WO2001077440A1 - Dichtanordnung - Google Patents

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WO2001077440A1
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sealing arrangement
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Jörg BECKMANN
Renate Henninger
Helmut Mehl
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Theodor Cordes Gmbh & Co. Kg
Phoenix Ag
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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
    • E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
    • E21D11/385—Sealing means positioned between adjacent lining members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B21/00—Track superstructure adapted for tramways in paved streets
    • E01B21/02—Special supporting means; Draining of rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/16—Arrangement or construction of joints in foundation structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/03—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings placed in the socket before connection

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement consisting at least of:
  • Two adjoining components made of concrete, reinforced concrete or another hardenable material (e.g. synthetic resin) and a sealing profile made of elastomeric material, in particular in the form of an extrudate, which bridges the gap between the two components and which has at least one anchoring foot within its base surface the help of which is permanently fixed in the corresponding component; in which
  • the two abutting components are a socket end and a spigot end, an annular sealing profile sealingly bridging the socket gap and being permanently fastened with at least one anchoring foot in the socket end or spigot end.
  • a generic sealing arrangement using anchored sealing profiles which are also called “integrated seals", is used in particular in the following three construction areas, with construction sector (A) occupying an outstanding position with regard to the invention.
  • annular sealing profile is often anchored in the socket end, including a socket base and socket mirror.
  • the one-piece anchored seal which extends as far as the socket mirror, is of particular importance (EP 0 449 082 B1, DE 94 16 596 U1).
  • an anchored seal can also be used, which is arranged at a distance from the socket mirror, an auxiliary profile being used for the casing (DE 35 07 909 C2, DE 90 04 616 U1). It is also possible to anchor the sealing profile in the spigot end, especially in shaft structures.
  • the components are segments (segment segments) made of concrete, which are put together to form a tubular tunnel, with the formation of transverse and longitudinal joints, each segment preferably having at least one circumferential recess on its abutting side, with a sealing profile in turn in each recess, specifically to form a sealing frame with frame corners.
  • segments can be anchored in the segments (DE 39 34 198 A1, WO 99/54593 A1).
  • the abutting components are a rail (Vignol rail, grooved rail) on the one hand and a side profile made of concrete, on the other hand, in which a sealing profile is anchored, which bridges the gap in the rail head area in a sealing manner (WO 99/53141 A1).
  • auxiliary tools are required for the formwork.
  • a sub-socket is used in the construction sector (A). The following criteria must be met:
  • the anchorage must be carried out so that the desired position is reached. This means that no significant shift may take place during the shaking process.
  • the sealing arrangement is characterized in that at least one anchoring foot is provided with grooves completely, ie including all of its anchoring surfaces.
  • Fig. 2 shows a sealing profile with several anchoring feet and elongated holes.
  • the sealing profile is anchored within its base surface in the socket end as a corresponding component.
  • the base surface is the entire contact surface of the sealing profile with the corresponding component, where anchoring is possible.
  • this is exclusively the base of the socket, while in the exemplary embodiment (FIG. 2) the base of the socket and the surface of the socket form the entire contact surface.
  • the sealing profile 1 has two anchoring feet 3 within its base surface 2 in the area of the socket base, each of which has a trapezoidal cross-sectional shape and comprises three anchoring surfaces 3 ', 3 ", 3'". Both anchoring feet are complete, i.e. comprising all anchoring surfaces, provided with grooves 4. The area of the base surface 2, where there are no anchoring feet, is also fully equipped with grooves 4. The grooves 4 are small compared to the two anchoring feet 3.
  • the arrangement of the two anchoring feet 3 in the form of the double inclined plane X and Y ensures that air can escape better in the direction of the arrow in the formwork.
  • the grooves 4 now ensure that the formation of bubbles between the sealing profile 1 and the concrete is practically completely prevented.
  • the grooves 4 "cut" the air during the shaking process. In this way, a void-free seat of the sealing profile in the base of the sleeve is guaranteed.
  • the sealing profile 5 In contrast to the sealing profile 1 (FIG. 1), the sealing profile 5 according to FIG. 2 extends up to the socket level.
  • the anchoring surfaces 7 Within its base surface 6 in the area of the socket base there are three anchoring feet 7, the anchoring surfaces 7 "of which form parts of an inclined plane X. All anchoring feet 7 with their anchoring surfaces 7 ', 7", 7' "as well as the entire base surface 6 are inside the socket base provided with grooves 8. These three anchoring feet 7 have a trapezoidal cross-sectional shape.
  • the base surface 9 in the area of the socket mirror is here additionally provided with two anchoring feet 10 which have a dovetail-shaped cross-sectional shape.
  • the base surface 9 as well as the two anchoring feet 10 can be provided free of grooves or with grooves 8.
