WO2023241841A1 - Method for producing a pipe assembly - Google Patents

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WO2023241841A1
WO2023241841A1 PCT/EP2023/060530 EP2023060530W WO2023241841A1 WO 2023241841 A1 WO2023241841 A1 WO 2023241841A1 EP 2023060530 W EP2023060530 W EP 2023060530W WO 2023241841 A1 WO2023241841 A1 WO 2023241841A1
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clamping
tube
concrete
media
wall
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PCT/EP2023/060530
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Inventor
Andreas Burkhardt
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Hybrid Tension Industries Ag
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    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining 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
    • E21D11/107—Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
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    • E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries

Definitions

  • the present invention generally relates to a method for producing a statically strengthened tube complex consisting of one or more tube bodies with a wall made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, a corresponding statically strengthened tube complex, and a tunnel device comprising several joined together in the longitudinal direction such tube complexes.
  • High-speed traffic systems require buildings that can withstand high loads and meet specific technical requirements.
  • Such high-speed transport systems can, for example, be designed for train traffic or rail-based traffic.
  • Some of these structures e.g. tunnel devices, allow a vehicle to move within the said structure.
  • these structures are kept essentially empty.
  • a tubular body such as a tubular tube body must be strengthened in such a way that it can absorb its own weight, the required payloads and other loads, such as attacking wind loads, between its (at least two) support points.
  • the structural improvement to absorb such loads or forces is usually carried out in civil engineering using the aforementioned clamping systems.
  • first and second clamping rings Arranging a first clamping ring at the first open outer end and a second clamping ring at the second open outer end, the first and second clamping rings being arranged in parallel, opposite one another and centrally about a longitudinal axis Z of the tubular body to be produced, and wherein the first and second clamping rings have a plurality of anchoring means arranged evenly distributed, a.3.
  • statically loadable cladding tubes with clamping media inserted therein within the formwork of the wall to be created parallel to the longitudinal axis Z between the first and the second clamping ring, the statically loadable cladding tubes being tensioned (with a defined pre-tension ) of the clamping media must be aligned (straight) on the clamping device, a.4. Concreting (filling and/or pouring) the volume of the formwork between the clamping rings and outside the cladding tubes to produce the wall of the tube body, and a.5.
  • a tube complex which has a longitudinal axis and comprises the following: a tube body or a number of tube bodies lined up along the longitudinal axis with a wall made of concrete, the or each tube body having a first one arranged at a first outer end of the tube body Clamping ring and a second outer end of the tube body located opposite the first end second clamping ring, wherein the first clamping ring and the second clamping ring are each arranged centrally around the longitudinal axis of the tube body and wherein the first and second clamping rings (12a, 12b) have a plurality of evenly distributed anchoring means, a plurality of statically resilient cladding tubes clamping media inserted therein within the wall of the or each tubular body parallel to its longitudinal axis Z, the clamping media in the plurality of cladding tubes of one tubular body or a number of tubular bodies lined up in the longitudinal direction between the first and second clamping rings of the tubular body or between the outer clamping rings of the several tube bodies
  • a third aspect of the invention relates to a tunnel device comprising a plurality of tube complexes joined together in the longitudinal direction and produced using the method presented here and/or a plurality of tube complexes according to the invention joined together in the longitudinal direction, preferably for hyperloop systems or microtunneling systems.
  • HTS hybrid tension system
  • the clamping rings can rest directly on the ends of the cladding tube or be supported on them, or but at a constructive distance that can compensate for the shrinkage behavior when the concrete hardens, this constructive distance essentially disappearing due to the shrinkage of the concrete during hardening and due to the shrinkage prestress applied according to the invention.
  • the size of this distance can be easily determined depending on the shrinkage behavior of the selected concrete and the length of the pipe body.
  • the cladding tubes themselves can be statically loaded, so that they can absorb part of the tensioning forces built up by tensioning the tensioning media. Since the cladding tubes of the cladding tube tendon device presented here can be accommodated within even thin walls and the tensioning forces are not only distributed over the entire end face by the clamping rings, but a significant part is also absorbed by the statically resilient cladding tubes, it is also possible to have larger ( i.e. to apply statically strengthening clamping forces and thus achieve a higher static load capacity of the statically strengthened tube complex. At the same time, this solves the problems of previously often insufficiently stable anchoring of the clamping system in thin-walled tubes. In contrast to conventional systems, the cladding pipes are not only a separating or formwork element, but also an essential static element in the system network.
  • the invention thus enables the production of statically strengthened thin-walled tubes or tube complexes from individually strengthened tube bodies joined together or from tube bodies lined up together and strengthened.
  • the clamping media are clamped simultaneously and evenly. This is achieved in that after the tensioning media have been anchored to the first tensioning ring by the anchoring means (which then act as fixed anchors), the tensioning media is tensioned using a hydraulic tensioning device, the hydraulic presses of which are supplied with pressure in parallel and the forces are thereby distributed evenly distributed to all clamping media. When the desired or predefined tension is achieved, the clamping media become more familiar Way attached to the anchoring means serving as a tension anchor on the second tension ring.
  • the anchoring means in the clamping rings can be used for the anchoring means in the clamping rings, with at least the second clamping ring serving as a clamping anchor comprising bushings for the clamping media during the clamping process.
  • the clamping media could also be attached to the inner side of the first clamping ring serving as a fixed anchor, a feedthrough for the clamping medium is also preferably provided here.
  • the possibility of converting the fixed anchor to a tension anchor is also provided, depending on which side tensioning makes sense or is desired.
  • a further advantage is that in the tube complexes produced according to the invention there is no or only a very small spatial deflection of the clamping media and the statically loadable cladding tubes, which in turn allows optimal bracing and distribution of forces and consequently makes a high level of static strengthening of the tube complexes possible.
  • the method specified here is particularly suitable for industrial mass production or hall production, which largely excludes unstable environmental influences and thereby enables a consistently higher quality of the tube complexes. Nevertheless, the process can also be carried out completely or partially on site at the construction site. Since the tube complexes can sometimes have considerable lengths due to the arrangement of several tube bodies, the transport of which would be difficult due to the dimensions or weight, steps a are also expressly provided for here, for example. for the production of the or the several tube bodies in hall production and steps b. to be carried out on site for the static upgrade of the tube complex.
  • the wall of the tubular body or bodies can be made of conventional concrete, hybrid concrete, polymer concrete, fiber concrete, etc.
  • a “thin-walled” tubular body describes a tubular body whose wall thickness or strength is relatively small compared to the outer diameter or radius, e.g. B. the thickness of the wall is only between approx. 0.1 and approx. 0.2 times its outer radius for tubes with an outer diameter of 1.5 to 8 m. In practice, the thickness of the wall is often between approx. 8 and approx. 40 cm, preferably between approx. 15 and approx. 30 cm.
  • the tensioning media are preferably designed as stranded wire, wire, cable, stranded tension cable, compressed individual wire arrangement, rod structure, bundled wire arrangement, carbon rod, monostrand, etc. or combinations thereof.
  • Particularly preferred are tension wire stranded ropes, for example 7-wire tension wire stranded ropes with a 140 mm 2 or 150 mm 2 cross-section (preferred steel types, for example Y1860 or Y1770).
  • the outer diameter of the clamping media is smaller than the inner diameter of the cladding tubes in order to leave room for the (filling) medium.
  • cladding tubes mean that, depending on the material, the large number of cladding tubes are preferably dimensioned in such a way that they protectively absorb or pass on a significant part, for example between 10 and 40%, more preferably between 15 and 30%, of the total clamping forces introduced can.
  • the clamping rings support each other bluntly, if necessary after the concrete has shrunk under shrinkage prestress or to the respective end of the cladding tubes.
  • the end of the cladding tubes can be shaped in such a way that it fits positively or non-positively into a correspondingly shaped counterpart on the inside, i.e. on the side facing the tube body (to be created).
  • the end of the cladding tube can be stepped or conical, matching a step-shaped or conical seat on the clamping ring.
  • the method according to the invention preferably comprises the following additional step (after step b.4.): b.4. Introducing a (filling) medium into the plurality of cladding tubes, the medium comprising one of the following: an air mixture, a noble gas, a fat, a fat mixture, a non-conductive and / or anti-corrosion material, a resin, a suspension medium, and/or a material that produces a positive and/or frictional connection.
  • a (filling) medium into the plurality of cladding tubes, the medium comprising one of the following: an air mixture, a noble gas, a fat, a fat mixture, a non-conductive and / or anti-corrosion material, a resin, a suspension medium, and/or a material that produces a positive and/or frictional connection.
  • the tensioning media can remain without a bond within the cladding tubes, i.e. they are enveloped by a material which does not itself contribute to the statics and is, for example, only introduced into the cladding tubes as corrosion protection or for insulation, or is applied to the clamping media, for example a (negative pressure) air mixture, a noble gas, a grease, a grease mixture, a non-conductive and/or anti-corrosive material.
  • a material which does not itself contribute to the statics and is, for example, only introduced into the cladding tubes as corrosion protection or for insulation, or is applied to the clamping media for example a (negative pressure) air mixture, a noble gas, a grease, a grease mixture, a non-conductive and/or anti-corrosive material.
  • the tensioning media can be provided with a (subsequent) composite within the cladding tubes after they have been clamped, the composite generally being achieved by a liquid introduced but hardening material, for example a hardening resin, a (cement) suspension medium or another form - and/or friction-producing material.
  • the variants with (subsequent) connection due to their principle, also increase the static load capacity of the cladding tube tendon device (HTS) and thus of the entire tube complex.
  • Another advantage of the variant with composite is that if a clamping medium is damaged (e.g. drilling), there is no total loss of clamping forces, since the clamping medium in the pressed, embedded state, e.g. with cement suspension, then only contracts over a length of about 1 m, but It retains its static function over the length that is not destroyed because it is embedded in the force and positive connection to the cladding pipe and the concrete.
  • a suitable device for introducing the medium is provided on at least one of the clamping rings (at the level of each cladding tube).
  • this device When introducing gases and with the desired (partial) vacuum, this device must be hermetically sealable.
  • ventilation openings are provided, e.g. at the end of the clamping/supporting rings or at the transitions of the constructive taper from the inside of the clamping/supporting ring to the statically loadable cladding tube.
  • the clamping rings attached to the end faces/ends of the tube bodies can consist of any material that can meet the expected load requirements, such as steel, reinforced concrete, hybrid concrete, ultra-high-strength concrete (UHPC, ultra-high performance concrete), steel fiber-reinforced concrete (SFRC , steel fiber reinforced concrete), component resins, etc., or combinations thereof, or as a sandwich structure with a combination of steel and concrete.
  • UHPC ultra-high-strength concrete
  • SFRC steel fiber-reinforced concrete
  • component resins etc., or combinations thereof, or as a sandwich structure with a combination of steel and concrete.
  • the method further comprises the following additional step after step a.3 and before step a.4: attaching several reinforcements within the formwork of the wall to be created, which are (evenly) spaced apart from one another and parallel to the first clamping ring and the second clamping ring are arranged, each reinforcement being arranged centrally around the longitudinal axis Z, the reinforcements preferably being attached to the cladding tubes and/or the reinforcements preferably being reinforcement ring lamellae made of fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber, glass fiber or flax fiber. include or consist of reinforced plastic.
  • Such additional reinforcement can be of particular interest in tube complexes that are not completely supported.
  • reinforcing ring lamellae made of fiber-reinforced plastic are not only particularly suitable in the relatively thin walls of the tube bodies and enable good reinforcement values, but are also very easy to insert and attach.
  • a 100 percent bond to the manufacturing material is achieved when it is installed in the tube body, so the surface effect on the inner surface of the slat and on the outside of the slat surface is optimal.
  • the full clamping forces are then applied to the tubular body for static strengthening.
  • the structural distance between the clamping/support ring and the end of the cladding pipe is required for larger lengths to press the concrete together and thus compensate for the shortening in length due to shrinkage during hardening.
  • the outer clamping rings serve as fixed or tension anchors, whereas the other clamping rings, which are now on the inside (located between two adjacent tube bodies), function as support rings.
  • These support rings can or must be in direct contact or sealed by means of an intermediate sealing ring or by means of an elaborate groove design or a tube jacket surface attached from the outside. This is particularly advantageous for applications where the tightness of the tube complex is of particular importance, e.g. to prevent the penetration of groundwater or air into tunnel devices that are operated with considerable negative pressure (e.g. at only approx. 100 Pa) or even in a vacuum, such as in Hyperloop tunnel systems.
  • the sealing rings can be made of any suitable material, for example silicone sealing rings or sealing processes with plastic. Such sealing rings can of course also be used when joining two tube complexes manufactured according to the invention and separately statically strengthened.
  • the invention also provides that when several tubular bodies are statically strengthened, they can also be statically (partially) strengthened individually and then additionally statically strengthened together within a tube complex with a number of tubular bodies arranged in a row in the longitudinal direction. This is possible, for example, by inserting and tensioning clamping media in part of the cladding tubes during the first individual upgrade and then tensioning them all together with the clamping media inserted in the other cladding tubes in a second step, after these tube bodies have been lined up next to one another. It is also expressly intended to brace the tube bodies alternately and overlapping, so that the middle tube is also reinforced.
  • FIG. 3 shows a cross section through a first embodiment of a cladding tube-clamping medium combination along a plane perpendicular to the longitudinal direction
  • FIG. 1 The schematic representation of a tube complex consisting of a tube body 10 shown in Figure 1, to illustrate the invention, shows a longitudinal axis Z, around which, at the ends of the tube body 10, a first clamping ring 12a and a second clamping ring 12b are arranged centrally.
  • the tube body 10 is designed as a modular component which can be used to build a tunnel device either individually as shown here or, alternatively, as tube bodies lined up together.
  • the clamping rings 12a, 12b each define an end face, or an outer end 14a, 14b, of the tube body 10 in a plane perpendicular to the longitudinal axis Z.
  • the two clamping rings 12a, 12b are arranged opposite one another.
  • FIG. 1 further illustrates a plurality of cladding tubes 20 with inserted and tensioned clamping media 22, with FIG. 2 showing a top view of an end face 14a/14b of the tubular body 10 shown in FIG are arranged within the clamping ring 12a/12b, visible here through eight bushings 26 for the clamping media 22.
  • FIG. 3 shows a cross section through an embodiment of a single cladding tube 20 after clamping the centrally arranged clamping medium 22 along a plane perpendicular to a direction parallel to the longitudinal axis Z.
  • the longitudinal axis A of the cladding tubes 20 runs in a direction parallel to the longitudinal axis Z of the tube body 10.
  • the cladding tubes 20 are embedded in the wall 15 of the tube body 10, while at the outer ends 14 of the tube body 10 corresponding through openings 26 are provided in the clamping ring 12a, 12b around the clamping media 22 by means of (not shown). ) to be attached to anchoring devices.
  • the clamping ring 12a/12b has a plurality of through openings 26 which generally correspond to the plurality of cladding tubes 20.
  • Various anchoring variants on the two tension rings are also possible.
  • the tube body 10 has three (optional) reinforcing (ring) lamellae 40, which are spaced apart from one another and parallel to the first clamping ring 12a and the second clamping ring 12b within the wall 15 of the tube body 10 are arranged.
  • the reinforcing ring lamellae 40 are also arranged centrally around the longitudinal axis Z.
  • Figures 4a and 4b show a preferred embodiment of an individual cladding tube 20 after tensioning of the centrally arranged tensioning medium 22 along a plane perpendicular to a direction parallel to the longitudinal axis Z, with Figure 4a representing a longitudinal section and Figure 4b a cross section of the same embodiment.
  • spacers 23 were introduced here in the space between the clamping medium 22 and the cladding tube 20.
  • Suitable spacers 23 can be, for example, rounded quartz grains or spheres of defined size made of suitable statically resilient materials.
  • these spacers 23 also allow the introduction of the medium 24, be it an air mixture, a noble gas, a fat, a resin, a fat mixture, a non-conductive and/or anti-corrosion substance, a suspension medium, and/or a Material that creates positive and/or frictional connections.
  • a so-called fixing aid can be installed between the spacer 23 and the clamping media 22. This makes it possible to position the spacers 23 immovably on the clamping media 22. This is of interest when the spacers 23 have a small Have a jamming effect or little feed friction on the clamping media. This can make it easier to inject solid filling media (suspensions, resins, etc.) in particular.
  • Figure 5 shows a schematic representation of an embodiment of a clamping device that can be used to produce a tube complex in a method according to the invention.
  • Other or differently designed devices that allow the method described here to be carried out are of course also suitable.
  • the method is preferably carried out in an embodiment of a clamping device as shown in FIG.
  • the particular advantage of this embodiment of the device is that all steps of the method can be carried out using this device.
  • the retaining structure of the clamping device is essentially a construct made of statically resilient materials which stiffens the distance between the clamping ring 12a, 12b and the fixing point in an extremely stable manner and, if necessary, allows length changes in this area using constructive aids to, on the one hand, ensure the precise alignment of the clamping rings 12a, 12b on the formwork and, on the other hand, to enable the simultaneous and even tensioning of the tubular body or bodies.
  • the retaining structure comprises, for example, two trestle structures 102a, 102b, preferably so-called A-frame constructions made of steel, which are fastened to the ground by means of counterweights 101 and/or anchors 103.
