DE8000528U1

DE8000528U1 - Tuebbing fuer tunnelauskleidung oder schachtausbau

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Publication number: DE8000528U1
Application number: DE19808000528U
Authority: DE
Original assignee: Pont-A-Mousson Sa 54017 Nancy Fr
Current assignee: Pont-A-Mousson Sa 54017 Nancy Fr
Priority date: 1979-01-15
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1983-05-05
Also published as: GB2039576B; ATA16780A; DE3000763C2; FR2446376A1; BE881141A; DE3000763A1; FR2446376B1; GB2039576A; AT367861B; US4318637A

Description

·' Die Neuerung betrifft einen Tubbing flir Tunne1ausk1e1dung oder

Schachtausbau von der allgemeinen Gestalt eines Zy11ndersegmentes.

Tunne1ausk1e1dungen bzw. einen Tunnelausbau mittels der bekannten TUbbinge haben die Gestalt eines Zylinders, dessen Radius der gleiche wie der der TUbbinge selbst 1st. Eine sokhe Anordnung zeitigt keine Nachteile, wenn es sieh um die Konstruktion eines Tunnels großer Länge handelt, das die erhöhte Anzahl der herzustellenden TUbbinge die zu Ihrer Herstellung notwendigen Investitionen fechtfertigt. Das gleiche g11t aber nicht, wenn ein C Tunnel kurzer Länge gebaut werden soll oder auch nicht, wenn die Tlibbinge verwendet werden sollen, um einen bereits existierenden Tunnel wieder Instandzusetzen, Insbesondere um das Gewölbe einer alten Auskleidung aus Beton zu verfestigen, dessen Stutzen beibehalten werden sollen, da es dann notwendig 1st, daß die Tübbinge sich einem vorher festgelegten gegebenenfalls variablen Profil anpassen müssen.

Die Neuerung kennzeichnet sich dadurch, daß bei einem Tubbing für Tunnelauskleidung oder Schachtausbau, von der allgemeinen Gestalt eines Zylindersegments, mit zwei Längsflanken, deren Radialprofil eine gewisse Krümmung aufweist und die mit Einrichtungen einschließlich ( Vorsprüngen und Schlitzen zur Zentrierung des Tübbings bezüglich benachbarter Tübbinge ausgestattet sind, jede der beiden Flanken des Tübbings ein radiales konvexes Profil sowie am Ort jedes Vorsprungs oder Schlitzes zwei plane Facetten aufweist, die jeweils von der Wölbungsaußenfläche zur Wölbungsinnenfläche gegen die Zylindermittelflache des Tübbings konvergieren und die über den Umfang bezüglich des konvexen Profils zurückspringen.

Diese Anordnung ermöglicht es, aus gleichen Tübbingen, die in Reihe in mechanisierten Installationen für Auskleidungen oder Teile von Auskleidungen hergestellt wurden und die das Profil entweder eines Zylinders gleichen Radius, wie die Tübbinge selbst, oder eines Prosmas mit polygonalem gekrümmten Querschnitt äquivalent einem Zylinder mit einem Radius unterschiedlich zu dem der Tübbinge

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öder sogar äquivalent beispielsweise einer mit Henkelkorbquerschnitt zu erhalten, der dem Üblichen

Profil des EisenbahngewÖlbes entspricht.

Die Blockierung von zwei benachbarten TlibbIngen erfolgt vorzugsweise einerseits 1n an sich bekannter Welse mittels Umfangsboizen, welche die in gegenseitigem Kontakt stehenden Flanken der TUbbinge durchsetzen, andererseits durch Zwischenorgane, die jeweils zwei benachbarte Kelle jeweils an den WoIbungsaußenflachen wie den Wö1bungsInnenflächen der Tübbinge aufweisen und die gegen Facetten gepreßt sind, die zurückspringend bezüglich auf die in Kontakt stehenden Flanken angeordnet sind und die miteinander durch einen Radialbolzen verbunden sind, der durch eine öffnung eines Zentrierungsvorsprunges einer der Flanken geführt ist, die in einen konjugierten Schlitz der anderen Flanke eingreift.

