DE4406298A1

DE4406298A1 - Dichtanordnung im Tunnelbau

Info

Publication number: DE4406298A1
Application number: DE4406298A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Grabe; Siegfried Glang; Peter Dipl Ing Eckwerth
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1994-02-26
Filing date: 1994-02-26
Publication date: 1995-08-31

Description

Manche Tunnelbauwerke (z. B. Alpenbasistunnel) haben Überdeckungen von bis zu 2000 m und deshalb sehr hohe Erddrücke zu ertragen, wobei folgendes zu beachten ist:

- Ein völlig steifer Tunnelausbau mit Betonsegmenten würde den vollen Erddruck aufgelastet bekommen. Ein weicherer, nach giebiger Tunnelausbau erzeugt Gebirgeauflockerungen und durch Umlagerung verminderte Erddrücke, da sich im Gebirge selbst eine Tragschicht ausbildet. Es wurde berechnet, daß ein nur 40 cm starker Betonausbau mit Segmenten genügt, wenn bei einem Tunnelinnendurchmesser von ca. 5,5 m der ursprüngliche Kreisumfang um 18 cm abnehmen kann. Bei einer 6-er-Teilung ergeben sich somit bei 6 Längsfugen 30 mm Nachgiebigkeit.
Die Gebirgsumlagerung kann einige Tage Zeit benötigen.
Deshalb ist das Dichtungsprofil schlimmstenfalls mit 100 bar bei 30 mm Spalt belastet.
Der Ringspalt zwischen Gebirge und Betontunnel wird mit Verpreßmörtel aufgefüllt. Er wird mit ca. 2 bar Überdruck eingepreßt. Ein eventuell anstehender Wasserdruck muß überdrückt werden, um den Verpreßmörtel satt einzupressen. Unter diesem Druck werden die Längsfugen bereits beginnen, zuzumachen. Die Anfangssteifigkeit eines in den Längsfugen angeordneten Lagers muß so gewählt sein, daß für die Erddruckumlagerung immer noch 30 mm Nachgiebigkeit verbleiben.
Schließlich werden durch Erddruckumlagerung in allen Längsfugen 30 mm Nachgiebigkeit verbraucht sein. Die maximale Kraftaufnahme soll dann nicht größer als 900 to/m betragen, weil die Betondruckfestigkeit nur 1000 to/m beträgt.
- Der Tunnel soll mit sehr hoher Vortriebsgeschwindigkeit gebaut werden. Deshalb kommt insbesondere das CONEX-System zum Einsatz. Jeder Tunnelring besteht z. B. aus 6 gleich artigen konischen Segmenten. Zunächst werden 3 davon auf Lücke an vorhergehendem Ring montiert. Danach werden in die drei Lücken konische Segmente - jeder ist wie ein Schlußstein - eingeschoben. Die Ringe werden untereinander mit Steckdübeln verbunden. Um das Einschieben der Schlußsteine zu erleichtern, weg sen sie auf den Längsseiten Führungselemente auf. Diese helfen auch mit, den Versatz zwischen den Segmenten zu minimieren und einen sehr genauen Tunnelbau mit geringsten Toleranzen zu erzeugen.

Für die Längsfuge ergeben sich damit drei wesentliche Aufgaben:

- Abdichten gegen 100 bar bei anfangs 30 mm Spalt;
- Führen zur Unterstützung der Montagegeschwindigkeit;
- Kraftaufnahme zum Zeitpunkt der Ringspaltverpressung, Nachgiebigkeit um bis zu 30 mm und maximale Lastaufnahme 900 to/m nach dieser Verformung.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Dichtanordnung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 (Varianten A, B, C).