  • the profile part of the sealing profile 5 facing the socket mirror is additionally provided with a plurality of elongated holes 11 which are arranged in two rows according to the offset principle.
  • elongated holes 11 which are arranged in two rows according to the offset principle.
  • Several groups of elongated holes occur which have a different cross-sectional shape in the unloaded state. These elongated holes considerably reduce the insertion forces and, in conjunction with the anchoring feet 7 and 10 and with the grooves 8, ensure that the sealing profile 5 is seated securely and permanently within the base of the socket and, if appropriate, additionally within the socket surface.
  • Each anchoring foot provided with grooves is in particular equipped with five to twenty grooves. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung, bestehend wenigstens aus: zwei aneinanderstossenden Bauteilen aus Beton, Stahlbeton oder einem anderen aushärtbaren Material sowie einem Dichtprofil (5) aus elastomerem Werkstoff, das den Spalt zwischen den beiden Bauteilen abdichtend überbrückt und das innerhalb seiner Basisfläche (6, 9) wenigstens einen Verankerungsfuss (7, 10) aufweist, mit dessen Hilfe eine dauerhafte Befestigung in dem korrespondierenden Bauteil erfolgt; wobei insbesondere im Rahmen der Abdichtung von Rohren oder Schachtbauwerken die beiden aneinanderstossenden Bauteile ein Muffenende und ein Spitzende sind, wobei ein ringförmiges Dichtprofil (5) den Muffenspalt abdichtend überbrückt und dabei mit wenigstens einem Verankerungsfuss (7, 10) im Muffenende oder Spitzende dauerhaft befestigt ist. Die erfindungsgemässe Dichtanordnung zeichnet sich nun dadurch aus, dass wenigstens ein Verankerungsfuss (7, 10) vollständig, d.h. alle seine Verankerungsflächen (7', 7'', 7''') umfassend, mit Riefen (8) versehen ist.

Description

Dichtanordnung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung, bestehend wenigstens aus:
- zwei aneinanderstoßenden Bauteilen aus Beton, Stahlbeton oder einem anderen aushärtbaren Material (z.B. Kunstharz) sowie einem Dichtprofil aus elastomerem Werkstoff, insbesondere in Form eines Extrudates, das den Spalt zwischen den beiden Bauteilen abdichtend überbrückt und das innerhalb seiner Basisfläche wenigstens einen Verankerungsfuß aufweist, mit dessen Hilfe eine dauerhafte Befestigung in dem korrespondierenden Bauteil erfolgt; wobei
- insbesondere im Rahmen der Abdichtung von Rohren oder Schachtbauwerken die beiden aneinanderstoßenden Bauteile ein Muffenende und ein Spitzende sind, wobei ein ringförmiges Dichtprofil den Muffenspalt abdichtend überbrückt und dabei mit wenigstens einem Verankerungsfuß im Muffenende oder Spitzende dauerhaft befestigt ist.
Eine gattungsgemäße Dichtanordnung unter Verwendung von verankerten Dichtprofilen, die man auch „integrierte Dichtungen" nennt, kommt insbesondere in folgenden drei Baubereichen zur Anwendung, wobei im Hinblick auf die Erfindung der Bausektor (A) eine herausragende Stellung einnimmt.
A) Bei der Abdichtung von Rohren (z.B. Kanalbau) oder Schachtbauwerken aus Beton nach dem Bauprinzip der Steckmuffenverbindung wird ein ringförmiges Dichtprofil häufig im Muffenende, umfassend einen Muffengrund und Muffenspiegel, verankert. Eine besondere Bedeutung hat dabei die einteilige verankerte Dichtung, die bis zum Muffenspiegel heranreicht (EP 0 449 082 B1 , DE 94 16 596 U1). Alternativ hierzu kann auch eine verankerte Dichtung eingesetzt werden, die in einem Abstand zum Muffenspiegel angeordnet ist, wobei bei der Verschalung ein Hilfsprofil zum Einsatz kommt (DE 35 07 909 C2, DE 90 04 616 U1). Auch eine Verankerung des Dichtprofiles im Spitzende, insbesondere bei Schachtbauwerken, ist möglich.
B) Die Bauteile sind Segmente (Tübbing-Segmente) aus Beton, die zu einem rohrförmigen Tunnel zusammengesetzt sind, und zwar unter Bildung von Quer- und Längsfugen, wobei jedes Segment an seiner Stoßseite vorzugsweise mit wenigstens einer alle Segmentstoßseiten erfassenden umlaufenden Aussparung versehen ist, wobei sich wiederum in jeder Aussparung ein Dichtprofil befindet, und zwar unter Bildung eines Dichtrahmens mit Rahmenecken. Dabei können derartige Dichtungen in den Segmenten verankert sein (DE 39 34 198 A1 , WO 99/54593 A1).
