DE2238792A1

DE2238792A1 - Vorrichtung zum verbinden plattenfoermiger segmente, insbesondere von tunnelauskleidungen

Info

Publication number: DE2238792A1
Application number: DE19722238792
Authority: DE
Inventors: Kunijiro Matsushita
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1971-08-07
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1973-02-22
Also published as: FR2148460A1; IT963702B; GB1385096A; FR2148460B1; JPS4825343A; HK41079A

Description

PATENTANWÄLTE TEL.-0311 . 762907 - TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0184057 TEL. OBIl · 225585 . TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0524244

Zh 501

KUMAGAI GUMI COMPANY LIMITED Fukui City / Japan

Vorrichtung zum Verbinden plattenförmiger Segmente, insbesondere von Tunnelauskleidungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden in einer Ebene liegender plattenförmiger Segmente, insbesondere von Tunnelauskleidungen od.dgl. '

Beim Bau von Tunneln, insbesondere im Schildvortrieb hergestellten Tunneln, wird hinter dem in das Erdreich eindringenden Vortriebsschild eine Tunnelauskleidung errichtet. Dies geschieht in der Weise, dass hinter dem Vortriebsschild, nachdem sich dieser eine bestimmte Strecke vorgearbeitet hat, Auskleidungsringe aufgebaut werden, die aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sind. Dieser neu aufgebaute Auskleidungsring wird dann mit der bereits fertiggestellten ortsfesten

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Tunnelauskleidung verbunden. Dies geschah bisher mittels Schraubbolzen·

Diese bekannte Art und Weise des Verbindens von in einer Ebene liegenden plattenförmigen Segmenten bzw» von Tunnelauskleidungsringen ist ausserordentlich aufwendig und hat auch konstruktionsmässig Nachteile.

Um das Verbinden plattenförmiger Segmente der in Betracht kommenden Art wesentlich zu vereinfachen und zu rationalisieren sowie auch um die Kosten der Verbindungsmittel zu senken, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, die Verbindungsvorrichtung in der Weise auszubilden, dass an der einen Stirnseite der Segmente mehrere mit einem kegelförmigen freien Ende versehene Bolzen und an bzw· in der anderen Stirnseite an den den Bolzen gegenüberliegenden Stellen Hülsen mit an ihrem öffnungsseitigen ausseren Ende angeordneten, radial in den Hülseninnenraum ragenden Federzungen befestigt sind, die der Aufnahme der Bolzen an dem benachbarten Segment dienen. Die am ausseren Ende der Hülse anzuordnenden Federzungen können die Zungen einer Ringfeder sein oder an der Hülse befestigte Blattfedern.

Werden derart ausgebildete Segmente gegeneinander bewegt, um sie miteinander zu verbinden, so dringen die an der einen Stirnseite angeordneten Bolzen bei exakter Führung selbsttätig in die in der gegenüberliegenden Stirnseite des benachbarten Segments angeordneten Hülsen ein, wobei sie die in den Hülseninnenraum hineinragenden Federzungen umbiegen· Die Zungen gleiten mit ihren scharfen Kanten auf der Oberfläche der Bolzen entlang und verhindern

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jegliche Rückwärtsbewegung der Bolzen, so dass eine absolut feste Verbindung gewährleistet ist. Vorteilhafterweise sind die Federzungen zweckentsprechend gehärtet und für den Bolzen ist ein entsprechend geeigneter Werkstoff vorgesehen, so dass die Federzungen mit ihren scharfen Kanten ein wenig in die Oberfläche der Bolzen eindringen können, wenn eine entsprechende Kraft auf die Federzungen einwirkt.