  • an empty formwork scaffolding 121 with an integrated centering structure in axial and parallel alignment with subsequent fixing option for the clamping/support rings 12a, 12b is provided on an empty formwork scaffolding construction trolley 120, with the empty formwork scaffolding 121 on the empty formwork scaffolding construction trolley 120
  • Formwork body 115 for producing the tubular body 10 carries the clamping rings 12a, 12b at its open lateral ends, which laterally close the open formwork body 115 after final, correctly aligned assembly.
  • This correctly aligned assembly of the clamping/supporting rings (depending on the installation position and functionality) 12a, 12b can, on the one hand, be carried out on the clamping ring 12a, which acts as a fixed anchor, using hydraulic long-piston cylinder presses 110 (possibly with additional manual fine thread adjustments on the cylinder base body), for example for Half are extended and, on the other hand, by means of threaded rods 111 screwed into the clamping ring 12b, which act as a tension anchor, with adjustable fine-thread scaffolding feet on both sides and hollow chamber presses 112 that are half-extended.
  • the multiple fixation points and alignment points between the clamping rings 12a, 12b and the trestle structures 102a, 102b allow the precise alignment of the parallelism of the two opposing clamping ring surfaces in the formwork or tube body to be ensured.
  • the clamping rings 12a, 12b have suitable fixing options for the clamping media 22, venting or press-in points, fastening options, alignment or centering options, etc.
  • the cladding tubes 20 with the clamping media 22 are mounted between the clamping rings 12a, 12b within the formwork 115.
  • the cladding tubes align themselves exactly axially straight and coaxially within the machine-technical tolerance range, with their ends either resting bluntly on the clamping rings 12a, 12b or in a form-fitting manner, for example in correspondingly shaped seats on the clamping ring 12a, 12b, or arranged at a distance are.
  • Reinforcements for example reinforcing slats 40, can optionally be introduced into the formwork body 115 at suitable locations and, if necessary, attached to the cladding tubes 20.
  • HTS cladding tube tendon device
  • monostrand presses held on the clamping ring 12b can be used to tension the cladding tube tendons using a “parallel sector clamping method with clamping force compensation principle”, ie by means of hydraulic presses connected in parallel, simultaneously and evenly with a partial preload or shrinkage preload, or as preload for aligning the cladding tubes over the clamping media 22 installed with the cladding tubes 20.
  • This could be, for example, 0.5 - 0.8 tons on each of the cladding tube clamping medium components.
  • the tubular body 10 can then be created by filling the formwork body 115 with concrete and the concrete is allowed to harden, if necessary after applying the specified tensioning phases for shrinkage prestressing.
  • the actual static strengthening is then carried out by further simultaneous and uniform tensioning or shortening of the length of the tensioning medium as described above for the pretensioning until the desired tension and consequently the desired static strengthening of the tube complex is achieved.
  • the cladding tubes 20 are then filled by pressing in a cement suspension or resins.
  • the selected medium is introduced into the cladding tubes 20 and the introduction openings on the clamping rings 12a, 12b are closed mechanically (e.g. by means of a slide lock), if necessary.
  • Step 1 First the tube body I 2101 is built with the clamping rings I and II 2121, 2122, each of which has final fastenings 2261 and temporary fastenings 2262.
  • Step 2 When the tubular body I 2101 is completely concreted, only the shrinkage prestress and, after reaching the transport strength, a maximum of 50% of the actual full tension force is applied in the tensioning direction 1 S1 and fixed by the respective final 2261 and temporary 2232 fastenings. The finished tubular body I 2101 or its formwork is then moved to the position of the tubular body II 2102.
  • Step 3 When the formwork and the tubular body I are secured and positioned precisely, the clamping media tensioned in the production direction are released from the temporary fastening 2262 and inserted into the cladding tubes of the following tubular body II 2102 before it is then placed between the clamping rings I and III 2121, 2123 built, with clamping ring II having final attachments 2261.
  • Step 4 After tube body II 2102 has been completely concreted, only here too is the shrinkage pre-stressing and, after reaching the transport strength, a maximum of 50% of the actual full clamping force is applied again in the clamping direction 1 and through the respective final fastenings 2261 on the clamping rings I and III 2121, 2123 fixed.
  • Step 5 - Steps 3 and 4 are repeated for the tube body III, whereby the clamping forces are applied in the clamping direction 2 S2, so that tube bodies I, II and III 2101, 2102, 2103 are connected with overlapping and reciprocal clamping.
  • the hydraulic supply lines are locked and secured.
  • the presses which are located on the "clamping side" of the construction body on the clamping ring, have a hydraulic control system to control the built-in automatic wedger, thereby pressing fixing wedges onto the clamping media and into the truncated cone seat/cone seat of the clamping ring bushing in order to keep the clamping media in this position to secure.
  • the fixing wedges On the other clamping ring (fixed anchor side), the fixing wedges have been fixed immovably to the clamping medium and in the truncated cone seat/cone seat before the clamping process.
  • the restraint system is now installed using the hydraulic variants relieved.
  • the reinforcements e.g. the CFRP strip reinforcement rings (if required by the structural engineer)
  • reinforcements and the introduction or installation of the main construction material e.g. types of concrete
  • the shrinkage prestress strength has been achieved
  • the maximum length that can be produced from one manufacturing process is approximately 25 m due to the shrinkage properties of the selected types of concrete.
  • Typical diameter 1.5 m - 8.0 m or more
  • Tensioning steel cables with a cross-sectional area of 150 mm 2 or 140 mm 2 are preferably used as tensioning media, since they are best implemented at this point for technical and cost reasons:
  • clamping devices are available on the market for this purpose,
  • statically resilient cladding tube due to the shape of the circular cross-section of the clamping medium for the protective function of the statically resilient cladding tubes of the circular wall cross-sectional thickness of the statically resilient cladding tube

Abstract

The invention relates to a method for producing a pipe assembly which has been statically improved, said pipe assembly consisting of one or more pipe bodies (10) with a wall (15) made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, to a pipe assembly which has been statically improved and consists of one or more pipe bodies (10), to a tunnel device comprising a plurality of pipe assemblies which have been statically improved and which have been joined together in the longitudinal direction (Z), and to the use thereof in the construction of a tunnel device, preferably for hyperloop systems or microtunneling systems. (Fig. 1)

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RÖHRENKOMPLEXES METHOD FOR PRODUCING A TUBE COMPLEX
Technisches Gebiet Technical area
[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstellung eines statisch ertüchtigten Röhrenkomplexes bestehend aus einem oder mehreren Röhrenkörper mit einer Wandung aus Beton, insbesondere für den modularen Bau einer Tunnelvorrichtung, einen entsprechenden statisch ertüchtigten Röhrenkomplex, sowie eine Tunnelvorrichtung umfassend mehrere in Längsrichtung aneinandergefügte solcher Röhrenkomplexe. The present invention generally relates to a method for producing a statically strengthened tube complex consisting of one or more tube bodies with a wall made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, a corresponding statically strengthened tube complex, and a tunnel device comprising several joined together in the longitudinal direction such tube complexes.
Stand der Technik State of the art
[0002] Hochgeschwindigkeitsverkehrssysteme setzen Bauten voraus, welche hohen Belastungen standhalten und ausgeprägten technischen Erfordernissen genügen müssen. Solche Hochgeschwindigkeitsverkehrssysteme können beispielsweise für einen Zugverkehr oder einen schienengebundenen Verkehr ausgelegt sein. Einige dieser Bauten, z.B. Tunnelvorrichtungen, erlauben eine Fortbewegung eines Fahrzeugs innerhalb des besagten Baus. In einigen Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem werden weiter beispielsweise diese Bauten im Wesentlichen luftleer gehalten. [0002] High-speed traffic systems require buildings that can withstand high loads and meet specific technical requirements. Such high-speed transport systems can, for example, be designed for train traffic or rail-based traffic. Some of these structures, e.g. tunnel devices, allow a vehicle to move within the said structure. In some high-speed transport systems, for example, these structures are kept essentially empty.
[0003] Die Röhrenkörper dieser Bauten, bzw. Tunnelvorrichtungen, müssen daher derart ausgelegt sein, dass sie diesen und anderen technischen Erfordernissen entsprechen. Vorzugsweise werden dabei möglichst dünnwandige Röhrenkörper verwendet, da diese nicht nur als kostengünstig gelten, sondern auch weil sie eine besonders schnelle Herstellung des Baus ermöglichen. Dünnwandige Röhrenkörper müssen indes durch Spannsysteme ertüchtigt werden. The tube bodies of these buildings, or tunnel devices, must therefore be designed in such a way that they meet these and other technical requirements. Preferably, tubular bodies that are as thin as possible are used, as they are not only considered cost-effective, but also because they enable the structure to be manufactured particularly quickly. However, thin-walled tubular bodies must be strengthened using clamping systems.
[0004] Das konstruktive Aufbringen von Spannkräften auf dünnwandige Röhrenkörper, wie beispielsweise Wände- u. Deckensysteme, rohrartige Strukturen (Rohrsegmente oder extrudierte gedruckte Rohrabschnitte) oder Tunnelvorrichtungen, beziehungsweise Tunnelsegmente, ist allgemein aufgrund der vergleichsweise geringen Kraftaufnahmeflächen der Röhrenkörper schwierig. In der Regel werden zum Aufbringen der Spannkräfte zusätzliche Spannsysteme verwendet, welche außerhalb des Röhrenkörpers bzw. an einer Außenseite des Röhrenkörpers angeordnet werden. [0005] Unter idealen Bedingungen können bekannte Spannsysteme die Eigenlasten der dünnwandiger Röhrenkörper tragen, ohne dass diese strukturellen Schäden erleiden. Wenn aber die Röhrenkörper zusätzlichen Belastungen ausgesetzt werden, können die zusätzlich auftretenden Kräfte von dem Röhrenkörper und/oder den Spannsystemen oftmals nur unzureichend aufgenommen und/oder abgeleitet werden. So muss beispielsweise ein Röhrenkörper wie, zum Beispiel ein röhrenförmiger Röhrenkörper, derart ertüchtigt werden, dass er zwischen seinen (mindestens zwei) Auflagepunkten sein Eigengewicht, die benötigen Nutzlasten sowie weitere Lasten, wie beispielsweise angreifende Windlasten, aufnehmen kann. Die konstruktive Ertüchtigung zur Aufnahme solcher Lasten, beziehungsweise Kräfte, erfolgt in der Regel respektiv im Ingenieurbau mittels der besagten Spannsysteme. The constructive application of tension forces to thin-walled tubular bodies, such as wall and ceiling systems, tubular structures (pipe segments or extruded printed pipe sections) or tunnel devices, or tunnel segments, is generally difficult due to the comparatively small force-absorbing surfaces of the tubular bodies. As a rule, additional clamping systems are used to apply the clamping forces, which are arranged outside the tube body or on an outside of the tube body. Under ideal conditions, known clamping systems can carry the dead loads of the thin-walled tubular bodies without them suffering structural damage. However, if the tubular bodies are exposed to additional loads, the additional forces that occur can often only be inadequately absorbed and/or dissipated by the tubular body and/or the clamping systems. For example, a tubular body such as a tubular tube body must be strengthened in such a way that it can absorb its own weight, the required payloads and other loads, such as attacking wind loads, between its (at least two) support points. The structural improvement to absorb such loads or forces is usually carried out in civil engineering using the aforementioned clamping systems.
[0006] Die bekannten Vorrichtungen haben daher neben dem Nachteil, dass zu hohe Kräfte in querschnittsschwachen oder dünnwandigen Konstruktionen nur schlecht aufgenommen und/oder abgeleitet werden können, insbesondere auch den Nachteil, dass zu große Spannkräfte die Spannbereiche, welche Spannanker und/oder Festankerbereiche aufweisen, oder die gesamte Längsummantelung des Röhrenkörpers schädigen oder zerstören können. Aus diesem Grund erfolgt eine Ableitung von Kräften bei den bekannten Vorrichtungen regelmäßig vom Röhrenkörper aus in dessen Lagerkonstruktion, beispielsweise in die Stützen, Wiederlager oder Ankerfundamente im Erdreich, was wiederrum eine entsprechend große Dimensionierung der besagten Lagerkonstruktion erfordert. [0006] The known devices therefore have, in addition to the disadvantage that excessive forces can only be absorbed and/or dissipated with difficulty in structures with a weak cross-section or thin-walled constructions, in particular also the disadvantage that the clamping areas, which have tension anchors and/or fixed anchor areas, have excessive clamping forces , or can damage or destroy the entire longitudinal casing of the tube body. For this reason, in the known devices, forces are regularly transferred from the tubular body into its bearing structure, for example into the supports, abutments or anchor foundations in the ground, which in turn requires a correspondingly large dimensioning of the said bearing structure.
[0007] Zum anderen werden gegenwärtig oft durch Gewichtoptimierungsvorgaben ungünstige statische Spannenverhältnisse solcher Röhrenkörper herbeigeführt. Dies kann dazu führen, dass die Röhrenkörper mit den aktuellen Spannsystemen nur unzureichend gespannt werden können, was oftmals eine Veränderung ursprünglich vorgesehener Hauptkonstruktionsmerkmale (z.B. Formgeometrie, Bewehrungsverstärkungen, Querschnittsverstärkungen usw.) erforderlich macht. [0007] On the other hand, unfavorable static clamping conditions of such tubular bodies are currently often brought about by weight optimization specifications. This can result in the tube bodies being insufficiently tensioned with current clamping systems, which often requires a change to originally intended main design features (e.g. shape geometry, reinforcement reinforcements, cross-sectional reinforcements, etc.).
Aufgabe der Erfindung Task of the invention
[0008] Der Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen das es ermöglicht insbesondere dünnwandigen Röhrenkörpern mit einer hohen statischen Belastbarkeit auszustatten, ohne die Dicke der Wandung wesentlich erhöhen zu müssen und bevorzugt ganz ohne bauliche Zusatzmaßnahmen und Anbauten außerhalb der eigentlichen Wandung des Röhrenkörpers. The invention is therefore generally based on the object of demonstrating a method which makes it possible, in particular, to equip thin-walled tubular bodies with a high static load capacity, without reducing the thickness of the wall to have to increase significantly and preferably without any additional structural measures or additions outside the actual wall of the tube body.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einem ersten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines statisch ertüchtigten Röhrenkomplexes bestehend aus einem oder mehreren Röhrenkörper mit einer Wandung aus Beton, insbesondere für den modularen Bau einer Tunnelvorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a. Herstellung des oder der mehreren Röhrenkörper durch a.1 . Bereitstellen einer röhrenförmigen Verschalung, mit einem ersten und einem zweiten offenen äußeren Ende, für die Wandung eines herzustellenden Röhrenkörpers, wobei die Verschalung in einer hydraulischen Spannvorrichtung angeordnet ist, a.2. Anordnen eines ersten Spannrings am ersten offenen äußeren Ende und eines zweiten Spannrings am zweiten offenen äußeren Ende, wobei der erste und der zweite Spannring parallel einander gegenüberliegend und zentrisch um eine Längsachse Z des herzustellenden Röhrenkörpers angeordnet sind und wobei der erste und der zweite Spannring eine Vielzahl von gleichmäßig verteilt angeordneten Verankerungsmitteln aufweist, a.3. gleichmäßig verteiltes Anordnen einer Vielzahl von (parallel zur Längsachse Z) statisch belastbaren Hüllrohren mit darin eingelegten Spannmedien innerhalb der Verschalung der zu erstellenden Wandung parallel zur Längsachse Z zwischen dem ersten und dem zweiten Spannring, wobei die statisch belastbaren Hüllrohre durch Spannen (mit einer definierten Vorspannung) der Spannmedien an der Spannvorrichtung (gerade) ausgerichtet werden, a.4. Ausbetonieren (Ausfüllen und/oder Ausgiessen) des Volumens der Verschalung zwischen den Spannringen und außerhalb der Hüllrohre zur Herstellung der Wandung des Röhrenkörpers, und a.5. Schwindvorspannen der Wandung des Röhrenkörpers (10) der Vielzahl von Spannmedien (22) oder eines Teils davon zwischen dem ersten und zweiten Spannring (12a, 12b) des Röhrenkörpers (10) durch Befestigen der Spannmedien (22) unter einer ersten Spannung an den Verankerungsmitteln des ersten und des zweiten Spannrings (12a, 12b), Aushärtenlassen des Betons, und Entfernen der Verschalung, sowie b. statische Ertüchtigung des Röhrenkomplexes durch b.1. falls der Röhrenkomplex aus mehreren Röhrenkörpern bestehen soll, Aneinanderreihen einer Anzahl von Röhrenkörpern in Längsrichtung Z, wobei zwischen den jeweilig angrenzenden Spannringen von aneinandergereihten Röhrenkörpern vorzugsweise ein Dichtring vorgesehen ist, b.2. gleichzeitiges und gleichmäßiges (zusätzliches) Spannen der Vielzahl von Spannmedien zwischen dem ersten und zweiten Spannring des Röhrenkörpers oder zwischen den äußeren Spannringen der mehreren in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern, wobei das gleichzeitige und gleichmäßige Spannen der Vielzahl von Spannmedien durch die hydraulische Spannvorrichtung mit der Vielzahl an mit den jeweiligen Spannmedien verbundenen parallel arbeitenden Hydraulikpressen bis zu einer zweiten Spannung erfolgt, und b.3. Befestigen der Spannmedien an dem zweiten Spannring oder einem zweiten äußeren Spannring unter der zweiten Spannung, wobei die zur ersten Spannung ausgeübte Kraft bevorzugt 2 bis 40 %, z.B. 10 bis 20 %, der zweiten Spannung beträgt. According to the invention, this object is achieved in a first aspect by a method for producing a statically strengthened tube complex consisting of one or more tube bodies with a wall made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, the method comprising the following steps: a. Production of the one or more tubular bodies by a.1. Providing a tubular formwork, with a first and a second open outer end, for the wall of a tubular body to be manufactured, the formwork being arranged in a hydraulic clamping device, a.2. Arranging a first clamping ring at the first open outer end and a second clamping ring at the second open outer end, the first and second clamping rings being arranged in parallel, opposite one another and centrally about a longitudinal axis Z of the tubular body to be produced, and wherein the first and second clamping rings have a plurality of anchoring means arranged evenly distributed, a.3. evenly distributed arrangement of a large number of (parallel to the longitudinal axis Z) statically loadable cladding tubes with clamping media inserted therein within the formwork of the wall to be created parallel to the longitudinal axis Z between the first and the second clamping ring, the statically loadable cladding tubes being tensioned (with a defined pre-tension ) of the clamping media must be aligned (straight) on the clamping device, a.4. Concreting (filling and/or pouring) the volume of the formwork between the clamping rings and outside the cladding tubes to produce the wall of the tube body, and a.5. Shrinkage prestressing the wall of the tubular body (10) of the plurality of clamping media (22) or a part thereof between the first and second clamping rings (12a, 12b) of the tubular body (10) by fastening the Clamping media (22) under a first tension on the anchoring means of the first and second clamping rings (12a, 12b), allowing the concrete to harden, and removing the formwork, and b. Static strengthening of the tube complex through b.1. If the tube complex is to consist of several tube bodies, line up a number of tube bodies in the longitudinal direction Z, with a sealing ring preferably being provided between the respective adjacent clamping rings of lined-up tube bodies, b.2. simultaneous and uniform (additional) tensioning of the plurality of tensioning media between the first and second tensioning rings of the tubular body or between the outer tensioning rings of the plurality of tubular bodies lined up in the longitudinal direction, the simultaneous and uniform tensioning of the plurality of tensioning media by the hydraulic tensioning device with the plurality of hydraulic presses connected in parallel to the respective clamping media until a second tension is achieved, and b.3. Fastening the clamping media to the second clamping ring or a second outer clamping ring under the second tension, the force exerted for the first tension preferably being 2 to 40%, for example 10 to 20%, of the second tension.
