DE1658771A1 - Innenauskleidung fuer Tunnels mit rundem Querschnitt - Google Patents

Description

Innenauslcle$dung für Tunnels mit rundem ^u er schnitt

Die Erfindung betrifft eine Innenausicleidung für Tunnels, die aus nebeneinander eingebauten Stanlbetonringen bestent, die aus jeweils einem Kreisabscanitt entsprechenden Sinzelblöcken zusarnmengesetzt sind.

hJs sind erstens starre Tunnelaus bauten bekannt, bei denen blocke oder Tübbinge ninter den normalen Vortriebsschildern zu möglichst steifen Auskleidungsringen montiert werden, wobei um diese Auskleidungsringe. herum zunächst Hohlräume

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nicht unbeachtlicher Dictce entstenen, die ler Summe aus der -Dicke des Sc.aildscnwan.zes und dem Montaiezwiscnenraom zwischen Dchildschwanz und Auskleidung entsprechen, jean auch diese Hohlräume möglicnst scnnell mit Mörtel verpreßt werden, verstreicnen docn bis zum !.'irksamwerden der Verpressung ein bis zwei stunden. Hierbei besteat die Gefahr, daß insbesondere bei kohäsionslosen Böden die Tunnelleibung in den Honlräumen zusammenbricht, wodurcn sich unkontrollierbare Auflockerungen und Setzungen ergeben. Weiterhin können sicn die Tannelauskle!düngen in den Hohlräumen zu liegenden Ellipsen und Wcthrend des Verpressens zu stenenaen Ellipsen verformen, wodurch sich die fiingfu₆-en verkanten. Die Kraftübertragung und die WasserdichtigKeit in den Ringfugen werden hierdurch verschlechtert. Schließlich liegen wegen der Hohlräume und der dadurch erzeugten Auflockerungen unklare Verhältnisse bezüglich der Größe der entlastenden seitlicnen Erddrücke vor, die man zur Bemessung der Ringauskleidungen voraussetzen muß. Vienn man aktive seitliche Erddrücke annimmt, kommt man wegen ihrer Kleinen werte zu erheblicnen Beton- und Bewehrungsstärken,■ wahrend die Annanme größerer seitlicher Ruhedrücke auf Kosten des Sicnerheitsgrades gehen kann. Das sorgfältige Vorpressen der Hohlräume mit Mörtel ist zudem vernältnismäßig schwierig und mit Unkosten verbunden, die nicht unerheblich sind. Damit der Mörtel nicht entweicht, müssen die Ring-und Stoßfugen der Aus-

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Kleidungsringe und auch der sogenannte Sc hi ld schwanz dicht sein, was jedoch, insbesondere iiinsicntlich des Dcnildscnwanzes, nur selten gelingt, so daß nicht klar ist, welcne Pressungen der Mörtel auf Auskleidung und irdleibung erzeugt.

Zweitens sind sogenannte τ/raLcne Tunnelausbauten bekannt, bei denen die Auskleidungsblöcke im Schildschwanz normaler Vortriebsschilde ohne dauernde aussteifende Verbindungsmittel zu Auskleidungsrin^en aneinandergefügt werden, wobei die iGinze!blöcke ineinandergreifende s/älzgelenke besitzen oder provisorisch miteinander verbunden oder durch Montagegerüste unterstützt werden, damit die Auskleidungsringe während der Montage nicht einstürzen. üTach Verlassen des Schildes werden die AusKleidungsringe mit Hilfe von Keilen, Schrauben oder hydraulischen Pressen gedehnt, bis sie an der Erdleibung des Tunnels anliegen. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die Montagearbeiteη im Schildraum verhältnismäßig lange Zeit dauern und somit kostspielig sind, weil die dehnfähigen Ausicleidungsringe für die Montage und den Schildvorschub vorübergehend versteift "werden müssen. Die Dennoperationen, für die besondere Einrichtungen aufgebaut und abgebaut werden müssen, bringen weitere Zeitverluste und Kosten mit sich, darüber hinaus ergeben sich durch diese Dehnoperationen unklare statische Verhältnisse, weil nicht bekannte Anteile der Dehnkräfte

