DE29607485U1 - Bracing elements for lattice girders for track and tunnel construction, taking into account the special requirements caused by the welded joints - Google Patents
Bracing elements for lattice girders for track and tunnel construction, taking into account the special requirements caused by the welded jointsInfo
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Description
··· J &idigr;&idigr; · &idiagr; &idigr;&iacgr;·*!&pgr;&ogr;. Düro • · · ····· ··· J &idigr;&idigr; · &idiagr;&idigr;&iacgr;·*!&pgr;&ogr;. Düro • · · ·····
-1--1-
Die Erfindung betrifft Gitterträger für den Strecken- und Tunnelbau,
sowie Aussteifungselemente zur Herstellung der Gitterträger gemäß der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1,8 bzw. 6 und 13 angegebenen
Gattungen. Für den Ausbau von druckhaften Tunnel und Grubenstrecken werden geschweißte Gitterträger als Sicherungsverbau
verwendet, die gleichzeitig als Bewehrung des Betons bzw. Spritzbetons dienen.
Solche Gitterträger sind beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben.The invention relates to lattice girders for road and tunnel construction, as well as stiffening elements for producing the lattice girders according to the types specified in the preambles of claims 1, 8 or 6 and 13. For the construction of pressurized tunnels and mine sections, welded lattice girders are used as safety shoring, which at the same time serve as reinforcement of the concrete or shotcrete.
Such lattice girders are described, for example, in the following publications.
EP 0073733A 1EP0073733A1
Der dort beanspruchte Gitterträger weist drei parallele Gurtstäbe auf, die mittels innerer einstückiger Aussteifungselementen räumlich zueinander fixiert sind. Die Aussteifungselemente sind durch parallel zu den Gurtstäben verlaufende Teilstücke gekennzeichnet, an denen diese mit den Gurtstäben verschweißt sind.The lattice girder claimed there has three parallel chord bars, which are spatially fixed to one another by means of internal, one-piece stiffening elements. The stiffening elements are characterized by sections running parallel to the chord bars, where they are welded to the chord bars.
Der große Nachteil dieser Schweißverbindung besteht darin, daß durch den schräg anlaufenden Diagonalstab, der die Schnittkräfte überträgt, die Schweißnaht reißverschlußartig vom Ende her aufgerissen werden kann, wodurch die Schweißnahtlänge unwirksam wird. DE-AS 1608527 The major disadvantage of this welded joint is that the diagonal bar, which is running at an angle and which transfers the cutting forces, can tear the weld seam open from the end like a zipper, which makes the weld seam length ineffective. DE-AS 1608527
Der Gitterträger weist drei oder mehr parellele Gurtstäbe auf, die mittels außen umgreifenden gleichartigen Bügel zick-zackförmiger Anordnung durch Verschweißen in ihrer Lage fixiert werden. Durch die Anordnung der Bügel ist die Einhaltung der Höhentoleranz des Trägers erschwert, sodaß Schwankungen in den statischen Werten des Trägers auftretenThe lattice girder has three or more parallel chords, which are fixed in position by welding using identical zigzag-shaped brackets on the outside. The arrangement of the brackets makes it difficult to maintain the height tolerance of the girder, so that fluctuations in the static values of the girder occur
Seiz-»urine!-AusbauSeiz-»urine!-Expansion
.··, .·1&eegr;&agr;. Büro.··, .·1&eegr;&agr;. Office
-2--2-
können. Des weiteren ist eine Automation der Trägerfertigung nicht möglich, da die Bügel händisch eingefädelt werden müssen.Furthermore, automation of the carrier production is not possible, as the brackets have to be threaded in manually.
Fr-PS 1.098003Fr-PS 1.098003
Der Gitterträger weist drei parellele Gurtstäbe auf, die mittels girlandenförmig
gebogenen Elementen in ihrer Lage fixiert sind. Mit ihren Spitzen sind die Girlanden an den Gurtstäben angeschweißt, wodurch eine
pumktförmige Schweißverbindung an der durch die Abbiegung entstandenen Stoßstelle entsteht. Das Schweißgut wird an dieser Stelle ringförmig 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 Abbiegung erfolgt, wodurch eine erhebliche Sprödbruchgefahr entsteht.