[0010] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Röhrenkomplex bestehend aus einem oder mehreren Röhrenkörper mit einer Wandung aus Beton, insbesondere für den modularen Bau einer Tunnelvorrichtung, wie beispielsweise Hy- perloop-Systeme oder Microtunnel ing-Systeme, welcher bevorzugt mit einem Verfahren nach dem ersten Aspekt hergestellt wurde. A second aspect of the invention relates to a tube complex consisting of one or more tube bodies with a wall made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, such as hyperloop systems or microtunneling systems, which preferably uses a method according to the first aspect was made.
[0011 ] Insbesondere handelt es sich um ein Röhrenkomplex der eine Längsachse aufweist und folgendes umfasst: ein Röhrenkörper oder einer Anzahl an der Längsachse nach aneinandergereihter Röhrenkörper mit einer Wandung aus Beton, wobei der oder jeder Röhrenkörper einen an einem ersten äußeren Ende des Röhrenkörpers angeordneten ersten Spannring und einen an einem zweiten dem ersten Ende gegenüberliegenden äußeren Ende des Röhrenkörpers angeordneten zweiten Spannring aufweist, wobei der erste Spannring und der zweite Spannring jeweils zentrisch um die Längsachse des Röhrenköpers angeordnet sind und wobei der erste und der zweite Spannring (12a, 12b) eine Vielzahl von gleichmäßig verteilt angeordneten Verankerungsmitteln aufweist, eine Vielzahl von statisch belastbaren Hüllrohren mit darin eingelegten Spannmedien innerhalb der Wandung des oder jedes Röhrenkörpers parallel zu dessen Längsachse Z, wobei die Spannmedien in der Vielzahl von Hüllrohren des einen Röhrenkörpers oder einer Anzahl von in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern zwischen dem ersten und zweiten Spannring des Röhrenkörpers oder zwischen den äußeren Spannringen der mehreren in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern unter einer statisch ertüchtigenden Spannung gleichmäßig gespannt befestigt sind. [0011] In particular, it is a tube complex which has a longitudinal axis and comprises the following: a tube body or a number of tube bodies lined up along the longitudinal axis with a wall made of concrete, the or each tube body having a first one arranged at a first outer end of the tube body Clamping ring and a second outer end of the tube body located opposite the first end second clamping ring, wherein the first clamping ring and the second clamping ring are each arranged centrally around the longitudinal axis of the tube body and wherein the first and second clamping rings (12a, 12b) have a plurality of evenly distributed anchoring means, a plurality of statically resilient cladding tubes clamping media inserted therein within the wall of the or each tubular body parallel to its longitudinal axis Z, the clamping media in the plurality of cladding tubes of one tubular body or a number of tubular bodies lined up in the longitudinal direction between the first and second clamping rings of the tubular body or between the outer clamping rings of the several tube bodies lined up in the longitudinal direction are evenly tensioned under a statically strengthening tension.
[0012] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Tunnelvorrichtung umfassend mehrere in Längsrichtung aneinandergefügte mit dem hier vorgestellten Verfahren hergestellte Röhrenkomplexe und/oder mehrere in Längsrichtung aneinandergefügte erfindungsgemäße Röhrenkomplexe, bevorzugt für Hyperloop-Systeme oder Microtunneling-Systeme. A third aspect of the invention relates to a tunnel device comprising a plurality of tube complexes joined together in the longitudinal direction and produced using the method presented here and/or a plurality of tube complexes according to the invention joined together in the longitudinal direction, preferably for hyperloop systems or microtunneling systems.
[0013] Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung von mittels dem hier vorgestellten Verfahren hergestellten Röhrenkomplexen und/oder mehreren in Längsrichtung aneinandergefügten erfindungsgemäßen Röhrenkomplexen zum Bau einer Tunnelvorrichtung, bevorzugt für Hyperloop-Systeme oder Microtunneling-Systeme. A fourth aspect of the invention relates to the use of tube complexes produced by the method presented here and/or several tube complexes according to the invention joined together in the longitudinal direction to build a tunnel device, preferably for hyperloop systems or microtunneling systems.
[0014] Der Erfinder hat erkannt, dass auch dünnwandige Röhren zuverlässig durch Spannmedien statisch sicher ertüchtigt werden können, und zwar ohne zusätzliche Anbauten oder Ausbauten an der Wandung der Röhrenkörper, durch Verwendung einer neuartigen Hüllrohr-Spanngliedvorrichtung, auch "Hybrid-Tension System" (HTS) genannt, das aus zwei Spannringen, mehreren dazwischen angeordneten statisch belastbaren Hüllrohren und Spannmedien besteht, wobei die Spannringe im Wesentlichen die gesamten Stirnflächen der Wandung des Röhrenkörpers abdecken. Dabei können die Spannringe bei kürzeren Röhrenkörpern, z.B. bis ca. 2,5 m, direkt an den Hüllrohrenden anliegen oder sich daran abstützen, oder aber in einem konstruktiven Abstand der das Schwindverhalten beim Aushärten des Betons ausgleichen kann, wobei dieser konstruktiver Abstand durch das Schwinden des Betons während des Aushärtens und durch die erfindungsgemäß angelegte Schwindvorspannung im Wesentlichen verschwindet. Die Größe dieses Abstands lässt sich einfach je nach Schwindverhalten des gewählten Betons und der Röhrenkörperlänge bestimmen. [0014] The inventor has recognized that even thin-walled tubes can be reliably strengthened in a statically safe manner using tensioning media, without additional additions or extensions to the wall of the tube body, by using a new type of cladding tube tendon device, also known as a “hybrid tension system” ( HTS), which consists of two clamping rings, several statically resilient cladding tubes and clamping media arranged between them, the clamping rings essentially covering the entire end faces of the wall of the tube body. In the case of shorter tube bodies, for example up to approx. 2.5 m, the clamping rings can rest directly on the ends of the cladding tube or be supported on them, or but at a constructive distance that can compensate for the shrinkage behavior when the concrete hardens, this constructive distance essentially disappearing due to the shrinkage of the concrete during hardening and due to the shrinkage prestress applied according to the invention. The size of this distance can be easily determined depending on the shrinkage behavior of the selected concrete and the length of the pipe body.
[0015] Erfindungsgemäß sind die Hüllrohre selbst im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen statisch belastbar, sodass sie einen Teil der durch das Spannen der Spannmedien aufgebauten Spannkräfte aufnehmen können. Da die Hüllrohre der hier vorgestellten Hüllrohr-Spanngliedvomchtung innerhalb selbst dünner Wandungen Platz finden und die Spannkräfte durch die Spannringe nicht nur auf die gesamte Stirnfläche verteilt wird, sondern ein wesentlicher Teil eben auch durch die statisch belastbaren Hüllrohre aufgefangen wird, ist es außerdem möglich größere (d.h. statisch ertüchtigende) Spannkräfte aufzulegen und somit eine höhere statische Belastbarkeit des so statisch ertüchtigten Röhrenkomplexes zu erreichen. Dadurch werden gleichzeitig die Probleme der bisher oft ungenügend stabilen Verankerung des Spannsystems in dünnwandigen Röhren gelöst. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen sind die Hüllrohre demnach nicht nur Trenn- oder Verschalungselement, sondern auch ein wesentliches statisches Element im Systemverbund. According to the invention, in contrast to conventional systems, the cladding tubes themselves can be statically loaded, so that they can absorb part of the tensioning forces built up by tensioning the tensioning media. Since the cladding tubes of the cladding tube tendon device presented here can be accommodated within even thin walls and the tensioning forces are not only distributed over the entire end face by the clamping rings, but a significant part is also absorbed by the statically resilient cladding tubes, it is also possible to have larger ( i.e. to apply statically strengthening clamping forces and thus achieve a higher static load capacity of the statically strengthened tube complex. At the same time, this solves the problems of previously often insufficiently stable anchoring of the clamping system in thin-walled tubes. In contrast to conventional systems, the cladding pipes are not only a separating or formwork element, but also an essential static element in the system network.
[0016] Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung statisch ertüchtigter dünnwandiger Röhren oder Röhrenkomplexe aus aneinandergefügten einzeln ertüchtigten Röhrenkörpern oder aus zusammen ertüchtigten aneinandergereihten Röhrenkörpern. The invention thus enables the production of statically strengthened thin-walled tubes or tube complexes from individually strengthened tube bodies joined together or from tube bodies lined up together and strengthened.
[0017] Damit die hohen Spannkräfte zur statischen Ertüchtigung optimal auf den Röhrenkörper oder den Röhrenkomplex aufgelegt werden können, ist es wichtig, dass das Spannen der Spannmedien gleichzeitig und gleichmäßig erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, dass nach der Verankerung der Spannmedien durch die Verankerungsmittel (die dann als Festanker fungieren) am ersten Spannring, das Spannen der Spannmedien mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung durchgeführt wird, dessen Hydraulikpressen parallel mit Druck versorgt werden und die Kräfte sich dadurch gleichmäßig an allen Spannmedien verteilt. Wenn die gewünschte oder vordefinierte Spannung erreicht ist, werden die Spannmedien in an sich bekannter Weise an den als Spannanker dienenden Verankerungsmittel am zweiten Spannring befestigt. [0017] So that the high clamping forces for static strengthening can be optimally applied to the tube body or the tube complex, it is important that the clamping media are clamped simultaneously and evenly. This is achieved in that after the tensioning media have been anchored to the first tensioning ring by the anchoring means (which then act as fixed anchors), the tensioning media is tensioned using a hydraulic tensioning device, the hydraulic presses of which are supplied with pressure in parallel and the forces are thereby distributed evenly distributed to all clamping media. When the desired or predefined tension is achieved, the clamping media become more familiar Way attached to the anchoring means serving as a tension anchor on the second tension ring.
[0018] Für die Verankerungsmittel in den Spannringen können an sich bekannte Vorrichtungen Verwendung finden, wobei wenigstens der zweite als Spannanker dienende Spannring Durchführungen für die Spannmedien während des Spannvorgangs umfasst. Obwohl die Spannmedien an dem als Festanker dienenden ersten Spannring auch an der innenliegenden Seite befestigt werden könnten, ist auch hier bevorzugt eine Durchführung für das Spannmedium vorgesehen. Als Variante ist auch die Möglichkeit des Umbaus des Festankers auf einen Spannanker vorgesehen, je nachdem auf welcher Seite das Spannen sinnvoll ist oder gewünscht wird. Devices known per se can be used for the anchoring means in the clamping rings, with at least the second clamping ring serving as a clamping anchor comprising bushings for the clamping media during the clamping process. Although the clamping media could also be attached to the inner side of the first clamping ring serving as a fixed anchor, a feedthrough for the clamping medium is also preferably provided here. As a variant, the possibility of converting the fixed anchor to a tension anchor is also provided, depending on which side tensioning makes sense or is desired.
[0019] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich die statisch belastbaren Hüllrohre exakt gerade und parallel zur Längsachse des Röhrenkörpers innerhalb der Wandung auszurichten. So wird es erst ermöglicht sehr große statisch ertüchtigende Spannkräfte anzulegen, wobei diese optimal auch teilweise durch die statisch belastbaren Hüllrohre aufgenommen werden können. Diese genau gerade Ausrichtung der statisch belastbaren Hüllrohre wird durch das Spannen der Spannmedien an der Spannvorrichtung in Schritt a.3, ermöglicht, wobei die statisch belastbaren Hüllrohre durch eben diese gespannten Spannmedien nicht nur sehr gerade gehalten, sondern außerdem exakt angeordnet werden können. Ein weiterer Vorteil ist deshalb, dass in den erfindungsgemäß hergestellten Röhrenkomplexen keine bzw. eine nur sehr geringe räumliche Umlenkung der Spannmedien und der statisch belastbaren Hüllrohren vorliegt, was wiederum eine optimale Verspannung und Kräfteverteilung erlaubt und folglich eine hohe statische Ertüchtigung der Röhrenkomplexe erst möglich macht. With the method according to the invention it is possible to align the statically loadable cladding tubes exactly straight and parallel to the longitudinal axis of the tube body within the wall. This makes it possible to apply very large statically strengthening clamping forces, whereby these can also be optimally partially absorbed by the statically resilient cladding tubes. This precisely straight alignment of the statically loadable cladding tubes is made possible by tensioning the clamping media on the clamping device in step a.3, whereby the statically loadable cladding tubes are not only kept very straight by these tensioned clamping media, but can also be arranged precisely. A further advantage is that in the tube complexes produced according to the invention there is no or only a very small spatial deflection of the clamping media and the statically loadable cladding tubes, which in turn allows optimal bracing and distribution of forces and consequently makes a high level of static strengthening of the tube complexes possible.
[0020] Zusätzlich ist das hier angegebene Verfahren speziell geeignet für die industrielle Massenproduktion bzw. Hallenfertigung, was unbeständige Umwelteinflüsse größtenteils ausschließt und dadurch eine gleichbleibend höhere Qualität der Röhrenkomplexe ermöglicht. Nichtdestotrotz kann das Verfahren auch komplett o- der teilweise vor Ort an der Baustelle durchgeführt werden. Da die Röhrenkomplexe durch Aneinanderreihen mehrerer Röhrenkörpern teils beträchtliche Längen aufweisen können, deren Transport wegen der Maße oder des Gewichts schwierig wäre, ist hier auch ausdrücklich vorgesehen z.B. die Schritte a. zur Herstellung des oder der mehreren Röhrenkörper in Hallenfertigung und die Schritte b. zur statischen Ertüchtigung des Röhrenkomplexes vor Ort zu erledigen. In addition, the method specified here is particularly suitable for industrial mass production or hall production, which largely excludes unstable environmental influences and thereby enables a consistently higher quality of the tube complexes. Nevertheless, the process can also be carried out completely or partially on site at the construction site. Since the tube complexes can sometimes have considerable lengths due to the arrangement of several tube bodies, the transport of which would be difficult due to the dimensions or weight, steps a are also expressly provided for here, for example. for the production of the or the several tube bodies in hall production and steps b. to be carried out on site for the static upgrade of the tube complex.
[0021 ] Die Wandung des oder der Röhrenkörper kann aus herkömmlichem Beton, Hybridbeton, Polymerbeton, Faserbeton, usw. sein. Ein „dünnwandiger“ Röhrenkörper beschreibt in diesem Kontext einen Röhrenkörper dessen Wandungsdicke oder -stärke im Vergleich zum Außendurchmesser oder -radius relativ gering ist, z. B. beträgt die Stärke der Wandung nur zwischen ca. 0, 1 - und ca. 0,2-mal dessen Außenradius bei Röhren mit einem Außendurchmesser von 1 ,5 bis 8 m. In der Praxis beträgt die Stärke der Wandung oft zwischen ca. 8 und ca. 40 cm, bevorzugt zwischen ca. 15 und ca. 30 cm. The wall of the tubular body or bodies can be made of conventional concrete, hybrid concrete, polymer concrete, fiber concrete, etc. In this context, a “thin-walled” tubular body describes a tubular body whose wall thickness or strength is relatively small compared to the outer diameter or radius, e.g. B. the thickness of the wall is only between approx. 0.1 and approx. 0.2 times its outer radius for tubes with an outer diameter of 1.5 to 8 m. In practice, the thickness of the wall is often between approx. 8 and approx. 40 cm, preferably between approx. 15 and approx. 30 cm.