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durch. Reibung an den bereits gedehnten. Auskleidungsringen und an der jSrdleibung verlorengehen und weil die Dehnfugen weder als reine Gelenke aocn als biegesteife Verbindungen angesprochen werden können. Schließlich, ergeben, sich auch nier zwiscnen dem Beginn des Schildvorschubs bis- zur Beendigung des Dennvorganges hinter dem Schildschwanz vernältnismäßig breite Hohlräume, z.B. bis zu 7 bis 1,o cm, in denen namentlich bei kohäsionslosen Böden die Srdleibung einbrechen kann. Das Ziel der Erfindung besteht darin, nier Abhilfe zu schaffen.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Innenauskleidung vorgesehen, daß die Einzelblöcke mittels eines speziellen Blockverlegers unter einem festgelegten konstanten Anpreßdruck ges;ea die üirdleibung des Tunnels gepreßt und anscnließend mittels Gelenkverbindungen mit in Tunnellängsrichtung verlaufender Längsachse beweglich miteinander verbunden werden, die erst bei in ihrer in radialer Kichtung gesehenen äußersten Endstellung befindlichen Einzerblöcken hergestellt werden. Die Gelenkverbindungen sind zweckmäßig als sich über die gesamte axiale Länge der Stanlbetonringe erstreckende Bolzengelenke ausgebildet. Hierbei wird, die Anordnung so getroffen, daß die Stoßflächen der Einzelblöcke in Ring-richtung jeweils sich in axialer Richtung des Tunnels erstreckende Ausnehmungen mit einem Querschnitt entsprecnend

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einem Zentriwinkel von weniger als 18o besitzen, die sich in axialer Richtung gesehen kegelig verjüngen, wobei zwischen die einander zugewandten Ausnehmungen' der Stoßflächen Denachbarter üJinzelblÖcke Gelenkbolzen eingesteckt sind, die in axialar .Richtung unter demselben winkel wie die Ausnehmungen koniscn zulaufen. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen AusKleidung ergibt sich ein gelenkiger Ausbau, der unter festgelegtem konstanten Ringdruck gegen-das Erdreich gepreßt ist. Obwohl die Einzelelemente, aus denen die Stahlbetonringe zusammengesetzt sind, gelenkig miteinander verbunden sind, verlieren sie wegen der konischen Bolzengelenke nicht ihren Anpreßdruck, sobald der Jffontagedruck mittels des Blockverlegers aufgehört hat, auf sie einzuwirken. Dadurch, daß zwiscnen den iiinzelblöcken Bolzengelenke vorgesehen sind, sind die Angriffspunkte der Ringnormalkräfte außerdem genau festgelegt, Ringq_uerkräfte können ohne Gelenkverschiebung übertragen werden. Im übrigen zeiconet sich die erfindungsgemäße Innenauskleidung auch noch dadurch aus, daß ihr Aufbau relativ einfach ist und die Montage mit verhältnismäßig wenig Zeitaufwand und geringen Kosten verbunden ist.

in der Zeichnung ist ein Ausf ührunfj;s bei spiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. JiIs zeigen:

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Flg. 1 eine InnenaasKleidung gemäß der Erfindung von

vorn und seitlicn gesenen in perspektivischer Darstellung,

J¹Ig. 2 einen öinzelblock der Anordnung nach Eis,. 1

ebenfalls in perspektivischer Darstellung and

.Fig- 3 einen in Verbindung mit dem .riinzeiblocK: nacn J¹Ig. 2 zu verwendenden Gelenkbolzen wiederum in perspektivischer Darstellung..

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sicn um eine Innenauskleidung für Tunnels mit rundem o-uerscnnitt, die aus in Längsrichtung des Tunnels aneinandergelegten und miteinander verbundenen Stanibetonringen 1a, Ib, 1c usw. besteht, die aus jeweils einem Kreisabschnitt entsprecnenden iüinzelblocken 2a, 2b, 2c usw. zusammengesetzt sind. Diese -"inzelblöcke sind er find ungsgemaß mittels einer Gelenkverbindung beweglicn miteinander verbunden, die erst bei in ihrer in radialer Kichtung gesehen äußersten Endstellung befindlichen üiinzelbldcken hergestellt wird und did zweckmäßigerweise als sich über die gesamte axiale Lan^e der Stahlbetonringe erstreckendes Bolzengelenk ausgebildet ist, dessen Gelenkaciise in Tunnellängsrichtung verlauft.

