DE2118034B2 - Ausbau fuer strecken, tunnel, stollen oder schaechte aus stahlbetonfertigteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte, der aus einzelnen vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und deren Ecken vorzugsweise in Form eines Kreisauschnittes so ausgebildet sind, daß sich die Ausnehmungen benachbarter Stahlbetonfertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu seinen Diagonalen symmetrisch angeordneten U-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch ein in die kreisförmige Ausnehmung eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Schloß verspannt sind.

Ein Ausbau der vorgenannten Art ist aus der DT-OS 19 10 504 bekannt. Bei diesem Ausbau besteht das die Spannkräfte erzeugende Schloß aus zwei tellerförmigen Kegelstumpfhälften, von denen eine mit einem zentralen Gewindeansatz und außerdem mit Durchbrüchen versehen ist, deren Form dem Innenradius der Bügel angepaßt ist und deren Anzahl mit der Anzahl der Bügel übereinstimmt. Diese Schloßhälfte befindet sich in der Einbaulage auf der Gebirgsseite des Ausbaues und liegt hier mit ihren Durchbrüchen deckungsgleich hinter den Bügeln der Stahlbetonfertigteile. Zwischen den vier Bügeln ragt der zentrale Gewindeansatz hindurch und nimmt die mit einer ensprechend bemessenen Bohrung versehene andere Schloßhälfte auf, die mit ihren dem Querschnitt der Durchbrüche angepaßten Ansätzen durch alle vier Bügelöffnungen hindurch und in die Durchbrüche der gebirgsseitigen Schloßhälfte eingreift. Die Bügel der Stahlbetonfertigteile liegen daher zwischen den beiden Schloßhälften und werden durch die sich zu den Enden verjüngenden Ansätze einer Schloßhälfte gegeneinander gezogen, wenn eine Mutter auf den Gewindeansatz aufgeschraubt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zum Verspannen der Stahlbetonfertigteile dienende Schloß zu vereinfachen, so daß es leichter zu handhaben ist und preisgünstiger hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Ausbau der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles austretenden beiden Bügel in zwei zueinander parallelen, übereinanderliegenden Ebenen liegen und zwischen sich eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung und dem Bügelzwischenraum angepaßte Büchse aufnehmen, die den in ihrer Bohrung axial verschiebbar angeordneten Keilen, welche die beiderseitig vor der Büchsenbohrung liegenden Bügelöffnungen durchgrei-

fen und sich in den Bügelwölbungen abstützen, als Widerlager dient

Büchsen, die lediglich aus einzelnen entsprechend bemessenen Rohrabschnitten bestehen, lassen sich als Massenartikel besonders billig und ohne großen Arbeitsaufwand herstellen. Ebenso sind auch die Keile, wenn man sie als Gesenkkeile ausbildet, Massenartikel, die sich infolge ihrer preiswerten Herstellung für den vorgenannten Zweck besonders eignen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine jedem Keil zugeordnete, sich in Richtung auf das Gebirge radial verbreiternde Stützleiste vorgesehen ist, die den zwischen den beiden Bügeln eines Stahlbetonfertigteiles bestehenden Zwischenraum überbrückt und den Keil auf seiner der Bügelwölbung _1S zugewandten Seite abstützt Zweckmäßigerweise ist diese Stützleiste auf ihrer der Bügelwölbung zugewandten Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungden versehen, die einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden Bügel entsprechenden Abstand vonein- ander haben. Diese beiden muldenförmigen Ausnehmungen legen die Stützleiste in ihrer Längsrichtung fest und halten sie gegenüber den Reibungskräften, die beim Eintreiben des Keiles auftreten.

Die Keile können nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch als zylindrische Bolzen ausgebildet sein, deren Durchmesser größer als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse und der Bügelwölbung ist und dessen dem Gebirge zugewandte Seite in Richtung auf die BUchsenachse abgeschrägt ist Auch ein derart ausgebildeter Keil zieht die einzelnen Spannbetonelemente beim Eintreiben seiner abgeschrägten Stirnseite gegeneinander, wenn sein Durchmesser das entsprechende Maß hat.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind zur Abdeckung der Verbindungs- und Spannelemente Stopfen vorgesehen, welche die kreisförmige Ausnehmung abschließen und vorzugsweise mit einer zentrischen Gewindebohrung ausgestattet sind. Diese Stopfen sorgen für eine völlig glatte Oberfläche der Tunnelinnenwand, wodurch der erfindungsgemäße Ausbau, wenn der Tunnel beispielsweise als Kanal benutzt werden soll, auch strömungstechnisch hohen Anforderungen gewachsen ist

Die Stopfen können aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, so daß sie sich dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung anpassen und sich in ihr verspannen. Die zentrale Gewindebohrung bietet den Vorteil, daß der Ausbau nach der Fertigstellung hinterpreßt werden kann oder daß auch zu einem späteren Zeitpunkt notwendige Injektionen vorgenommen werden können. Außerdem lassen sich durch diese Bohrungen zusätzliche Gebirgsanker anbringen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das dem Gebirge abgewandte Ende der zylindrischen Bolzen durch den Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen des Stopfens hindurchgeführt und der Bolzen jeweils mit einem kegelstumpfförmigen Kopf ausgestattet ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stopfens liegt Durch diese Ausbildung wird der sich infolge seiner Elastizität der kreisförmigen Ausnehmung anpassende Stopfen in Achsrichtung durch den zylindrischen Bolzen gehalten und außerdem die Zugänglichkeit dieser als Keile wirkenden Bolzen durch den Stopfen nicht beeinträchtigt