[0022] Als Spannmedien können alle bekannten Systeme verwendet werden, Bevorzugt sind die Spannmedien als Litze, Draht, Kabel, Litzenspannkabel, gestauchte Einzeldrahtanordnung, Stangenstruktur, Bündeldrahtanordnung, Carbonstab, Monolitze, usw. oder Kombinationen davon ausgebildet. Besonders bevorzugt sind Spanndrahtlitzenseile, z.B. 7-drahtige Spanndrahtlitzenseile mit 140 mm2 oder 150 mm2 Querschnitt (bevorzugte Stahlsorten z.B. Y1860 oder Y1770). Der Außendurchmesser der Spannmedien ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der Hüllrohre um Raum für das (Füll-)Medium zu lassen. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist allerdings vorgesehen sogenannte Abstandhalter zwischen Spannmedium und Hüllrohr einzubringen, wodurch eine noch genauere zent- riete und gerade Anordnung der Hüllrohre innerhalb der Wandung vereinfacht wird. Diese Abstandhalter können z.B. abgerundeter Quarzsand sein oder aber andere ähnlich geformte Materialien sein, wobei diese Materialien bevorzugt statisch belastbar sind. Da diese Abstandhalter getrennt verteilte Körper zwischen Spannmedium und Hüllrohr sind, wird das ggf. nachträgliche Befüllen mit einem Füllmedium nicht wesentlich beeinträchtigt. All known systems can be used as tensioning media. The tensioning media are preferably designed as stranded wire, wire, cable, stranded tension cable, compressed individual wire arrangement, rod structure, bundled wire arrangement, carbon rod, monostrand, etc. or combinations thereof. Particularly preferred are tension wire stranded ropes, for example 7-wire tension wire stranded ropes with a 140 mm 2 or 150 mm 2 cross-section (preferred steel types, for example Y1860 or Y1770). The outer diameter of the clamping media is smaller than the inner diameter of the cladding tubes in order to leave room for the (filling) medium. In a special embodiment of the invention, however, it is intended to introduce so-called spacers between the clamping medium and the cladding tube, which simplifies an even more precisely centered and straight arrangement of the cladding tubes within the wall. These spacers can, for example, be rounded quartz sand or other similarly shaped materials, these materials preferably being able to withstand static loads. Since these spacers are separately distributed bodies between the clamping medium and the cladding tube, any subsequent filling with a filling medium is not significantly affected.
[0023] Die statisch belastbaren Hüllrohre bestehen bevorzugt aus Stahl, Faserverstärktem Kunststoff, z.B. Glasfaser-verstärkten Kunststoff (GFK), Carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) oder Flachsfaser-verstärktem Kunststoff, wobei die Stärke der Hüllrohrwandung der gewünschten/vordefinierten statischen Belastung angepasst ist. In einem Röhrenkörper wird eine Vielzahl gleichmäßig verteilter Hüllrohre verwendet, wobei diese Vielzahl einerseits abhängig vom Durchmesser des Röhrenkörpers und andererseits von der gewünschten oder geforderten statischen Ertüchtigung ist. In der Praxis für Röhrenkörper mit einem Innendurchmesser von ca. 1 ,5 bis ca. 8 m ist die hier benannte Vielzahl an Hüllrohren eine Zahl zwischen 2 und 120, bevorzugt eine Zahl zwischen 4 und 36. Der Begriff „statisch belastbar“ bezogen auf die Hüllrohre bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Vielzahl an Hüllrohren je nach Material bevorzugt so bemessen sind, dass sie einen erheblichen Teil, z.B. zwischen 10 und 40 %, bevorzugter zwischen 15 und 30 % der gesamt eingebrachten Spannkräfte schützend selbst aufnehmen, bzw. weiterleiten können. The statically loadable cladding tubes are preferably made of steel, fiber-reinforced plastic, for example glass fiber-reinforced plastic (GRP), carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) or flax fiber-reinforced plastic, with the thickness of the cladding tube wall being adapted to the desired/predefined static load. A large number of evenly distributed cladding tubes are used in a tube body, this number depending on the one hand on the diameter of the tube body and on the other hand on the desired or required static strengthening is. In practice for tubular bodies with an inner diameter of approximately 1.5 to approximately 8 m, the number of cladding tubes mentioned here is a number between 2 and 120, preferably a number between 4 and 36. The term “statically resilient” refers to the In the context of the invention, cladding tubes mean that, depending on the material, the large number of cladding tubes are preferably dimensioned in such a way that they protectively absorb or pass on a significant part, for example between 10 and 40%, more preferably between 15 and 30%, of the total clamping forces introduced can.
[0024] In einer einfachen Variante (z.B. bei kurzen Röhrenkörpern von ca. 2,5 m - ca. 5,0 m oder bei zu vernachlässigendem Schwindverhalten des Betons) stützen sich die Spannringe, ggf. nach Schwinden des Betons unter Schwindvorspannung, stumpf gegen oder an das jeweilige Ende der Hüllrohre. In anderen Varianten kann das Ende der Hüllrohre aber derart ausgeformt sein, dass es form- bzw. kraftschlüssig in ein entsprechend geformtes Gegenstück an der Innenseite, d.h. an der dem (zu erstellenden) Röhrenkörper zugewandten Seite, passt. z.B. kann das Ende des Hüllrohrs stufenförmig oder konisch auslaufen, passend zu einem stufenförmigen oder konischen Sitz am Spannring. Dadurch kann das Anordnen der Hüllrohre zwischen den Spannringen in Schritt a.3, vereinfacht und deren genauere Positionierung zusätzlich erleichtert werden. Außerdem kann je nach Ausformung dadurch auch eine bessere und zuverlässigere Spannkraftübertragung durch eventuell geforderte Spaltzugbewehrung, aber auch zum Anbau von Ent- bzw. Belüftungskonstruktionen erhalten werden. Auch hier ist je nach Länge des Röhrenkörpers das Schwindverhalten des Betons beim Aushärten zu berücksichtigen und gegebenenfalls ein entsprechender konstruktiver Abstand zwischen Spann/Stützring und dem Hüllrohrende beim Einbau zu beachten. In a simple variant (e.g. with short tubular bodies of approx. 2.5 m - approx. 5.0 m or with negligible shrinkage behavior of the concrete), the clamping rings support each other bluntly, if necessary after the concrete has shrunk under shrinkage prestress or to the respective end of the cladding tubes. In other variants, however, the end of the cladding tubes can be shaped in such a way that it fits positively or non-positively into a correspondingly shaped counterpart on the inside, i.e. on the side facing the tube body (to be created). For example, the end of the cladding tube can be stepped or conical, matching a step-shaped or conical seat on the clamping ring. This makes it easier to arrange the cladding tubes between the clamping rings in step a.3 and makes their more precise positioning even easier. In addition, depending on the shape, a better and more reliable transmission of tension force can be achieved through any required split tension reinforcement, but also for the installation of ventilation structures. Here too, depending on the length of the tube body, the shrinkage behavior of the concrete during hardening must be taken into account and, if necessary, a corresponding structural distance between the clamping/support ring and the end of the cladding tube must be taken into account during installation.
[0025] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt den folgenden zusätzlichen Schritt (nach Schritt b.4. ): b.4. Einbringen eines (Füll-)Mediums in die Vielzahl an Hüllrohren, wobei das Medium eines der folgenden umfasst: ein Luft-Gemisch, ein Edel-Gas, ein Fett, eine Fettmischung, einen nicht-leitenden und/oder korrosionsschützenden Stoff, ein Harz, ein Suspensionsmedium, und/oder ein Form- und/oder Kraftschlussherstellendes Material. The method according to the invention preferably comprises the following additional step (after step b.4.): b.4. Introducing a (filling) medium into the plurality of cladding tubes, the medium comprising one of the following: an air mixture, a noble gas, a fat, a fat mixture, a non-conductive and / or anti-corrosion material, a resin, a suspension medium, and/or a material that produces a positive and/or frictional connection.
[0026] Anders ausgedrückt können die Spannmedien nach deren Verspannung ohne Verbund innerhalb der Hüllrohre verbleiben, also umhüllt von einem Material das nicht selbst zur Statik beiträgt und z.B. nur als Korrosionsschutz oder zur Isolierung in die Hüllrohre eingebracht wird, bzw. auf die Spannmedien aufgebracht wird, z.B. ein (Unterdruck-)Luft-Gemisch, ein Edel-Gas, ein Fett, eine Fettmischung, einen nicht-leitenden und/oder korrosionsschützenden Stoff. Alternativ können die Spannmedien nach deren Verspannung mit einem (nachträglichem) Verbund innerhalb der Hüllrohre versehen werden, wobei der Verbund im Allgemeinen durch ein flüssig eingebrachtes, aber aushärtendes Material erreicht wird, z.B. ein härtendes Harz, ein (Zement)-Suspensionsmedium oder ein sonstiges form- und/oder kraft- schluss-herstellendes Material. Die Varianten mit (nachträglichem) Verbund erhöhen prinzipbedingt zusätzlich die statische Belastbarkeit der Hüllrohr-Spannglied- vorrichtung (HTS) und somit des gesamten Röhrenkomplexes. Ein weiterer Vorteil der Variante mit Verbund ist, dass bei Beschädigung (z.B. Anbohren) eines Spannmediums kein Totalverlust der Spannkräfte erfolgt, da das Spannmedium im verpressten umbetteten Zustand z.B. mit Zementsuspension sich dann nur ca. auf einer Länge von etwa 1 m zusammen zieht, aber auf der nicht zerstörten Länge seine statische Funktion behält da es ja im Kraft- und Formschluss zum Hüllrohr und zum Beton eingebettet liegt. In other words, after they have been tensioned, the tensioning media can remain without a bond within the cladding tubes, i.e. they are enveloped by a material which does not itself contribute to the statics and is, for example, only introduced into the cladding tubes as corrosion protection or for insulation, or is applied to the clamping media, for example a (negative pressure) air mixture, a noble gas, a grease, a grease mixture, a non-conductive and/or anti-corrosive material. Alternatively, the tensioning media can be provided with a (subsequent) composite within the cladding tubes after they have been clamped, the composite generally being achieved by a liquid introduced but hardening material, for example a hardening resin, a (cement) suspension medium or another form - and/or friction-producing material. The variants with (subsequent) connection, due to their principle, also increase the static load capacity of the cladding tube tendon device (HTS) and thus of the entire tube complex. Another advantage of the variant with composite is that if a clamping medium is damaged (e.g. drilling), there is no total loss of clamping forces, since the clamping medium in the pressed, embedded state, e.g. with cement suspension, then only contracts over a length of about 1 m, but It retains its static function over the length that is not destroyed because it is embedded in the force and positive connection to the cladding pipe and the concrete.
[0027] Zum Einbringen des gewählten Mediums in die Hüllrohre ist an wenigstens einem der Spannringe (auf Höhe von jedem Hüllrohr) eine geeignete Vorrichtung zum Einbringen des Mediums (oder zum Ausbringen im Fall eines (Teil-)Vaku- ums) vorgesehen. Beim Einbringen von Gasen und bei gewünschtem (Teil-)Va- kuum muss diese Vorrichtung hermetisch verschließbar sein. Beim Einbringen von Feststoffen oder aushärtenden Flüssigkeiten sind die Anforderungen an die Abdichtung nach Einfüllen weniger aufwendig. In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn entsprechende ggf. verschließbare Entlüftungsöffnungen vorgesehen sind, z.B. am Ende der Spann/Stützringe oder an den Übergängen der konstruktiven Verjüngung von Spann/Stützringinnenseite zum statisch belastbaren Hüllrohr. [0027] To introduce the selected medium into the cladding tubes, a suitable device for introducing the medium (or for discharging it in the case of a (partial) vacuum) is provided on at least one of the clamping rings (at the level of each cladding tube). When introducing gases and with the desired (partial) vacuum, this device must be hermetically sealable. When introducing solids or hardening liquids, the sealing requirements after filling are less complex. In some cases it can be advantageous if appropriate, possibly closable, ventilation openings are provided, e.g. at the end of the clamping/supporting rings or at the transitions of the constructive taper from the inside of the clamping/supporting ring to the statically loadable cladding tube.
[0028] Die an den Stirnflächen/Enden der Röhrenkörper angebrachten Spannringe könne aus jedem Material bestehen das die zu erwartenden Belastungsanforderungen erfüllen kann, wie z.B. Stahl, Stahlbeton, Hybridbeton, ultrahochfesten Beton (UHPC, ultra-high performance concrete), stahlfaserverstärktem Beton (SFRC, steel fiber reinforced concrete), Komponentenharze, usw., oder Kombinationen davon, oder als Sandwichaufbau mit einer Kombination aus Stahl und Beton. [0029] In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das Verfahren weiterhin nach Schritt a.3, und vor Schritt a.4, den folgenden zusätzlichen Schritt: a.x. Anbringen von mehreren Verstärkungen innerhalb der Verschalung der zu erstellenden Wandung, welche (gleichmäßig) beabstandet zueinander und parallel zu dem ersten Spannring und dem zweiten Spannring angeordnet sind, wobei jede Verstärkung zentrisch um die Längsachse Z angeordnet ist, wobei die Verstärkungen bevorzugt an den Hüllrohren befestigt werden und/oder wobei die Verstärkungen bevorzugt Verstärkungsringlamellen aus Faserverstärktem Kunststoff, z.B. Carbonfaser-, Glasfaser oder Flachsfaser-verstärktem Kunststoff umfassen oder daraus bestehen. The clamping rings attached to the end faces/ends of the tube bodies can consist of any material that can meet the expected load requirements, such as steel, reinforced concrete, hybrid concrete, ultra-high-strength concrete (UHPC, ultra-high performance concrete), steel fiber-reinforced concrete (SFRC , steel fiber reinforced concrete), component resins, etc., or combinations thereof, or as a sandwich structure with a combination of steel and concrete. In advantageous embodiments, the method further comprises the following additional step after step a.3 and before step a.4: attaching several reinforcements within the formwork of the wall to be created, which are (evenly) spaced apart from one another and parallel to the first clamping ring and the second clamping ring are arranged, each reinforcement being arranged centrally around the longitudinal axis Z, the reinforcements preferably being attached to the cladding tubes and/or the reinforcements preferably being reinforcement ring lamellae made of fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber, glass fiber or flax fiber. include or consist of reinforced plastic.
[0030] Eine solche zusätzliche Verstärkung kann besonders bei nicht ganz aufliegenden Röhrenkomplexen von Interesse sein. Obwohl im Prinzip alle allgemein bekannten Verstärkungen vorgesehen werden können, hat es sich herausgestellt, dass Verstärkungsringlamellen aus Faser-verstärktem Kunststoff in den relativ dünnen Wandungen der Röhrenkörper nicht nur besonders geeignet sind und gute Verstärkungswerte ermöglichen, sondern auch sehr einfach einzubringen und zu befestigen sind. Außerdem wird damit ein 100 prozentiger Verbund zum Herstellungsmaterial erreicht, wenn es in den Röhrenkörper verbaut ist, so ist die Flächenwirkungsweise auf der Innenfläche der Lamelle und auf der Außenseite der Lamellenfläche optimal. Such additional reinforcement can be of particular interest in tube complexes that are not completely supported. Although in principle all generally known reinforcements can be provided, it has been found that reinforcing ring lamellae made of fiber-reinforced plastic are not only particularly suitable in the relatively thin walls of the tube bodies and enable good reinforcement values, but are also very easy to insert and attach. In addition, a 100 percent bond to the manufacturing material is achieved when it is installed in the tube body, so the surface effect on the inner surface of the slat and on the outside of the slat surface is optimal.
