NL8700331A

NL8700331A - Flexible rubber seal for connecting concrete tunnel sections - is introduced during pouring having curved deformable centre section, fabric or steel thread insert and position maintaining projections

Info

Publication number: NL8700331A
Application number: NL8700331A
Authority: NL
Original assignee: Vredestein Nv
Priority date: 1987-02-11
Filing date: 1987-02-11
Publication date: 1988-09-01

Abstract

The connector provides a sealed connection between two construction parts (3) made of concrete. The connector consists of flexible material e.g. rubber and its two flat edge parts (1) are introduced during pouring. Its central part may be semi-circular or undulating (9,11). The curved central part extends between the two flattened ends of the connector, placing it between the two concrete parts. This allows deformation i.e. extension as well as contraction. The connector has a fabric or steel thread insert (14) and knob like end projections (5) held in the surrounding concrete.

Description

» * - i - ........ ;»* - i - ........;

Element voor het verkrijgen van een afdichtende verbinding tussen twee constructiedelen, in het bijzonder tunnel-segmenten.Element for obtaining a sealing connection between two construction parts, in particular tunnel segments.

De uitvinding heeft betrekking op een element voor het verkrijgen van een afdichtende verbinding tussen twee constructiedelen, in het bijzonder tunnelsegmenten, die zijn vervaardigd uit beton, en waarbij de twee in hoofd-5 zaak vlakke randdelen van het, uit een enigszins flexibel materiaal zoals rubber bestaand, element zijn opgenomen in het beton bij het'Storten daarvan.The invention relates to an element for obtaining a sealing connection between two construction parts, in particular tunnel segments, which are made of concrete, and wherein the two substantially flat edge parts of the, of a somewhat flexible material such as rubber existing, element are incorporated into the concrete when pouring it.

Bij een gebruikelijk systeem voor de vervaardiging van een tunnel onder een vaarwater worden tunnelsegmenten 10 vervaardigd in lengten van bijvoorbeeld 20 meter en worden een aantal, zoals vijf, van dergelijke segmenten tot ëën groot segment samengevoegd, welk segment dan op en gedeeltelijk in de bodem van het vaarwater wordt afgezonken.In a conventional tunnel under tunnel fabrication system, tunnel segments 10 are manufactured in lengths of, for example, 20 meters and a number, such as five, of such segments are combined into one large segment, which segment then on and partly in the bottom of the waterway is sunk.

De naar elkaar toegekeerde kopwanden van de na 15 elkaar afgezonken, samengestelde segmenten worden ten opzichte van elkaar afgedicht door een rubber strook, die op één der kopwanden wordt aangebracht en wordt ingedrukt door het laatst afgezonken, samengestelde segment, naar een reeds afgezonken segment toe te drukken.The facing end walls of the composite segments sunk after each other are sealed relative to each other by a rubber strip, which is applied to one of the end walls and is pressed by moving the last sunk composite segment to an already sunk segment. to press.

20 Voor de vervaardiging van de samengestelde seg menten is een groot bouwdok noodzakelijk, terwijl bij het afzinken de scheepvaart gedurende een aanmerkelijke tijd gestremd kan zijn.A large construction dock is necessary for the production of the composite segments, while shipping can be obstructed for a considerable time during the immersion.

Volgens een andere bouwmethode wordt dan ook wel 25 zodanig te werk gegaan, dat op de ene rivieroever een tunnelsegment, zoals bijvoorbeeld met een lengte van 20 meter wordt vervaardigd. Na het vervaardigen wordt het tunnelsegment voor het grootste deel de rivier ingeschoven, totdat een klein deel zich nog buiten de rivier bevindt 30 waarna op de bouwplaats in den droge een volgend segment kan worden vervaardigd. De wand van dit segment wordt ten opzichte van het voorafgaande segment afgedicht, doordat de andere rand van een reeds in het eerste segment opgenomen afdichtingselement wordt omstort met beton.According to another construction method, this is also done in such a way that a tunnel segment, such as, for example, with a length of 20 meters, is produced on one river bank. After production, the tunnel segment is largely pushed into the river, until a small part is still outside the river, after which a subsequent segment can be manufactured at the construction site in the dry. The wall of this segment is sealed with respect to the previous segment, by pouring the other edge of a sealing element already included in the first segment with concrete.