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Insbesondere aus der FR-PS 2 264 y21 ist es bekannt, TUbbinßo mit LHngsflanken zu verwenden, deren Uudialprofi[ eine gewisse Krümmung aufweist, die mit Zcntricrungsvor·* Sprüngen und Ausnehmungen versehen sind. Auf alle Fälle ist in diesen Tübbingen die Krümmung einer Flanke konvex, die der anderen konkav, wie bereits gesagt, sind sie ausschließlich zur Ausbildung einer zylindrischen Auskleidung vorgesehen, deren Radius der gleiche wie der der TÜbbinge ist.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung der konjugierten Teile zweier gleicher benachbarter zusammenzubauende.!" Tübbinge;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch zwei zusammengefügte Tübbinge, derart, daß ein zylindrischer Ausbau gebildet wird, dessen Radius gleich dem Radius R der Tübbinge ist;

Fig. 3 eine Ansicht von zwei zusammengefügten Tübbingen, derart, daß eine gekrümmte polygonale Auskleidung gebildet wird, die einer zylindrischen Auskleidung mit einem Radius kleiner als R entspricht;

Fig. 4 eine Ansicht von zwei zusammengefügten Tübbingen, derart, daß eine Auskleidung in gekrümmter Polygongestalt gebildet wird, die äquivalent einer zylindrischen Auskleidung von einem Radius größer als R ist; und

die Figuren 2Λ, 3Λ und 4Λ zeigen schematisch Gewölbeauskleidungen, welche durch Zusammenfügen von Tübbingen entsprechend den Fig. 2, 3 und 4 erhalten wurden.

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ΐη der folgenden Res ehre i hung bczinhoii sich die Worte » Longitudinal-, ¹I ransversai-, Axiul- und nil Γ die Atjsk I citlitnf· ills

Pig. 1 zeigt teilweise zwei gleiche Tübbinge 1 und 2 einer horizontal angenommenen Tunnel<'iu.skicidung von der Achse X-X.

Diese bei der beschriebenen Ausführungs form in Gußeisen hergestellten Tübbinge, die jedoch auch anders gefertigt sein können, umfassen zu Zylinderflächen gehörende Flächenteile sowie Rippen, die zu Quer- und Längsebenen gehören.

Die Flächenteile 3 gehören zu den Wölbungsaußenflächen der Auskleidung; der Flächenteil 4 zur inneren Wölbungsfläche. Das Bczugszeichen 5 bezeichnet plane Stirnwandungen der Tübbinge entsprechend Qucrcbcnen der Auskleidung. Das gleiche gilt für die Rippen 6 und 6a.

Mit den Bezugszeichen 7 und 8 sind jeweils d?~ Längsflanken des Tübbings 1 und des Tübbings 2 bezeichnet, die während des Zusammenbaus in gegenseitige Abstützung kommen sollen.

Die Figuren 3 und 4 zeigen, wie diese zylindrischen Tübbinge, deren Krümmungsradius an der äußeren Wölbungsfläche gleich R ist, zusammengebaut werden können, um prismatische Flächen mit polygonalem gekrümmten Querschnitt, äquivalent den zylindrischen Flächen mit einem Radius unterschiedlich zu dem der zylindrischen Flächen 3, 4 der Tübbinge, zu bilden. Man kann diese Tübbinge auch einander zuordnen, um gekrümmte polygonale Flächen zu bilden, die den zylindrischen Flächen mit Kreisquerschnitt dann nicht äquivalent sind.

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Hierzu haben die gegenüberstehenden Flanken 7 ynd 8 der Tübbinge 1 und 2 ein radial konvexes Profil, wie aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, derart, daß nach dem Zusammenbau der Tübbinge (Fig. 2 bis 4) die Flanken 7 und 8 theoretisch längs einer axialen geraden Linie a in Kontakt miteinander stehen, die zusammenfällt mit einer Erzeugenden, die den beiden zylindrischen das konvexe Profil der Flanken bildenden Flächen gemeinsam ist. Diese Gerade a kann auch radial bezüglich des mittleren Zylinders Λ der Tübbinge entsprechend der relativen Winkellngc der Tübbinge versetzt sein, deren Flanken 7, 8 aufeinander abrollen können. Natürlich erstreckt sich der Kontakt zwischen den Flanken 7, 8 über eine kleinere Radial fläche zu beiden Seiten der theoretischen Linie a wegen der gewissen unvermeidlichen Verkantung.