[0031 ] Da Beton, wie bereits oben erwähnt, beim Aushärten zum Schwinden neigt sieht das hier beschriebene Verfahren vor, dass das Aushärtenlassen des Betons in Schritt a.6, unter in Schritt a.5, angelegter Schwindvorspannung (erste Spannung) der Vielzahl von Spannmedien in der Vielzahl von Hüllrohren des Röhrenkörpers erfolgt. Dies wird dadurch erleichtert, dass die Hüllrohre selbst (an der geschwächten Wandungsdicke im Konstruktionskörper) statisch belastbar sind und so ein (Teil)vorspannen vor dem Aushärten sicherer ermöglichen kann als die konventionellen Spannmethoden. Im Prinzip erfolgt die Schwindvorspannung dabei ähnlich wie bei der statischen Ertüchtigung in Schritten b.2. bis b.3. beschrieben, nur dass die Schwindspannung (erste Spannung) nur einen Teil der statisch ertüchtigenden Spannung (zweite Spannung) darstellt, wie sie nach Aushärten des Betons zur statischen Ertüchtigung möglich ist. Als Größenordnung kann die Schwindvorspannung z.B. 0,5 bis 2 t pro Hüllrohr-Spannmedium-Komponente sein, wobei die möglichen Spannungen für die statische Ertüchtigung z.B. bei 10 1 bis 20 t je Spannmedium betragen kann. In der Praxis beträgt die Schwindvorspannung (erste Spannung) z.B. 2 bis 40 %, üblicherweise nur ca. 10 bis 20 % der maximalen Spannung (zweite Spannung) der Spannmedien zur statischen Ertüchtigung. Diese Werte werden in der Praxis je nach Anwendung und Bedarf vom Materialprüfer und Statiker festgelegt. Durch diese Schwindvorspannung wird die Microrissbildung im Röhrenkörper verringert oder gar vermieden. Nach einer solchen Schwindvorspannung und dem Erreichen der maximal vorgegebenen Betonfestigkeit für die Aufnahme der maximalen zu erreichenden Spannkräfte der Spannmedien, werden dann die vollen Spannkräfte zur statischen Ertüchtigung auf den Röhrenkörper aufgebracht. Hier wird, wie bereits oben erwähnt der konstruktive Abstand zwischen Spann/Stützring und Hüllrohrende bei größeren Längen dazu benötigt den Beton zusammen zu pressen und so die Längenverkürzung durch Schwindung beim Aushärten zu kompensieren. [0031] Since concrete, as already mentioned above, tends to shrink when hardening, the method described here provides that the concrete is allowed to harden in step a.6, under shrinkage prestress (first stress) of the plurality of Clamping media takes place in the large number of cladding tubes of the tube body. This is made easier by the fact that the cladding tubes themselves (due to the weakened wall thickness in the structural body) can bear static loads and can therefore enable (partial) prestressing before hardening more safely than conventional tensioning methods. In principle, the shrinkage prestressing is carried out in a similar way to static strengthening in steps b.2. to b.3. described, except that the shrinkage stress (first stress) only represents a part of the static strengthening stress (second stress), as is possible for static strengthening after the concrete has hardened. The magnitude can be: Shrinkage prestress can be, for example, 0.5 to 2 t per cladding tube clamping medium component, whereby the possible stresses for static strengthening can be, for example, 10 1 to 20 t per clamping medium. In practice, the shrinkage pre-tension (first tension) is, for example, 2 to 40%, usually only approx. 10 to 20%, of the maximum tension (second tension) of the clamping media for static strengthening. In practice, these values are determined by the material tester and structural engineer depending on the application and needs. This shrinkage prestress reduces or even prevents the formation of microcracks in the tube body. After such shrinkage prestressing and reaching the maximum specified concrete strength for absorbing the maximum clamping forces to be achieved by the clamping media, the full clamping forces are then applied to the tubular body for static strengthening. Here, as already mentioned above, the structural distance between the clamping/support ring and the end of the cladding pipe is required for larger lengths to press the concrete together and thus compensate for the shortening in length due to shrinkage during hardening.
[0032] Die „erste Spannung“ und „zweite Spannung“ können in jeweils einem Spannungsschritt oder in mehreren Spannungsschritten, den sogenannten Spannphasen, erfolgen. Wegen der geringeren Spannkräfte und der noch unvollständigen Aushärtung des Betons erfolgt die erste Spannung, die Schwindvorspannung, meistens nur in einem Schritt. Bei der zweiten Spannung, der statisch ertüchtigenden Spannung, kann es von Vorteil oder nötig sein, die Spannkräfte in zwei oder mehr, z.B. 3, 4 oder 5 Spannphasen aufzuteilen, beispielsweise bei längeren Röhrenkör- pern oder Röhrenkomplexen. Dabei ist es wichtig, dass das Spannen während jeder Spannphase gleichzeitig und gleichmäßig an der Vielzahl von Spannmedien erfolgt. Die zwischen den Spannphasen gelegenen Ruhephasen verbessern die Verteilung der während der vorhergehenden Spannphase angelegten Kräfte. The “first voltage” and “second voltage” can each take place in one voltage step or in several voltage steps, the so-called tension phases. Because of the lower tension forces and the incomplete hardening of the concrete, the first tension, the shrinkage prestress, usually only takes place in one step. For the second tension, the static strengthening tension, it may be advantageous or necessary to divide the clamping forces into two or more, for example 3, 4 or 5 clamping phases, for example in the case of longer tubular bodies or tube complexes. It is important that the clamping takes place simultaneously and evenly on the large number of clamping media during each clamping phase. The rest phases between the tension phases improve the distribution of the forces applied during the previous tension phase.
[0033] Bei der Herstellung von Röhrenkomplexen mit mehreren zusammen statisch ertüchtigten Röhrenkörpern dienen die äußeren Spannringe als Fest- bzw. Spannverankerungen, wohingegen die anderen nun innenliegenden (zwischen zwei benachbarten Röhrenkörpern liegende) Spannringe als Stützringe fungieren. Dabei können bzw. müssen diese Stützringe direkt in Kontakt stehen oder mittels eines zwischenliegenden Dichtrings oder mittels ausgearbeiteter Nut-Ausbildung oder von außen angebrachter Röhrenmantelfläche abgedichtet werden. Dies ist besonders vorteilhaft für Anwendungen wo die Dichtigkeit des Röhrenkomplexes von besonderer Bedeutung ist, z.B. um das Eindringen von Grundwasser zu verhindern oder von Luft in Tunnelvorrichtungen die mit beträchtlichem Unterdrück (z.B. bei nur ca. 100 Pa) oder gar im Vakuum betrieben werden, wie beispielsweise in Hyperloop-Tunnelanlagen. Die Dichtringe können aus jedem geeigneten Material bestehen, z.B. Silikondichtringe oder Sealingverfahren mit Kunststoff. Solche Dichtringe können natürlich auch beim Zusammenfügen von zwei nach der Erfindung hergestellten und separat statisch ertüchtigten Röhrenkomplexen verwendet werden. When producing tube complexes with several statically strengthened tube bodies, the outer clamping rings serve as fixed or tension anchors, whereas the other clamping rings, which are now on the inside (located between two adjacent tube bodies), function as support rings. These support rings can or must be in direct contact or sealed by means of an intermediate sealing ring or by means of an elaborate groove design or a tube jacket surface attached from the outside. This is particularly advantageous for applications where the tightness of the tube complex is of particular importance, e.g. to prevent the penetration of groundwater or air into tunnel devices that are operated with considerable negative pressure (e.g. at only approx. 100 Pa) or even in a vacuum, such as in Hyperloop tunnel systems. The sealing rings can be made of any suitable material, for example silicone sealing rings or sealing processes with plastic. Such sealing rings can of course also be used when joining two tube complexes manufactured according to the invention and separately statically strengthened.
[0034] Die Erfindung sieht außerdem vor, dass bei der statischen Ertüchtigung mehrerer Röhrenkörper, diese auch schon einzeln statisch (teil-)ertüchtigt werden können und dann zusätzlich innerhalb eines Röhrenkomplexes mit einer Anzahl von in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern zusammen statisch zusätzlich ertüchtigt werden. Dies ist z.B. möglich indem bei der ersten einzelnen Ertüchtigung Spannmedien in einem Teil der Hüllrohre eingelegt und gespannt werden und dann in einem zweiten Schritt, nach Aneinanderreihen dieser Röhrenkörper, alle zusammen mit den in den anderen Hüllrohren eingelegten Spannmedien gespannt werden. Auch ist ausdrücklich vorgesehen die Röhrenkörper wechselseitig und überlappend zu verspannen, wobei so dass die Mittlere Röhre auch verstärkt wird. [0034] The invention also provides that when several tubular bodies are statically strengthened, they can also be statically (partially) strengthened individually and then additionally statically strengthened together within a tube complex with a number of tubular bodies arranged in a row in the longitudinal direction. This is possible, for example, by inserting and tensioning clamping media in part of the cladding tubes during the first individual upgrade and then tensioning them all together with the clamping media inserted in the other cladding tubes in a second step, after these tube bodies have been lined up next to one another. It is also expressly intended to brace the tube bodies alternately and overlapping, so that the middle tube is also reinforced.
[0035] Mit dem vom Erfinder hier vorgestellten vertikal und horizontal statisch belastbaren Röhrenkomplex und dessen Herstellungsverfahren werden u.a. folgende vorteilhaften Eigenschaften vereint: [0035] The vertically and horizontally statically resilient tube complex presented here by the inventor and its manufacturing process combine, among other things, the following advantageous properties:
- das Verfahren ermöglicht das hochgenaue Ausrichten und Fixieren der Spanngliedsysteme auch ohne Armierungsstruktur im Schalungskörper, - the process enables highly precise alignment and fixation of the tendon systems even without a reinforcement structure in the formwork body,
- ideales Formdesgin ohne konventionelle Spannanbauten und somit bessere Witterungsbeständigkeit und hohe militärische/terroristische Angriffs- bzw. Vandalismus-Sicherheit, - ideal shape design without conventional clamping attachments and therefore better weather resistance and high military/terrorist attack or vandalism security,
- gleichmäßige Verteilung der Spannkräfte in die Konstruktion (Spannring + hybrides Spannglied + gegebenenfalls statisch belastbare Lamellen in Kreisquerschnittsform (z.B. CFK oder GFK usw.), - uniform distribution of the clamping forces in the construction (tensioning ring + hybrid tendon +, if necessary, statically loadable slats in a circular cross-section shape (e.g. CFRP or GRP, etc.),
- volle Gesamtdurchmesser-Flächenwirkung der Spannkräfte, - weniger „Belastungs-Stress“ für den Röhrenkomplex, - full total diameter area effect of the clamping forces, - less “stress” for the tube complex,
- höhere Belastbarkeit bei gleicher Anzahl an Spannmedien, - higher load capacity with the same number of clamping media,
- Entlastung nach Abbindeprozess des Suspensionsmittel, des Spannmediums (Steckwirkung des statisch belastbare Hüllrohrs in Achsrichtung), - Relief after the setting process of the suspension medium and the clamping medium (plugging effect of the statically resilient cladding tube in the axial direction),
- Abkoppelung der Massen bzw. Medien (weniger kalte Korrosion, Korrosionsschutzkategorie C möglich), - Decoupling of the masses or media (less cold corrosion, corrosion protection category C possible),
- bessere Verwindungssteifigkeit und Ausdehnungssteifigkeit (Konstruktionstrennungsdichtung weniger belastet), - better torsional rigidity and expansion rigidity (construction separation seal less stressed),
- längere Beanspruchungsdauer der Konstruktion, - longer service life of the construction,
- gebaute innere „Korsettwirkung“ bzw. Verstärkung ermöglicht weniger Materialeinsatz bei größerer Konstruktionslänge, - built inner “corset effect” or reinforcement allows for less material use with a longer construction length,
- höhere Anpresskräfte im Microtunneling-Pressvortrieb möglich (längere Schubreichweiten möglich), sowie ebenfalls Zugmöglichkeit im Microtunneling, was insgesamt dünnwandigere, längere und leichtere Röhrenkomplexe bei höherer statischer Belastbarkeit erlaubt. - higher contact forces possible in microtunneling press advance (longer thrust ranges possible), as well as possible pulling in microtunneling, which allows for thinner-walled, longer and lighter tube complexes with higher static load capacity.
Kurze Beschreibung der Figuren Short description of the characters
[0036] Im Folgenden wird nun eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Diese zeigen: An embodiment of the invention will now be described below with reference to the accompanying figures. These show:
[0037] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Röhrenkomplexes, 1 shows a schematic representation of an embodiment of a tube complex,
[0038] Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematische Ausgestaltung des Röhrenkomplexes aus Fig.1 , 2 shows a top view of a schematic configuration of the tube complex from FIG. 1,
[0039] Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erste Ausgestaltung einer Hüllrohr- Spannmedium-Kombination entlang einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung,3 shows a cross section through a first embodiment of a cladding tube-clamping medium combination along a plane perpendicular to the longitudinal direction,
[0040] Fig. 4a einen Längsschnitt und Fig. 4b einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer Hüllrohr-Spannmedium-Kombination, 4a shows a longitudinal section and FIG. 4b shows a cross section through a further embodiment of a cladding tube-clamping medium combination,
[0041 ] Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Vorrichtung die zur Herstellung eines Röhrenkomplexes in einem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt werden kann, und [0042] Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Röhrenkomplexes aus drei Röhrenkörpern mit überlappender und wechselseitiger Verspannung. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a device that can be used to produce a tube complex in a method according to the invention, and 6 shows a schematic representation of an embodiment of a tube complex made up of three tube bodies with overlapping and mutual bracing.
[0043] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung möglicher Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren entnommen werden. Further details and advantages of the invention can be found in the following detailed description of possible embodiments of the invention using the accompanying figures.
Beschreibung mehrerer Ausgestaltungen der Erfindung Description of several embodiments of the invention
[0044] Die in Figur 1 , zur Illustration der Erfindung, gezeigte schematische Darstellung eines Röhrenkomplexes aus einem Röhrenkörper 10 zeigt eine Längsachse Z, um welche sich, an den Enden des Röhrenkörpers 10, ein erster Spannring 12a und ein zweiter Spannring 12b zentrisch anordnen. Der Röhrenkörper 10 ist als ein modulares Bauteil ausgelegt, welches zum Bau einer Tunnelvorrichtung verwendet werden kann entweder wie hier gezeigt einzeln ertüchtigt oder, alternativ, als zusammen ertüchtigte aneinander gereihte Röhrenkörper. Die Spannringe 12a, 12b definieren jeweils zugleich eine Stirnseite, beziehungsweise ein äußeres Ende 14a, 14b, des Röhrenkörpers 10 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse Z. Die beiden Spannringe 12a, 12b sind hierbei einander gegenüber liegend angeordnet. [0044] The schematic representation of a tube complex consisting of a tube body 10 shown in Figure 1, to illustrate the invention, shows a longitudinal axis Z, around which, at the ends of the tube body 10, a first clamping ring 12a and a second clamping ring 12b are arranged centrally. The tube body 10 is designed as a modular component which can be used to build a tunnel device either individually as shown here or, alternatively, as tube bodies lined up together. The clamping rings 12a, 12b each define an end face, or an outer end 14a, 14b, of the tube body 10 in a plane perpendicular to the longitudinal axis Z. The two clamping rings 12a, 12b are arranged opposite one another.
[0045] Weiter illustriert Fig. 1 eine Vielzahl von Hüllrohren 20 mit eingelegten und gespannten Spannmedien 22, wobei Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Stirnseite 14a/14b des in Fig. 1 gezeigten Röhrenkörpers 10 nach dessen Herstellung darstellt, in welchem insgesamt acht Hüllrohre innerhalb des Spannrings 12a/12b angeordnet sind, sichtbar hier durch acht Durchführungen 26 für die Spannmedien 22. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines einzelnen Hüllrohrs 20 nach Spannen des zentrisch angeordneten Spannmediums 22 entlang einer Ebene senkrecht einer Richtung parallel zur Längsachse Z. Die Längsachse A der Hüllrohre 20 verläuft in einer Richtung parallel zur Längsachse Z des Röhrenkörpers 10. 1 further illustrates a plurality of cladding tubes 20 with inserted and tensioned clamping media 22, with FIG. 2 showing a top view of an end face 14a/14b of the tubular body 10 shown in FIG are arranged within the clamping ring 12a/12b, visible here through eight bushings 26 for the clamping media 22. In this context, Fig. 3 shows a cross section through an embodiment of a single cladding tube 20 after clamping the centrally arranged clamping medium 22 along a plane perpendicular to a direction parallel to the longitudinal axis Z. The longitudinal axis A of the cladding tubes 20 runs in a direction parallel to the longitudinal axis Z of the tube body 10.
[0046] Das Spannmedium 22 innerhalb des Hüllrohrs 20 ist von einem Medium 24 umgeben, beziehungsweise in diesem eingebettet. Dabei handelt es sich entweder um eine Variante ohne Verbund nur zum Schutz der Spannmedien, z.B. ein inertes Gas, oder mit (nachträglichem) Verbund zur zusätzlichen statischen Verstärkung, z.B. durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wie Zementsuspension oder Harzen. The clamping medium 22 within the cladding tube 20 is surrounded by a medium 24 or embedded in it. This is either a variant without a bond just to protect the clamping media, e.g. an inert gas, or with a (subsequent) bond for additional static protection Reinforcement, for example by introducing a hardening material such as cement suspension or resins.
[0047] Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Hüllrohre 20 in die Wandung 15 des Röhrenkörpers 10 eingebettet, während an den äußeren Enden 14 des Röhrenkörpers 10 korrespondierende Durchgangsöffnungen 26 im Spannring 12a, 12b vorgesehen sind um die Spannmedien 22 mittels (nicht gezeigten) Verankerungsmitteln zu befestigen. Mit anderen Worten weist der Spannring 12a/12b eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 26 auf die der Vielzahl von Hüllrohren 20 im Allgemeinen entspricht. Verschiedene Verankerungsvarianten an den zwei Spannringen sind ebenfalls möglich. 1, the cladding tubes 20 are embedded in the wall 15 of the tube body 10, while at the outer ends 14 of the tube body 10 corresponding through openings 26 are provided in the clamping ring 12a, 12b around the clamping media 22 by means of (not shown). ) to be attached to anchoring devices. In other words, the clamping ring 12a/12b has a plurality of through openings 26 which generally correspond to the plurality of cladding tubes 20. Various anchoring variants on the two tension rings are also possible.