C) Die aneinanderstoßenden Bauteile sind eine Schiene (Vignolschiene, Rillenschiene) einerseits und ein Seitenprofil aus Beton andererseits, in das ein Dichtprofil verankert ist, das den Spalt im Schienenkopfbereich abdichtend überbrückt (WO 99/53141 A1).
Bei der Verankerung derartiger Dichtprofile im Beton sind bei der Verschalung Hilfswerkzeuge erforderlich. So wird beispielsweise bei dem Bausektor (A) eine Untermuffe verwendet. Dabei müssen folgende Kriterien erfüllt werden:
- Während des Rüttelvorganges bei der Verschalung ist die Blasenbildung (Lunkerbildung) zwischen Dichtprofil und Beton zu verhindern. Dabei ist insbesondere der Bereich der Verankerungsfüße kritisch.
- Das Dichtprofil muss nach dem Ausschalen eine gute Haftung mit dem Beton haben.
- Im Hinblick auf eine optimale Dichtfunktion im Einsatzbereich muss die Verankerung so erfolgen, dass die gewünschte Position erreicht wird. Dies bedeutet, dass während des Rüttelvorganges keine wesentliche Verschiebung stattfinden darf.
- Bei eventuellen Betonabbrüchen muss dennoch eine ausreichende Dichtleistung gewährleistet sein. Zwecks Lösung dieses Problemkreises zeichnet sich nun die Dichtanordnung gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch aus, dass wenigstens ein Verankerungsfuß vollständig, d.h. alle seine Verankerungsflächen umfassend, mit Riefen versehen ist.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dichtanordnung sind in den Patentansprüchen 2 bis 12 genannt.
Die Erfindung wird nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen, betreffend den Bausektor (A), unter Bezug auf schematische Zeichnungen (Profilquerschnitte) beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Dichtprofil ohne Langloch mit zwei Verankerungsfüßen;
Fig. 2 ein Dichtprofil mit mehreren Verankerungsfüßen und Langlöchern.
Dabei ist bei beiden Ausführungsbeispielen das Dichtprofil innerhalb seiner Basisfläche jeweils im Muffenende als korrespondierendes Bauteil verankert. Als Basisfläche wird die gesamte Kontaktfläche des Dichtprofiles zum korrespondierenden Bauteil bezeichnet, wo die Verankerung möglich ist. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist dies ausschließlich der Muffengrund, während im Ausführungsbeispiel (Fig. 2) der Muffengrund und Muffenspiegel die gesamte Kontaktfläche bilden.
Nach Fig. 1 weist das Dichtprofil 1 innerhalb seiner Basisfläche 2 im Bereich des Muffengrundes zwei Verankerungsfüße 3 auf, die jeweils eine trapezförmige Querschnittsgestalt aufweisen und drei Verankerungsflächen 3', 3", 3'" umfassen. Beide Verankerungsfüße sind dabei vollständig, d.h. alle Verankerungsflächen umfassend, mit Riefen 4 versehen. Auch der Bereich der Basisfläche 2, wo keine Verankerungsfüße vorhanden sind, ist vollständig mit Riefen 4 ausgestattet. Dabei sind die Riefen 4 im Vergleich zu den beiden Verankerungsfüßen 3 kleindimensioniert.
Durch die Anordnung der beiden Verankerungsfüße 3 in Form der doppelten schiefen Ebene X und Y (DE 35 07 909 C2) wird dafür gesorgt, dass bei der Verschalung Luft in Pfeilrichtung besser entweichen kann. Mittels der Riefen 4 wird nun dafür gesorgt, dass die Blasenbildung zwischen dem Dichtprofil 1 und dem Beton praktisch ganz verhindert wird. Dabei „zerschneiden" die Riefen 4 die Luft während des Rüttelvorganges. Auf diese Weise wird ein lunkerfreier Sitz des Dichtprofiles im Muffengrund gewährleistet.
Das Dichtprofil 5 gemäß Fig. 2 reicht im Gegensatz zu dem Dichtprofil 1 (Fig. 1) bis zum Muffenspiegel heran. Innerhalb seiner Basisfläche 6 im Bereich des Muffengrundes sind drei Verankerungsfüße 7 vorhanden, deren Verankerungsflächen 7" Teile einer schiefen Ebene X bilden. Sämtliche Verankerungsfüße 7 mit ihren Verankerungsflächen 7', 7", 7'" wie auch die gesamte Basisfläche 6 innerhalb des Muffengrundes sind mit Riefen 8 versehen. Diese drei Verankerungsfüße 7 weisen eine trapezförmige Querschnittsgestalt auf.
Die Basisfläche 9 im Bereich des Muffenspiegels ist hier zusätzlich mit zwei Verankerungsfüßen 10 versehen, die eine schwalbenschwanzförmige Querschnittsgestalt besitzen. Die Basisfläche 9 wie auch die beiden Verankerungsfüße 10 können frei von Riefen oder mit Riefen 8 ausgestattet sein.