Die in Betracht kommenden Verbindungselemente, nämlich die Bolzen und die Hülsen, sind, handelt es sich bei den Segmenten um Betonplatten, in die Stirnseiten dieser Betonsegmente eingegossen und fest in diesen verankertj handelt es sich dagegen um aus Stahl bestehende Segmente, so haben diese stirnseitige Flansche, in bzw» an welchen die Verbindungselemente befestigt, insbesondere angeschweisst sind«

In den Figuren 1 bis 8 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen dargestellt, welche nachstehend im einzelnen beschrieben sind« Es zeigen:

Fig« 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung zum Verbinden von Betonsegmenten, -platten od.dgl. in einer Ausführungsform,

Fig» Z' einen Radialschnitt durch die Ringfeder der Vorrichtung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Ringfeder nach Fig. 2,

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Fig« h einen Schnitt durch die Ringfeder und den Bolzen in vergrössertem Maßstab,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Flanschen zu verbindender Stahlplatten im Bereich der Verbindungsbolzen und -hülsen gemäss der Erfindung,

Fig« 6 einen Längsschnitt durch eine Verbindungshülse in einer weiteren Ausrührungsform gemäss der Erfindung,

Fig« 7 einen Querschnitt durch die Hülse nach Fig. 6,

Fig· 8 einen Schnitt durch zwei Betonsegmente beim Verbinden der Segmente miteinander.

Die in Fig. 1 nur zu einem Teil dargestellten Betonsegmente

1 und 1 * sind miteinander zu verbinden» In das eine Betonsegment 1 sind in der Stirnfläche mehrere Verbindungsbolzen

2 mit ihrem hinteren Ende eingegossen; das vordere, freie Ende 2a des Bolzens 2 ist kegelförmig bzw« konisch ausgebildet und ragt aus der Stirnfläche des Segments 1 heraus»

In die Stirnfläche des anderen Betonsegments I¹, mit dem eine Verbindung herzustellen ist, sind an den den Bolzen gegenüberliegenden Stellen Hülsen 3 eingegossen, die an ihrem inneren Ende mit einer Bodenplatte a verschlossen und an ihrem vorderen, offenen Ende mit einem Flansch b versehen sind« An diesem Flansch b liegt eine Ringfeder k an, die radial nach innen ragende Federzungen kd aufweist, welche gegen den Innenraum der Hülse 3 etwas umgebogen sind« Der U-förmige Ring 5 spannt den Flansch 3b der Hülse und den peripheren Ring 4c der Ringfeder k zusammen· Der

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Durchmesser des Kreises, auf dem die Kanten der freien Enden der Ringfederzungen kd liegen, ist kleiner als der Durchmesser des Bolzens 2,

Wenn das eine Segment 1 gegen das zweite Segment 1' bewegt wird, treten die Bolzen 2 durch die Ringfeder k hindurch und in den Innenraum der Hülse 3 ein, wobei die Bolzen 2 die Zungen kd der Ringfedern h umbiegen, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig· k dargestellt ist. Die scharfen Kanten der freien Enden der Federzungen kd greifen an der Oberfläche der Bolzen 2 an und sperren dadurch jegliche Rückwärtsbewegung der Bolzen 2, Liegen einmal die sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Segmente 1 und 1 * aneinander an, sind diese durch die Bolzen 2 und die Ringfedern k fest miteinander verbunden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Anwendung der Verbindungsvorrichtung gemäss Fig. 1 bis k zum Verbinden von Stahlplattensegmenten 21 und 21', Jedes Stahlplattensegment 21 bzw. 21* ist mit Flanschen 21a bzw. 21 "a versehen, an welchen einerseits Bolzen 2 und andererseits Ringfederhülsen 3 angebracht sind. Die Befestigung der Bolzen 2 und der Hülsen 3 erfolgt vorteilhafterweise durch Anschweisseh derselben an den Flanschen 21a,b21*a der Segmente 21 bzw. 21«.

Die Figuren 6 und 7 lassen eine weitere Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung gemäss der Erfindung erkennen. In der Wandung der Hülse 23 befinden sich am ausseren Ende vier Fenster 23b, durch welche vier gegen den Hülseninnenraum abgewinkelte Blattfedern 14 in diesen hineinragen. Die Fenster 23b sin der Hülse 23 sind durch die Blatt-

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federn Ik einspannende Abdeck-ungen 15 verschlossen· Die Hülsen 23 sind in der gleichen Weise in den Betonsegmenten 1 bzw* 1 * eingebettet wie die Hülsen 3 beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig* 1 bis h.

