DE3438276A1 - Fachwerkartig ausgebildeter ausbaurahmen fuer stollen, tunnel o.dgl. - Google Patents

Description

Fachwerkartig ausgebildeter Ausbaurahmen für Stollen, Tunnel od.dgl.

Die Erfindung "betrifft einen fachwerkartig ausgebildeten Ausbaurahmen für Stollen, Tunnel od.dgl-, mit einander paarweise zugeordneten Außen- und Innengurten, bei dem jeweils ein Außen- und ein Innengurt mit den Scheitelpunkten eines wellenförmig gebogenen Stabzuges kraftschlüssig zu einem Fachwerk verbunden sind·

Aus der AT-PS 562.759 bekannte Ausbaurahmen dieser Gattung haben einen trapez- oder dreieckförmigen Querschnitt, so daß jede der die Außen- und Innengurte verbindenden Aus- , fachungen in einer kegeligen, also räumlich gekrümmten Fläche liegt. Die aus relativ dicken Stäben zunächst ebenflächig hergestellte Ausfachung kann nur unter Überwindung erheblicher Widerstände in eine kegelige Form gebracht und in · dieser Form mit den Gurtstäben verschweißt werden, weshalb diese bekannten Ausbaurahmen in ihrer Herstellung kompliziert und daher teuer sind.

Aus der AT-PS 367-860 sind ferner gattungsgleiche Ausbaurahmen bekannt, bei welchen innere Versteifungselemente Anwendung finden, die je aus einer der Gurtanzahl entsprechenden Anzahl von in der Mitte geknickten Stäben bestehen, welche zu den Gurtstäben geneigt verlaufen und mit ihren äußeren Enden an je einem Gurtstab befestigt sind.

Ein zwangloses Zusammenfügen der verschiedenen Elemente, aus welchen dieser Ausbaurahmen besteht, zum fertigen Ausbaurahmen setzt große Maßgenauigkeit der einzelnen Elemente voraus.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Ausbaurahmen der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Fertigung der einzelnen Elemente nur geringe Maßgenauigkeit erfordert und das Zusammenfügen der Elemente zum fertigen Ausbaurahmen ohne wesentliche Verformung derselben und ohne Zwang möglich ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausbaurahmen ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß er aus zumindest zwei ebenen, parallelen Fachwerkbögen gebildet ist, welche durch in Abständen längs der Fachwerkbögen angeordnete, gleichfalls ebene, mindestens zwei einen Winkel miteinander einschließende Schenkel aufweisende Verbindungsglieder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Durch die ebene Ausbildung sowohl der Farfrwerkbogen als auch der Verbindungsglieder werden die Herstellung und der Zusammenbau dieser Teile wesentlich vereinfacht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Verbindungsglieder zwei ungleich lange, in spitzem Winkel zueinander verlaufende Schenkel auf. Bei derartigen zweischenkeligen Verbindungsgliedern liegen die beiden Enden und die Abbiegestelle der beiden Schenkel, also jene Punkte, die mit den Gurten verbunden werden sollen, stets in einer Ebene. Da auch drei beliebige Punkte längs der vier Gurte stets in einer Ebene liegen müssen, ist ein zwangloses Zusammenfügen der einzelnen Teile immer gewährleistet.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

'-' Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausbaurahmens nach der

Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht in Blickrichtung parallel zu den Ebenen der beiden Fachwerkbögen, aus welchen der Rahmen gebildet ist;

Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines Verbindungsgliedes, die bei dem Eahmen nach den Fig. 1 und 2 Verwendung findet;

Fig. A- eine bevorzugte zweite Ausführungsform eines Verbindungsgliedes;

Fig. 5 eine axonometrische Ansicht eines Teilbereiches eines Ausbaurahmens mit Verbindungsgliedern nach Fig. 4·;

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Ebene I-I in Fig. 4; Fig. 7 eine axonometrische Ansicht eines Teilbereiches eines Ausbaurahmens mit verstärkter Ausfachung mit Verbindungsgliedern nach Fig. 4;

Fig. 8 ein Detail der Anordnung der Verbindungsglieder in einem Ausbaurahmen nach Fig. 7;

Fig. 9 einen Querschnitt nach der Ebene II-II in Fig. 8 und ;

Fig. 10 einen analogen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man einen Auslbaurahmen, der aus zwei Fachwerkbögen mit den Obergurten Λ und 2 und den Untergurten J und 4 gebildet ist, welche jeweils durch fortlaufende, zickzackförmig gebogene Sta"bzüge 5» 6 zu einem Fachwerk verbunden sind. Verbindungsglieder 7, die nach Fig. ] aus gleich langen, parallelen Schenkeln 71, 72 und einem die

Schenkel verbindenden und in rechtem Winkel zu ihnen ange-"O

^, ordneten Steg 73 bestehen, sind in Abständen längs des

co Rahmens derart angeordnet, daß die Schenkel senkrecht zu

^Jr den Ebenen der "beiden Fachwer kr ahmen und die Stege radial

in der Ebene eines der "beiden Fachwerkrahmen verlauf en.

