DE19711627A1 - Gitterträgerausbaurahmen und deren Aussteifungen für den Strecken- und Tunnelausbau - Google Patents
Gitterträgerausbaurahmen und deren Aussteifungen für den Strecken- und TunnelausbauInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Gitterträgerausbaurahmen
für den Tunnelausbau dessen drei parallel zueinander
verlaufende, ein Dreieck bildende Gurtstäbe (1, 2)
mittels Fachwerkstreben (3) räumlich miteinander
verbunden sind, wobei jede Fachwerkstrebe (3) v-förmig
zueinander verlaufende gerade Strebenteile aufweist,
die an einem Ende miteinander verbunden sind, wobei
die Fachwerkstreben (3) zwischen dem Obergurt (1)
und den Untergurten (2) über Schweißnähte (5) mit
diesen verbunden sind, wobei die Symetrieebene einer
jeden Fachwerkstrebe (3) in der jeweils von den Achsen
des Obergurtes (1) und des Untergurtes (2) aufgespannten
Ebene liegt und wobei die Untergurten (2) über Querstreben
(4) durch Schweißungen (6, 7) miteinander verbunden sind.
Gitterträger sind beispielsweise in folgenden
Druckschriften beschrieben.
Der dort beanspruchte Gitterträger weist drei parallele
Gurtstäbe auf, die mittels innerer einstückiger Aus
steifungselementen räumlich zueinander fixiert sind.
Die Aussteifungselemente sind durch parallel zu den
Gurtstäben verlaufende Teilstücke gekennzeichnet, an denen
diese mit den Gurtstäben verschweißt sind. Der große
Nachteil dieser Schweißverbindung besteht darin, daß
durch den schräg anlaufenden Diagonalstab, der die
Schnittkräfte überträgt, die Schweißnaht reißverschluß
artig vom Ende her aufgerissen werden kann, wodurch die
Schweißnahtlänge unwirksam wird.
Der Gitterträger weist drei parallele Gurtstäbe auf, die
mittels girlandenförmig gebogenen Elementen in ihrer Lage
fixiert sind. Mit ihren Spitzen sind die Girlanden an den
Gurtstäben angeschweißt, wodurch eine punktförmige Schweiß
verbindung an der durch die Abbiegung entstandenen Beührungs
stelle entsteht. Das Schweißgut wird an dieser Stelle ring
förmig in die sich bildende Kehle eingebracht. Da die
Schweißverbindung praktisch nur aus Anfang und Endkrater
besteht, ist sie nicht definierbar. Hinzukommt, daß die
Schweißung direkt an der durch Kaltverformung erzeugten Ab
biegung erfolgt, wodurch eine erhebliche Sprödbruchgefahr
entsteht.
Die Queraussteifung der Doppelgurtstäbe erfolgt durch
außen rechtwinklig zu diesen aufgeschweißten Querstreben.
Der dort beanspruchte Gitterträger weist im wesentlichen
die gleichen Merkmale wie bei FR-PS 1.098DD3 auf.
Girlandenförmige Elemente steifen die Gurtstäbe aus.
Die Queraussteifung der Doppelgurte erfolgt über
außen aufgeschweißte Querstreben.
Wie bei DE 82D6277.3 und FR-PS 1.098DD3.
Abweichend davon:
Die Queraussteifung der Doppelgurtstäbe wird erreicht durch Einschweißen der Querstreben zwischen die Doppelgurtstäbe.
Die Queraussteifung der Doppelgurtstäbe wird erreicht durch Einschweißen der Querstreben zwischen die Doppelgurtstäbe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Gitter
trägerausbaurahmen der gattungsgemäßen Art zu entwickeln,
der eine höhere Belastbarkeit der Schweißverbindungen
zuläßt, der die Knicklängen der Fachwerkstreben verkürzt
und der durch die Anordnung der Querstreben die
Torsionssteifigkeit erhöht.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die
Aussteifung des Gitterträgers so zu gestalten, daß
durch die Anordnung der Fachwerkstreben im Verbund mit
den Querstreben sich eine doppelte Schweißverbindung
an den Gurtstäben ergibt, die die aus der Strebe ankommende
Kraft teilt und die ein Aufreißen der Schweißnaht von
der Krafteinleitung her verhindert, außerdem die Querstrebe
so anzuordnen, daß sie die Knicklänge der Fachwerkstrebe
verkürzt und somit die Tragfähigkeit des Trägers erhöht,
außerdem die Querstrebe so zu positionieren, daß ein
rückdrehendes Moment zwischen Schweißung 6 und 7 sich
ausbildet, daß die Torsionssteifigkeit des Trägers erhöht.