DE 3040638 Al
Der Gitterträger weist vier parallele Gurtstäbe auf, die beispielsweise
mittels außenumgreifenden in sich geschlossenen Bügel zickzackförmiger Anordnung in ihrer Lage fixiert sind. Die Nachteile sind schon bei
DE-AS 1608527 beschrieben. Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist U-förmig gebogene in sich geschlossene Aussteifungselemente auf, die
an ihren Knickstellen mit den Untergurtstäben verschweißt sind, wobei zusätzlich ein Querstab an dieser Stelle eingeschweißt wird. Nachteile
wie bei FR PS 1098003 beschrieben. Bei einem dritten Ausführungsbeispiel
soll durch Verteilung der Knickstellen auf zwei Abknickungen, die durch ein gerades Stück miteinander verbunden sind, obiger Nachteil
vermieden werden. Die Schweißung erfolgt an dem geraden Stück.The lattice girder has three parallel chords that are fixed in position by means of garland-shaped bent elements. The garlands are welded to the chords with their tips, creating a point-shaped weld at the joint created by the bend. The weld metal is introduced into the groove that is formed in a ring at this point. Since the weld consists practically only of a start and end crater, it cannot be defined. In addition, the welding takes place directly at the bend created by cold forming, which creates a considerable risk of brittle fracture. DE 3040638 Al
The lattice girder has four parallel chord bars, which are fixed in position, for example, by means of self-contained brackets in a zigzag arrangement that surround the outside. The disadvantages are already described in DE-AS 1608527. Another embodiment has U-shaped, self-contained stiffening elements that are welded to the lower chord bars at their bends, with a cross bar also being welded in at this point. Disadvantages as described in FR PS 1098003. In a third embodiment, the above disadvantage is to be avoided by distributing the bends over two bends that are connected to one another by a straight piece. The welding takes place on the straight piece.
Nachteile wie bei EP 0073733 A 1.
DE-GM 8020051 Disadvantages as in EP 0073733 A 1.
DE-GM 8020051
Der dort beanspruchte Gitterträger weist drei parallele Gurtstäbe auf, die mittels girlandenförmigen mit im wesentlichen geraden Umkehrbereichen versehenen Aussteifungen in ihrer Lage fixiert sind. Die Girlanden liegen mit ihren geraden Umkehrbereichen an der Außenseite des EinzelstabesThe lattice girder used there has three parallel chord bars, which are fixed in position by means of garland-shaped stiffeners with essentially straight reversal areas. The garlands are located with their straight reversal areas on the outside of the individual bar
Se;Z- ;unnei-Ausbau ,•\,vng. 3üroSe;Z- ;unnei-Expansion ,•\,vng. 3üro
-3--3-
und jeweils an der Innenseite der Doppelstäbe an und sind dort mit diesen verschweißt. Nachteil wie bei EP 0073733 beschrieben.and on the inside of the double rods and are welded to them. Disadvantage as described in EP 0073733.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gitterträger bzw. Aussteifungselemente
zur Herstellung der Gitterträger der gattungsgemäßen Arten derart weiterzubilden, daß bei erhöhter Belastbarkeit der
Schweißverbindungen und geringerem Montageaufwand durch formschlüssiges Aufsetzen der Aussteifungselemente auf die räumlich
fixierten Gurtstäbe eine weitgehende automatisierte Herstellung möglich ist. Infolge der um die Gurtstäbe (1) bzw. (2) umgebogenen Bögen Tl laßen sich
die dort angeordneten Schweißungen wesentlich höher belasten, außerdem
ist reiß Verschluß artiges Versagen, sowie Sprödbruch wegen Vermeidung von Abknickungen im Schweißbereich, ausgeschlossen. Diese Aufgabe wird mit
den in den Kennzeichen der Ansprüche 1,8 bzw. 6 und 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindüngsgedankens
werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt: Fig. la / Ib
Einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und Aussteifungselement (3) bei dem das um den Gurtstab (2) bis in die vertikale abgebogene
Aussteifungselement (3) im Bereich des Bogens (Tl) am Gurtstab (2) verschweißt ist,The invention is based on the object of developing lattice girders or stiffening elements for the manufacture of lattice girders of the generic type in such a way that largely automated manufacture is possible with increased load-bearing capacity of the welded joints and less assembly effort by positively placing the stiffening elements on the spatially fixed chord bars. As a result of the bends Tl bent around the chord bars (1) or (2), the welds arranged there can be subjected to significantly higher loads, and tear-like failure and brittle fracture are also excluded due to the avoidance of bends in the welding area. This object is achieved with the features specified in the characterizing parts of claims 1, 8 or 6 and 13. Two embodiments of the inventive concept are explained below with reference to the drawings. It shows: Fig. la / Ib
A welded connection between the chord bar (2) and the stiffening element (3) in which the stiffening element (3) bent around the chord bar (2) up to the vertical is welded to the chord bar (2) in the area of the bend (Tl),
Fig. 2a / 2bFig. 2a / 2b
Einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und Aussteifungselement (3) bei dem dieses um den Gurtstab (2) um mindestens 1A des Umfanges abgebogen und im Bereich des Bogens (T2) verschweißt ist. Fig. 3a / 3bA welded connection between the chord bar (2) and the stiffening element (3) in which the stiffening element is bent around the chord bar (2) by at least 1 A of the circumference and welded in the area of the bend (T2). Fig. 3a / 3b
einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (1) und Aussteifungselement (3), bei demdas um den Gurtstab (1) bis zur gegenseitigen Berührung abgebogene Aussteifungselement (3) im Bereich des Bogens (Tl) mit dem Gurtstab (1) verschweißt ist.a welded connection between the chord bar (1) and the stiffening element (3), in which the stiffening element (3) bent around the chord bar (1) until they touch each other is welded to the chord bar (1) in the area of the bend (Tl).