[0048] Wie weiter der Fig. 1 entnommen werden kann, weist der Röhrenkörper 10 drei (optionale) Verstärkungs(ring)lamellen 40 auf, die beabstandet zueinander und parallel zu dem ersten Spannring 12a und dem zweiten Spannring 12b innerhalb der Wandung 15 des Röhrenkörpers 10 angeordnet sind. Die Verstärkungsringlamellen 40 sind ebenfalls zentrisch um die Längsachse Z angeordnet. 1, the tube body 10 has three (optional) reinforcing (ring) lamellae 40, which are spaced apart from one another and parallel to the first clamping ring 12a and the second clamping ring 12b within the wall 15 of the tube body 10 are arranged. The reinforcing ring lamellae 40 are also arranged centrally around the longitudinal axis Z.
[0049] Figur 4a und 4b zeigen eine bevorzugte Ausgestaltung eines einzelnen Hüllrohrs 20 nach Spannen des zentrisch angeordneten Spannmediums 22 entlang einer Ebene senkrecht einer Richtung parallel zur Längsachse Z, wobei Figur 4a einen Längsschnitt und Figur 4b einen Querschnitt der gleichen Ausgestaltung darstellt. Um eine vereinfachte und genauere Zentrierung des Spannmediums 22 im Hüllrohr oder umgekehrt eine genauere und exakt gerade Anordnung des Hüllrohrs in der Wandung des Röhrenkörpers 10 nach Spannen des Spannmediums 22 zu ermöglichen, wurden hier im Zwischenraum zwischen Spannmedium 22 und Hüllrohr 20 Abstandshalter 23 eingebracht. Geeignete Abstandshalter 23 können zum Beispiel abgerundete Quarzkörner oder in Größe definierte Kugeln aus geeigneten statisch belastbaren Materialien sein. Vorteilhafterweise erlauben diese Abstandshalter 23 auch das Einbringen des Mediums 24, sei es ein Luft-Gemisch, ein Edel- Gas, ein Fett, ein Harz, eine Fettmischung, ein nicht-leitender und/oder korrosionsschützender Stoff, ein Suspensionsmedium, und/oder ein form- und/oder kraft- schluss-herstellendes Material. Optional kann ein sogenanntes Fixierungshilfsmittel zwischen Abstandhalter 23 und Spannmedien 22 verbaut werden. Damit ist es möglich die Abstandshalter 23 unverrückbar an den Spannmedien 22 zu positionieren. Dies ist dann von Interesse, wenn die Abstandhalter 23 eine geringe Verklemmwirkung, bzw. wenig Vorschubreibung auf den Spannmedien aufweisen. Dies kann das Einpressen insbesondere von Feststoff-Füllmedien (Suspensionen, Harze, usw.) erleichtern. Figures 4a and 4b show a preferred embodiment of an individual cladding tube 20 after tensioning of the centrally arranged tensioning medium 22 along a plane perpendicular to a direction parallel to the longitudinal axis Z, with Figure 4a representing a longitudinal section and Figure 4b a cross section of the same embodiment. In order to enable a simplified and more precise centering of the clamping medium 22 in the cladding tube or, conversely, a more precise and exactly straight arrangement of the cladding tube in the wall of the tube body 10 after clamping the clamping medium 22, spacers 23 were introduced here in the space between the clamping medium 22 and the cladding tube 20. Suitable spacers 23 can be, for example, rounded quartz grains or spheres of defined size made of suitable statically resilient materials. Advantageously, these spacers 23 also allow the introduction of the medium 24, be it an air mixture, a noble gas, a fat, a resin, a fat mixture, a non-conductive and/or anti-corrosion substance, a suspension medium, and/or a Material that creates positive and/or frictional connections. Optionally, a so-called fixing aid can be installed between the spacer 23 and the clamping media 22. This makes it possible to position the spacers 23 immovably on the clamping media 22. This is of interest when the spacers 23 have a small Have a jamming effect or little feed friction on the clamping media. This can make it easier to inject solid filling media (suspensions, resins, etc.) in particular.
[0050] Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Spannvorrichtung die zur Herstellung eines Röhrenkomplexes in einem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt werden kann. Andere oder anders gestaltete Vorrichtungen die das Durchführen des hier beschriebenen Verfahrens erlauben sind natürlich auch geeignet. Figure 5 shows a schematic representation of an embodiment of a clamping device that can be used to produce a tube complex in a method according to the invention. Other or differently designed devices that allow the method described here to be carried out are of course also suitable.
[0051 ] Bevorzugt wird das Verfahren in einer Ausführungsform einer Spannvorrichtung wie in Fig. 5 gezeigt durchgeführt. Der besondere Vorteil dieser Ausführung der Vorrichtung ist, dass alle Schritte des Verfahrens mittels dieser Vorrichtung ausgeführt werden können. Alternativ können die Schritte a. der Herstellung des oder der Röhrenkörper 10 in einer anderen Vorrichtung erfolgen als die Schritte b. der statischen Ertüchtigung des Röhrenkomplexes. The method is preferably carried out in an embodiment of a clamping device as shown in FIG. The particular advantage of this embodiment of the device is that all steps of the method can be carried out using this device. Alternatively, steps a. the production of the tubular body or bodies 10 takes place in a different device than steps b. the static strengthening of the tube complex.
[0052] Die Rückhaltekonstruktion der Spannvorrichtung ist im Wesentlichen ein Konstrukt aus statisch belastbaren Materialen welche den Abstand zwischen Spannring 12a, 12b und Fixierungspunkt extrem stabil aussteift und nach Bedarf Längenveränderungen in diesen Bereich zulässt mit konstruktiven Hilfsmittel um einerseits die genaue Ausrichtung der Spannringe 12a, 12b an der Verschalung zu ermöglichen und andererseits das gleichzeitige und gleichmäßige Spannen des o- der der Röhrenkörper zu ermöglichen. The retaining structure of the clamping device is essentially a construct made of statically resilient materials which stiffens the distance between the clamping ring 12a, 12b and the fixing point in an extremely stable manner and, if necessary, allows length changes in this area using constructive aids to, on the one hand, ensure the precise alignment of the clamping rings 12a, 12b on the formwork and, on the other hand, to enable the simultaneous and even tensioning of the tubular body or bodies.
[0053] Die Rückhaltekonstruktion umfasst z.B. zwei Bockkonstruktionen 102a, 102b, bevorzugt sogenannte A-Bockkonstruktionen aus Stahl die mittels Gegengewichten 101 und/oder Verankerungen 103 im Boden befestigt sind. Vorzugsweise ist auf einem Schalungs-Leergerüstkonstruktionswagen 120 ein Schalungs-Leergerüst 121 mit integrierter Zentrierungskonstruktion in axialer und paralleler Ausrichtung mit nachträglicher Fixierungsmöglichkeit für die Spann/Stützringe 12a, 12b vorgesehen, wobei das Schalungs-Leergerüst 121 auf dem Schalungs-Leergerüstkon- struktionswagen 120 den offenen Verschalungskörper 115 zur Herstellung des Röhrenkörpers 10 trägt an dessen offenen seitlichen Enden die Spannringe 12a, 12b, nach abschließender korrekt ausgerichteter Montage den offenen Verschalungskörper 115 seitlich verschließen. [0054] Diese korrekt ausgerichtete Montage der Spann/Stützringe (je nach Einbauposition und Funktionalität) 12a, 12b kann einerseits am als Festanker fungierenden Spannring 12a mittels hydraulischer Lang-Kolbenzylinderpressen 110 (ggf. mit zusätzlichen manuellen Feingewindeeinstellungen am Zylinder-Fußkorpus) die z.B. zur Hälfe ausgefahren sind und andererseits mittels im als Spannanker fungierenden Spannring 12b eingeschraubter Gewindestangen 111 mit beidseitigen verstellbaren Feingewinde-Gerüstfüßen und zur Hälfe ausgefahrenen Hohlkammerpressen 112 erfolgen. Die mehren Fixierungspunkte und Ausrichtpunkte zwischen den Spannringen 12a, 12b und den Bockkonstruktionen 102a, 102b erlauben die genaue Ausrichtung der Parallelität der beiden gegenüberliegenden Spannringflächen im Schalungs- bzw. Röhrenkörper zu gewährleisten. Die Spannringe 12a, 12b weisen geeignete Fixierungsmöglichkeiten für die Spannmedien 22, Entlüftungs- bzw. Einpressstellen, Befestigungsmöglichkeiten, Ausricht- bzw. Zentrierungsmöglichkeiten, usw. auf. The retaining structure comprises, for example, two trestle structures 102a, 102b, preferably so-called A-frame constructions made of steel, which are fastened to the ground by means of counterweights 101 and/or anchors 103. Preferably, an empty formwork scaffolding 121 with an integrated centering structure in axial and parallel alignment with subsequent fixing option for the clamping/support rings 12a, 12b is provided on an empty formwork scaffolding construction trolley 120, with the empty formwork scaffolding 121 on the empty formwork scaffolding construction trolley 120 Formwork body 115 for producing the tubular body 10 carries the clamping rings 12a, 12b at its open lateral ends, which laterally close the open formwork body 115 after final, correctly aligned assembly. [0054] This correctly aligned assembly of the clamping/supporting rings (depending on the installation position and functionality) 12a, 12b can, on the one hand, be carried out on the clamping ring 12a, which acts as a fixed anchor, using hydraulic long-piston cylinder presses 110 (possibly with additional manual fine thread adjustments on the cylinder base body), for example for Half are extended and, on the other hand, by means of threaded rods 111 screwed into the clamping ring 12b, which act as a tension anchor, with adjustable fine-thread scaffolding feet on both sides and hollow chamber presses 112 that are half-extended. The multiple fixation points and alignment points between the clamping rings 12a, 12b and the trestle structures 102a, 102b allow the precise alignment of the parallelism of the two opposing clamping ring surfaces in the formwork or tube body to be ensured. The clamping rings 12a, 12b have suitable fixing options for the clamping media 22, venting or press-in points, fastening options, alignment or centering options, etc.
[0055] Vor dem Ausbetonieren werden die Hüllrohre 20 mit den Spannmedien 22 zwischen die Spannringe 12a, 12b innerhalb der Verschalung 115 montiert. Durch Spannen der Spannmedien in der Spannvorrichtung richten sich die Hüllrohre in maschinentechnischen Toleranzbereich exakt axial gerade und koaxial aus, wobei deren Enden entweder stumpf an den Spannringen 12a, 12b oder formschlüssig z.B. in entsprechend geformte Sitze am Spannring 12a, 12b anliegen oder beab- standet angeordnet sind. Dabei werden die Spannringe 12a, 12b mittels der hydraulischen Lang-Kolbenzylinderpressen 110 (ggf. mittels der zusätzlichen manuellen Feingewindeeinstellungen am Zylinder-Fußkorpus) und der eingeschraubten Gewindestangen 111 mit Gerüstrohr ummantelt in voller Länge mit beidseitigen verstellbaren Feingewinde-Gerüstfüßen parallelen Abstandsausrichtung der Spannringe zueinander ausgerichtet. Before filling with concrete, the cladding tubes 20 with the clamping media 22 are mounted between the clamping rings 12a, 12b within the formwork 115. By clamping the clamping media in the clamping device, the cladding tubes align themselves exactly axially straight and coaxially within the machine-technical tolerance range, with their ends either resting bluntly on the clamping rings 12a, 12b or in a form-fitting manner, for example in correspondingly shaped seats on the clamping ring 12a, 12b, or arranged at a distance are. The clamping rings 12a, 12b are aligned with each other using the hydraulic long-piston cylinder presses 110 (if necessary using the additional manual fine thread adjustments on the cylinder foot body) and the screwed-in threaded rods 111 with a scaffolding tube covered in full length with adjustable fine-thread scaffolding feet on both sides .
[0056] Optional können Verstärkungen, z.B. Verstärkungslamellen 40, an geeigneten Stellen in dem Verschalungskörper 115 eingebracht und ggf. an den Hüllrohren 20 befestigt werden. Reinforcements, for example reinforcing slats 40, can optionally be introduced into the formwork body 115 at suitable locations and, if necessary, attached to the cladding tubes 20.
[0057] Mittels der Hüllrohr-Spanngliedvorrichtung (HTS), d.h. der hier beschriebenen Kombination statisch belastbarer Hüllrohre 20, Spannmedien 22 und Spannringen 12a, 12b einerseits und durch am Spannring 12a als Festankerseite durch Verriegelungsmaterial 114 und durch (veränderbaren) Fixierungen 116 hinter den gehaltenen längenveränderbaren Hydraulikpressen 106 (z.B. Monolitzenpressen) am Spannring 12b andererseits, können die Hüllrohr-Spannglieder mit einem „parallelen Sektor-Spannverfahren mit Spannkraftausgleichprinzip“, d.h. mittels parallel verbunden Hydraulikpressen gleichzeitig und gleichmäßig mit einer Teilvorspannung bzw. Schwindvorspannung gespannt werden, bzw. als Vorspannung zum Ausrichten der Hüllrohre über die mit den Hüllrohren 20 eingebauten Spannmedien 22. Dies könnte zum Beispiel 0,5 - 0,8 Tonnen sein auf jeder der Hüllrohr-Spann- medium-Komponente. By means of the cladding tube tendon device (HTS), ie the combination described here of statically loadable cladding tubes 20, tensioning media 22 and tensioning rings 12a, 12b on the one hand and through on the tensioning ring 12a as a fixed anchor side through locking material 114 and through (changeable) fixings 116 behind the On the other hand, length-adjustable hydraulic presses 106 (e.g. monostrand presses) held on the clamping ring 12b can be used to tension the cladding tube tendons using a “parallel sector clamping method with clamping force compensation principle”, ie by means of hydraulic presses connected in parallel, simultaneously and evenly with a partial preload or shrinkage preload, or as preload for aligning the cladding tubes over the clamping media 22 installed with the cladding tubes 20. This could be, for example, 0.5 - 0.8 tons on each of the cladding tube clamping medium components.
[0058] In der hier beschriebenen Vorrichtung werden die parallel betriebenen Hohlkammerpressen 112, hydraulischen Lang-Kolbenzylinderpressen 110 und Pressen 106 durch geeignete und separate Hydraulikpumpen 105 gesteuert. In the device described here, the parallel-operated hollow chamber presses 112, hydraulic long-piston cylinder presses 110 and presses 106 are controlled by suitable and separate hydraulic pumps 105.
[0059] Der Röhrenkörper 10 kann dann durch Ausbetonieren des Verschalungskörpers 115 erstellt werden und der Beton wird aushärten gelassen, ggf. nach Anlegen der angegebenen Spannphasen zur Schwindvorspannung. The tubular body 10 can then be created by filling the formwork body 115 with concrete and the concrete is allowed to harden, if necessary after applying the specified tensioning phases for shrinkage prestressing.
[0060] Die eigentliche statische Ertüchtigung wird dann durch weiteres gleichzeitiges und gleichmäßiges Spannen bzw. Längenverkürzungen des Spannmediums wie oben für die Vorspannung beschrieben durchgeführt, bis die gewünschte Spannung und folglich die gewünschte statische Ertüchtigung des Röhrenkomplexes erreicht ist. The actual static strengthening is then carried out by further simultaneous and uniform tensioning or shortening of the length of the tensioning medium as described above for the pretensioning until the desired tension and consequently the desired static strengthening of the tube complex is achieved.
[0061 ] Ist ein Verbund der Hüllrohr-Spannglieder erwünscht oder erfordert, werden die Hüllrohre 20 anschließend durch Einpressen einer Zementsuspension oder von Harzen gefüllt. Alternativ, wird das gewählte Medium in die Hüllrohre 20 eingebracht und die Einbringöffnungen an den Spannringen 12a, 12b ggf. mechanisch (z.B. mittels Schieberverschluss) geschlossen. If a composite of the cladding tube tendons is desired or required, the cladding tubes 20 are then filled by pressing in a cement suspension or resins. Alternatively, the selected medium is introduced into the cladding tubes 20 and the introduction openings on the clamping rings 12a, 12b are closed mechanically (e.g. by means of a slide lock), if necessary.
[0062] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Röhrenkomplexes bestehend aus drei Röhrenkörpern I, II und III - 2101 , 2102 und 2103 - mit überlappender und wechselseitiger Verspannung. Diese Variante der Verspannung zu einem Röhrenkomplex ist besonders für größere Längen geeignet, z.B. 70-75 m, geeignet. 6 shows a schematic representation of an embodiment of a tube complex consisting of three tube bodies I, II and III - 2101, 2102 and 2103 - with overlapping and mutual bracing. This variant of bracing into a tube complex is particularly suitable for longer lengths, e.g. 70-75 m.
[0063] Schritt 1 - Es wird erst der Röhrenkörper I 2101 gebaut mit den Spannringen I und II 2121 , 2122 die jeweils endgültige Befestigungen 2261 und temporäre Befestigungen 2262 aufweisen. [0064] Schritt 2 - Wenn der Röhrenkörper I 2101 fertig betoniert ist, wird erst die Schwindvorspannung und nach Erreichen der Transportfestigkeit max. 50 % der eigentlichen Voll-Spannkraft in Spannrichtung 1 S1 angelegt und durch die jeweiligen endgültigen 2261 und temporären 2232 Befestigungen fixiert. Danach wir der fertige Röhrenkörper I 2101 oder dessen Schalung versetzt auf die Position des Röhrenkörpers II 2102. Step 1 - First the tube body I 2101 is built with the clamping rings I and II 2121, 2122, each of which has final fastenings 2261 and temporary fastenings 2262. Step 2 - When the tubular body I 2101 is completely concreted, only the shrinkage prestress and, after reaching the transport strength, a maximum of 50% of the actual full tension force is applied in the tensioning direction 1 S1 and fixed by the respective final 2261 and temporary 2232 fastenings. The finished tubular body I 2101 or its formwork is then moved to the position of the tubular body II 2102.