Die Vorteile dieser Lösung lassen sich wie folgt
zusammenfassen:
Die Fachwerkstreben liegen genau in der Verbindungsebene
zwischen Ober- und Untergurtachse, so daß keine Zusatz
momente auftreten können. Die Fachwerkstreben sind auf
einfache Weise formgetreu ohne s-förmige Vorverformung
herzustellen. In einer Vorrichtung werden diese
Fachwerkstreben in der gewünschten Schräglage mit den
Querstreben an den vorgesehenen Stellen verschweißt,
so daß ein in sich geschlossenes Aussteifungselement
entsteht. Diese Aussteifungselemente werden zwischen den
Gurtstäben eineinander gereiht und in einer Vorrichtung
mit diesen verschweißt. Unter Beibehaltung des Grund
gedankens der Anordnung der Querstreben (4) ist auch die
Herstellung mit einer durchgehenden Fachwerkschlange (3a)
möglich. Die Gitterbögen für den Tunnelbau werden in
Segmenten hergestellt, die im Tunnel zu einem Bogen
zusammengesetzt werden. Die Segmente weisen an den Enden
Verbindungen auf, die die Schnittkräfte übertragen müssen.
In diesem Fall besteht die Verbindung aus Rohrstücken,
die planabschließend mit den Gurtstäben verschweißt sind.
Diese Rohrstücke werden durch ihre Lage fixierende Form
stücke vormontiert und werden in dieser Form in der
Vorrichtung mit den Gurtstäben verschweißt. Dieses Element
verstärkt gleichzeitig das Segmentende und überträgt
die vollen Schnittkräfte. Durch die aufgelöste Bauweise
werden die dort auftretenden Spritzschatten im Spritzbeton
minimiert.
Eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird
nachfolgende anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1a/1b einen Schweißanschluß (5) zwischen Gurtstab (2) Fachwerk
strebe (3) . Einen Schweißanschluß (7) zwischen Fachwerk
strebe (3) und Querstrebe (4) und einen Schweiß
anschluß (6) zwischen Gurtstab (2) und Querstrebe (4).
Fig. 2a/2b zeigt den Schnitt und die Seitenansicht eines Dreigurt
gitterträgerrahmens. Das Aussteifungselement (Fig. 4)
bestehend aus zwei Fachwerkstreben (3) und zwei
Querstreben (4) ist zwischen den Gurtstäben (1, 2)
in der beschriebenen Form angeordnet. Zusätzlich sind
noch zwei Querstreben (4a) zwischen dem Gurtstab (1) und
der Fachwerkstrebe (3) angeordnet.
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Dreigurtgitterträgerrahmens
unter Verwendung der Merkmale aus (Fig. 1a/1b) und (Fig. 2a/2b).
Das den Träger stabilisierende Aussteifungselement
(Fig. 4) besteht aus zwei Fachwerkstreben (3) und zwei
Querstreben (4), das an den beschriebenen Stellen mit den
Gurtstäben (1, 2) verschweißt ist. Durch die Aneinander
reihung mehrerer Aussteifungselemente (Fig. 4) entsteht
ein Fachwerk.
Fig. 5a/5b zeigt Teile einer Seitenansicht und den Schnitt eines
Dreigurtgitterträgerrahmens bei dem die Fachwerkstrebe (3a)
durchlaufend ist und die Querstreben (4) in der
beschriebenen Form angeordnet sind.
Fig. 6 zeigt eine Verbindung aus Rohrstücken (8) , die an den
Segmentenden mit den Gurtstäben (1, 2) verschweißt sind
und die in ihrer Lage durch das Teil (9) vorpositioniert
sind, wobei das Teil (9) gleichzeitig das Segmentende
verstärkt.
Claims (13)
1. Gitterträgerausbaurahmen für den Tunnelausbau,
dessen drei parallel zueinander verlaufende, ein
Dreieck bildende Gurtstäbe (1, 2) mittels Fachwerk
streben (3) räumlich miteinander verbunden sind, wobei
jede Fachwerkstrebe (3) v-förmig zueinander verlaufende
gerade Strebenteile aufweist, die an einem Ende mit
einander verbunden sind, wobei die Fachwerkstreben
(3) zwischen dem Ober- (1) und den Untergurten (2)
angeordnet und über Schweißungen mit diesen verbunden
sind, wobei die Symetrieebene einer jeden Fachwerkstrebe
(3) in der jeweils von den Achsen des Obergurts (1) und
des Untergurts (2) aufgespannten Ebene liegt und wobei
die Untergurte (2) über rechtwinklig zu diesen ver
laufende Querstreben (4) durch Schweißungen (6) mitein
ander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Querstreben (4) neben der Schweißung (5) von Untergurt
stäben (2) und Fachwerkstreben (3) zwischen den Fachwerk
streben (3) und den Untergurtstäben (2) angeordnet sind
an den Fachwerkstreben (3) und den Untergurtstäben (2)
anliegen und über Schweißungen (6, 7) mit diesen verbunden
sind.
2. Gitterträgerausbaurahmen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß Zusatzquerstreben (4a) neben der
Schweißung von Obergurtstab (1) und Fachwerkstreben (3)
zwischen den Fachwerkstreben (3) und dem Obergurtstab
(1) angeordnet sind, an den Fachwerkstreben (3) und
dem Obergurtstab (1) anliegen und über Schweißungen
mit diesen verbunden sind.