Seiz-Tunnsl-AusbauSeiz Tunnel Expansion
-A--A-
Fig. 4a / 4bFig. 4a / 4b
Einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (1) und Aussteifungselemt (3) wobei dieses um den Gurtstab (1) mindestens um 1A des Umfanges abgebogen ist und im Bereich des Bogens (T2) verschweißt ist.A welded connection between the chord bar (1) and the stiffening element (3), whereby the stiffening element is bent around the chord bar (1) by at least 1 A of the circumference and is welded in the area of the bend (T2).
Fig. 5a / 5bFig. 5a / 5b
Einen Schweißanschluß zwischen Gurtstab (2) und einem bis zur vertiaklen abgebogenen Aussteifungselement (3), bei dem im Bereich des Bogens (Tl) die Schweißung als Punktschweißung ausgeführt ist.A welded connection between the chord bar (2) and a stiffening element (3) bent to the vertical, in which the weld in the area of the bend (Tl) is carried out as a spot weld.
Fig. 6Fig.6
Ein Ausführungsbeispiel eines Dreigurtgitterträgers unter Verwendung
der Merkmale aus ( Fig. la / Ib) und (Fig. 4a / 4b). Das den Träger
stabilisierende Aussteifungselement (3) besteht aus einem geschlossenen Bügel, der um den Einzelstab (1) abgebogen (Fig. 4a / 4b) im Bereich
der Bögen (T2) verschweißt ist und an den Außenseiten der Doppelstäbe (Fig. la / Ib) im Bereich der Bögen (Tl) verschweißt ist. Durch die
Aneinanderreihung mehrerer Aussteifungselemente (3) entsteht ein Fachwerk.
Fig. 7An embodiment of a three-chord lattice girder using the features from (Fig. la / Ib) and (Fig. 4a / 4b). The stiffening element (3) stabilizing the girder consists of a closed bracket that is bent around the single bar (1) (Fig. 4a / 4b) and welded in the area of the arches (T2) and welded to the outside of the double bars (Fig. la / Ib) in the area of the arches (Tl). By arranging several stiffening elements (3) in a row, a framework is created.
Fig.7
Ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Merkmale aus (Fig. 2a / 2b) und (Fig. 3a / 3b). Das Aussteifungselement (3) bestehend aus einem geschlossenen Bügel, der um die Doppelstäbe (2) außen abgebogen ist (Fig. 2a / 2b), im Bereich der Bögen (T2) verschweißt ist und der an den Berührungsflächen an den Außenseiten des Stabes (1) (Fig. 3a / 3b) im Bereich der Bögen (Tl) verschweißt ist. Durch die Aneinanderreihung mehrerer Aussteifungselemente entsteht ein Fachwerk.Another embodiment using the features from (Fig. 2a / 2b) and (Fig. 3a / 3b). The stiffening element (3) consists of a closed bracket that is bent around the double bars (2) on the outside (Fig. 2a / 2b), is welded in the area of the arches (T2) and is welded to the contact surfaces on the outside of the bar (1) (Fig. 3a / 3b) in the area of the arches (Tl). By stringing together several stiffening elements, a framework is created.
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