Ordnet man die Stahlbetonfertigteile so an, daß eine ihrer Diagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt, so entfällt das Setzen eines besonderen Schlußteiles. Ein solches Schlußteil ist immer dann erforderlich, wenn die der Ortsbrust zugewandte Kante der Stahlbetonfertigteile parallel zur Ortsbrust verläuft da der Zwischenraum, der für das letzte Ausbauteil eines den Tunnelquerschnitt umschließenden Ausbauringes verfügbar ist, in der Regel nicht zur Aufnahme eines normalen Stahlbetonfertigteiles ausreicht. Verlegt man dagegen die Stahlbetonfertigteile in der vorgeschlagenen Weise, so ist die der Ortsbrust zugewandte Stirnfläche des jeweils vordersten Ausbauringes verzahnt Diese Verzahnung bestimmt aber die Lage und den Platz für die einzelnen Stahlbetonfertigteile des nächsten Ringes und hält somit auch den notwendigen Zwischenraum für das jeweils letzte Ringteil frei. Bei derart angeordneten Ausbauelementen können die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile mit Nut und Feder ausgestattet sein, um die Verbindung der Teile untereinander noch zu verbessern. Außerdem ist es möglich, die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile mit einer elastischen Auflage zu versehen, damit diese Flächen sowohl auf ihrer ganzen Länge als auch auf ihrer ganzen Breite tragen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Stoßstelle der erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteile;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie a-a der Fig. 1;

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht mit abgewandelten Spannelementen;

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie b-b der F i g. 3;

F i g. 5 den Ausbau in Ansicht gegen den Streckenstoß.

Die Stahlbetonfertigteile, die in dem Ausführungsbeispiel mit 1 bezeichnet und quadratisch ausgebildet sind, besitzen eine in zwei übereinanderliegenden Ebenen befindliche Armierung, die aus je zwei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Bügeln 2 besteht. Beide Bügel 2 der jeweiligen Ebene liegen symmetrisch zu den beiden Diagonalen des Stahlbetonfertigteiles 1 und erstrecken sich über deren ganze Länge. Mit ihren U-förmigen Enden ragen sie in die Ausnehmungen hinein, die sich an allen vier Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles 1 befinden und die Form eines Viertelkreises haben. An den Stoßstellen der Fertigteile 1 ergänzen sich diese viertelkreisförmigen Ausnehmungen daher zu einer vollen kreisförmigen Ausnehmung 3. Da die Stahlbetonfertigteile 1 gekrümmt sind und gegebenenfalls auch verschiedene Krümmungsradien haben, lassen sie sich einem dem Tunnel-, Streckenoder Schachtquerschnitt angepaßten geschlossenen Ausbauring zusammenfügen. Als Verbindungsorgane, die die einzelnen Ausbauelemente, also die Stahlbetonfertigteile 1, miteinander verspannen, dienen besondere Schlösser, die in den kreisförmigen Ausnehmungen 3 angeordnet sind. Jedes dieser Schlösser besteht aus einer Büchse 4, deren Durchmesser auf den Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 3 abgestellt ist und deren Länge so bemessen ist daß sie sich über den Zwischenraum zwischen den zwei Armierungsebenen erstreckt. Sie zentriert im Bereich der kreisförmigen Ausnehmungen 3 die hier aufeinandertreffenden Stahlbetonteile 1 und nimmt in ihrer Bohrung 5 die aus Keilen 6 bestehenden Spannelemente auf, welche rechtwinklig zu den beiden Armierungsebenen angeordnet sind und durch die öffnungen 7 der übereinanderliegenden

beiden Bügel 2 der Armierung hindurchgreifen.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 stützen sich die Keile 6, die die übereinanderliegenden Bügelöffnungen 7 durchgreifen, mit ihrem Rücken an der Wand der Bücr senbohrung 5 ab und liegen mit ihrer Brust auf einer Stützleiste 8 auf. Die Keile 6 verjüngen sich und die Stützleisten 8 verbreitern sich in Richtung auf das Gebirge 9, so daß die sowohl den Keil 6 als auch die zugehörige Stützleiste 8 umschließenden Bügel 2 beim Eintreiben des Keiles 6 in Richtung zur Büchsenachse verschoben werden. Dadurch pressen sich die einzelnen Stahlbetonfertigteile 1 gegeneinander bzw. gegen den Büchsenumfang und bilden so einen völlig starren Verband, der in der Lage ist, den auftretenden Gebirgsdruck aufzunehmen. Muldenför- _IS mige Ausnehmungen 10, die auf der dem Bügel zugewandten Seite in den Stützleisten 8 angeordnet sind, verhindern, daß sich die Stützleisten beim Eintreiben des Keiles 6 unter dem Einfluß der Reibungskräfte verschieben.

