von zwei U-förmigen Teilen 42a, 44a gebildet, die zusammen ein Rechteck von maßgenauer Länge bilden. Die Querbewehrungselemente 30a werden so ausgerichtet, dass sich eine Fläche des Rechtecks in der radialen Richtung 34a und in der Querrichtung 32a erstreckt. Eine Anzahl der Querbewehrungselemente 30a sowie die Abstände zwischen den Querbewehrungselementen 30a sind durch die statischen Berechnungen zur Stabilität des Tunnels vorgegeben, wobei bei der Auslegung der Querbewehrungselemente 30a auch eine Vortriebskraft der Vortriebsmaschine, die beim Einbau auf den Tübbing 12a in der Querrichtung 32a wirkt, berücksichtigt wird. Die in den Figuren 3 - 8 dargestellten Anordnungen bzw. Abstände von Querbewehrungselementen 30a und Armierungselementen 14a sind nur schematisch zu verstehen und vom Fachmann in bekannter Weise abhängig von den konkreten, im Tunnel erforderlichen Anforderungen zu bestimmen. Die Stärken und Abstände der Armierungselemente 14a und der Querbewehrungselemente 30a entsprechen der DIN 4088-4.
  • Zum Fertigstellen des Stahlbetontübbingarmierungskorbs 10a werden radial außen weitere, stangenförmige und etwa mit dem Außenradius des Tübbings 12a vorgebogene Armierungselemente 48a verschweißt, die jeweils die beiden freien Enden der U-förmigen Bügelelemente 26a, 28a und die Querbewehrungselemente 30a miteinander verbinden und die dazu mit den freien Enden der Bügelelemente 26a, 28a Übergreifungsbereiche 56a bilden, deren Länge, die ebenfalls statisch vorgegeben ist, einige Dezimeter beträgt (Figur 6).
  • Die Figuren 7 - 11 zeigen weitere Ausgestaltungen der Erfindung. In der Beschreibung soll im Wesentlichen auf Unterschiede zu dem in den Figuren 1 - 6 dargestellten Ausführungsbeispiel eingegangen werden, während im Hinblick auf gleich bleibende Merkmale auf die Beschreibung zu den Figuren 1 - 6 verwiesen wird. Analoge Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a - i hinzugefügt sind.
  • Figur 7 zeigt ein alternatives Armierungselement 14b, das einstückig ausgebildet ist und das eine Länge eines das Armierungselement 14b umfassenden Stahlbetontübbingarmierungskorbs (nicht als Ganzes dargestellt) zweimal in einer Umfangsrichtung 16b überspannt, und zwar einmal an einer Oberseite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs und einmal an einer Unterseite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs. In einem Übergreifungsbereich 50b ist das Armierungselement 14b zu einer Kurve geschlossen, die einen Außenrand eines Segments eines Kreisrings bildet. Zusätzliche Armierungselemente in der Umfangsrichtung 16b können vorteilhaft entfallen.
  • Figur 8 zeigt ein weiteres alternatives Armierungselement 14c, das einstückig ausgebildet ist und das eine Länge eines das Armierungselement 14c umfassenden Stahlbetontübbingarmierungskorbs mehrmals in einer Umfangsrichtung 16c überspannt und dabei den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangsrichtung 16c spiralförmig umschlingt. Die gesamte Bewehrung in der Umfangsrichtung 16c kann dadurch einstückig ausgebildet sein.
  • Figur 9 zeigt ein alternatives Querbewehrungselement 30d, das einstückig ausgebildet ist und das eine Länge eines das Armierungselement 14d umfassenden Stahlbetontübbingarmierungskorbs zweimal in einer Querrichtung 32d überspannt, und zwar einmal an einer Oberseite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs und einmal an einer Unterseite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs. In einem Übergreifungsbereich 52d ist das Querbewehrungselement 30d zu einer Kurve geschlossen, die einen Außenrand eines Rechtecks bildet.
  • Figur 10 zeigt ein weiteres alternatives Querbewehrungselement 30e, das einstückig ausgebildet ist und das eine Länge eines das Querbewehrungselement 30e umfassenden Stahlbetontübbingarmierungskorbs mehrmals in einer Querrichtung 32e überspannt und dabei den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Querrichtung 32e spiralförmig umschlingt. Die gesamte Bewehrung in der Querrichtung 32e kann dadurch einstückig ausgebildet sein.
  • Figur 11 zeigt einen weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorb 10f, der zum Einsatz in einem gekrümmten Bereich eines Tunnelbaus vorgesehen ist. Der Stahlbetontübbingarmierungskorb 10f umfasst Armierungselemente 14f, die über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs 10f in einer Umfangsrichtung 16f des Tunnelbaus verlaufen und die in jeweils zwei Winkeln 18f, 20f umgebogen sind, die ein U-förmiges Bügelelement 26f bilden. An das zweite Ende des Armierungselements 48f ist ein separates U-förmiges Bügelelement 28f mit einem Übergreifungsbereich 54f verschweißt. Die Länge der Armierungselemente 14f variiert über die Breite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs 10f in der Querrichtung 32f zum Erreichen einer Krümmung des Tunnelbaus.
