EP2626509B1 - Schalungsanordnung - Google Patents

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EP2626509B1
EP2626509B1 EP20120154445 EP12154445A EP2626509B1 EP 2626509 B1 EP2626509 B1 EP 2626509B1 EP 20120154445 EP20120154445 EP 20120154445 EP 12154445 A EP12154445 A EP 12154445A EP 2626509 B1 EP2626509 B1 EP 2626509B1
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EP
European Patent Office
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support
formwork
spring
arrangement
arrangement according
Prior art date
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EP20120154445
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English (en)
French (fr)
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EP2626509A1 (de
Inventor
Christian Müller
Reiner Kern
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Kern Tunneltechnik SA
Original Assignee
Kern Tunneltechnik SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Kern Tunneltechnik SA filed Critical Kern Tunneltechnik SA
Priority to EP20120154445 priority Critical patent/EP2626509B1/de
Publication of EP2626509A1 publication Critical patent/EP2626509A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2626509B1 publication Critical patent/EP2626509B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/102Removable shuttering; Bearing or supporting devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a formwork arrangement, in particular for use in tunneling.
  • the formwork arrangement comprises at least one formwork part and at least one support for fastening the formwork part.
  • the support has at least one support element, for example a support strut or expansion support, which is supported either on another formwork part or a foundation, a wall or on the ground.
  • the support element has at least one spring arrangement which causes the length of the support element to deflect on the formwork part by a comparatively small distance, for example 1 - 50 mm, in particular 2 to 30 mm, in particular 5 to 20 mm, with appropriate pressure can.
  • the spring travel is comparatively low.
  • this small travel causes compensation in the range of load peaks, which eventually leads to a significant reduction in the total load on the support element.
  • the elasticity of the support elements caused by the spring arrangement also allows better flow of the concrete to balance forces and pressure differences in the concrete fill, which in turn leads to a more stable concrete structure after completion of the structure. Above all, a once set support force is maintained even with slightly yielding formwork, as long as deformations move within the spring travel of the spring assembly.
  • the spring assembly must absorb extreme forces of many tons and on the other hand allow only a small spring travel.
  • a suitable spring arrangement is therefore z. B. a plate spring or a package of disc springs. Do the disc springs z. B. a total thickness of 50 - 100 mm so can easily realize a travel of 10 - 20 mm.
  • the invention takes very small tolerances in the above comparatively small range in order to ultimately achieve better reproducible and homogeneous distributed compressive forces in the support of the formwork, which also leads to a more homogeneous and stable concrete structure of the finished structure, z. B. a tunnel tube, can lead.
  • the at least one support element is adjustable in length, for. B. by a hydraulic adjusting device or by an arrangement of a sleeve and a rod which are provided with an external or internal thread and are mutually screwed.
  • a pressurized fluid e.g. Oil or end portion of the rod supported against the thread provided with the spring arrangement, so that the spring assembly is surrounded by the sleeve of the support member and thus protected from contamination at the construction site. This ensures a safe and reliable operation of the spring assembly even under difficult working conditions.
  • a support member is provided by a support strut, e.g. Sp Dr Dr suede formed, but it may also be formed by plate-shaped or lattice-shaped parts, which are arranged between the circuit parts or the formwork parts and other parts of the building or the ground.
  • the spring arrangement is arranged on a support element in the end region of the support element, ie where the support element rests against the formwork part or is connected to it and / or at the end of an abutment, so the building, a wall or other formwork part supported or connected to this.
  • the state of the spring assembly and in particular the extent of deflection of the spring assembly can be controlled.
  • a plurality of formwork parts are provided, which are bent convexly on their facing in the concrete front.
  • the plurality of formwork parts are then preferably connected to each other articulated, so as to realize the best possible adaptation to the desired tunnel shape.
  • the adjustment of the articulation angle between the individual shuttering parts then takes place via the length adjustment of the support elements.
  • a particular intended for tunneling formwork arrangement includes a support frame for the formwork parts in the tunnel ceiling from which support elements (Sp Dahl nom) extend obliquely down to the shuttering parts in the lateral and / or lower tunnel area on both sides, the spring arrangements at least in the support elements are provided.
  • These inclined support members take the main part of the supporting force between the formwork parts of the tunnel ceiling and the lateral or lower formwork parts so that here an effective control of the main support forces is achieved, whereby the lower parts of the support can be relieved, usually applying the highest supporting forces ,
  • the width and the height of the support frame is adjustable so as to be usable for different large tunnel projects.
  • the support frame preferably has vertical legs on the upper formwork parts for the tunnel ceiling or are connected to it. These vertical legs preferably each have a spring arrangement to compensate for the vertical support forces something and leveling load peaks.
  • the support frame further preferably has horizontal legs, which also have a spring arrangement.
  • the forces introduced from both sides via the inclined support elements are cushioned by the spring arrangement in the horizontal legs with low maximum spring travel, so as to ensure a uniform support force, even in the case of slight changes in the arrangement, the unsprung supports quickly can lead to a significant drop or increase in support forces.