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V;ie instesondere aas ίΊ?. 2 zu erkennen ist, besitzen die Stoi-Jflochen in Ringrichtuni? 3 eines iCinze !blocks 2 -jeweils eine sicn in axialer Bichtung des (Tunnels erstreckende Ausnehmung 4, die einen querschnitt auf7v^reist, der einem /•entriwinlcel von weniger als 18o° entspricht, und die sicn in a3ä±aler Hichtung gesenen kegelig verjüngt (in O¹It. d erfolgt die Verjüngung gemäß ff eil 5)· Diese Ausnehmungen bilden sozusagen GelenKbuchsen. Zwiscnen die einander zugewandten Ausnehmungen oenachoarter üinzelblocke sind Gsleniibolzen 6 eingesteckt, die in axialer dichtung unter demselben winkel wie die Ausnehmungen Konisch zulaufen. Diese Gelenkbolzen ersTjrecicen sich über die gesamte axiale Länge der Einzelblöcke. Die Gelenkbolzen besitzen eine quer hindurchgehende Verpreßoffnung 7 zum Verpressen der hinter dem.zugenörigen Gelenk liegenden Partie der Ausbruchleibung. Sie werden mit Preßluftgeräten in die durch die oeiden -halbschalenf örmigen Ausnehmungen von zwei benachbarten Einzelblöcken \ eines Stahlbetonringes gebildeten Gelenkbuchsen eingeschoben, was zur JTolge hat, daß die montierten Stahlbetonringe ihren Anpreßdruck nicht verlieren, sobald der radial nach außen gerichtete Montagedruck des speziellen Blockverlegers aufgehoben worden ist.

Die Stahlbetonringe sind jaflreils unter Freilassen einer > ' offenen Ringfuge 8 von z.B. zwei bis drei cm aneinander-

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gesetzt, die später mittels Spritzmörtel geschlossen wird. Bei der Montage werden zunächst als Abstandhalter zum Herstellen der lugen sogenannte Zwiscnenplatten verwendet, die in den Achslinien der Schildvorscnubpressen angebracht werden, so daß die Stanlbetonringe nur geringe Biegebeanspruchungen aus den Yorscxiubpressen erhalten. In die offenen lugen zwiscnen den Stahlbetonringen können bei

W örtlichem Wasserandrang Vakuumlanzen eingesteckt werden, die das andringende Wasser absaugen, bis die luge .zwischen den Blockringen durcn Spritzmörtel geschlossen ist. Im Bereich von Tunnelkurven, kann man die den beiden jjängsseiten des Tunnels zugeordneten Zwiscnenplatten verschieden dick ausbilden. Um den Spritzmörtel sich in den Ötanlbetonringen verzannen zu lassen, besitzen die EinzelblöcKe an ihren in axialer -ttichtung gesenen vorderen und-hinteren Stirnkanten 9, Io Jeweils eine aut 11 z.jb. mit etwa haio-

k kreisförmigem Querschnitt (vgl. 11a in lig. 2), die sich beim Zusammensetzen der zueinander genörenden dinzeIblocke zu einem Stanlbe tonring zu/einer .Ringnut zusammenschließen. Diese Nut ermöglicht haBbare Verzahnungen der späteren lugenverschlüBse mittels Spritzmörtel od.dgl.

Jeder Einzelblock besitzt etwa in seinem mittleren Bereich einen zusätzlichen Verpreßstutzen oder -kanal 12, der etwa radial hindurchgeht und der zum Einpressen von Spritzmörtel in den Kaum hinter dem Stahlbetonring dient.

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Evtl« kann zur ülrsparnis des Verpressens durch die Verpressöffnunsen der Gelenkbolzen geschehen.

Die Einzelblo'cke besitzen ausserdem noch jeweils mehrere z.B. zwei in axialer Richtung durchgehende Bohrungen 13, 14 für die Aufnahme von durcngehenden Langsankern.