35 Deze uit enigszins flexibel materiaal vervaardigde 8700331 ; -2.- k afdichtingselementen kunnen weliswaar een zekere vervorming ondergaan wanneer de eindranden van twee opeenvolgende segmenten zich iets ten opzichte van elkaar verplaatsen, maar deze verplaatsingen moeten binnen nauwe grenzen 5 blijven.8700331 made of somewhat flexible material; Although sealing elements may undergo some deformation when the end edges of two consecutive segments move slightly relative to each other, these displacements must remain within narrow limits.

Wanneer twee op elkaar volgende segmenten, hetzij direkt bij het van de bouwplaats wegschuiven of bij het naderhand voortschuiven ervan, een iets te grote hoek met elkaar zullen maken dan wel in dwarsrichting een aan-10 merkelijke verplaatsing ten opzichte van elkaar uit zullen voeren, zal het afdichtingselement aan te grote belastingen worden blootgesteld en stukgescheurd kunnen worden.When two consecutive segments, either sliding away from the construction site or sliding it afterwards, will make a slightly too large angle with each other or will perform a significant displacement relative to each other in transverse direction, the sealing element is exposed to excessive loads and can be torn to pieces.

De uitvinding beoogt nu dit bezwaar op te heffen en voorziet er daartoe in, dat zich tussen de vlakke 15 randdelen van het element in, een uit het vlak van de l randdelen afgebogen middendeel uitstrekt, dat tussen de betondelen in ligt zodanig dat dit middendeel kan worden vervormd, hetzij gestrekt dan wel samengedrukt kan worden, bij het zich ten opzichte van elkaar verplaatsen van de 20 constructiedelen.The invention now has for its object to obviate this drawback and provides for this purpose that a central part which is bent out of the plane of the edge parts extends between the flat edge parts of the element and which lies between the concrete parts such that this middle part can be deformed, or can be stretched or compressed, when the construction parts move relative to each other.

Ook wanneer dus de constructiedelen zich over een aanmerkelijke afstand ten opzichte van elkaar verplaatsen, hetzij dat zij een andere hoek in het vertikale dan wel het horizontale vlak met elkaar gaan maken, dan wel 25 zuiver in dwarsrichting ten opzichte van elkaar worden verschoven, zal het afdichtingselement deze verplaatsingen kunnen volgen en voldoende kunnen worden vervormd, zoals bijvoorbeeld op trek kunnen worden belast. Bij het op trek belasten van het afdichtingselement zal het midden-30 deel ervan in meer of minder gestrekte vorm worden gebracht. Bij het naar elkaar toe bewegen van de constructiedelen zal het middendeel van het afdichtingselement meer worden gebogen. In beide gevallen wordt het materiaal van het afdichtingselement slechts weinig belast.Thus, even if the construction parts move a considerable distance from each other, either that they make a different angle in the vertical or horizontal plane with each other, or that they are shifted in pure transverse direction with respect to each other, it will sealing element can follow these displacements and can be deformed sufficiently, such as, for example, tensile load. When the sealing element is subjected to tensile stress, the middle part thereof will be brought into more or less stretched form. When the construction parts move towards each other, the middle part of the sealing element will be bent more. In both cases, the material of the sealing element is only slightly loaded.

35 Om echter het gevaar van scheuren van het afdich tingselement zo veel mogelijk te voorkomen, zal het element bij voorkeur worden vervaardigd uit een van inlagen voorzien rubber, welke inlagen bestaan uit textielweefsel of -draden, staaldraad of dergelijke.However, in order to minimize the risk of tearing of the sealing element, the element will preferably be made of an interlaced rubber, which inlays consist of textile fabric or threads, steel wire or the like.