Selbstverständlich wird der Rahmen in der Praxis nicht, wie dargestellt, aus einem Stück bestehen, sondern in bekannter V/eise aus einzelnen Sektoren aufgebaut, die durch nicht dargestellte, weil nicht den Gegenstand der Erfindung bildende Verbindungselemente zum gesamten Rahmen zusammenfügbar sind.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Verbindungsglied 8, wie Fig. 4 zeigt, aus einem kürzeren Schenkel 81 und einem längeren Schenkel 82, die zwischeneinander einen spitzen Winkel einschließen. Im Gegensatz zu den Verbindungsgliedern 7i die an vier Punkten, nämlich in je einem Punkt an jedem Gurt, mit den Fachwerk- * bögen kraftschlüssig verbunden, vorzugsweise verschweißt werden, werden die Verbindungsglieder 8 jeweils nur an drei Punkten mit den Fachwerkbögen verbunden, u.zw. die freien Enden der beiden Schenkel 81, 82 mit je einem der beiden Gurte desselben Fachwerkbogens und die Abbiegestelle 83 mit einem Gurt des zweiten Fachwerkbogens, wobei der kürzere Schenkel des Verbindungsgliedes jeweils homologe Gurte der beiden Fachwerkbögen verbindet. Diese Maßnahme, die Verbindungsglieder nur an drei Punkten mit den "beiden Fachwerkbögen zu verbinden, gestattet die Anordnung der Verbindungsglieder in ganz beliebiger Neigung bezüglich einer zu der Fläche der Fachwerkbögen senkrechten Radialebene der Bögen,

so daß sehr vielfältige und unterschiedliche räumliche Ver_r,. bindung'smöglichkeiten der Fachwerkbögen realisierbar sind.

i.j In den Fig. 5 und 6 erkennt man beispielsweise den

-τ kurzen Schenkel 81a eines der Schnittebene I-I unmittelbar

co ■

benachbarten, mit dem Index a versehenen Verbindungsgliedes 8, welcher die Obergurte 1 und 2 der beiden Fachwerkbögen verbindet und mit diesen vorzugsweise durch Schweißung kraftschlüssig verbunden ist- Die Abbiegestelle 83a dieses Verbindungsgliedes 8a umschlingt den Obergurt 2 und das Ende des langen Schenkels 82a ist mit dem Untergurt 3, der demselben Pachwerkbogen wie der Obergurt 1 angehört, verschweißt.

Das nächstfolgende, mit dem Index b versehene Verbindungsglied 8, dessen kurzer Schenkel mit 81b und dessen langer Schenkel mit 82b bezeichnet ist, verläuft umgekehrt, so daß seine Abbiege stelle 83b den Obergurt Λ umschlingt. Die Schenkel 81, 82 aller Verbindungsglieder 8 bilden bei . dieser Anordnung eine Verstrebung, welche eine Verschiebung der beiden Pachwerkbögen parallel zu ihren Ebenen verhindert.

Die Anordnung kann dabei noch auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Die Verbindungsglieder können beispielsweise allesamt mit Abstand voneinander und parallel zueinander in Radialebenen der Pachwerkbögen angeordnet werden. Eine widerstandsfähigere Verbindung der beiden Bögen ergibt sich aber, wenn die kürzeren, im gezeigten Beispiel die Obergurte der beiden Fachwerkbögen verbindenden Schenkel 81 benachbarter Verbindungsglieder 8 jeweils paarweise symmetrisch zu einer Radialebene der beiden Fachwerkbögen geneigt angeordnet werden. Noch größere Steifigkeit wird schließlich dann erreicht, wenn, wie in Pig. 5 dargestellt, längs ö<

der "beiden durch die kurzen Schenkel 81 der Verbindungs^co glieder verbundenen Gurte 1, 2 die Befestigungsstelle be-

^ nachbarter Verbindungsglieder, z.B. 8a, 8b, so eng benach-

^- bart angeordnet werden, daß die kurzen Schenkel 81 der Ver-

bindungsglieder zwischen diesen beiden Gurten 1,2 eine zumindest angenähert kontinuierliche Ausfachung bilden.