  • the entire vaulted casing i. the elasticity of the push pot can be elastically deformed within a few millimeters with which stress peaks can be compensated and a more homogeneous concrete structure can be achieved, even in areas where optimum concrete liquefaction is not possible during the manufacture of the structure, i. in areas where the internal friction in the concrete is relatively large.
  • the spring arrangement is arranged in the connection region or contact region of the support elements to the formwork part, where, as already indicated, the spring status of the spring arrangement and the operability of the spring arrangement can be well controlled.
  • Fig. 1 shows a vertical section through a tunnel 10, which already has a bottom plate 12.
  • a push cup 14 is arranged, which consists of six convex formwork parts 16, 18, 20, 22, 24, 26, wherein the formwork parts 16, 18, 20 and 22, 24, 26 on both sides of the tunnel pivotally via joints 28 are interconnected.
  • the upper formwork parts 20, 22 lie directly against each other without joint.
  • the push pot includes a support 30 consisting of a support frame 32, supporting elements in the form of support struts in the form of Sp Dahl gan 34, 36 and a cross member 38, which is clamped directly between the upper formwork parts 20, 22 at corresponding abutments 40.
  • the length-adjustable support struts 34, 36 extend from the lateral formwork parts 18, 24 in the direction of the support frame 32 and are articulated there by means of joints 42. On the lateral formwork parts 18, 24, the support struts 34 are attached to formwork side abutments 44.
  • the support frame 32 is supported via upper abutment 46 against the upper formwork parts.
  • the forces acting on the support 14 are illustrated by arrows.
  • a spring arrangement is provided in the interior of the length-adjustable support strut, as for example in Fig. 2 is shown.
  • the support struts 34, 36 are formed as a hydraulic or screw cylinder with a piston part 50 and a cylinder part 52.
  • the piston part 50 has a piston end projecting into the cylinder part 52 (see Fig. 2 ), to which either the hydraulic pressure acts or which is connected via a thread with the cylinder part, to the extent that is adjustable, how far the piston member 50 protrudes into the cylinder part 52.
  • Fig. 2 Between the piston end and the piston is the in Fig. 2 shown spring arrangement, consisting of disc springs arranged.
  • the support struts 34, 36 in each setting position of the piston part 50 to the cylinder part 52 has a fully effective travel of about 2 - 50 mm, in particular 5 to 30 mm.
  • Such a spring arrangement, as in Fig. 2 will be described in more detail, is also arranged on the support frame.
  • the support frame 32 includes vertical legs 54 and horizontal legs 56, wherein in the middle of the horizontal leg 56, a further spring assembly 58 is provided according to Fig. 2 be designed as a disc spring assembly can. This arranged in the horizontal leg 56 of the support frame 32 spring assembly 58 is optional.
  • the bottom-side formwork parts 16, 26 rest on the tunnel foundation 12, and can be fixed there in position by an additional lock, as in Fig. 3 is shown more clearly.
  • the transverse struts 38 can optionally also contain a spring arrangement or two spring arrangements, these being preferably provided in the region of the abutments 40 on the upper formwork parts 20, 22.
  • Fig. 2 shows a plate spring assembly 62 to the left side in the biased by the force F state in which the spring travel X is almost completely exhausted and installed on the right side in a support strut 34, 36 from Fig. 1 or 3 in the relaxed state.
  • the plate spring assembly 62 comprises eight disc springs 64, which are mounted in a conventional manner against each other.
  • the plate spring assembly 62 is shown on the right side of the figure in the relaxed state, installed in a hydraulically adjustable support strut 34, 36 at the end of a piston member 50 (see Fig. 1 . 3 ).
  • Fig. 2 shows the piston end 66 of the piston member 50 includes a cylindrical plate 68 which is connected via a plunger 70 with a piston 72 which is displaceable in the inner cylindrical cavity 74 by the distance x ,
  • the circular cylindrical cavity 74 is formed by screwing an annular sleeve 76 on a threaded outer end 78 of the piston member 50.
  • the plate spring assembly 62 is relaxed and lies under slight bias between a radially inwardly bent portion 80 of the annular sleeve 76 and Bottom of the cylindrical plate 68, against which the hydraulic fluid in the hydraulic cylinder acts.
  • the spring assembly consisting of the plate spring package 62 can be slightly compressed, which causes the piston 72 slides slightly into the cavity 74, at most by a distance x, which should be slightly larger than the maximum travel x of the plate spring assembly 62.
  • the maximum height A of the cup spring package 62 in the relaxed state is preferably between 50 and 100 mm while the spring travel x is preferably between 5 and 20 mm.
  • Fig. 3 shows one too Fig. 1 largely identical embodiment of a formwork arrangement in the form of a Schubtopfes, identical or functionally identical parts are provided in all figures with the same reference numerals.
  • Fig. 1 are provided between the support frame 32 and the upper formwork parts 20, 22 spring assemblies 82 which are arranged in the region of the upper abutment 46.
  • the lower formwork members 16, 26 are secured by means of abutments 84 on the foundation, wherein between the abutments 84 and the lower formwork members 16, 26 also Spring arrangements 86 are provided.
  • the spring arrangements of the two support struts 34, 36 may be either in the same place as in the Fig. 1 and 2 is shown or in the region of the hinges to the abutment 44 of the lateral formwork parts 18, 24 (see reference numeral 88).