Sobald der Kontakt einmal hergestellt ist, wird eine Umfnngsvcr'oindung zwischen den Tübbingcn I und 2 durch Verschrauben von Bolzen 10 sichergestellt, die in Löchern 11 sitzen, die über den Umfang durch die Dicke der sich gegenüberstehenden Flanken 7 und 8 geführt sind.

Nach der Erfindung blockiert man die Tübbinge in der ihnen gegebenen relativen Winkelstellung, indem man eine Brücke zwischen den Tübbingen zur Übertragung der mechanischen Krüfte mittels zwischen den Flanken angeordneten Zwischenstücken 12 erzeugt, die für eine Umfangsverkeilung benachbart den äußeren und inneren Wölbungsflächen des Ausbaus angeordnet sind. Nach der beschriebenen Ausführungsform sind diese Organe in zwei Zonen 13 und 14 lokalisiert, die axial im Abstaiid über die Tübbingflanken angeordnet sind. Jedes dieser Zwischenorgane umfaßt zwei Keile 15, 16 in Prismenform mit trapezförmiger Basis, die miteinander über einen Radialbolzen 17 verbunden sind, der durch eine Mutter 17a angezogen wird. Der Keil 15 liegt mit seiner großen Basis be-

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nnchbnrt '.lcr Wölhungsnußenfläche des Tübbings, während der andere Keil T6 mit seiner großen Basis benachbart der Wolbungsinnenflache sich befindet.

Nach der beschriebenen Ausführungsform haben diese Keile eine Längsabmessung, die in der Größenordnung der radialen Entfernung zwischen Wölbungsinnenfläche und Wölbungsaußenfläche des Ausbaus liegt; die Querabmessung der Keile liegt in der Größenordnung von einem Drittel oder der Hälfte der Längsabmessung·

In jedem Keil 15, 16 ist eine der Seitenflächen des Prismas eingeschnitten und bildet eine Nut 18, die den Forinvorgang erleichtert. Darüber hinaus ist die große Basis des Keils benachbart der Wölbungsaußenfläche eingeschnitten und bildet eine Schulter 19, die den Kopf des Bolzens 17 abstützt und die ein Lager begrenzt, dessen Kontur mit dem Hexagon des Kopfs des Bolzens zusammenfällt und während des Verschraubens einen Halt bietet.

Die Keile 15 und 16 setzen sich in in der Flanke 7 ausgesparte Ausnehmungen 20, 21 sowie in in der Flanke 8 ausgesparte Ausnehmungen 22 und 23, deren Längsabmessung geringfügig größer als die der Keile selbst ist. Der Boden jeder Ausnehmung bildet eine plane Facette, die bis zur Zylinderfläche der entsprechenden Wölbungsaußenfläche oder Wölbungsinnenfläche reicht und gegenüber der sie eine gewisse Schrägheit aufweist, die der Seitenfläche des zugeordneten Prismakeils entspricht.

Das Anziehen der Schraube 17a auf dem Bolzen 17 führt dazu, daß die Keile 15, 16 radial einander angenähert werden, wodurch diese gezwungen werden, sich unter Druck gegen die Facetten der Ausnehmungen zu legen und so die Tübbinge bezüglich einander in der ihnen gegebenen Winkellage blockieren.

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Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen, daß in jedem Zwischenelement 12 die Keile 15, 16 unterschiedliche Radiallagen entsprechend dem Relativwinkel zwischen den Tübbingen einnehmen.