Der Krümmungsradius der iäinzelblöcke entspricht dem Halb- ™ messer des entsprechenden Stahl'betonrings in fertig verlegtem Zustand.

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ORKaINAL INSPECTED

Claims (1)

1. - 1ο -

   A η s ρ r ü c Ja e

   1. Innenausicleidung für Tanne Is mit rundem ^uerscftnitt, .die aus in Längsrichtung des Tunnels nebeneinander eingebauten Stahlbetonringen bescent, die aus jeweils einem •B-reisabscnnitt entsprecnenden JüinzelblÖoken zusarumenge-

   setzt sind, dadurch geicennzeicnnet, daß die iDinzelblocke unter festgelegtem konstanten Druck gegen die JSrdleibung des 'Tunnels gepreßt und mittels Gelenkverbindungen mit in Tunnellängsrichtung verlaufender Längsachse beweglich miteinander verbunden sind, die erst bei in ihrer in radialer Richtung gesenenen äußersten üindstellung befindlichen Einzel bloc ken hersteiloar sind.

   2. Innenauskleidung nach Anspruch 1, dadurcn"gekennzeicn-" net, daß die Gelenkverbindungen als sich über die gesamte axiale Länge der otahlbetonringe erstreckende Bolzengelenke ausgebildet sind.

   3. Innenauskleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurcn gekennzeichnet, daß die Stoßflächen der Binzelblöcke in Ringrichtung jeweils eine sich in axialer Äichtung des Tunnels erstreckende Ausnehmung mit einem Querschnitt entsprechend einem Zentriwinkel von weniger als 18o° besitzen, die sich in axialer Richtung gesenen kegelig verjüngt, und

   - 11 τ

   daß zwischen die einander zugewandten Ausnehmungen benacnoarter .riinze!blöcke Gelenkbolzen eingesteckt sind, die in axialer Eichtung unter demselben winkel wie die ■ausnehmungen konisch zulaufen.

   4. Innenauskleidung nach Anspruch 2 oder 3*. dadurcn gekennzeichnet, daß die Gelenkbolzen eine quer hindurchgenende Verpre^öffnung zum Vorpressen der Hinter dem zugehörigen Gelenk liegenden Partie der Ausbruchleibung besitzen.

   y. Innenauskleidung nacn einem der Anspriicne 1 bis 4, dadurcn gekennzeichnet, daß die ötanlbetonringe Jeweils unter jfreilasse-n offener tfingf-ugen von z.B. 2 bis 3 cm aneinandergesetzt sind, die später, nachdem sich der volle Erddruck auf die AusKleidungsringe eingestellt hat, ^; ntittels öpritzmörtel geschlossen werden.

   6. -innenauskleidung nach Anspruch 5» dadurcn gekennzeichnet, daß in an sich bekannter v/eise im Bereich von Tunnelkurven die den beiden Längsseiten des Tunnels zugeordneten lugenpartien verschieden dick sind.

   7. Innenauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblöcke an ihren in " axialer Richtung gesehen vorderen und hinteren Stirnflächen

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   *7* ι ^- "■

   Jeweils eine Jfl'ut z.B. mit etwa narbkreisförmigem querschnitt besitzen, die sich beim Zusammensetzen der zueinandergeriörenden iOinze Ib locke zu einem Stanlbetonring zu einer Hingnut zusammenschließen, die haKbare Verzahnungen der späteren Fugenverschlüsse mittels Spritzmörtel o.a.· ermöglicht.

   ^ β» Innenauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurcn gekennzeicnnet, daß der Krümmungsradius der j£inzelblöcke dem -üalbmesser des entsprecnenden fejcanlbetonringes in fertig verlegtem Zustand entspricht.

   9. Innenauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurcn gekennzeicnnet, daß Jeder ülinzelblock etwa in seinem, mittleren Bereich einen radial hindurchgehenden Verpreßkanal besitzt, der zum Einpressen'von Spritzmörtel in den Raum hinter dem Stahlbetonring dient.

   1o* innenauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ; dadurch gekennzeicnnet, daß in an sich bekannter //eise . die Einzelblöcke jeweils mehrere, z.B. zwei in axialer ; .Richtung durchgehende Bohrungen für die Aufnahme von durcngehenden Längsahkern besitzen.

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