  • This embodiment offers opposite Fig. 1 the advantage of a certain elasticity in the area of the foundation support and the support of the support frame 32 in the upper formwork parts 20, 22nd
  • Fig. 4 shows a formwork arrangement 100 for a concrete wall 102, which is to be erected between two vertical formwork parts 104, 106.
  • the formwork arrangement 100 includes a support 108 consisting of a base plate 110, on which the two vertical formwork parts 104, 106 are held vertically by support struts 112, 114. At its upper end, the support struts 112, 114 are articulated via an abutment 116 on the rear side of the formwork parts 104, 106.
  • the support struts 112, 114 extend from the formwork parts 104, 106 obliquely outwardly and downwardly to the bottom plate 110. Before the abutment, the support struts 112, 114 have a spring assembly 118 which may be formed in the form of a plate spring assembly, such as. B. schematically in Fig. 2 is shown.
  • the formwork parts 104, 106 are supported on the bottom plate 110 by bottom-side abutment 120, which protrude slightly above the bottom plate. Between the upwardly projecting portion of the abutment 120 and the back at the lower end of the formwork parts 104, 106 further lower spring assemblies 122 are provided so that the orientation and position of the two formwork members 104, 106 by the support struts 114th and the abutment 120 anchored to the bottom plate 110 is defined with a slight clearance by means of the spring arrangement 118, 122.
  • Fig. 5 1 shows a formwork arrangement for a tunnel with a circular cross section 150, which comprises four formwork parts 152, 154, 156, 158, namely an upper formwork part 154, two side formwork parts 152, 156 and a lower formwork part 158.
  • the upper and lower formwork part 154, 158 are connected to each other via a support frame 160, which has the shape of an H.
  • the vertical legs 162, 164 of the H are adjustable in length.
  • support struts 170, 172 In the region of the horizontal leg 166 of the H-shaped support frame 160 are bearings 168 for the articulation of two support struts 170, 172, which extend from the bearings 168 on the support frame 160 obliquely outwards to abutments 174 which at the back of the lateral formwork parts 152, 156 arranged are.
  • These support struts 170, 172 are adjustable in length and include a spring assembly 176, the z. B. as a plate spring stack, as in Fig. 2 is shown.
  • FIG. 6 a formwork arrangement 180 for a tunnel foundation, comprising two formwork parts 182, 184, which are supported via a support frame 186.
  • the support frame has a horizontal leg 188 and two vertically downwardly projecting legs 190.
  • the support frame 188 is supported by support struts 192, 194 which extend from the outer regions of the horizontal leg 188 of the support frame 186 obliquely up to the tunnel walls 196 and there support.
  • the vertical legs 195 of the support frame 186 are supported at the bottom against abutment 198, which are arranged on the back of the two formwork parts 182, 184.
  • the horizontal leg 188 of the support frame 186 is supported with vertical supports 200 against the upper edge of the two formwork parts 182, 184.
  • the left in the drawing formwork part is supported by a horizontal support 202 against the support frame 186, and the right formwork part 184 is supported against this via a transverse support 204.
  • the formwork arrangement in FIG. 7 comprises a series of spring arrangements 206 with which the supports 202, 204, the vertical legs 190 and the support struts 192, 194 are supported on the formwork parts 184 and on the support frame 186, respectively. In this way, force peaks or wastes are avoided on individual parts of the formwork, and the forces acting on the formwork assembly force peaks are significantly reduced.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schalungsanordnung, insbesondere zur Verwendung im Tunnelbau.
  • Zur Herstellung von Betonwänden und Betongewölben werden entsprechend geformte Schalungsteile verwendet, welche über eine Abstützung gegeneinander oder gegen ein Fundament oder ein Teil des Bauwerks oder den Untergrund abgestützt sind.
  • Zwischen zwei Schalungsteilen oder zwischen einem Naturuntergrund, zum Beispiel der Steinoberfläche eines Tunnels und den Schalungsteilen wird Beton verfüllt, was dazu dient feste Strukturen, z.B. Wände und Fundamente oder Bauwerke bzw. Bauwerksteile herzustellen. Bei dem Verfüllen mit Beton werden, insbesondere bei der Tunnelherstellung, große Kräfte auf den Schubtopf, d.h. die Schalungsanordnung ausgeübt, die zur Herstellung der Betonwandung des Gewölbes dient. Die Kräfte werden über eine Abstützung auf andere Schalungsteile oder das Fundament bzw. den Boden übertragen. Da die Kraftverteilung, die durch den Beton auf die Abstützung ausgeübt wird nicht gleichmäßig ist, kann es zu hohen lokalen Stützbelastungen, insbesondere auf unten liegende Schalungsteile oder den Boden kommen.
  • Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die Stützkräfte der Abstützung gleichmäßiger zu verteilen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schalungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die erfindungsgemäße Schalungsanordnung enthält wenigstens ein Schalungsteil und wenigstens eine Abstützung zur Befestigung des Schalungsteils. Die Abstützung weist mindestens ein Stützelement, z.B. eine Stützstrebe bzw. Spreizstütze, auf, das entweder an einem anderen Schalungsteil oder einem Fundament, einer Wand oder am Untergrund abgestützt ist. Das Stützelement weist gemäß der Erfindung wenigstens eine Federanordnung auf, die dazu führt, dass die Länge des Stützelements um einen vergleichsweise geringen Weg von beispielsweise 1 - 50 mm, insbesondere 2 bis 30 mm, insbesondere 5 bis 20 mm bei entsprechendem Druck auf das Schalungsteil einfedern kann. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine derartige elastische Federanordnung mit einem sehr geringem Federweg dazu führt, dass einerseits die geforderten Bautoleranzen eingehalten werden, anderseits jedoch die auf einzelne Stützelemente bzw. den Untergrund wirkenden Stützkräfte deutlich beeinflusst werden können. So wirken in einem herkömmlichen Schubtopf normalerweise die größten Stützkräfte auf das Fundament bzw. den Boden. Das Vorsehen der Federanordnung, die in einem eng begrenzten Federweg federelastische Eigenschaften hat, führt dazu, dass zum einen Druckspitzen abgebaut werden, dass jedoch andererseits die Stützkräfte im wesentlichen aufrechterhalten werden, selbst wenn sich aufgrund Fließens oder Aushärtens des Betons normalerweise der Abstand zwischen Schalung und Abstützungsgegenlager leicht erhöhen sollte, was bei einer normalen Schalung zum Absinken des Stützdrucks führen würde. Die Erfindung bewirkt somit zu einer lokal als auch zeitlich gleichmäßigeren Verteilung der Stützkräfte in der Abstützung.
  • Wie bereits angedeutet, ist der Federweg verglichen mit der Gesamtlänge der Stützelemente, die in einem entsprechend großem Tunnel mehrere Meter betragen kann, vergleichsweise gering. Jedoch bewirkt dieser geringe Federweg einen Ausgleich im Bereich von Belastungsspitzen, der schließlich zu einer deutlichen Reduzierung der Gesamtbelastung auf das Stützelement führt. Die durch die Federanordnung hervorgerufene Elastizität der Stützelemente erlaubt auch ein besseres Fließen des Betons, um Kräfte und Druckunterschiede in der Betonschüttung auszugleichen, was wiederum zu einem stabileren Betongefüge nach Fertigstellung des Bauwerks führt. Vor allem wird auch bei etwas nachgebenden Schalungen eine einmal eingestellte Abstützkraft aufrecht erhalten, solange sich Verformungen innerhalb des Federweges der Federanordnung bewegen.
  • Die Federanordnung muss extreme Kräfte von vielen Tonnen aufnehmen und darf andererseits nur einen geringen Federweg erlauben. Eine geeignete Federanordnung ist daher z. B. eine Tellerfeder oder ein Paket von Tellerfedern. Haben die Tellerfedern z. B. eine Gesamtstärke von 50 - 100 mm so lässt sich ohne weiteres ein Federweg von 10 - 20 mm realisieren.
  • Die Idee, eine Federanordnung in eine Abstützung einer Betonschalung vorzusehen, ist deshalb ungewöhnlich, weil man im Bau gerade bestrebt ist, die Abstützung so starr wie möglich auszubilden, um jegliche Toleranzen in den Abmessungen des Bauwerks zu vermeiden.
  • Die Erfindung nimmt dagegen sehr geringe Toleranzen in oben angegeben vergleichweise geringem Bereich in Kauf, um damit letztendlich zu besser reproduzierbaren und homogener verteilten Druckkräften in der Abstützung der Schalung zu gelangen, was auch zu einem homogeneren und stabileren Betongefüge des fertig gestellten Bauwerks, z. B. einer Tunnelröhre, führen kann.
  • Vorzugsweise ist das wenigstens eine Stützelement längenverstellbar, z. B. durch eine hydraulische Stelleinrichtung oder durch eine Anordnung von einer Hülse und einer Stange die mit einem Außen- bzw. Innengewinde versehen sind und gegenseitig verschraubbar sind. Vorzugsweise ist dann das gegen das Druckfluid, z.B. Öl oder gegen das Gewinde abgestützte Endteil der Stange mit der Federanordnung versehen, so dass die Federanordnung durch die Hülse des Stützelements umgegeben und damit vor Verschmutzung an der Baustelle geschützt ist. Dies stellt eine sichere und zuverlässige Funktionsweise der Federanordnung auch unter schwierigen Arbeitsbedingungen sicher.
  • Vorzugsweise ist ein Stützelement durch eine Stützstrebe, z.B. Spreizstütze, gebildet, es kann jedoch auch durch plattenförmige oder gitterförmige Teile gebildet sein, die zwischen den Schaltungsteilen bzw. den Schalungsteilen und anderen Teilen des Bauwerks bzw. des Untergrunds angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist die Federanordnung an einem Stützelement im Endbereich des Stützelements anordnet, d.h. dort wo das Stützelement an dem Schalungsteil anliegt bzw. mit ihm verbunden ist und/oder an dem Ende, das an einem Gegenlager, also dem Bauwerk, einer Wand oder einem anderen Schalungsteil abgestützt oder mit diesem verbunden ist. Auf diese Weise kann der Zustand der Federanordnung und insbesondere das Ausmaß des Einfederns der Federanordnung kontrolliert werden.