  • Figur 12 zeigt ein weiteres alternatives Armierungselement 14g eines weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorbs, der hier nicht im Ganzen dargestellt ist. Ein Hauptteil 38g des Armierungselements 14g bildet eine radial äußere Längsarmierung und weist zwei in einer radialen Richtung 34g nach innen greifende, U-förmige und mit dem Hauptteil 38g einstückig ausgebildete Bügelelemente 26g, 28g auf.
  • Figur 13 zeigt ein alternatives Verteilerelement 62h eines weiteren alternativen Stahlbetontübbingarmierungskorbs, der hier nicht im Ganzen dargestellt ist. Das Verteilerelement 62h besteht aus vier Verteilereisen 68h - 74h. An die beiden gegenüberliegenden Verteilereisen 68h, 70h sind jeweils zwei Winkel 76h - 82h angeformt, so dass die Verteilereisen 68h, 70h jeweils U-förmig ausgebildet sind, während die Verteilereisen 72h, 74h stangenförmig sind und im verschweißten Zustand die Verteilereisen 68h, 70h miteinander verbinden.
  • Figur 14 zeigt ein weiteres alternatives Verteilerelement 62i, das einstückig aus einem einzigen Verteilereisen ausgebildet ist, das vier Winkel 76i - 82i aufweist und das über einen Übergreifungsbereich 86i geschlossen ist.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Stahlbetontübbingarmierungskorb
    12
    Tübbing
    14
    Armierungselement
    16
    Umfangsrichtung
    18
    Winkel
    20
    Winkel
    22
    Winkel
    24
    Winkel
    26
    Bügelelement
    28
    Bügelelement
    30
    Querbewehrungselement
    32
    Querrichtung
    34
    Richtung
    36
    Lehre
    38
    Hauptteil
    40
    Führungsmittel
    42
    Teil
    44
    Teil
    46
    Haltemittel
    48
    Armierungselement
    50
    Übergreifungsbereich
    52
    Übergreifungsbereich
    54
    Übergreifungsbereich
    56
    Übergreifungsbereich
    58
    Seitenfläche
    60
    Seitenfläche
    62
    Verteilerelement
    64
    Verteilerelement
    66
    Verteilerelement
    68
    Verteilereisen
    70
    Verteilereisen
    72
    Verteilereisen
    74
    Verteilereisen
    76
    Winkel
    78
    Winkel
    80
    Winkel
    82
    Winkel
    84
    Klemme
    86
    Übergreifungsbereich

Claims (15)

  1. Vorrichtung mit einem Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) für einen Tübbing (12) in einer Bogensegmentform mit wenigstens einem Armierungselement (14), das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) in einer Umfangsrichtung (16) bezüglich der Bogensegmentform verläuft,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) aus der Umfangsrichtung (16) in wenigstens einem Winkel (18 - 24) in eine radiale Richtung (34) bezüglich der Bogensegmentform umgebogen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) in wenigstens zwei Winkeln (18 - 24) von etwa 90° umgebogen ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    zumindest ein den Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) in der Umfangsrichtung (16) abschließendes, U-förmiges Bügelelement (26, 28), das einstückig mit dem Armierungselement (14) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) einstückig mit zwei, jeweils an ein Ende des Armierungselements (14) angeformten, U-förmigen Bügelelementen (26, 28) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das freie Ende des U-förmigen Bügelelements (26, 28) die Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) in der Umfangsrichtung (16) zumindest zur Hälfte überspannt.
  6. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14b, 14c) die Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs in der Umfangsrichtung (16b, 16c) mehrmals überspannt.
  7. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14c) den Stahlbetontübbingarmierungskorb in der Umfangsrichtung (16c) spiralförmig umschlingt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    wenigstens ein Verteilereisen (68a - 74a) mit einem angeformten Winkel (76a - 82a) .
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    wenigstens zwei über die Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) in der Umfangsrichtung (16) bezüglich der Bogensegmentform verlaufende Armierungselemente (14), die montagestabfrei durch wenigstens ein Querbewehrungselement (30) verbunden sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das einstückige Querbewehrungselement (30d, 30e) des Stahlbetontübbingarmierungskorbs eine Breite des Stahlbetontübbingarmierungskorbs wenigstens zweimal überspannt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Querbewehrungselement (30) den Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) in einer Querrichtung (32) spiralförmig umschlingt.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) bogenförmig vorgebogen in den Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) eingebaut ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) bogenförmig vorgespannt in den Stahlbetontübbingarmierungskorb (10) eingebaut ist.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) für einen Tübbing (12) in einer Bogensegmentform mit wenigstens einem Armierungselement (14), das über eine Länge des Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) in einer Umfangsrichtung (16) bezüglich der Bogensegmentform verläuft,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Armierungselement (14) vor dem Verschweißen mit weiteren Armierungselementen (30) aus der Umfangsrichtung (16) in wenigstens einem Winkel (18 - 24) in eine radiale Richtung (34) bezüglich der Bogensegmentform umgebogen wird.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Stahlbetontübbingarmierungskorbs (10) für einen Tübbing (12) in einer Bogensegmentform mit wenigstens zwei Armierungselementen (14), insbesondere Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    die Armierungselemente (14) auf einer Lehre (36) durch wenigstens ein Querbewehrungselement (30) verbunden werden.
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