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dichtanordnung sind in den Ansprüchen 4 bis 12 genannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Dichtungsprofil (1) mit Befestigungsansätzen (2), Kanälen (3) und einer Gewebeverstärkung (4), wobei das Dichtungsprofil zugleich Führungselement und Lager ist (Variante A);

Fig. 2 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (5) und ein Lager (6), wobei das Lager zugleich Führungselement ist (Variante B);

Fig. 3 ein Dichtungsprofil (7), das mit Dichtlippen (8) versehen ist, wobei das Dichtungsprofil zugleich Führungselement und Lager ist (Variante A) und zudem mittels eines aktivierbaren Elementes (9) druckbeaufschlagbar ist;

Fig. 4 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (10), ein Lager (11) und Führungselement (12) - Variante C;

Fig. 5 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (13) und ein Lager (14), wobei das Lager zugleich Führungs element ist (Variante B) und zudem mittels eines aktivierbaren Elementes (15) druckbeaufschlagbar ist;

Fig. 6 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (16), ein Lager (17) und zwei Führungselemente (18, 19) - Variante C;

Fig. 7 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (20, 21), wobei das Dichtungsprofil (20) in der Nut des Lagers (22) angeordnet ist, wobei wiederum das Lager einen mittigen Befestigungsansatz (23) besitzt, sowie zwei Führungselemente (24, 25) - Variante C;

Fig. 8 zwei gegenüberliegende Dichtungsprofile (26, 27), wobei das Dichtungsprofil (26) in der Nut des Lagers (28) angeordnet ist, wobei das Lager wie auch das Dichtungsprofil (21) mit mehreren Befestigungs ansätzen (29) bzw. (30) versehen ist, sowie zwei Führungselemente (31, 32) - Variante C;

Fig. 9 eine Ausführungsform gemäß Fig. 8, wobei das Lager (33) mit Profilstegen (34) versehen ist - Variante C;

Fig. 10 ein Dichtungsprofil (35) und ein gegenüberliegendes Lager (36) mit eingebetteten Metallteilen (37), wobei Dichtungsprofil und Lager mehrere Befestigungs ansätze (38) bzw. (39) und Dichtlippen (40) bzw. (41) aufweisen, sowie zwei Führungselemente (42, 43) - Variante C.

Claims

1. Dichtanordnung (Variante A), bestehend aus

- der Längsfuge zweier angrenzender Tunnelsegmente (z. B. aus Beton) sowie
- einem Dichtungsprofil aus elastomerem Werkstoff, das mittels einer Nut und/oder Befestigungsansätze im Segment verankert ist, zum Abdichten der Längsfuge, wobei das Dichtungsprofil zugleich Führungselement und Lager ist.

2. Dichtanordnung (Variante B), bestehend aus

- der Längsfuge zweier angrenzender Tunnelsegmente (z. B. aus Beton);
- einem Dichtungsprofil aus elastomerem Werkstoff, das mittels einer Nut und/oder Befestigungsansätze im Segment verankert ist, zum Abdichten der Längsfuge; sowie
- einem Lager, das zugleich Führungselement ist und mittels einer Nut und/oder Befestigungsansätze im Segment verankert ist.

3. Dichtanordnung (Variante C), bestehend aus

- der Längsfuge zweier angrenzender Tunnelsegmente (z. B. aus Beton);
- einem Dichtungsprofil aus elastomerem Werkstoff, das mittels einer Nut und/oder Befestigungsansätze im Segment verankert ist, zum Abdichten der Längsfuge;
- einem Lager, das mittels einer Nut und/oder Befestigungsansätze im Segment verankert ist; sowie
- wenigstens einem zusätzlichen Führungselement.

4. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsprofil mit Kanälen, die in Längsfugenrichtung verlaufen, und einer Gewebeverstärkung versehen ist.

5. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckgesteuerte Dichtungsprofil ein Vollkörper ist, der insbesondere mit Dichtlippen versehen ist.

6. Dichtanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus elastomerem Werkstoff besteht oder ein Metall-Elastomer-Verbund oder ein Metall-Kunststoff-Verbund ist.

7. Dichtanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager mit Kanälen versehen ist, die in Längs fugenrichtung verlaufen.

8. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 2, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager mit Dichtlippen versehen ist.

9. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 2, 3, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager druckgesteuert ist.

10. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 2, 3, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager eine Nut aufweist, in der das Dichtungsprofil einsitzt.

11. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 3, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement an der Segmentaußen- und/oder Segmentinnenseite angebracht ist.

12. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 3, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement zwischen dem Dichtungsprofil und dem Lager angeordnet ist.