[0065] Schritt 3 - Wenn die Schalung und der Röhrenkörper I gesichert und genau positioniert sind, werden die in die Fertigungsrichtung gespannten Spannmedien an der temporären Befestigung 2262 gelöst und in die Hüllrohre des folgenden Röhrenkörpers II 2102 eingelegt bevor dieser dann zwischen den Spannringen I und III 2121 , 2123 gebaut, wobei Spannring II endgültige Befestigungen 2261 aufweist. Step 3 - When the formwork and the tubular body I are secured and positioned precisely, the clamping media tensioned in the production direction are released from the temporary fastening 2262 and inserted into the cladding tubes of the following tubular body II 2102 before it is then placed between the clamping rings I and III 2121, 2123 built, with clamping ring II having final attachments 2261.
[0066] Schritt 4 - Nachdem Röhrenkörper II 2102 fertig betoniert ist, wird auch hier erst die Schwindvorspannung und nach Erreichen der Transportfestigkeit max. 50 % der eigentlichen Voll-Spannkraft wieder in Spannrichtung 1 angelegt und durch die jeweiligen endgültigen Befestigungen 2261 an den Spannringen I und III 2121 , 2123 fixiert. Step 4 - After tube body II 2102 has been completely concreted, only here too is the shrinkage pre-stressing and, after reaching the transport strength, a maximum of 50% of the actual full clamping force is applied again in the clamping direction 1 and through the respective final fastenings 2261 on the clamping rings I and III 2121, 2123 fixed.
[0067] Schritt 5 - Die Schritte 3 und 4 werden für den Röhrenkörper III wiederholt, wobei hier die Spannkräfte in Spannrichtung 2 S2 angelegt werden, sodass Röhrenkörper I, II und III 2101 , 2102, 2103 mit überlappender und wechselseitiger Verspannung verbunden sind. [0067] Step 5 - Steps 3 and 4 are repeated for the tube body III, whereby the clamping forces are applied in the clamping direction 2 S2, so that tube bodies I, II and III 2101, 2102, 2103 are connected with overlapping and reciprocal clamping.
[0068] Obwohl in Fig. 6 nicht gezeigt, können je nach Statiker-Vorgaben auch Verstärkungsringlamellen (z.B. GFK-Lamellen) wie in Fig. 1 gezeigt in den definierten Bereichen verbaut werden. [0068] Although not shown in Fig. 6, depending on the structural engineer's specifications, reinforcing ring slats (e.g. GRP slats) can also be installed in the defined areas as shown in Fig. 1.
[0069] Beispiel Example
[0070] Als Beispiel, nehmen wir an es sind 8 „Hybride Spannglieder“ verbaut und der Statiker sieht vor, dass alle gleichmäßig angespannt werden sollen. Dann werden 8 Spannpressen (je nach Statiker-Vorgaben) auf die Spannglieder angebaut welche mittels Hydrauliksystem mit hydraulischem Pumpenaggregat und parallel gesteuerten Druckweichen-Ventilblöcken angeschlossen werden. So ist man in der Lage alle 8 Spannpressen parallel funktionieren zu lassen und auf jeder einzelnen Spannpresse eventuell unterschiedlichen Kolbenwege erzeugt aber auf jeder Presse wird der genau gleiche hydraulische Druck bzw. die genau gleiche Spannmedienzugkraft ermöglicht. [0070] As an example, let us assume that 8 “hybrid tendons” are installed and the structural engineer stipulates that all of them should be tensioned evenly. Then 8 tensioning jacks (depending on the structural engineer's specifications) are attached to the tendons, which are connected using a hydraulic system with a hydraulic pump unit and parallel-controlled pressure switch valve blocks. This means you can have all 8 clamping presses working in parallel and possibly create different piston travels on each individual clamping press Each press is provided with exactly the same hydraulic pressure or the exact same clamping media tensile force.
[0071 ] Die „Hybriden Spannglieder“ (statisch belastbares Hüllrohr + Spannmedium) welche an den fixierten (Rückhaltesystem), exakt zentrisch, parallel und axial ausgerichteten Spannringen (Spannglieddurchführungen an beiden Spannringen genau gleich mit hoher Positionsgenauigkeit gefertigt) befestigt sind (8 Stück angenommen) richten sich nun genau koaxial, axial und genau zentrisch im freien noch nicht betonierten Schalungskörper der Konstruktion aus. [0071 ] The “hybrid tendons” (statically resilient cladding tube + tensioning medium) which are attached to the fixed (retention system), exactly centric, parallel and axially aligned tensioning rings (tendon bushings on both tensioning rings manufactured exactly the same with high positional accuracy) (8 pieces assumed) are now aligned exactly coaxially, axially and exactly centrally in the free formwork body of the construction that has not yet been concreted.
[0072] Wenn die vorher bestimmten Vorspannkraft (Statiker) erreicht ist werden die hydraulischen Zuleitungen verriegelt und gesichert. Die Pressen, welche auf der “Spannseite“ des Konstruktionskörpers auf dem Spannring sich befinden, haben ein hydraulischen Ansteuerungssystem um den verbauten Verkeilautomaten anzusteuern, dadurch werde Fixierungskeile an die Spannmedien und in den abgestumpfter Kegelsitz/Konussitzes der Spannringdurchführung anzupressen um damit die Spannmedien in dieser Lage zu sichern. Am andren Spannring (Festankerseite) sind die Fixierungskeile am Spannmedium und im abgestumpfter Kegelsitz/Konus- sitz unbeweglich vor den Spannprozess fixiert worden. [0072] When the previously determined preload force (structural engineer) is reached, the hydraulic supply lines are locked and secured. The presses, which are located on the "clamping side" of the construction body on the clamping ring, have a hydraulic control system to control the built-in automatic wedger, thereby pressing fixing wedges onto the clamping media and into the truncated cone seat/cone seat of the clamping ring bushing in order to keep the clamping media in this position to secure. On the other clamping ring (fixed anchor side), the fixing wedges have been fixed immovably to the clamping medium and in the truncated cone seat/cone seat before the clamping process.
[0073] Nach dem Einbau der Armierungen, z.B. der CFK-Bandlamellen-verstär- kungsringe (wenn vom Statiker gefordert), Bewehrungen und dem Einbringen bzw. Verbauen des Hauptkonstruktionsmaterials (z.B. Betonarten) und dem Erreichen der Schwindvorspannungsfestigkeit wird das Rückhaltesystem nun mittels der verbauten hydraulischen Varianten entlastet. After installing the reinforcements, e.g. the CFRP strip reinforcement rings (if required by the structural engineer), reinforcements and the introduction or installation of the main construction material (e.g. types of concrete) and the shrinkage prestress strength has been achieved, the restraint system is now installed using the hydraulic variants relieved.
[0074] Mit den parallel gesteuerten Druckweichen-Ventilblöcken werden Hydraulischen Kleinhohlkammerpressen oder die hydraulischen Lang Kolbenzylinderpressen langsam „eingefahren“. [0074] With the pressure switch valve blocks controlled in parallel, hydraulic small hollow chamber presses or the hydraulic long piston cylinder presses are slowly “retracted”.
[0075] So wird dem Röhrenkörper über die Stirnseitenflächen und der immer noch vorhanden gleichmäßigen Zugkraft der „hybriden Spannglieder“ langsam die Schwindvorspannkräfte eingebracht und die Rückhaltekonstruktion gleichzeitig gelöst. [0075] In this way, the shrinkage prestressing forces are slowly introduced into the tube body via the end faces and the still existing uniform tensile force of the “hybrid tendons” and the retaining structure is released at the same time.
[0076] Während der weiteren Spannphasen welche vom Statiker definiert werden (ja nach Länge der Konstruktion und den Massen-Längen-Volumenverhältnis- ses und z.B. den Betonfestigkeitswerten) werden die „hybriden Spannglieder“ mit dem schon beschriebenen „parallelen Sektor-Spannverfahren mit Spannkraftausgleichprinzip“ bis zur Hauptspannkraft gespannt. [0076] During the further tensioning phases, which are defined by the structural engineer (depending on the length of the structure and the mass-length-volume ratio and, for example, the concrete strength values), the “hybrid tendons” are also used Clamped up to the main clamping force using the “parallel sector clamping method with clamping force compensation principle” already described.
[0077] Generell ist die maximale Länge welche aus einem Fertigungsprozess hergestellt werden kann ca. 25 m wegen den Schwindeigenschaften der gewählten Betonarten. In general, the maximum length that can be produced from one manufacturing process is approximately 25 m due to the shrinkage properties of the selected types of concrete.
[0078] Dies kann über ein Taktschiebeverfahren wie im Brückenbau erfolgen. Die maximal mögliche Länge welche machbar ist mit diesem Produktionsverfahren sind schätzungsweise 60 - 75 m in einzelnen 25-Meter-Röhrenkörpern. Demnach werden drei 25-Meter-Röhrenkörper aneinandergekoppelt und zu einem Röhrenkomplex von 75-Meter Gesamtlänge verspannt. [0078] This can be done using a cycle-shifting process such as in bridge construction. The maximum possible length that can be achieved with this production process is estimated to be 60 - 75 m in individual 25 meter tube bodies. Accordingly, three 25-meter tube bodies are coupled together and clamped together to form a tube complex with a total length of 75 meters.
[0079] Typische Länge eines Röhrenkörpers: 2,0 m - 25,0 m, [0079] Typical length of a tube body: 2.0 m - 25.0 m,
[0080] Typischer Durchmesser: 1 ,5 m - 8,0 m oder mehr, [0080] Typical diameter: 1.5 m - 8.0 m or more,
[0081 ] Typische Wandungsdicke: 0,08 m - 0,40 m, bevorzugt 0, 15 bis 0,35 m. [0081] Typical wall thickness: 0.08 m - 0.40 m, preferably 0.15 to 0.35 m.
[0082] Als Spannmedien werden vorzugweise Spann-Stahlseil mit einer Querschnittsfläche 150 mm2 oder 140 mm2 eingesetzt, da sie aus technischen und Kostengründen zu diesem Zeitpunkt am besten umsetzbar sind: Tensioning steel cables with a cross-sectional area of 150 mm 2 or 140 mm 2 are preferably used as tensioning media, since they are best implemented at this point for technical and cost reasons:
- hohe Belastung bei geringem Gewicht, Spanngeräte gibt es dafür am Markt zu kaufen, - high load with low weight, clamping devices are available on the market for this purpose,
- das Seil hat bessere Dehn- und Elastizitätswerte, - the rope has better stretch and elasticity values,
- es passt ideal zum statisch belastbaren Hüllrohr durch die Form des Kreisrundungsquerschnitts des Spannmediums zur Schutzfunktion der statisch belastbaren Hüllrohre der Kreiswandungsquerschnittsdicke des statisch belastbaren Hüllrohrs, - it fits ideally to the statically resilient cladding tube due to the shape of the circular cross-section of the clamping medium for the protective function of the statically resilient cladding tubes of the circular wall cross-sectional thickness of the statically resilient cladding tube,
- dadurch Schutz des Konstruktionskörpermatenals vor der schlechten Microwel- len-Abgabe-Struktur des gespannten Spannseilmediums, - thereby protecting the construction body material from the poor microwave delivery structure of the tensioned tension cable medium,
- maximale Volumen-Auslastung und somit in der hochgenauen Ausrichtmethode ideal für die dünnwandige Röhrenkonstruktion, - maximum volume utilization and therefore ideal for the thin-walled tube construction in the highly precise alignment method,
- ökonomische Aspekte dieser Lösung, - economic aspects of this solution,
- weniger Platzbedarf in Röhrenkörperwandung als mit den bisheriger Spannsystemen, welche lose (ohne vorherige Vorspannung) verlegt werden, - geringere Schwächung an den kritischen geschwächten Bereichen in der Röhrenwandung. - less space required in the tube body wall than with previous clamping systems, which are installed loosely (without prior pre-tensioning), - less weakening in the critical weakened areas in the tube wall.