  • Wenn die Schalungsanordnung für den Tunnelbau vorgesehen ist, sind mehrere Schalungsteile vorgesehen, die an ihrer im Beton zugewandten Vorderseite konvex gebogen sind. Die mehreren Schalungsteile sind dann vorzugsweise gelenkig miteinander verbunden, um so eine bestmögliche Anpassung an die gewünschte Tunnelform zu realisieren. Die Einstellung des Anlenkungswinkels zwischen den einzelnen Schalungsteilen erfolgt dann über die Längeneinstellung der Stützelemente.
  • Eine insbesondere für den Tunnelbau vorgesehene Schalungsanordnung enthält ein Stützgestell für die Schalungsteile im Bereich der Tunneldecke von dem aus sich Stützelemente (Spreizstützen) nach beiden Seiten schräg nach unten zu den Schalungsteilen im seitlichen und/oder unteren Tunnelbereich erstrecken, wobei die Federanordnungen zumindest in den Stützelementen vorgesehen sind. Diese schräg verlaufenden Stützelemente nehmen den Hauptteil der Abstützkraft zwischen den Schalungsteilen der Tunneldecke und den seitlichen bzw. unteren Schalungsteilen auf so dass hier eine effektive Steuerung der Hauptstützkräfte erzielt wird, wodurch auch die unteren Teile der Abstützung entlastet werden können, die üblicherweise die höchsten Stützkräfte aufbringen.
  • Vorzugsweise ist die Breite als auch die Höhe des Stützgestells einstellbar, um so für unterschiedliche große Tunnelprojekte verwendbar zu sein. Das Stützgestell weist vorzugsweise vertikale Schenkel auf die an den oberen Schalungsteilen für die Tunneldecke anliegen bzw. damit verbunden sind. Diese vertikalen Schenkel weisen vorzugsweise jeweils eine Federanordnung auf, um die vertikalen Stützkräfte etwas auszugleichen und Lastüberhöhungen zu nivellieren.
  • Das Stützgestell weist weiterhin vorzugsweise horizontale Schenkel auf, die ebenfalls eine Federanordnung aufweisen. Auf diese Weise werden die von beiden Seiten über die schräg verlaufenden Stützelemente eingeleiteten Kräfte durch die Federanordnung in den horizontalen Schenkeln mit geringen maximalen Federwegen abgefedert, um so eine gleichmäßige Abstützkraft zu gewährleisten, auch im Falle von leichten Veränderungen der Anordnung, die bei ungefederten Abstützungen schnell zu einem erheblichen Absinken oder Ansteigen der Stützkräfte führen können.
  • Durch die oben skizzierte Schalungsanordnung für den Tunnelbau lässt sich die gesamte Gewölbeschalung, d.h. der Schubtopf in minimalen Grenzen von wenigen Millimetern elastisch deformieren womit Spannungsspitzen ausgeglichen werden können und eine homogenere Betonstruktur erzielt werden kann, auch in Bereichen, in denen keine optimale Betonverflüssigung während der Herstellung des Bauwerks möglich ist, d.h. in Bereichen wo die interne Reibung im Beton relativ groß ist.
  • Vorzugsweise ist die Federanordnung im Verbindungsbereich oder Anlagebereich der Stützelemente an den Schalungsteil angeordnet, wo, wie bereits angedeutet, der Federstatus der Federanordnung als auch die Funktionsfähigkeit der Federanordnung gut kontrolliert werden kann.
  • Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
  • Fig.1
    einen teilgeschnittenen vertikalen Querschnitt durch einen Schubtopf für eine Tunnelschalung,
    Fig. 2
    eine seitliche Schnittdarstellung einer Tellerfederanordnung als Federanordnung im belasteten und unbelasteten Zustand,
    Fig. 3
    einen vertikalen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Schubtopfes,
    Fig. 4
    eine Darstellung einer Schalungsanordnung für eine vertikale Wand,
    Fig. 5
    einen vertikalen Querschnitt durch eine Schalungsanordnung für eine Tunnelröhre und
    Fig. 6
    einen vertikalen Querschnitt durch eine Schalungsanordnung für die Herstellung eines Tunnelfundaments.
  • Pfeile in den Figuren zeigen die Richtung der Stützkräfte.
  • Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Tunnel 10, welcher bereits eine Bodenplatte 12 aufweist. In dem Tunnel ist ein Schubtopf 14 angeordnet, welcher aus sechs konvexen Schalungsteilen 16, 18, 20, 22, 24, 26, besteht, wobei die Schalungsteile 16, 18, 20 und 22, 24, 26 auf beiden Seiten des Tunnels schwenkbar über Gelenke 28 miteinander verbunden sind. Die oberen Schalungsteile 20, 22 liegen ohne Gelenk direkt aneinander an. Der Schubtopf enthält eine Abstützung 30 bestehend aus einem Stützgestell 32, Stützelemente in Form von Stützstreben in Form von Spreizstützen 34, 36 und einer Querstrebe 38, die direkt zwischen den oberen Schalungsteilen 20, 22 an entsprechenden Gegenlagern 40 eingespannt ist.