Die Fig· 7 fcis 9 zeigen eine Ausgestaltung eines Ausbaurahmens nach der Erfindung, durch welche die Steifigkeit des Ausbaurahmens noch weiter gesteigert werden kann. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die unterschiedlichen Strichstärken in den Fig. 5> 7 und 8 lediglich der besseren Unterscheidung der beiden Fachwerkbogen und der Verbindungsglieder dienen und in keinem Bezug zu den Durchmessern der verwendeten Stäbe stehen. Insbesondere sind in Fig. 8 die beiden Schenkel von vier Verbindungselementen 8a, 8b, 8c und 8d jeweils durch gleiche Strichstärke und gleiches Strich— muster als zusammengehörig gekennzeichnet.

Wie am besten aus den Fig. 8 und 9 zu erkennen ist, sind der Schnittebene II-II unmittelbar benachbart zwei von den Schenkeln 81b, 82b bzw. 81c, 82c gebildete Verbindungsglieder 8b und 8c angeordnet. Da die Punkte P1 und PJ, an welchen die Verbindungsglieder 8b und 8c mit dem Fachwerkbogen 1, 3» 5 verbunden sind, und die Punkte P2 und P4, an welchen die Verbindungsglieder 8b und 8c mit dem Fachwerkbogen 2, 4, 6 verbunden sind, in unterschiedlichen Radialebenen der 3?achwerkbögen liegen, definieren die Punkte P1, P2, P3 bzw. P1, P2, P4 einander schneidende Ebenen. Die Schenkel 82b, 82c kreuzen einander daher windschief im Räume.

Die Abbiegestelle 8Jc zwischen den Schenkeln 81c und 82c umschließt den Untergurt 3, die Abbiegestelle 83b zwischen

den Schenkeln 81b und 82b umschließt den Obergurt 1. Das f-' nächstfolgende Paar von Verbindungsgliedern 8a, 8d umschließt ' ° mit der Abbiegestelle 83a zwischen den Schenkeln 81a und 82a J^ den Obergurt 2, und mit der Abbiegestelle 83d zwischen den Schenkeln 81d und 82d den Untergurt 4.

Wie insbesondere aus Fig. 8 zu erkennen ist, bilden-bei dieser Anordnung der Verbindungsglieder die Schenkel 81a, 81b ... eine kontinuierliche Ausfachung zwischen den Obergurten 1, 2 der beiden Fachwerkbögen. Die Schenkel 81c, 81d

bilden eine kontinuierliche Ausfachung zwischen den Untergurten 3, 4. Weiters bilden die als Streben wirkenden Schenkel 82a, 82c ... dex^ Verbindungselemente eine Ausfachung zwischen dem Obergurt 2 des einen Fachwerkbogens und dem Untergurt 3 des gegenüberliegenden, zweiten Fachwerkbogens, und analog bilden die als Streben wirkenden Schenkel 82b, 82d ... eine Ausfachung zwischen dem Obergurt 1 und dem Untergurt 4, so daß bei der Ausfachung nach den Fig. 7 * bis 9 jeder Gurtstab der beiden Fachwerkbögen mit jedem anderen Gurtstab zu einem Fachwerk -verbunden ist. Da die Verbindung der einzelnen Fachwerkbögen durchwegs durch gleichartige Verbindungsglieder nach Fig. 4 erfolgt, kann ohne jede Schwierigkeit der Grad der Aussteifung auch innerhalb eines Ausbaurahmens geändert werden, etwa in der Form, daß im Firstbereich eine Verstrebung nach den Fig. 7 bis 9> in den übrigen Bereichen des Rahmens jedoch eine Ausbildung nach den Fig. 5 und 6 gewählt wird.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 und 9 die Abbiegestellen 83a, 83b ... der Verbindungsglieder 8a, 8b ... je einen der Gurte 1-4 der beiden Fachwerkbögen

außen umschlingen, kann es unter Umständen ,"beispielsweise ^p · zur Erleichterung der Anbringung von Fristschalungen, _ro zweckmäßig sein, die Gurte der Fachwerkbögen, wie Fig. 10

^j- zeigt, außenliegend anzuordnen.

Schließlich können auch Ausbaurahmen mit anderem als

kreisförmigem Umriß, etwa parabelförmige Rahmen, in gleich einfacher Weise hergestellt werden.