Der dem Muffenspiegel zugewandte Profilteil des Dichtprofiles 5 ist zusätzlich mit mehreren Langlöchern 11 versehen, die zweireihig unter Versatzprinzip angeordnet sind. Dabei treten mehrere Gruppen von Langlöchern auf, die im unbelasteten Zustand eine unterschiedliche Querschnittsgestalt besitzen. Diese Langlöcher reduzieren erheblich die Einschubkräfte und sorgen in Verbindung mit den Verankerungsfüßen 7 und 10 sowie mit den Riefen 8 für einen sicheren und dauerhaften Sitz des Dichtprofiles 5 innerhalb des Muffengrundes wie auch gegebenenfalls zusätzlich innerhalb des Muffenspiegels.
Jeder mit Riefen versehene Verankerungsfuß ist insbesondere mit fünf bis zwanzig Riefen ausgestattet. Bezugszeichenliste
1 Dichtprofil
2 Basisfläche im Bereich des Muffengrundes
3 Verankerungsfuß
3', 3", 3'" Verankerungsflächen
4 Riefen
5 Dichtprofil
6 Basisfläche im Bereich des Muffengrundes
7 Verankerungsfuß r, 7", 7"' Verankerungsflächen
8 Riefen
9 Basisfläche im Bereich des Muffenspiegels
10 zusätzlicher Verankerungsfuß
11 Langloch
X schiefe Ebene
Y schiefe Ebene

Claims

Patentansprüche
1. Dichtanordnung, bestehend wenigstens aus:
- zwei aneinanderstoßenden Bauteilen aus Beton, Stahlbeton oder einem anderen aushärtbaren Material sowie einem Dichtprofil (1 , 5) aus elastomerem Werkstoff, das den Spalt zwischen den beiden Bauteilen abdichtend überbrückt und das innerhalb seiner Basisfläche (2, 6, 9) wenigstens einen Verankerungsfuß (3, 7, 10) aufweist, mit dessen Hilfe eine dauerhafte Befestigung in dem korrespondierenden Bauteil erfolgt; wobei
- insbesondere im Rahmen der Abdichtung von Rohren oder Schachtbauwerken die beiden aneinanderstoßenden Bauteile ein Muffenende und ein Spitzende sind, wobei ein ringförmiges Dichtprofil (1 , 5) den Muffenspalt abdichtend überbrückt und dabei mit wenigstens einem Verankerungsfuß (3, 7, 10) im Muffenende oder Spitzende dauerhaft befestigt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
- wenigstens ein Verankerungsfuß (3, 7, 10) vollständig, d.h. alle seine Verankerungsflächen (3', 3", 3'"; T, 7", 7'") umfassend, mit Riefen (4, 8) versehen ist.
2. Dichtanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (1) innerhalb seiner Basisfläche (2) zwei Verankerungsfüße (3) aufweist, die beide mit Riefen (4) versehen sind.
3. Dichtanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (5) innerhalb seiner Basisfläche (6, 9) wenigstens drei Verankerungsfüße (7, 10) aufweist, wobei wiederum wenigstens zwei Verankerungsfüße mit Riefen (8) versehen sind.
4. Dichtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (5) fünf Verankerungsfüße (7, 10) aufweist, wobei wiederum wenigstens drei Verankerungsfüße (7) mit Riefen (8) versehen sind.
5. Dichtanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (1 , 5) innerhalb seiner Basisfläche (2, 6, 9) wenigstens zwei Verankerungsfüße (3, 7, 10) aufweist, die sich durch eine unterschiedlich große Querschnittsfläche auszeichnen, wobei wiederum wenigstens der Verankerungsfuß mit der größten Querschnittsfläche mit Riefen (4, 8) versehen ist.
6. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (1 , 5) innerhalb des Bereiches der Basisfläche (2, 6, 9), wo kein Verankerungsfuß (3, 7, 10) vorhanden ist, partiell oder vollständig mit Riefen (4, 8) versehen ist.
7. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Riefen (4, 8) im Vergleich zum Verankerungsfuß (3, 7, 10) kleindimensioniert sind.
8. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Riefen (4, 8) in etwa gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
9. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsfuß (3, 7, 10) drei Verankerungsflächen (3', 3", 3'";
7', 7" 7'") aufweist.
10. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsfuß (3, 7, 10) eine im wesentlichen schwalbenschwanzförmige oder trapezförmige Querschnittsgestalt aufweist.
11. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Riefen (4, 8) versehene Verankerungsfuß (3, 7) wenigstens drei Riefen, vorzugsweise wenigstens fünf Riefen, aufweist.
12. Dichtanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der mit Riefen (4, 8) versehene Verankerungsfuß (3, 7) fünf bis zwanzig Riefen aufweist.
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