Zeichenerklärung: Explanation of symbols:
10 Röhrenkörper 10 tube bodies
12a, 12b Erster und zweiter Spannring/Stützring 12a, 12b First and second clamping ring/support ring
14a, 14b Erstes und zweites äußere Ende 14a, 14b First and second outer ends
15 Wandung des Röhrenkörpers 15 wall of the tube body
20 Hüllrohr 20 cladding tube
22 Spannmedium 22 clamping medium
23 Abstandhalter 23 spacers
24 Medium/Füllmedium 24 medium/fill medium
26 Durchgangsöffnung/Verankerung des Spannmediums 26 Through opening/anchoring of the clamping medium
30 Innenraum des Röhrenkörpers 30 Interior of the tube body
40 Verstärkungsringlamellen 40 reinforcement ring slats
Z Längsachse des Röhrenkörpers/Röhrenkomplexes Z Long axis of the tube body/tube complex
101 Gegengewicht (optional) 101 counterweight (optional)
102a, 102b Bockkonstruktionen 102a, 102b trestle constructions
103 Verankerungen (optional) 103 anchors (optional)
105 Hydraulikpumpen 105 hydraulic pumps
110 Lang-Kolbenzylinderpressen 110 long piston cylinder presses
111 Gewindestangen/eingeschraubte Gewindestangen mit Gerüstrohr ummantelt in voller Länge mit beidseitig verstellbaren Feingewindegerüstfüßen 111 threaded rods/screwed-in threaded rods with scaffolding tube covered in full length with fine-threaded scaffolding feet adjustable on both sides
112 Hohlkammerpressen 112 hollow chamber presses
120 Schalungs-Leergerüstkonstruktionswagen 120 formwork empty scaffolding construction trolleys
121 Schalungs-Leergerüst 121 empty formwork scaffolding
2101 Röhrenkörper I 2101 tube body I
2102 Röhrenkörper II 2102 tube body II
2103 Röhrenkörper III 2103 tube body III
2121 Spannring I mit Kopplungsmöglichkeiten 2121 Tension ring I with coupling options
2122 Spannring II mit Kopplungsmöglichkeiten 2122 Tension ring II with coupling options
2123 Spannring III 2123 Tension ring III
2124 Spannring IV 2124 Tension ring IV
2200 Hüllrohre mit eingelegten Spannmedien Röhrenkörper I und II2200 cladding tubes with inserted clamping media, tube bodies I and II
2201 Hüllrohre mit eingelegten Spannmedien Röhrenkörper I und III2201 cladding tubes with inserted clamping media, tube bodies I and III
2261 Endgültige Befestigungen 2261 Final fortifications
2262 Temporäre Befestigungen ►, 2262 Temporary fastenings ►,
S1 Spannrichtung 1 S1 clamping direction 1
S2 Spannrichtung 2 S2 clamping direction 2

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Herstellung eines statisch ertüchtigten Röhrenkomplexes bestehend aus einem oder mehreren Röhrenkörper (10) mit einer Wandung aus Beton, insbesondere für den modularen Bau einer Tunnelvorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a. Herstellung des oder der mehreren Röhrenkörper (10) mit einer Längsachse (Z) durch a.1 . Bereitstellen einer röhrenförmigen Verschalung, mit einem ersten und einem zweiten offenen äußeren Ende, für die Wandung (15) eines herzustellenden Röhrenkörpers (10), wobei die Verschalung in einer hydraulischen Spannvorrichtung angeordnet ist, a.2. Anordnen eines ersten Spannrings (12a) am ersten offenen äußeren Ende und eines zweiten Spannrings (12b) am zweiten offenen äußeren Ende, wobei der erste und der zweite Spannring (12a, 12b) parallel einander gegenüberliegend und zentrisch um die Längsachse (Z) des herzustellenden Röhrenkörpers (10) angeordnet sind und wobei der erste und der zweite Spannring (12a, 12b) eine Vielzahl von gleichmäßig verteilt angeordneten Verankerungsmitteln aufweist, a.3. gleichmäßig verteiltes Anordnen einer Vielzahl von statisch belastbaren Hüllrohren (20) mit darin eingelegten Spannmedien (22) innerhalb der Verschalung der zu erstellenden Wandung (15) parallel zur Längsachse (Z) zwischen dem ersten und dem zweiten Spannring (12a, 12b), wobei die statisch belastbaren Hüllrohre (20) durch Spannen der Spannmedien (22) an der Spannvorrichtung ausgerichtet werden, a.4. Ausbetonieren des Volumens der Verschalung zwischen den Spannringen (12a, 12b) und außerhalb der Hüllrohre (20) zur Herstellung der Wandung (15) des Röhrenkörpers (10), und a.5. Schwindvorspannen der Wandung (15) des Röhrenkörpers (10) der Vielzahl von Spannmedien (22) oder eines Teils davon zwischen dem ersten und zweiten Spannring (12a, 12b) des Röhrenkörpers (10) durch Befestigen der Spannmedien (22) unter einer ersten Spannung an den Verankerungsmitteln des ersten und des zweiten Spannrings (12a, 12b), a.6. Aushärtenlassen des Betons und anschließendes Entfernen der Verschalung, sowie b. statische Ertüchtigung des Röhrenkomplexes durch b.1 . gegebenenfalls Aneinanderreihen einer Anzahl von Röhrenkörpern (10) in Längsrichtung (Z), wobei zwischen den jeweilig angrenzenden Spannringen von aneinandergereihten Röhrenkörpern vorzugsweise ein Dichtung vorgesehen ist, b.2. gleichzeitiges und gleichmäßiges Spannen der Vielzahl von Spannmedien (22) zwischen dem ersten und zweiten Spannring (12a, 12b) des Röhrenkörpers (10) oder zwischen den äußeren Spannringen (12a, 12b) der mehreren in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern (10), wobei das gleichzeitige und gleichmäßige Spannen der Vielzahl von Spannmedien (22) durch die hydraulische Spannvorrichtung mit der Vielzahl an mit den jeweiligen Spannmedien verbundenen parallel arbeitenden Hydraulikpressen erfolgt, und b.3. Befestigen der Spannmedien (22) an den Verankerungsmitteln des zweiten Spannrings (12b) oder des zweiten äußeren Spannrings (12b) unter einer zweiten, statisch ertüchtigenden Spannung, wobei die zur ersten Spannung ausgeübte Kraft bevorzugt 2 bis 40 % der zweiten Spannung beträgt. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Spannmedien (22) als Litze, Draht, Kabel, Litzenspannkabel, gestauchte Einzeldrahtanordnung, Stangenstruktur, Bündeldrahtanordnung, Carbonstab oder -Stäbe, Monolitze oder Kombinationen davon, ausgebildet sind. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die statisch belastbaren Hüllrohre (20) aus Stahl, Faser-verstärktem Kunststoff, z.B. Glasfaser-verstärkten Kunststoff, Carbonfaser-verstärktem Kunststoff oder Flachsfaser-verstärktem Kunststoff, bestehen, wobei die Stärke der Hüllrohrwandung der vorbestimmten statischen Belastung angepasst ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannringe (12a, 12b) aus Stahl, Stahlbeton, Hybridbeton, ultrahochfesten Beton, stahlfaserverstärktem Beton, Komponentenharze, oder Kombinationen davon, oder als Sandwichaufbau mit einer Kombination aus Stahl und Beton gefertigt sind. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Enden der Hüllrohre (20) stufenförmig oder konisch auslaufen und die Spannringe (12a, 12b) an ihrer der Wandung (15) des Röhrenkörpers (10) zugewandten Seite einen dazu formschlüssigen Sitz aufweisen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren den folgenden zusätzlichen Schritt umfasst: b.4. Einbringen eines Mediums (24) in die Vielzahl an Hüllrohren (20), wobei das Medium (24) eines der folgenden umfasst: ein Luft-Gemisch, ein Edel-Gas, ein Fett, ein Harz, eine Fettmischung, einen nicht-leitenden und/oder korrosionsschützenden Stoff, ein Suspensionsmedium, und/oder ein form- und/oder kraft- schluss-herstellendes Material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beton der Wandung (15) des oder der Röhrenkörper (10) herkömmlicher Beton, Hybridbeton, Polymerbeton oder Faserbeton ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren nach Schritt a.3, und vor Schritt a.4. den folgenden zusätzlichen Schritt umfasst: a.x. Anbringen von mehreren Verstärkungen innerhalb der Verschalung der zu erstellenden Wandung (15), welche beabstandet zueinander und parallel zu dem ersten Spannring (12a) und dem zweiten Spannring (12b) angeordnet sind, wobei jede Verstärkung zentrisch um die Längsachse (Z) angeordnet ist, wobei die Verstärkungen bevorzugt an den Hüllrohren (20) befestigt werden und/oder wobei die Verstärkungen bevorzugt Verstärkungsringlamellen (40) aus Faser-verstärktem Kunststoff, z.B. Carbonfaser-, Glasfaser oder Flachsfaser-verstärktem Kunststoff umfassen oder daraus bestehen. Röhrenkomplex bestehend aus einem oder mehreren Röhrenkörper (10) mit einer Wandung (15) aus Beton, insbesondere für den modularen Bau einer Tunnelvorrichtung, wie beispielsweise Hyperloop-Systeme oder Microtunneling- Systeme, bevorzugt erhalten mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Röhrenkomplex eine Längsachse (Z) aufweist und folgendes umfasst: ein Röhrenkörper (10) oder mehrere der Längsachse nach aneinander gereihte Röhrenkörper (10) mit einer Wandung (15) aus Beton, wobei der oder jeder Röhrenkörper (10) einen an einem ersten äußeren Ende des Röhrenkörpers (10) angeordneten ersten Spannring (12a) und einen an einem zweiten dem ersten Ende gegenüberliegenden äußeren Ende des Röhrenkörpers angeordneten zweiten Spannring (12b) aufweist, wobei der erste Spannring (12a) und der zweite Spannring (12b) jeweils zentrisch um die Längsachse (Z) des Röhrenköpers angeordnet sind und wobei der erste und der zweite Spannring (12a, 12b) eine Vielzahl von gleichmäßig verteilt angeordneten Verankerungsmitteln aufweist, eine Vielzahl von statisch belastbaren Hüllrohren (20) mit darin eingelegten Spannmedien (22) innerhalb der Wandung (15) des oder jedes Röhrenkörpers (10) parallel zu dessen Längsachse (Z), wobei die Spannmedien (22) in der Vielzahl von Hüllrohren (20) des einen Röhrenkörpers (10) oder einer Anzahl von in Längsrichtung (Z) aneinandergereihten Röhrenkörpern (10) an dem ersten und zweiten Spannring (12a, 12b) des Röhrenkörpers (10) oder zwischen den äußeren Spannringen (12a, 12b) der mehreren in Längsrichtung aneinandergereihten Röhrenkörpern (10) unter einer statisch ertüchtigenden Spannung gleichmäßig gespannt befestigt sind. Röhrenkomplex nach Anspruch 9, wobei die Spannmedien (22) als Litze, Draht, Kabel, Litzenspannkabel, gestauchte Einzeldrahtanordnung, Stangenstruktur, Bündeldrahtanordnung, Carbonstab oder -Stäbe, Monolitze oder Kombinationen davon, ausgebildet sind. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die statisch belastbaren Hüllrohre (20) aus Stahl, Faser-verstärktem Kunststoff, z.B. Glasfaserverstärkten Kunststoff, Carbonfaser-verstärktem Kunststoff oder Flachsfaserverstärktem Kunststoff, bestehen, wobei die Stärke der Hüllrohrwandung der vorbestimmten statisch ertüchtigenden Belastung angepasst ist. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei die Spannringe (12a, 12b) aus Stahl, Stahlbeton, Hybridbeton, ultrahochfesten Beton, stahlfaserverstärktem Beton, Komponentenharze, oder Kombinationen davon, oder als Sandwichaufbau mit einer Kombination aus Stahl und Beton gefertigt sind. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Enden der Hüllrohre (20) stufenförmig oder konisch ausgeformt sind und formschlüssig an der der Wandung (15) des Röhrenkörpers (10) zugewandten Seite der Spannringe (12a, 12b) angebracht sind. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Hüllrohre (20) mit einem Medium (24) gefüllt sind, das eines der folgenden umfasst: ein Luft- Gemisch, ein Edel-Gas, ein Fett, ein Harz, eine Fettmischung, einen nicht-leitenden und/oder korrosionsschützenden Stoff, ein Suspensionsmedium, und/oder ein form- und/oder kraftschluss-herstellendes Material. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei der Beton der Wandung (15) des oder der Röhrenkörper (10) herkömmlicher Beton, Hybridbeton, Polymerbeton oder Faserbeton ist. Röhrenkomplex nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei innerhalb der Wandung (15) mehrere zentrisch um die Längsachse (Z) angeordnete Verstärkungen beabstandet zueinander und parallel zu dem ersten Spannring (12a) und dem zweiten Spannring (12b) umfasst, wobei die Verstärkungen bevorzugt an den Hüllrohren (20) befestigt sind und/oder wobei die Verstärkungen bevorzugt Verstärkungsringlamellen (40) aus Faser-verstärktem Kunststoff, z.B. Carbonfaser-, Glasfaser oder Flachsfaser-verstärktem Kunststoff umfassen oder daraus bestehen. Tunnelvorrichtung umfassend mehrere in Längsrichtung (Z) aneinandergefügte mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellte Röhrenkomplexe und/oder mehrere in Längsrichtung (Z) aneinandergefügte Röhrenkomplexe nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bevorzugt für Hyperloop-Sys- teme oder Microtunneling-Systeme. Verwendung von mittels einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten Röhrenkomplexen und/oder mehreren in Längsrichtung (Z) aneinandergefügten Röhrenkomplexen nach einem der Ansprüche 9 bis 16 zum Bau einer Tunnelvorrichtung, bevorzugt für Hyperloop-Systeme oder Microtunneling- Systeme. 1. Method for producing a statically strengthened tube complex consisting of one or more tube bodies (10) with a wall made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, the method comprising the following steps: a. Production of the one or more tubular bodies (10) with a longitudinal axis (Z) by a.1. Providing a tubular formwork, with a first and a second open outer end, for the wall (15) of a tubular body (10) to be produced, the formwork being arranged in a hydraulic clamping device, a.2. Arranging a first clamping ring (12a) at the first open outer end and a second clamping ring (12b) at the second open outer end, the first and second clamping rings (12a, 12b) being parallel and opposite one another and centered around the longitudinal axis (Z) of the material to be produced Tubular body (10) are arranged and wherein the first and second clamping rings (12a, 12b) have a plurality of evenly distributed anchoring means, a.3. uniformly distributed arrangement of a large number of statically resilient cladding tubes (20) with clamping media (22) inserted therein within the formwork of the wall (15) to be created parallel to the longitudinal axis (Z) between the first and second clamping rings (12a, 12b), whereby the statically resilient cladding tubes (20) can be aligned by tensioning the tensioning media (22) on the tensioning device, a.4. Concreting the volume of the formwork between the clamping rings (12a, 12b) and outside the cladding tubes (20) to produce the wall (15) of the tube body (10), and a.5. Shrinkage prestressing the wall (15) of the tubular body (10) of the plurality of tensioning media (22) or a part thereof between the first and second clamping ring (12a, 12b) of the tubular body (10) by attaching the clamping media (22) under a first tension to the anchoring means of the first and second clamping rings (12a, 12b), a.6. Allowing the concrete to harden and then removing the formwork, as well as b. Static strengthening of the tube complex through b.1. optionally lining up a number of tubular bodies (10) in the longitudinal direction (Z), with a seal preferably being provided between the respective adjacent clamping rings of tubular bodies strung together, b.2. simultaneous and uniform tensioning of the plurality of clamping media (22) between the first and second clamping rings (12a, 12b) of the tubular body (10) or between the outer clamping rings (12a, 12b) of the plurality of tubular bodies (10) lined up in the longitudinal direction, the simultaneous and uniform tensioning of the plurality of tensioning media (22) is carried out by the hydraulic tensioning device with the plurality of parallel working hydraulic presses connected to the respective tensioning media, and b.3. Fastening the clamping media (22) to the anchoring means of the second clamping ring (12b) or the second outer clamping ring (12b) under a second, statically strengthening tension, the force exerted to the first tension preferably being 2 to 40% of the second tension. Method according to claim 1, wherein the tensioning media (22) are designed as a strand, wire, cable, strand tension cable, compressed individual wire arrangement, rod structure, bundle wire arrangement, carbon rod or rods, monostrand or combinations thereof. Method according to claim 1 or 2, wherein the statically loadable cladding tubes (20) consist of steel, fiber-reinforced plastic, for example glass fiber-reinforced plastic, carbon fiber-reinforced plastic or flax fiber-reinforced plastic, the thickness of the cladding tube wall corresponding to the predetermined static load is adapted. Method according to one of the preceding claims, wherein the clamping rings (12a, 12b) are made of steel, reinforced concrete, hybrid concrete, ultra-high-strength concrete, steel fiber-reinforced concrete, component resins, or combinations thereof, or as a sandwich structure with a combination of steel and concrete. Method according to one of the preceding claims, wherein the ends of the cladding tubes (20) end in a step-shaped or conical manner and the clamping rings (12a, 12b) have a form-fitting seat on their side facing the wall (15) of the tube body (10). A method according to any one of the preceding claims, wherein the method comprises the following additional step: b.4. Introducing a medium (24) into the plurality of cladding tubes (20), the medium (24) comprising one of the following: an air mixture, a noble gas, a fat, a resin, a fat mixture, a non-conductive and /or corrosion-protecting material, a suspension medium, and/or a material that creates a positive and/or frictional connection. Method according to one of the preceding claims, wherein the concrete of the wall (15) of the tubular body or bodies (10) is conventional concrete, hybrid concrete, polymer concrete or fiber concrete. Method according to one of the preceding claims, wherein the method after step a.3 and before step a.4. comprises the following additional step: ax attaching several reinforcements within the formwork of the wall (15) to be created, which are arranged at a distance from one another and parallel to the first clamping ring (12a) and the second clamping ring (12b), each reinforcement being centered around the Longitudinal axis (Z) is arranged, wherein the reinforcements are preferably attached to the cladding tubes (20) and / or wherein the reinforcements preferably comprise or consist of reinforcement ring lamellae (40) made of fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber, glass fiber or flax fiber-reinforced plastic . Tube complex consisting of one or more tube bodies (10) with a wall (15) made of concrete, in particular for the modular construction of a tunnel device, such as hyperloop systems or microtunneling systems, preferably obtained using a method according to one of claims 1 to 8, wherein the tube complex has a longitudinal axis (Z) and comprises the following: a tube body (10) or several tube bodies (10) lined up along the longitudinal axis with a wall (15) made of concrete, the or each tube body (10) having one on a first has a first clamping ring (12a) arranged on the outer end of the tube body (10) and a second clamping ring (12b) arranged on a second outer end of the tube body opposite the first end, the first clamping ring (12a) and the second clamping ring (12b) each being central are arranged around the longitudinal axis (Z) of the tube body and wherein the first and second clamping rings (12a, 12b) have a plurality of evenly distributed anchoring means, a plurality of statically resilient cladding tubes (20) with tensioning media (22) inserted therein within the Wall (15) of the or each tubular body (10) parallel to its longitudinal axis (Z), the clamping media (22) in the plurality of cladding tubes (20) of the one tubular body (10) or a number of tubular bodies lined up in the longitudinal direction (Z). (10) on the first and second clamping rings (12a, 12b) of the tubular body (10) or between the outer clamping rings (12a, 12b) of the plurality of tubular bodies (10) lined up in the longitudinal direction are fastened evenly under a statically strengthening tension. Tube complex according to claim 9, wherein the tensioning media (22) are designed as a strand, wire, cable, strand tension cable, compressed individual wire arrangement, rod structure, bundle wire arrangement, carbon rod or rods, monostrand or combinations thereof. Tube complex according to one of claims 9 or 10, wherein the statically loadable cladding tubes (20) consist of steel, fiber-reinforced plastic, for example glass fiber-reinforced plastic, carbon fiber-reinforced plastic or flax fiber-reinforced plastic, the thickness of the cladding tube wall being adapted to the predetermined statically strengthening load is. Tube complex according to one of claims 9 to 11, wherein the clamping rings (12a, 12b) are made of steel, reinforced concrete, hybrid concrete, ultra-high-strength concrete, steel fiber reinforced concrete, component resins, or combinations thereof, or as a sandwich structure with a combination of steel and concrete. Tube complex according to one of claims 9 to 12, wherein the ends of the cladding tubes (20) are step-shaped or conical and are positively attached to the side of the clamping rings (12a, 12b) facing the wall (15) of the tube body (10). Tube complex according to one of claims 9 to 13, wherein the cladding tubes (20) are filled with a medium (24) which comprises one of the following: an air mixture, a noble gas, a fat, a resin, a fat mixture, a non-conductive and/or corrosion-protecting material, a suspension medium, and/or a material that produces a positive and/or frictional connection. Tube complex according to one of claims 9 to 14, wherein the concrete of the wall (15) of the tube body or bodies (10) is conventional concrete, hybrid concrete, polymer concrete or fiber concrete. Tube complex according to one of claims 9 to 15, wherein within the wall (15) comprises a plurality of reinforcements arranged centrally around the longitudinal axis (Z), spaced apart from one another and parallel to the first clamping ring (12a) and the second clamping ring (12b), the reinforcements being preferred are attached to the cladding tubes (20) and/or wherein the reinforcements preferably comprise or consist of reinforcing ring lamellae (40) made of fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber, glass fiber or flax fiber-reinforced plastic. Tunnel device comprising a plurality of tube complexes joined together in the longitudinal direction (Z) and produced using a method according to one of claims 1 to 8 and/or a plurality of tube complexes joined together in the longitudinal direction (Z) according to one of claims 9 to 16, preferably for hyperloop systems or microtunneling. systems. Use of tube complexes produced by a method according to one of claims 1 to 8 and/or several tube complexes joined together in the longitudinal direction (Z) according to one of claims 9 to 16 for building a tunnel device, preferably for hyperloop systems or microtunneling systems.
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ANONYMOUS: "Swissloop Tunneling: Revolutionizing the Tunneling Industry", 10 March 2022 (2022-03-10), XP093046610, Retrieved from the Internet <URL:https://www.wevolver.com/article/swissloop-tunneling-revolutionizing-the-tunneling-industry> [retrieved on 20230512] *

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