Wenn nach Fig. 2 der Ausbau die Form eines Zylinders vom gleichen Radius R, gemessen a,i der Wölbungsaußenfläche, wie der Zylinder aufweist, der durch diese Tübbinge gebildet wird, so bilden die beiden Tangentenwinkel an die WöZbungsaußenflächen der Tübbinge am Ort der Grenzfläche der Flanken 7, 8 einen Flächenwinkel von 180° und die beiden Keile 15 und 16 des Zwischenstücks 12 nehmen eine mittlere Lage ein, in welcher die beiden Keile 15 und 16 gleichen Abstand vom mittleren Zylinder A, der beiden Tübbinge sowie dem Ausbau gemeinsam ist, haben und von dem eine Erzeugende mit der Kontaktlinie a der beiden Tübbingflanken zusammenfällt.

Wenn nach Fig. 3 der Ausbau die Form eines Prismas mit gekrümmtem polygonalen Querschnitt aufweist, der äquivalent einem Zylinder von einem Durchmesser ist, der kleiner als der der Tübbinge ist, so betindet sich die axiale Kontaktlinie a zwischen den Flanken innerhalb des mittleren Zylinders A der Tübbinge; die Tangentenebenen an die Wölbungsaußenflächen am Ort der Flanken bilden einen Winkel von mehr als 180°. Nach der beschriebenen Ausführungsform liegt das vorgesehene und dargestellte Maximum bei 184°. Die Keile 15, 16 des Zwischenelements sind gegen die Achse X-X des Ausbaus radial versetzt.

Fij$. 4 zeigt eine Anordnung umgekehrt zu der der Fig. 3, wonach der Ausbau die Form eines Prismas mit gekrümmtem polygonalen Querschnitt, äquivalent einem Zylinder mit einem Durchmesser größer als dem der Tübbinge,aufweist; die axiale Kontaktlinie a zwischen den Planken befindet sich somit außerhalb des mittleren Zylinders A

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dor Tiibbingc; die Kcilc 15 und 16 sind rndiiii entgegengesetzt zur Achse X-X des Ausbaus versetzt.

Fig. 3 kann auch eine Verbindung zwischen Tübbingen in der Nähe der P.ndcn des großen Durchmessers eines Ausbnus in Korbhenkel- oder Ellipsenform darstellen. Ebenso kann Fig. 4 eine Verbindung zwischen Tübbingen benachbart dem Ende des kleinen Durchmessers des gleichen Ausbaus darstellen.

Die Flanke 7 des Tübbings 1 umfaßt im übrigen zwei sclbstzentrierende Vorsprünge 24, dit während des Formens in Umfangsrichtung bezüglich der Aufnehmerausnehmungen 20, 21 für die Keile 15, 16 vorspringend hergestellt wurden. Diesen selbstzentrierenden Vorsprüngen entsprechen in der Flanke 8 zwei Schlitze 25 zwischen den Ausnehmungen 22, 23.

Jeder selbstzentrierende Vorsprung 24 umfaßt ein Radialloch 26, der die Durchführung des Verbindungsbolzens 17

der beiden Keile 15 und 16 ermöglicht. Dieser Vorsprung hat in der Draufsicht also die Form eines Korb-/~n henkeis, steht gegen das Zwischenelement vor und greift in die entsprechende Vertiefung 25.

Die Montage in dem auszukleidenden Hohlraum geht wie folgt vor sich:

Der Tübbing 1 liegt mit seinen beiden Blockierzonen 13 und 14 vor, von denen der Vorsprung 24 eine Anordnung, bestehend aus den Kuilen 15, 16, dem Verbindungsbolzen 17 und der Mutter 17a,trägt.

Unter Berücksichtigung des Spiels zwischen den selbstzentrierenden Vorsprüngen 24 und den konjugierten — Schlitzen 25 ordnet man die Flanken 7, 8 der Tübbinge 1

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UHtI 2 tu Willzkontiikt bczitj* 1 ich uinniulor nit und gibt dfinn den Tübhtngen die Winkelstellung entsprechend einer der in den figuren 2,3 und 4 dargestellten Konfigurationen als Punktion der Geometrie der Auskleidung.

