NO164733B - Tetningsprofil for tunnelroersegmenter. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et tetningsprofil ifølge innled-ningen av krav 1.

Slike tetningsprofiler er kjent fra f.eks.DE patent nr. 28 33 345 og NO patentsøknad nr. 85 5376, og har vist seg egnet for tunnelbygning ved anvendelse av segmenter (rørstykker) av betong, støpejern, stål eller stålbetong.

De viktigste krav til slike profiler er:

1) Så små krefter som mulig å overvinne ved sammenskruning av segmentene.

2) Sikker fastholdelse i segmentenes spor.

3) Høyest mulige kontaktspenning og dermed like høy avtetningseffekt også ved ufullstendig sammenpresning. 4) Minst mulig spenningsrelaksasjon i løpet av den plan lagte brukstid av tunnelbygningen.

I de siste år har hovedsakelig oppfyllelsen av krav 1 og 2 stått i sentrum for utviklingsvirksomheten og for den praktiske anvendelse, noe som har ført til anbringelse av rillespor og kanaler i spesiell geometrisk anordning i profiltverrsnittet, hvilket har resultert i en meget jevn fordeling av stivheten over profilets bredde. Slike profiler tilfredsstiller ikke økede krav til garantert lang varighet av tetningsvirkningen på grunn av for liten kontaktspenning og for høy spenningsrelaksasjonstilbøyelig-het, idet den reaksjonskraft som står til rådighet ved sammenpresning av profilene blir delt på den samlede kontaktbredde således at det oppnås lav kontaktspenning, og spenningsrelaksasjonen dessuten forringes på grunn av de mange kanaler som er anordnet.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et tetningsprofil for tunnelrørsegmenter, som, under hensyn til de under punkt 1 og 2 stilte krav, løser kravene under punkt 3 og 4 på tilfredsstillende måte for også å kunne oppnå sikker, langvarig avtetning av tunneler som ligger på en dybde på mer en 100 m. Denne oppgave blir løst ved de trekk som er angitt i karakteristikken av krav 1.

Det gjennomgående steg fører til en konsentrasjon

av den reaksjonskraft som mobiliseres ved sammenpresning

av profilet til dette steg med derav resulterende spennings-konsentrasjon og dermed øket tetningsvirkning. Spenningsrelaksasjonen blir derimot ved dette steg som er uten hullsvekning, vesentlig redusert.

Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av underkra<y>ene.

I det følgende vil oppfinnelsen bli forklart nærmere ved hjelp av utførelseseksempler under henvisning til de vedføyede skjematiske tegninger, hvor

Fig. 1 og 2 viser tetningsprofiler med steget ifølge oppfinnelsen, ved profilrygger med plane flater, og

fig. 3a, 3b, 4 .og 5 viser tetningsprofiler med steget ifølge oppfinnelsen, hvor profilryggene oppviser én eller flere forhøyninger.

Samtlige profiler er vist i tverrsnitt og tydeliggjør den ennå ikke sammenpressede tilstand.

På fig. 1 har de to segmenter 1 og 2 hvert et spor 3 hhv. 4. I disse spor er det innklebet to tetningsprofiler. I monteringstilstanden har profilene kontakt rygg mot rygg, hvorfor profilryggene er utformet med plane flater. Hvert av disse tetningsprofiler er på basissiden forsynt med fire rillespor 5-8. Videre er profilet forsynt med to kanaler 9 og 10 samt et sentralt gjennomgående og bærende steg 11. Ved anordningen av fire rillespor dannes to ytterligere steg 12 og 13, som på grunn av de her anordnede kanaler 9 og 10 får redusert bærevirkning.for å frembringe en spenningsspiss i det sentrale steg 11. Blir nå profilene presset mot hverandre ved en forskruning av segmentene 1 og 2, blir den derved tilveiebragte reaksjonskraft konsentrert i det massive, gjennomgående steg 11, hvilket resulterer i en høyere kontaktspenning og tetningsvirkning mellom profilene.

Fig. 2 viser likeledes et profil som har rygger med plane flater. Mellom det sentrale spor 14 og de to ytre spor 15 og 16 befinner det seg et gjennomgående steg 17 hhv. 18. Over de to ytre spor 15 og 16, som strekker seg i prodilets hjørneområde, er det anordnet en likeformet kanal 19 hhv. 20, idet kanalenes midtpunkt ligger på høyde med overkanten av det sentrale rillespor 14.

Ifølge fig. 3a befinner det seg i begge segmenters 1 og 2 spor 3 og 4 to innklebede tetningsprofiler. Profilenes rygger oppviser en forhøyning 21, hvorved det oppstår en ujevn profilrygg. Forhøyningens høyde er ca. 2,5 mm. Ved anordningen av forhøyningen blir kontaktbredden av to motstående profiler ytterligere redusert, spesielt når det ved uunngåelige monteringsunøyaktigheter skjer en forskyvning av profilaksene i forhold til hverandre. Profilet på fig. 3a oppviser også tre likeformede rillespor 22, 23 og 24 som er anordnet på innbyrdes lik avstand. Mellom det sentrale spor 23 og hvert av de to ytre spor 22 og 24 befinner det seg et gjennomgående steg 25 hhv. 26. Profilryggenes forhøyning 21 er anordnet i de to gjennomgående stegs 25 og 26 kraftvirkningsretning. Forhøyningens 21 stigning 27 er her omtrent lik stigningen av sideflanken 28. Mellom de ytre spor 22 og 24 og profilets sidekanter befinner det seg en likeformet kanal 29 hhv. 30, hvorved kanalenes midtpunkt ligger på nivå med overkanten av de tre rillespor. Hvis nå profilene blir presset mot hverandre ved en forskruning av segmentene 1 og 2, blir den derved tilveiebragte reaksjonskraft konsentrert i de massive gjennomgående steg 25 og 26, hvilket resulterer i en høy kontaktspenning og tetningsvirkning melom profilene.