3. Gitterträgerausbaurahmen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fachwerkstreben (3)
aus einzelnen Streben mit zwei v-förmig zueinander
verlaufenden geraden Strebenteilen bestehen, die an
den einen Enden über einen Bogen oder über zwei
Bögen mit einem dazwischenliegenden parallel zu den
Gurtstäben (1, 2) verlaufenden Teil oder über einen
parallel zu den Gurtstäben (1, 2) verlaufenden Teil
miteinander verbunden sind und die anderen Enden
in Richtung der Untergurtstäbe (2) auslaufen.
4. Gitterträgerausbaurahmen nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß die Fachwerkstreben (3)
aus einzelnen Streben mit v-förmig zueinander
verlaufenden geraden Strebenteilen bestehen, die über
Bogen oder über zwei Bögen mit einem dazwischen
liegenden parallel zu den Untergurtstäben (2) verlaufenden
Teil miteinander verbunden sind und zu einer durch
gehenden Fachwerkschlange verbunden sind.
5. Gitterträgerausbaurahmen nach Anspruch 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß er aus Segmenten
zusammengebaut ist, deren Enden an den Gurtstäben
angeschweißte Rohrstücke (8) aufweisen und daß
je zwei sich gegenüber liegende Rohrstücke (8)
miteinander verbindbar sind.
6. Gitterträgerausbaurahmen nach dem Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber
angeordneten Rohrstücke durch Schlitzbolzen mit
Keil oder durch Schrauben miteinander verbunden sind.
7. Gitterträgerausbaurahmen nach den Ansprüchen 5
oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (8)
einer Verbindungshälfte durch eine ihre Lage
fixierende Vormontage (9) zu einer Einheit verbunden
an einem Gitterträgerende angeschweißt sind.
8. Gitterträgerausbaurahmen nach einem der Ansprüche 4
bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß das die Rohrstücke
fixierende Element (9) gleichzeitig das Ende des
Gitterträgers verstärkt.
9. Gitterträgerausbaurahmen nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß sich durch den Abstand
der Schweißungen (6) und (7) ein Moment einstellt,
daß die Torsionssteifigkeit des Trägers erhöht.
10. Aussteifungselement für einen Gitterträger
ausbaurahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3
und 5 bis 8, bestehend aus zwei v-förmig zu
einander verlaufenden geraden Strebenteilen,
die an den einen Enden über einen Bogen oder
über zwei Bögen mit einem dazwischenliegenden
parallel zu den Untergurtstäben (2) verlaufenden
Teil miteinander verbunden sind und an den anderen
Enden in Richtung der Untergurtstäbe (2) auslaufen
und wobei zwei Fachwerkstreben (3) über zwei
Querstreben (4) miteinander zu einem Element
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Querstreben (4) auf den Fachwerkstreben (3) ange
ordnet sind und lagemäßig derart durch Verschweißen (7)
fixiert sind, daß in Einbauposition die Querstreben (4)
und die Fachwerkstreben (3) an den Untergurten (2)
und die Fachwerkstreben (3) am Obergurt (1) anliegen.
(Fig. 2a, 2b).
11. Aussteifungselement nach Anspruch 9 dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich zumindest eine
Querstrebe (4a) an den beiden Fachwerkstreben (3)
angeordnet und lagemäßig derart durch Verschweißen
fixiert ist, daß in Einbauposition die Zusatzquer
strebe (4a) und die Fachwerkstrebe (3) am Obergurt (1)
anliegen (Fig. 2a, 2b).
12. Aussteifungselement für einen Gitterträger
rahmen nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 8
bestehend aus v-förmig zueinander verlaufenden
geraden Strebenteilen, die an den Enden über
einen Bogen oder über zwei Bögen mit einem
dazwischenliegenden parallel zu den Gurtstäben (1, 2)
verlaufenden Teil zu einer durchlaufenden
Fachwerkstrebenschlange miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querstreben (4)
jeweils mit zwei Fachwerkstrebenschlagen zu einer
Einheit verbunden sind und lagemäßig auf den
Fachwerkstrebenschlangen derart durch Verschweißen (7)
fixiert sind, daß in Einbauposition die
Querstreben (4) und die Fachwerkstrebenschlangen (3a)
an den Untergurten (2) und die Fachwerk
strebenschlangen (3 a) am Obergurt (1) anliegen
(Fig. 2a, 2b, 5e, 5b).
13. Aussteifungselement nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich pro Bogenelement
zumindest eine Zusatzquerstrebe (4 a) an den beiden
Fachwerkstrebenschlangen (3 a) angeordnet und
lagemäßig dort durch Verschweißen fixiert ist, daß
in Einbauposition die Zusatzquerstrebe (4a) und die
Fachwerkstrebenschlagee (3a) am Obergurt (1)
anliegen (Fig. 2a, 2b, 5a, 5b).
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Date | Code | Title | Description |
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Owner name: BOCHUMER EISENHUETTE HEINTZMANN GMBH & CO. KG, 4479 Owner name: SEIZ, RUDOLF, DIPL.-ING., 82211 HERRSCHING, DE |
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Inventor name: SEIZ, RUDOLF,DIPL.-ING., 82211 HERRSCHING, DE |
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