40 Bij een eenvoudige uitvoeringsvorm kan het afge- 8 "-y f', ftIn a simple embodiment, the 8 "-y f", ft

i u ύ 0 -5 Ii u ύ 0 -5 I

.-3- j bogen middendeel in hoofdzaak de vorm hebben van een halve cilinder waarvan elk einde door middel van een gebogen deel overgaat in een vlak randdeel.The center section of the arches is essentially in the form of a half cylinder, each end of which merges into a flat edge section by means of a curved section.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding 5 kan het afgebogen middendeel ten minste twee opeenvolgende gegolfde delen omvatten, die zich uitstrekken ter weerszijden van het vlak gaande door de vlakke randdelen.According to a further elaboration of the invention, the deflected middle part can comprise at least two successive corrugated parts, which extend on either side of the plane passing through the flat edge parts.

Op deze wijze wordt bereikt, dat de maximale afstand van het middendeel tot het vlak gaande door de randdelen 10 zo klein mogelijk is. Dit is gunstig wanneer het element een hoek moet volgen, zoals ter plaatse van de overgang tussen een vertikale en een horizontale wand van een tunnelsegment, daar dan het middendeel minder sterk zal worden vervormd.In this way it is achieved that the maximum distance from the middle part to the plane passing through the edge parts 10 is as small as possible. This is advantageous when the element has to follow an angle, such as at the location between the transition between a vertical and a horizontal wall of a tunnel segment, since the central part will then be deformed less strongly.

15 Daar tussen beton en rubber in het algemeen geen sterke aanhechting wordt verkregen, kan er in worden voorzien, dat elk vlak randdeel een knobbelvormig uitsteeksel omvat dat in het beton kan worden opgenomen.Since no strong adhesion is generally obtained between concrete and rubber, it can be provided that each flat edge part comprises a nub-shaped projection which can be received in the concrete.

Wanneer nu op het afdichtingselement druk wordt 20 uitgeoefend, zoals door het een tunnelsegment omringende water, wordt het afdichtingselement als het ware uit het beton naar buiten toe getrokken. Elk knobbelvormig uitsteeksel zal daarbij langs twee, ter weerszijden van het vlakke deel gelegen, contactlijnen tegen het beton worden 25 aangetrokken. Door de hierdoor ontstane vlaktedruk tussen het knobbelvormige uitsteeksel en het beton wordt de afdichtende werking van het element bevorderd. Naarmate de afstand tussen de segmenten groter is des te groter zal de op het afdichtingselement uitgeoefende kracht zijn 30 en des te beter de afdichtende werking van de knobbelvormige uitsteeksels.When pressure is now exerted on the sealing element, such as by water surrounding a tunnel segment, the sealing element is, as it were, pulled out of the concrete. Each cusp-shaped projection will thereby be drawn against the concrete along two contact lines located on either side of the flat part. Due to the resulting surface pressure between the cusp-shaped protrusion and the concrete, the sealing effect of the element is promoted. The greater the distance between the segments, the greater will be the force exerted on the sealing element and the better the sealing action of the nodule projections.

Om een nog betere verbinding tussen het afdichtingselement en het beton te verkrijgen, kan in het knobbelvormige uitsteeksel een staalband vast-gevulcaniseerd 35 zijn, welke staalband zich nagenoeg in het vlak van de vlakke randdelen uitstrekt. Tussen deze staalband en het beton kan een zeer vaste verbinding worden verkregen.In order to obtain an even better connection between the sealing element and the concrete, a steel band can be vulcanized into the tubular projection, which steel band extends substantially in the plane of the flat edge parts. A very firm connection can be obtained between this steel strip and the concrete.

Daarbij kan verder op de staalband bij de buitenrand ervan een strook sponsmateriaal zijn aangebracht.A strip of sponge material may further be arranged on the steel strip at its outer edge.

40 Wanneer nu na het storten van het beton, door middel van 670033 i k ; - 4 - in het beton aangebrachte buizen een vloeibaar, uithardbaar materiaal ter plaatse van het sponsmateriaal in de beton-wand wordt geperst, zal het sponsmateriaal worden weggedrukt en zullen haarscheurtjes en holten, die ter plaatse 5 van de staalband in het beton aanwezig zijn, met het uithardbare materiaal worden gevuld, waardoor op nog betere wijze een volkomen afdichting wordt verkregen tussen de ruimten die zich ter weerszijden van het afdichtings-element volgens de onderhavige uitvinding bevinden.40 When now after pouring the concrete, by means of 670033 i k; - 4 - pipes placed in the concrete, a liquid, curable material is pressed into the concrete wall at the location of the sponge material, the sponge material will be pressed away and hair cracks and cavities, which are present at the location of the steel strip, will be present in the concrete, filled with the curable material, whereby in an even better way a complete sealing is obtained between the spaces located on either side of the sealing element according to the present invention.