Um einen neuen, aus einer Anzahl von Segmenten 1 bestehenden Auskleidungsring mit dem letzten bereits errichteten und an seinen Platz verschobenen Auskleidungsring, welcher jeweils aus einer Anzahl von Segmenten 1* besteht, zu verbinden, wird, wie in Fig· 8 gezeigt, unmittelbar bevor der Schild 11 in einem Tunnel um eine bestimmte Länge vorgetrieben wird, der neue Auskleidungsring aus den Segmenten 1 mittels hydraulischer Pressen 12, 13 zurückgedrückt, bis er an dem letzten Ring anliegt* Bei dieser Bewegung treten die Bolzen 2 in die mit Ringfedern k bzw« Blattfedern Ik ausgerüsteten Hülsen 3 bzw» 23 ein und bewirken eine feste Verbindung der Segmente bzw· Auskleidungsringe miteinander·

Der Gegenstand der Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Tunnelbauten anwendbar, die im Schildvortriebsverfahren ausgeführt werden, weil es vor allem möglich ist, die Einrichtung zum Vordrücken des Vortriebsschilds zum Andrücken des neu errichteten Auskleidungsrings an die bereits erriohtete Auskleidung zu verwenden· Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Verbindungsvorrichtung ist, dass, sobald die Verbindungsbolzen von den Federzungen der Hülsen erfasst sind, diese festgehalten werden, so dass ein Rückfedern nicht mehr möglich ist. Die Bolzen lassen sich also nur in die mit Federn ausgestatteten Hülsen hineindrücken, aber nicht mehr aus ihnen herausziehen.

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Weiterhin ist es aber auch möglich, die erfindungsgemässe Verbindungsvorrichtung nicht nur bei Segmenten von Tunnelauskleidungen anzuwenden, sondern auch bei plattenförmigen Elementen im Tief-, Hoch- und Ingenieurbau,

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Claims

Ansprüche

1JVorrichtung zum Verbinden in einer Ebene liegender, plattenförmiger Segmente, insbesondere von Tunnelauekleidungen od»dgl», dadurch gekennzeichnet, dass an der einen Stirnseite der Segmente (i,1*,21,21*) mehrere mit einem kegelförmigen freien Ende (2a) versehene Bolzen (2) und an bzw, in der anderen Stirnseite an den den Bolzen (2) gegenüberliegenden Stellen Hülsen (3;23) mit an ihrem offnungsseitigen äusseren £nde angeordneten, radial in den Hülseninnenraum ragenden Federzungen (4d;i4) befestigt sind, die der Aufnahme der Bolzen (2) an dem benachbarten Segment (i) dienen«

2* Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am äusseren Ende der Hülse (3) eine Ringfeder (k) befestigt ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (4c) der Ringfeder (k) an einem Flansch (3b) der Hülse (3) anliegt und dass beide Teile durch einen sie am Aussenumfang übergreifenden U-förmigen Ring (5) zusammengespannt sind«

k» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülse (23) am äusseren Ende Fensteröffnungen (23b) angeordnet sind, durch welche hindurch an der Hülse (23) befestigte Blattfederzungen (ik) in den Hülseninnenraum hineinragen·

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5· Vorrichtung nach. Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, dass die Fensteröffnungen (23b) in der Hülse (23) durch eine Abdeckung (15) verschlossen sind«

6« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (2) mit ihrem hinteren Ende und die Hülsen (3j23) vollständig in Betonsegmente eingegossen und in diesen fest verankert sind·

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bolzen (2) und Hülsen (3;23) an den stirnseitigen Flanschen (21a,2T*a) stählerner Segmente (21) befestigt, insbesondere angeschweisst sind·

8, Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem bereits an seinem Ort befindlichen Segment (I¹ISI¹) zu verbindende Segment (i;2i) in der Ebene der Segmente mittels einer hydraulischen Presse (12,13) s&S&^ das ortsfeste Segment (i»;21·) gedruckt wird, bis die Bolzen (2) in die Hülsen (3;23) eingetreten sind und die Stirnseiten der Segmente (1,1·;21,21·) aneinander anliegen«

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmente (i;2i) zu einem Tunnelauskleidungsring zusammengesetzt sind, welcher gegen die bereits fertiggestellte Tunne !auskleidung (1*?21*) angedrückt wird»

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