Ved en forskyvning 31 av profilene (fig. 3b) blir kontaktbredden redusert og spenningen igjen øket.

Fig. 4 viser med hensyn til antall og anordning av rillespor og kanaler det samme profil som på fig. 3a og 3b. Ved siden av den sentrale forhøyning 21a oppviser imidlertid dette profil ytterligere to forhøyninger 21b og 21c på kantene av profilryggen. Forhøyningene har her samme stigningsvinkel som flankene 28. Ved hjelp av disse kantforhøyninger oppnås det en virksom avtetning også ved ekstrem innbyrdes forskyvning av profilene.

På fig. 5 er likeledes vist et profil med ujevne profilrygger som dannes ved hjelp av forhøyningen 32. Stigningen 33 av denne forhøyning har ikke samme stigningsvinkel som sideflanken 34. I motsetning til profilet på fig. 3a og 3b, er forhøyningen 32 utformet uten over-gang, dvs. uten noe mellomtrinn. Mellom det sentrale rillespor 35 og hvert av de ytre spor 36 og 37, hvorved det sentrale spor er bredere og dypere enn de to andre spor,

befinner det seg et gjennomgående steg 38 hhv. 39. Over hvert av de ytre spor oppviser dette profil en sideveis forskjøvet likéformet kanal 4 0 hhv. 41.

Samtlige profiler består av en kautsjukblanding på

basis av polykloropren, EPDM, nitrilkautsjuk eller andre fuktighets-, vær- og kjemikalie-motstandsyktige kautsjuk-

typer. Hårdheten i Shore A ligger vanligvis mellom 35 og 80°.

Hvert segment 1 hhv. 2 får en passende .ramme av fire sammenføyede tetningsprofiler, hvorved tetningens fire rammehjørner fremstilles ved en sprøytestøpeprosess. Under denne prosess er kanalene vanligvis lukket ved hjelp av koniske propper.

Claims (12)

1. Tetningsprofil av gummi eller gummilignende materiale for tunnelsegmenter (1, 2) som har en rundtgående utsparing (3, 4) for tetningsprofilet, hvilket profil har en basisside som vender mot segmentet (1, 2) og bakside som vender bort fra segmentet, flere langsgående, parallelle riller (5 - 8)

i basissiden, sideflanker som strekker seg i en vinkel med basissiden, og flere langsgående, sett i tverrsnitt, lukkede, parallelle kanaler (9, 10) som ligger over basissiden, karakterisert ved at.det omfatter en enkelt gjennomgående, massiv ribbe (11) som strekker seg fra basissiden til baksiden, og at ribben (11) ligger sentralt i profilet.

2. Tetningsprofil ifølge krav 1,. karakterisert ved at det rundt et gjennomgående steg (11) i symmetriaksen, ved anordning av fire likeformede rillespor (5, 6, 7, 8) er dannet to ytterligere steg hvis bærevirkning, på grunn av to likeformde kanaler (9, 10), er redusert i det øvre profilområde, og at profilets rygg har plan flate.

3. Tetningsprofil ifølge krav 2, karakterisert ved at underkanten av kanalene ligger ovenfor eller på samme høyde som overkanten av rillesporene.

4. Tetningsprofil ifølge krav 1, karakterisert ved at det mellom det sentrale rillespor (14) og hvert av de to ytre spor (15, 16), idet det sentrale spor er dypere og bredere enn de to andre spor, befinner seg et gjennomgående steg (17, 18), at det over hvert ytre spor befinner seg en likeformet kanal (19, 20), og at profilryggen er utformet med plan flate.

5. Tetningsprofil ifølge krav 4, karakterisert ved at kanalenes midtpunkt ligger på nivå med overkanten av det sentrale rillespor.

6. Tetningsprofil ifølge krav 1, karakterisert ved at profilet oppviser minst én forhøyning i profilryggen.

7. Tetningsprofil ifølge krav 6, karakterisert ved at profilets rygg oppviser én eneste for-høyning (21, 32) hvis stigningsvinkel er lik eller forskjellig fra sideflankens (28, 34), idet forhøyningen er anordnet i det gjennomgående stegs kraftvirkningsretning.

8. Tetningsprofil ifølge krav 6, karakterisert ved at profilet, foruten en forhøyning (21a) som er anordnet i det gjennomgående stegs kraftvirkningsretning, også oppviser to ytterligere forhøyninger (21b, 21c) på profilryggens kanter, idet stigningsvinkelen for forhøyningene (21, 21b, 21c,) er lik ellér forskjellig fra sideflankens (28).

9. Tetningsprofil ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at det fordelt om profilets symme-triakse. er anordnet gjennomgående steg, hvilke to steg er adskilt ved et rillespor.

10. Tetningsprofil ifølge krav 9, karakterisert ved at rillesporet (23) som adskiller de to steg (25, 26), har samme' form som de to ytre- spor (22, 24), mens det mellom hvert av yttersporene og profilets sidekanter befinner seg en likeformet kanal (29, 30).

11. Tetningsprofil ifølge krav 10, karakterisert ved at kanalenes midtpunkt ligger på nivå med rillesporenes overkant.

12. TetningsproÆil ifølge krav 9, karakterisert ved at rillesporet (35), som adskiller de to steg (38, 39), er bredere og dypere enn de to ytre spor (36, 37), mens det over hvert av de ytre spor befinner seg en sideforskjøvet, likeformet kanal (40, 41).