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Verbundschachtröhre Verbundschachtröhren bestehen aus einer einfachen
Tübbingsäule mit Hinterfüllbeton oder aus einer doppelten Tübbingsäule mit Hinter-
und Zwischenfüllbeton. Die Beanspruchung einer derartigen Röhre setzt sich im allgemeinen
zusammen aus dem mit der Teufe zunehmenden Gebirgsdruck und dem Wasserdruck. Der
Wasserdruck wird dabei als an der inneren Tübbingsäule angreifend angenommen, weil
durchweg mit der Möglichkeit gerechnet werden muß, daß der Hinterfüllbeton bzw.
der Hinter- und Zwischenfüllbeton einschließlich der äußeren Tübbingsäule auf die
Dauer nicht dicht gehalten werden können. Der Gebirgsdruck wirkt dagegen am äußeren
Mantel des Hinterfüllbetons. Infolge der verschiedenen Angriffsflächen von Gebirgs-
und Wasserdruck sowie der unterschiedliehen Größe der beiden Belastungen versuchen
sich die durch den Wasserdruck belastete innere Röhre (innere Tübbingsäule) und
die durch den Gebirgsdruck belastete äußere Röhre (äußere Tübbingsäule und Zwischen-
und Hinterfüllbeton) verschieden zu verformen. Die Verformungen bestehen im wesentlichen
aus radialen Verschiebungen der einzelnen Auskleidungsquerschnitte. Durch diese
unterschiedlichen Verformungen wird die natürliche Haftfestigkeit zwischen Eisen
und Beton im allgemeinen überschritten, so daß sich der Beton vom Eisen löst. In
diesem Fall sind bis zu einem gewissen Grad die Innen- und die Außensäule als selbständige
Bauteile anzusehen; sie müssen daher stärker bemessen werden, als wenn das Loslösen
des Betons durch geeignete Maßnahmen vermieden
worden wäre (Verbundwirkung).
Da der Wasserdruck den Gebirgsdruck in wasserführenden Gebirgsschichten wahrscheinlich
immer überwiegt und außerdem die Innensäule immer schwächer bemessen ist als die
Außensäule, sind die zwischen beiden Säulen zu übertragenden Kräfte Zugkräfte. In
diesem ungünstigsten, aber möglichen Belastungsfall betragen je nach Bauart der
Säule die ein Ablösen der Innen- von der Außensäule vermeidenden Haftkräfte das
0,3- bis o,7fache des Wasserdrucks. Auf Grund dieser Zahlen, ist bereits
zu erkennen, daß eine ausreichende Verbundwirkung zwischen den beiden Säulen nur
verhältnismäßig schwer herzustellen sein wird.
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Es ist vorgeschlagen worden, die Verbundwirkung unter Verwendung gußeiserner
Tübbinge durch Ankerschrauben zu erreichen, die auf der dem Beton zugekehrten Fläche
der senkrechten Flansche eingeschraubt sind. Neben der Tatsache, daß die so angeordneten
Ankerschrauben infolge ihres großen Abstandes voneinander, ihrer begrenzten Anzahl
und ihrer beschränkten Bolzendurchmesser, mit denen sie eingebracht werden können,
die erforderlichen Haftkräfte nicht zu übertragen vermögen, besteht der besondere
Nachteil solcher mit Ankerschrauben ausgerüsteten Tübbinge darin, daß die weit ausbauenden
Ankerschrauben beim Transport und Einhängen der Tübbinge in den Schacht leicht ausbreche_i
können.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, die senkrechten Flansche von Gußeisentübbingen
schwalbenschwanzförmig in den Beton hineinragen zu lassen. Auch die mit dieser Maßnahme
erzielte Haftwirkung ist nicht als zureichend anzusehen, weil der auf Abscheren
beanspruchte Betonquerschnitt zu klein ist, um die auftretenden Kräfte zu übertragen.
Dieser Vorschlag bedingt außerdem eine anders geartete Bauart der Tübbinge als die
bisher übliche.
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Es ist weiter für Stahltübbinge der Vorschlag gemacht worden, die
Verbundwirkung durch auf die Tübbingrückseite aufgeschweißte, gekröpfte Flacheisen
zu erreichen. Hierbei ergeben sich die gleichen Nachteile wie bei den Gußeisentübbingen
mit eingeschraubten Ankern, obgleich die genannten Flacheisen dichter angeordnet
werden können als die Ankerschrauben.
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Die bisher beschriebenen Vorschläge beziehen sich auf die einwandige
Säule und deren Verbindung mit dem Beton. Die vorerwähnten Verbindungsmittel können
auch bei gleichzeitiger Anordnung auf der Innenseite der Außensäule für eine Verbundwirkung
zwischen dem Beton und den beiden Säulen benutzt werden. Die Nachteile sind die
gleichen wie bei der einwandigen Säule. Es ist ferner bekannt, die beiden Säulen
durch waagerechte Blechringe zu versteifen. Diese Ringe sind dabei jeweils mit der
äußeren und inneren Säule an den Stoßstellen gemeinsam mit den waagerechten Flanschen
der Tübbinge verschraubt. Diese Blechringe müssen für den Durchlaß des einzufüllenden
Betons mit genügend großen öffnungen versehen sein, durch die der Verbindungsquerschnitt
wesentlich verringert wird. Der Abstand der einzelnen Versteifungsringe voneinander
ist durch die Höhe der einzelnen Tübbingringe gegeben. Es besteht daher die Gefahr,
daß trotz Vorhandenseins dieser Ringe zwischen diesen ein Ablösen der Tübbinge vom
Beton stattfinden kann. Der Einbau der Ringe setzt außerdem eine große Genauigkeit
in der Bearbeitung der Tübbinge voraus und führt daher zu einer merklichen Verteuerung
des Ausbaues.