10 De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van twee uitvoeringsvoorbeelden, weergegeven in de tekening, waarin: fig. 1 een dwarsdoorsnede toont over een afdich-tingselement volgens de uitvinding, waarvan de eindranden 15 zijn opgenomen in constructiedelen; en fig. 2 een dwarsdoorsnede toont over een andere uitvoeringsvorm van een afdichtingselement volgens de uitvinding.The invention will now be elucidated on the basis of two exemplary embodiments, shown in the drawing, in which: Fig. 1 shows a cross-section over a sealing element according to the invention, the end edges of which are incorporated in construction parts; and Fig. 2 shows a cross section over another embodiment of a sealing element according to the invention.

Bij de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm zijn 20 de, in hoofdzaak in het vlak V liggende, eindranden 1 van een afdichtingselement 2 opgenömen in de betonnen constructiedelen 3. Elke eindrand 1 omvat het vlakke deel 4 en het knobbelvormige uitsteeksel 5 waarin een staalband 6 vast is gevulcaniseerd. Op de staalband bevindt zich 25 de strook sponsmateriaal 7 en via in het constructiedeel 3 aangebrachte buizen 8 kan het sponsmateriaal in elkaar worden gedrukt door injectie van vloeibaar, uithardend materiaal in de buizen 8.In the embodiment shown in fig. 1, the end edges 1 of the sealing element 2 lying substantially in the plane V are accommodated in the concrete construction parts 3. Each end edge 1 comprises the flat part 4 and the cusp-shaped projection 5 in which a steel strip 6 solid vulcanized. The strip of sponge material 7 is situated on the steel strip and the sponge material can be pressed together by tubes 8 arranged in the construction part 3 by injecting liquid, hardening material into the tubes 8.

Het afdichtingselement omvat in het bijzonder he.t 30 afgebogen middendeel 9, dat in hoofdzaak de vorm heeft van een halve cilinder, waarvan de einden door middel van gebogen delen 10 overgaan in de vlakke randdelen 1.In particular, the sealing element comprises the bent-off middle part 9, which is substantially in the form of a half-cylinder, the ends of which merge into the flat edge parts 1 by means of bent parts 10.

Het zal duidelijk zijn dat de constructiedelen 3 zich ten opzichte van elkaar over een aanmerkelijke 35 afstand kunnen verplaatsen voordat er een werkelijk grote trekkracht op het afdichtingselement 2 en in het bijzonder wel op het deel 9 daarvan wordt uitgeoefend.It will be clear that the construction parts 3 can move a considerable distance relative to each other before a really great pulling force is exerted on the sealing element 2 and in particular on the part 9 thereof.

Ook een naar elkaar toegaande beweging van de constructiedelen 3 kan gemakkelijk door het deel 9 van het 40 afdichtingselement 2 worden opgevangen zonder dat er te tw u u O O i « -5-.A movement of the construction parts 3 towards each other can also be easily absorbed by the part 9 of the sealing element 2 without twisting O O i -5-.

grote belastingen op worden uitgeoefend.large taxes are imposed on it.

Het zal verder duidelijk zijn dat de totale kracht K, die op het afdichtingselement 2 ten gevolge van de waterdruk wordt uitgeoefend, groter zal zijn wanneer de 5 constructiedelen 3 verder van elkaar afliggen. Zoals reeds boven gezegd zullen hierdoor de knobbelvormige uitsteeksels 5 stijver tegen het beton van de constructiedelen 3 worden aangetrokken waardoor de afdichting verder wordt verbeterd.It will furthermore be clear that the total force K, which is exerted on the sealing element 2 as a result of the water pressure, will be greater when the construction parts 3 are further apart. As already stated above, this will draw the cusp-shaped projections 5 more rigidly against the concrete of the construction parts 3, whereby the sealing is further improved.