Dann schiebt man die Bolzen 10 durch die Bohrungen 11 Mnd verschraubt die Bolzen von Hand, dann verschraubt man endgültig die Bolzen 17, deren Kopf drehfest in den durch die Schultern 19 begrenzten Lagern blockiert ist. Schließlich verriegelt man, beispielsweise mittels eines dynamometrischen Schlüssels die Bolzen IO in Umf.ingsrichtung.

Die Montageweise nach der Erfindung ermöglicht, wie man sieht, eine große Elastizität in uer Verwendung genormter Tübbinge für das Auskleiden verschiedenster Hohlräume hinsichtlich ihrer Porm und ihrer Abmessungen. Diese Elastizität oder Anpassungsfähigkeit ist ilußerst vorteilhaft, wenn zylindrische Tunnels ausgekleidet werden sollen, welche Radien von zwei Metern (Fig. 3) bis sechs Metern (Fig. A) haben können, wobei man beispielsweise Tübbinge mit einem Radius von vier Metern, einer Umfangsabmessung von 760 mm und einer Dicke von 80 mm verwendet. Man kann auch mit diesen Tübbingen Tunnels von wenigstens teilweise elliptischem Querschnitt auskleiden.

Andererseits können die beschriebenen Tübbinge verwendet werden, um alte Eisenbahntunnels erneut auszubauen, deren Querschnitt über das ganze Längsprofil des Tunnels variieren kann. Es handelt sich dann in diesem Fall also um eine Verkleidung nach Maß, die jedoch aus Normelementen hergestellt ist.

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HiH spid swci se Ifisscfi die Figuren l^, SA, 4Λ seilt⁴ sehetnntiäch ßisenbahntunnelprofile erkennen, deren ursprüngliche Auskleidung aus Beton besteht, mit Stützen 30, 31 und Sohle bzw. PundMiftent 32, die durch eine Nochnuskleitlung der Wölbung 33 von der Achse X-X mittels Tübbingcn 34 gleich den Tübbingen 1 und 2 verfestigt wurde, wobei letztere entsprechend der Konfiguration der Pig. 2, 3 und 4 zusammengefügt wurden. Die strichpunktierte Linie zeigt die geometrische Verlängerung des Gewölbes 33, welches in Fig. 2A ein Zylinder mit dem Radius R ist, in Pig. 3Λ ein Prisma gekrümmten polygonalen Querschnitts gleich einem Zylinder von einem Radius kleiner als R sowie Pig. 4A ein Prisma gekrümmten polygonalen Querschnitts, das gleich einem Zylinder von einem Radius größer als R ist.

Claims

1. Tübbing für Tunnelauskleidung oder Schachtausbau, von uer allgemeinen Gestalt eines Zylindersegments, mit zwei Längsflanken, deren Radialprofil eine gewisse Krümmung aufweist und die mit Einrichtungen einschließlich Vorsprüngen und Schlitzen zur Zentrierung des Tübbings bezüglich benachbarter Tübbinge ausgestattet sind, dadurch g e k e η η ■ zeichnet, daß jede der beiden Flanken (7, 8) dss Tübbings ein radiales konvexes Profil sowie am Ort jedes Vorsprungs (24) oder Schlitzes (25) zwei plane Facetten aufweist, die jeweils von der Wölbungsaußenfläche zur Wölbungsinnenfläche gegen die Zylindermittel flache (A) des Tübbings konvergieren und die über den Umfang bezüglich des konvexen Profils rückspringen.

2. Tübbing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede SchrKgfacette zur Stutzaufnahme der Seitenfläche eines Spannkeils (15, 16) den Boden einer Ausnehmung (20, 21, 22, 23) bildet, die in der entsprechenden Flanke (7, 8) des Tübbings ausgebildet 1st.

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3. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvergenten Facetten einer Tübbingflanke (7, 8) zu beiden Seiten des Vorsprungs (24) oder des Zentrierungsschlitzes (25) angeordnet sind.

4. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zentriervorsprung (24) ein Radialdurchlaß (26) ausgebildet ist, durch den ein Bolzen (17) zur Verbindung der den entsprechenden Facetten zugeordneten Keile (15, 16) geführt ist.

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