  • Die längeneinstellbaren Stützstreben 34, 36 erstrecken sich von den seitlichen Schalungsteilen 18, 24 in Richtung auf das Stützgestell 32 und sind dort über Gelenke 42 an diesem angelenkt. An den seitlichen Schalungsteilen 18, 24 sind die Stützstreben 34 an schalungsteilseitigen Gegenlagern 44 befestigt.
  • Nach oben hin ist das Stützgestell 32 über obere Widerlager 46 gegen die oberen Schalungsteile abgestützt. Die auf die Abstützung 14 wirkenden Kräfte sind mit Pfeilen veranschaulicht. In den mit einem Kreis markierten Bereichen 48 ist im inneren des der längenverstellbaren Stützstrebe eine Federanordnung vorgesehen, wie sie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Die Stützstreben 34, 36 sind als Hydraulik oder Schraubzylinder mit einem Kolbenteil 50 und einem Zylinderteil 52 ausgebildet. Der Kolbenteil 50 hat ein in das Zylinderteil 52 hineinragende Kolbenende (siehe Fig. 2), auf welches entweder der Hydraulikdruck wirkt oder welches über ein Gewinde mit dem Zylinderteil verbunden ist, dahingehend, dass einstellbar ist, wie weit das Kolbenteil 50 in den Zylinderteil 52 hineinragt. Zwischen dem Kolbenende und dem Kolben ist die in Fig. 2 gezeigte Federanordnung, bestehend aus Tellerfedern, angeordnet. So haben die Stützstreben 34, 36 in jeder Einstellposition des Kolbenteils 50 zum Zylinderteil 52 eine voll wirksamen Federweg von etwa 2 - 50 mm, insbesondere 5 bis 30 mm. Eine derartige Federanordnung, wie sie in Fig. 2 noch näher beschrieben wird, ist auch an dem Stützgestell angeordnet. Das Stützgestell 32 enthält vertikale Schenkel 54 und horizontale Schenkel 56, wobei in der Mitte der horizontalen Schenkel 56 eine weitere Federanordnung 58 vorgesehen ist, die gemäß Fig. 2 als Tellerfederanordnung ausgebildet sein kann. Diese in dem horizontalen Schenkel 56 des Stützgestells 32 angeordnete Federanordnung 58 ist optional. Durch die drei Tellerfederanordnungen 48, 58 werden alle über die Widerlager 44, 46 der Schalungsteile 18, 20, 22, 24 auf die Abstützung 30 eingeleiteten Kräfte abgefedert, wenn auch nur mit einem sehr geringem Federweg, wodurch lokale Überspannungen oder Stützkraftabsenkungen in den auf die unterschiedlichen Elemente der Abstützung wirkenden Stützkräfte ausgeglichen. Zudem können die Kräfte besser auf die Stützstreben 34, 36 geleitet werden, was eine übermäßige Beanspruchung der unteren Schalungsteile und eventuell dort vorhandener Abstützungen (siehe Bezugszeichen 84 in Fig. 3) vermindert.
  • Die bodenseitigen Schalungsteile 16, 26 liegen auf dem Tunnelfundament 12 auf, und können dort in ihrer Position noch durch eine zusätzliche Arretierung festegelegt werden, wie das in Fig. 3 deutlicher gezeigt ist.
  • Die Querstreben 38 können optional ebenfalls eine Federanordnung oder zwei Federanordnungen enthalten, wobei diese vorzugsweise im Bereich der Widerlager 40 an dem oberen Schalungsteilen 20, 22 vorgesehen wären.
  • Fig. 2 zeigt eine Tellerfederanordnung 62 an den linken Seite im durch die Kraft F vorgespannten Zustand in welchem der Federweg X nahezu völlig ausgeschöpft ist und auf der rechten Seite eingebaut in eine Stützstrebe 34, 36 aus Fig. 1 oder 3 im entspannten Zustand.
  • Die Tellerfederanordnung 62 umfasst acht Tellerfedern 64, die in an sich bekannter Weise gegeneinander gelagert sind. Die Tellerfederanordnung 62 ist auf der rechten Seite der Figur im entspannten Zustand dargestellt, eingebaut in einer hydraulisch verstellbaren Stützstrebe 34, 36 am Ende eines Kolbenteils 50 (siehe Fig. 1, 3). Fig. 2 zeigt das in den Zylinderteil 52 hinein ragende Ende des Kolbenteils 50. Das Kolbenende 66 des Kolbenteils 50 enthält eine zylindrische Platte 68, die über einen Stempel 70 mit einem Kolben 72 verbunden ist, welcher in dem inneren zylindrischen Hohlraum 74 um den Weg x verschiebbar ist. Der kreiszylindrische Hohlraum 74 wird gebildet durch Aufschrauben einer Ringhülse 76 auf ein mit Gewinde versehenes äußeres Ende 78 des Kolbenteils 50. In der dargestellten Situation ist die Tellerfederanordnung 62 entspannt und liegt dabei unter leichter Vorspannung zwischen einem radial einwärts gebogenen Teil 80 der Ringhülse 76 und der Unterseite der zylindrischen Platte 68 an, gegen die das Hydraulikfluid in dem Hydraulikzylinder wirkt. Bei sehr hohen Pressdrücken kann die Federanordnung bestehend aus den Tellerfederpaket 62 etwas zusammengedrückt werden, was dazu führt, dass der Kolben 72 etwas in den Hohlraum 74 entlang gleitet, maximal um einen Weg x, der leicht größer sein sollte als der maximale Federweg x der Tellerfederanordnung 62. Die maximale Höhe A des Tellerfederpakets 62 im entspannten Zustand liegt vorzugsweise zwischen 50 und 100 mm während der Federweg x vorzugsweise zwischen 5 und 20 mm liegt.