10 Fig. 2 toont een afdichtingselement 11 met een iets andere vorm van het zich tussen de vlakke randdelen 1 bevindende middendeel 12. Dit middendeel 12 omvat hierbij een aantal opeenvolgende gegolfde delen 13, zodat een soort balg ontstaat. De lengte waarover de constructiedelen 15 3 ten opzichte van elkaar kunnen worden verplaatst voordat een aanmerkelijke trekkracht op het middendeel 12 wordt uitgeoefend zal nagenoeg gelijk zijn aan die bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1. Daar echter nu de maximale afstand a tussen de buitenste punten van de delen 13 20 en het vlak V gaande door de randdelen 1 kleiner is dan bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1, is het afdichtingselement 11 gemakkelijker te buigen over een hoek waar bijvoorbeeld een vertikale en een horizontale wand van een constructiedeel in elkaar overgaan.FIG. 2 shows a sealing element 11 with a slightly different shape from the middle part 12 located between the flat edge parts 1. This middle part 12 here comprises a number of successive corrugated parts 13, so that a kind of bellows is created. The length over which the construction parts 15 can be displaced relative to each other before a considerable tensile force is exerted on the central part 12 will be almost equal to that in the embodiment according to fig. 1. However, since the maximum distance a between the outer points of the parts 13 and the plane V passing through the edge parts 1 is smaller than in the embodiment according to Fig. 1, the sealing element 11 is easier to bend over an angle where, for example, a vertical and a horizontal wall of a construction part merge.

25 Zoals in het bijzonder weergegeven in fig. 1 kan een afdichtingselement 2 bestaan uit rubber of een soortgelijk materiaal waarin inlagen 14 uit textielweefsel of -draden, uit staaldraad of uit andere vezels zijn opgenomen.As shown in particular in Fig. 1, a sealing element 2 may consist of rubber or a similar material in which inserts 14 of textile fabric or threads, of steel wire or of other fibers are incorporated.

30 Verder zal het duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvorm en dat bijvoorbeeld ook een meer hoekige vorm van het middendeel 9 dan wel 12 kan worden toegepast. Ook verdere wijzigingen zijn mogelijk zonder buiten de uitvindings-35 gedachte te vallen.It will further be clear that the invention is not limited to the shown embodiment and that, for example, a more angular shape of the central part 9 or 12 can also be used. Further changes are also possible without being outside the scope of the invention.

87003318700331

Claims

1. Element for obtaining a sealing connection between two construction parts, in particular tunnel segments, which are made of concrete and wherein the two substantially flat edge parts of the element, consisting of a somewhat flexible material such as rubber, are included in the concrete when pouring it, characterized in that between the flat edge parts (1) of the element (2,11) extends a center part 10 (9,12) bent out of the plane (V) of the edge parts, which between the concrete parts (3), such that this central part (9,12) can be deformed, or stretched or compressed, when the construction parts (3) move relative to each other.

2. Element as claimed in claim 1, characterized in that it is made of a rubber provided with layers (14), which layers consist of textile fiber or wires, steel wire or the like.

3. Element according to claim 1 or 2, characterized in that the bent central part (9) has substantially the shape of a half cylinder, each end of which merges into a flat edge part (1) by means of a bent part (10). .

4. Element as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the curved middle part (12) comprises at least two successive corrugated parts (13) which extend on either side of the plane (V) passing through the flat edge parts (1). ).

5. Element according to any one of the preceding claims, characterized in that each flat edge part (1) comprises a nub-shaped projection (5) which can be received in the concrete (3).

6. Element as claimed in claim 5, characterized by F ^ * ,,, * s «- .1 * iF '. -7; 'i 5 i V - VV v 3 - 7 - \ mark, that a tubular strip (6) is vulcanized into the tubular projection (5), the strip (6) of which is substantially in the plane (V) of the flat edge parts (1) extends.

Element according to claim 6, characterized in that a strip of sponge material (7) is arranged on the steel strip (6) at the outer edge thereof. 87005J1