Claims (6)

18. Oktober 1984 AVI Alpenländische Veredelungs-Industrie Gesellschaft m.b.H. Graz, Vinzenz-Muchitsch-Straße 36 (Steiermark, Österreich) Patentansprüche :

1. Fachwerkartig ausgebildeter Ausbaurahmen für Stollen, Tunnel od.dgl. mit einander paarweise zugeordneten Außen- und Innengurten, bei dem je ein Außen— und ein Innengurt mit den Scheitelpunkten eines wellenförmig gebogenen Stabzuges kraftschlüssig zu einem Fachwerk verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbaurahmen aus zumindest zwei ebenen, parallelen Fachwerkbögen (1, J, 5; 2, 4, 6) gebildet ist, welche durch in Abständen längs der Fachwerkbögen angeordnete, gleichfalls ebene, mindestens zwei einen Winkel miteinander einschließende Schenkel (7I₁ 72, 73; 81 j 82) aufweisende Verbindungsglieder (7; 8) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

2. Ausbaurahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (7) zwei gleich lange, parallele Schenkel (71» 72) aufweisen, welche durch einen zu beiden Schenkeln (71» 72) rechtwinkelig verlaufenden Steg (73) miteinander verbunden sind (Fig. 1-3)-

3- Ausbaurahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (7) in Abständen längs des Rahmens mit radial, in der Ebene eines der beiden Fachwerkbögen (1, 3, '- ' 5; 2, 4, 6) liegenden Stegen (73) und senkrecht zu den ^co Ebenen beider Fachwerkbögen (1, 3, 5; 2, 4, 6) verlaufenden Schenkeln (71, 72) angeordnet sind (Fig. 1-3)-

4, Ausbaurahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (8) zwei ungleich lange, in spitzem Winkel zueinander verlaufende Schenkel (81, 82) aufweisen (Fig. 4).

5- Ausbaurahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (8a, 8b ...) in vorzugsweise gleichen Abständen längs des Umfanges der Fachwerkbögen (1, 3, 5; 2, 4, 6) angeordnet und die Abbiegestellen (83a, 83b ...) derselben alternierend mit einem von zwei homologen Gurten (1, 3 oder 2, 4) oder mit jedem Gurt (1 bis 4) der Fachwerkbögen kraftschlüssig verbunden sind, während die beiden Schenkel (81a, 82a, 81b, 82b ...) derselben streben-' artig zu den beiden Gurten des jeweils anderen Fachwerkbogens verlaufen und mit diesen kraft schlüssig verbunden sind (Fig. 5 - 10).

6. Ausbaurahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbiege stellen (83a, 83b ...) der Verbindungsglieder (8a, 8b ...) je einen der Gurte (1 bis 4) der Fachwerkbögen (1, 3, 5; 2, 4, 6) außen umschlingen (Fig. 6 und 9).

7- Ausbaurahmen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte der beiden Schenkel (81a, 82a, 81b, 82b ...) der Verbindungsglieder (8a, 8b ...) mit den Gurten (1, 3 bzw. 2, 4) des jeweils anderen Fachwerkbogens (1, 3, 5; 2, 4, 6) in Radialebenen der Bögen angeordnet sind (Fig. 5 und 6).

8· Ausbaurahmen nacH. /irispimch¹ 5 oder·" 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeren, homologe Gurte (1, 2; 3, 4) "beider Fachwerkbögen (1, 3, 5; 2, 4, 6) verbindenden Schenkel (81a, 81b ...) benachbarter Verbindungsglieder (8a, 8b ...) jeweils paarweise gegensinnig, vorzugsweise symmetrisch zu einer Radialebene der beiden Fachwerkbögen (1, 3, 5; 2, 4, 6) geneigt sind und daß längs jedes der beiden homologen Gurte (1, 2; 3, 4) die Befestigungsstellen benachbarter Verbindungsglieder am Gurt so eng benachbart angeordnet sind, daß die kürzeren Schenkel (81a, 81b «,..) der Verbindungsglieder (8a, 8b ...) zwischen den beiden homologen Gurten (1, 2; 3» 4) eine zumindest angenähert kontinuierliche Ausfachung bilden (Fig. 7 - 10).

9· Ausbaurahmen nach einem der Ansprüche 5 ^is 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in Teilbereichen desselben sowohl die Außengurte (1, 2) als auch die Innengurte (3j 4) durch die kürzeren Schenkel (81a, 81b .-.) von Verbindungsgliedern (8a, 8b ...) miteinander verbunden sind (Fig. 7 - 10).