  • Fig. 3 zeigt eine zu Fig. 1 weitgehend identische Ausbildungsform einer Schalungsanordnung in Form eines Schubtopfes, wobei identische oder funktionsgleiche Teile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu Fig. 1 sind zwischen dem Stützgestell 32 und dem oberen Schalungsteilen 20, 22 Federanordnungen 82 vorgesehen, die im Bereich der oberen Widerlager 46 angeordnet sind. Zusätzlich sind die unteren Schalungsteile 16, 26 mittels Widerlagern 84 an dem Fundament gesichert, wobei zwischen den Widerlagern 84 und den unteren Schalungsteilen 16, 26 ebenfalls Federanordnungen 86 vorgesehen sind. Die Federanordnungen der beiden Stützstreben 34, 36 können entweder an der gleichen Stelle sein wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist oder aber im Bereich der Anlenkungen an die Widerlager 44 der seitlichen Schalungsteile 18, 24 (siehe Bezugszeichen 88).
  • Diese Ausführungsform bietet gegenüber Fig. 1 den Vorteil einer gewissen Elastizität auch im Bereich der Fundamentabstützung und der Abstützung des Stützgestells 32 in den oberen Schalungsteilen 20, 22.
  • Fig. 4 zeigt eine Schalungsanordnung 100 für eine Betonwand 102, welche zwischen zwei vertikalen Schalungsteilen 104, 106 zu errichten ist. Die Schalungsanordnung 100 enthält eine Abstützung 108 bestehend aus einer Grundplatte 110, auf welcher die beiden vertikalen Schalungsteile 104, 106 über Stützstreben 112, 114 vertikal gehalten sind. An ihrem oberen Ende sind die Stützstreben 112, 114 über ein Widerlager 116 an der Rückseite der Schalungsteile 104, 106 angelenkt. Die Stützstreben 112, 114 erstrecken sich von den Schalungsteilen 104, 106 schräg nach außen und unten zur Bodenplatte 110. Vor dem Widerlager haben die Stützstreben 112, 114 eine Federanordnung 118, die ausgebildet sein kann in Form einer Tellerfederanordnung, wie sie z. B. schematisch in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Die Schalungsteile 104, 106 sind an der Bodenplatte 110 durch bodenseitige Widerlager 120 abgestützt, welche nach oben etwas über die Bodenpatte hervorstehen. Zwischen den nach oben hervorstehenden Abschnitt der Widerlager 120 und der Rückseite am unteren Ende der Schalungsteile 104, 106 sind weitere untere Federanordnungen 122 vorgesehen, so dass die Ausrichtung und Position der beiden Schalungsteile 104, 106 durch die Stützstreben 114 und die an der Bodenplatte 110 verankerten Widerlager 120 mit einem geringem Spiel mittels der Federanordnung 118, 122 definiert ist.
  • Ferner haben die Schalungsteile 104, 106 Perforierungen (nicht dargestellt), die von langen (nur schematisch dargestellten) Schraubbolzen 140 durchsetzt werden, auf die beidseits von außen Nüsse 142 aufgeschraubt werden.
  • Zwischen den Nüssen 142 und der Rückseite der Schalungsteile 134, 136 sind Federanordnungen 144 z. B. in Form von Tellerfederpaketen angeordnet, wie sie z. B. in Fig. 2 gezeigt sind. Auf diese Weise lässt sich die Position der beiden Schalungsteile 134, 136 mit einem geringem Spiel, das durch die Federanordnung 144 definiert wird, einstellen, so dass lokale und/oder zeitliche Kraftüberhöhungen oder unerwünschte lokale und/oder zeitliche Abfälle der Stützkraft an einzelnen Schraubbolzen vermieden wird. In dem dargestellten Beispiel werden die Federanordnungen 144 von den Schraubbolzen 140 durchsetzt.