Die Keile können auch, wie in den Fig.3 und 4 dargestellt, als zylindrische Bolzen 11 ausgebildet *ein. Diese Bolzen haben einen Durchmesser, der größer ist als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse 4 und der Bügelwölbung; außerdem besitzen sie an ihrem dem Gebirge 9 zugewandten Ende eine in Richtung auf die BUchsenachse abgeschrägte Stirnfläche 12. Sie lassen sich daher mit ihrem zugeschärften Ende in die Bügelöffnung 7 einführen und ziehen beim weiteren Eintreiben die Stahlbetonfertigteile 1 stramm gegen die Büchse 4.

Wie in den Fig.3 und 4 dargestellt, kann die kreisförmige Ausnehmung 3 durch einen elastischen Stopfen 13, der aus Gummi, Kunststoff oder irgendeinem anderen elastischen Material besteht, abgeschlossen sein. Dieser Stopfen 13 ist mit einer durchgehenden zentralen Gewindebohrung 14 ausgestattet, in die beispielsweise eine Verpreßleitung eingeschraubt werden kann, wenn Injektionen vorgenommen oder der Ausbau hinterfüllt werden soll. Auch Befestigungsorgane zum Anbringen von Versorgungsleitungen oder zum Halten von Einbauten oder Führungseinrichtungen lassen sich in diesen Gewindebohrungen 14 anbringen. Während bei dem Ausbau nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 diese hier nicht dargestellten Stopfen 13 sich durch ihre Elastizität in der Ausnehmung 3 verspannen und halten, übernehmen in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 die Bolzen 11 diese Aufgabe. Sie sind dazu mit einem kegelstumpf -förmigen Kopf 15 versehen, der in einer entsprechend geformten Ausnehmung der dem Tunnelraum zugewandten Fläche des Stopfens 13 liegt

Um die aus den erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteilen 1 zusammengesetzten Ausbauringe ohne ein der letzten Ringlücke angepaßtes besonderes Fertigteil schließen zu können, empfiehlt es sich, die einzelnen Stahlbetonfertigteile 1 so anzuordnen, daß eine ihrer beiden Diagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt (Fig.5). Die der Ortsbrust zugewandte Ausbauseite ist dann auf dem ganzen Strecken- bzw. Tunnelumfang so verzahnt, daß jedes Stahlbetonfertigteil 1 des jetzt folgenden Ausbauringes in eine der Zahnlücken eingreifen und mit den bereits montierten Stahlbetonfertigteilen 1 verspannt werder kann. Ein besonderes Schlußteil erübrigt sich daher.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte, der aus einzelnen, vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und deren Ecken vorzugsweise in Form eines Kreisausschnittes so ausgebildet sind, daß sich die Ausnehmungen benachbarter Stahlbetonfertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu seinen Diagonalen symmetrisch angeordneten U-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch ein in die kreisförmige Ausnehmung eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Schloß verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles (1) austretenden beiden Bügel (2) in zwei zueinander parallelen, übereinanderliegenden Ebenen liegen und zwischen sich eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung (3) und dem Bügelzwischenraum angepaßte Büchse (4) aufnehmen, die den in ihrer Bohrung (5) axial verschiebbar angeordneten Keilen (6, 11), welche die beiderseitig von der Büchsenbohrung liegenden Bügelöffnungen (7) durchgreifen und sich in den Bügelwölbungen abstützen, als Widerlager dient.

2. Ausbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine jedem Keil (6) zugeordnete, sich in Richtung auf das Gebirge (9) radial verbreiternde Stützleiste (8), die den zwischen den beiden Bügeln (2) eines Stahlbetonfertigteiles (1) bestehenden Zwischenraum überbrückt und den Keil (6) auf seiner der Bügelwölbung zugewandten Seite abstützt.

3. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten (8) auf ihrer der Bügelwölbung zugewandten Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungen (10) versehen sind, die einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden Bügel (2) entsprechenden Abstand voneinander haben.

4. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (11) als zylindrische Bolzen ausgebildet sind, deren Durchmesser größer als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse (4) und der Bügelwölbung ist und deren dem Gebirge (9) zugewandte Stirnseiten (12) in Richtung auf die Büchsenachse abgeschrägt sind.

5. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen seine Verbindungs- und Spannelemente (4,6,11) abdeckenden, die kreisförmige Ausnehmung (3) abschließenden, vorzugsweise mit einer zentrischen Gewindebohrung (14) versehenen Stopfen (13).

6. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (13) aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff, besteht.

7. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Gebirge (9) abgewandte Ende der zylindrischen Bolzen (11) durch dem Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen des Stopfens (13) hindurchgeführt und der Bolzen (It) jeweils mit einem kegelstumpfförmigen Kopf (15) ausgestattet ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stopfens (13) liegt.

8. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Diagonalen der quadratischen oder rechteckigen Stahlbetonfertigteile (1) parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt.

9. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile (1) mit Nut und Feder ausgestattet sind.

10. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile (1) eine elastische Auflage tragen.