  • Fig. 5 zeigt eine Schalungsanordnung für einen Tunnel mit einem kreisrunden Querschnitt 150, welche vier Schalungsteile 152, 154, 156, 158 umfasst, nämlich ein oberes Schalungsteil 154, zwei seitliche Schalungsteile 152, 156 und ein unteres Schalungsteil 158. Das obere und untere Schalungsteil 154, 158 sind über ein Stützgestell 160 miteinander verbunden, dass die Form eines H hat. Die vertikalen Schenkel 162, 164 des H sind längenverstellbar. Im Bereich des horizontalen Schenkels 166 des H-förmigen Stützgestells 160 befinden sich Lager 168 für die Anlenkung zweier Stützstreben 170, 172, die von den Lagern 168 an dem Stützgestell 160 schräg nach außen unten zu Widerlagern 174 verlaufen, die an der Rückseite der seitlichen Schalungsteile 152, 156 angeordnet sind. Diese Stützstreben 170, 172 sind längenverstellbar und enthalten eine Federanordnung 176, die z. B. als Plattenfederstapel, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Schließlich zeigt Fig. 6 eine Schalungsanordnung 180 für ein Tunnelfundament, enthaltend zwei Schalungsteile 182, 184, die über ein Stützgestell 186 abgestützt werden. Das Stützgestell hat einen horizontalen Schenkel 188 und zwei vertikal nach unten ragende Schenkel 190. Das Stützgestell 188 ist über Stützstreben 192, 194 abgestützt, die von den äußeren Bereichen des horizontalen Schenkels 188 des Stützgestells 186 schräg nach oben zu den Tunnelwänden 196 verlaufen und sich dort abstützen. Die vertikalen Schenkel 195 des Stützgestells 186 stützen sich unten gegen Widerlager 198 ab, die an der Rückseite der beiden Schalungsteile 182, 184 angeordnet sind. Zudem ist der horizontale Schenkel 188 des Stützgestells 186 mit vertikalen Abstützungen 200 gegen die Oberkante der beiden Schalungsteile 182, 184 abgestützt. Das in der Zeichnung linke Schalungsteil ist über eine horizontale Abstützung 202 gegen das Stützgestell 186 abgestützt, und das rechte Schalungsteil 184 ist gegen dieses über eine Querabstützung 204 abgestützt. Die Schalungsanordnung in Fig. 7 enthält eine Reihe von Federanordnungen 206 mit denen die Abstützungen 202, 204, die vertikalen Schenkel 190 und die Stützstreben 192, 194 an den Schalungsteilen 184 bzw. an den Stützgestell 186 abgestützt sind. Auf diese Weise werden Kraftüberhöhungen oder -abfälle an einzelnen Teilen der Schalung vermieden, und die auf die Schalungsanordnung wirkenden Kraftspitzen werden deutlich reduziert.
  • Es soll klargestellt werden, dass einzelne Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, solange dies technisch sinnvoll ist. So ist es z. B. dem Fachmann überlassen an welchen Punkten des Stützgestells, der Abstützung 202, 204 oder der Stützstreben 192, 194 eine Federanordnung vorzusehen ist.
  • Abwandlungen der Erfindung von den oben genannten Ausführungsformen sind möglich innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Patentansprüche.

Claims (14)

  1. Schalungsanordnung (10), umfassend wenigstens ein Schalungsteil (16,18, 20, 22, 24, 26) und wenigstens eine Abstützung (14) zur Befestigung des Schalungsteils, welche Abstützung mindestens ein Stützelement (34, 36) aufweist, das zumindest einen Teil der Stützkraft aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement wenigstens eine Federanordnung (48, 58) aufweist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (48, 58; 82, 88; 118; 176; 206) durch wenigstens eine Tellerfeder (64), vorzugsweise einen Satz (62) von Tellerfedern gebildet ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (34, 36) längenverstellbar ist.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (88) an wenigstens einem der beiden Enden des Stützelements (34, 36) angeordnet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (34, 36) durch eine Stützstrebe gebildet ist.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Gewölbeschalung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzahl nebeneinander angeordneter Schalungsteile (16, 18, 20, 22, 24, 26) mit jeweils einer dem zu verfüllenden Beton zugewandten konvexen Vorderseite aufweist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungsteile (16, 18, 20, 22, 24, 26) an ihren einander zugewandten Kanten über Gelenke (28) schwenkbar miteinander verbunden sind.
  8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung ein Stützgestell (32) für die Schalungsteile (16, 18, 20, 22, 24, 26) im Bereich der Tunneldecke umfasst, von dem aus sich Stützstreben (34, 36) nach beiden Seiten schräg nach unten zu den seitlichen Schalungsteilen (18, 24) erstrecken, wobei die Federanordnungen (48, 58) zumindest in den Stützstreben angeordnet sind.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite als auch die Höhe des Stützgestells (32) einstellbar ist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgestell (32) vertikale Schenkel aufweist, die jeweils eine Federanordnung aufweisen, welche vertikalen Schenkel an oberen Schalungsteilen (20, 22) für die Tunneldecke anliegen bzw. damit verbunden sind.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgestell (32) horizontale Schenkel (56) aufweist, die die Federanordnung (58) aufweisen.
  12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen (54) und/oder horizontalen (56) Schenkel des Stützgestells (32) längenverstellbar sind..
  13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (82, 88) im Verbindungsbereich/Anlagebereich der Stützelemente (34, 36) an dem Schalungsteil (18, 20, 22, 24) angeordnet ist.
  14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (48, 58; 82, 88; 118; 176; 206) einen maximalen Federweg von 1 bis 30 mm, insbesondere 2 bis 15 mm hat.
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