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Es ist ferner bekannt, an ein Stahltübbingrohr auf dessen Außenseite
in den Beton eingreifende Rippen in lotrechter Anordnung anzuschweißen. Diese Rippen
sind aber hinderlich beim Befördern der Tübbinge und bei ihrem Einbauen im Schacht.
Außerdem ist diese Lösung nicht befriedigend hinsichtlich der Aufnahme der Tangentialschubkräfte.
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Mit der Erfindung wird bezweckt, bei Anwendung von lotrecht an die
Tübbinge angesetzten Verankerungsrippen, die das Einfüllen des Betons nicht behindern,
das Befördern der Tübbinge und ihren Einbau im Schacht wesentlich zu erleichtern
und dabei zu gewährleisten, daß nicht nur die in radialer Richtung wirkenden Zugkräfte,
sondern auch die Tangentialschubkräfte zwischen Beton und Tübbingen sicher aufgenommen
werden.
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Die Erfindung geht aus von einer Verbundschachtröhre mit zur Verankerung
im Beton dienenden Rippen, die parallel zur Schachtachse verlaufend an Tübbingen
befestigt sind; und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß die Rippen
Stegprofile mit wenigstens je einem als Wulst ausgebildeten Rand sind und die Wulste
in sie umgreifende Ausnehmungen von an den Tübbingen sitzenden Leisten eingeschoben
sind.
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Die senkrechte Höhe von Leiste und Stegprofil ergibt sich aus den
zu übertragenden Kräften, sie kann sich aber auch über die gesamte Tübbinghöhe erstrecken.
Es ist dann möglich, die senkrecht übereinanderliegenden Profile fest miteinander
zu verbinden. Diese würden dann gleichzeitig eine Bewehrung des Betons in senkrechter
Richtung ergeben, was insbesondere für die Aufnahme von Zerrungskräften in Richtung
der Schachtachse vorteilhaft ist. Das im Beton sitzende Ende des Stegprofils muß
zum Hintergreifen des Betons geeignet ausgebildet sein, was z. B. durch Aufbiegung
der Enden nach Art von Ankerschrauben oder Anbringung eines Flansches erfolgen kann.
Die Flansche der einzelnen Profile können dabei mit den Nachbarprofilen verbunden
werden oder auch über mehrere oder sämtliche Profile hinweglaufend ein Segment oder
einen Ring bilden.
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Um ein Durchfallen des Stegprofils durch die Leistenausnehmung zu
verhindern, ist das Profil entweder mit Schweißbutzen, Haltestiften, Nasen od. dgl.
versehen. Es können auch hierzu die Wülste und die Gegenflächen, der Leistenausnehmungen
keilig ausgebildet werden.
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Das Anbringen von angeschweißten, einfachen, senkrechten Stegen zwischen
den beiden Säulen eines doppelwandigen Ausbaues, wobei die Stege im Schacht angeschweißt
werden müßten, ist sowohl wegen des begrenzten Zwischenraumes zwischen beiden Säulen
als auch wegen der beim
Schweißen im Schacht auftretenden Schwierigkeiten
nicht möglich. Dieser Ausführungsform kommt man am nächsten, wenn auf der Innensäule
außen und auf der Außensäule innen Doppelstegprofile in entsprechende Leisten eingelassen
werden. Der Vorteil dieser Verbindung besteht unter anderem darin, daß bei gleicher
Anzahl von Verhindungsebenen auf einem Tübbingring infolge der in senkrechter Richtung
größeren Bauhöhe der Verbindungsmittel der Abstand zwischen der Oberkante einer
Verbindung und der Unterkante der darüber angeordneten Verbindung geringer ist als
bei den vorher beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten. Außerdem können die Profile
infolge ihrer größeren Höhe verhältnismäßig schmal und damit die seitlichen Abstände
zwischen ihnen entsprechend groß gehalten «erden, so daß eine Behinderung beim Einfüllen
und Rütteln des Betons durch diese Verbindung nicht eintreten kann. Die Leisten
bauen wenig weit aus und behindern nicht den Transport und das Einhängen der einzelnen
Tübbingsegmente. Die Profile werden rein auf Zug beansprucht, und Biegebeanspruchungen
treten infolge der zentralen Einleitung der Kräfte nicht auf.
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Die zur Verwendung kommenden Tübbinge können dabei aus Stahl oder
aus Gußeisen sein. Im Fall der Verwendung von Gußeisen werden die Leistenprofile
zweckmäßig gleich mit angegossen. Bei Verwendung von Stahl werden sie angeseh-,veißt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Teil einer im waagerechten
Schnitt gehaltenen einfachen Tübbingsäule, Fig. 2 den zu Fig. i gehörigen senkrechten
Schnitt, Fig. 3 und 4 einen Fig. i entsprechenden Teil in anderer Ausführung und
Fig. 5 einen Teil einer im waagerechten Schnitt gehaltenen doppelten Tübbingsäule.
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In Fig. i und a ist i die Tübbingsäule, 2 der Verbindungsflansch und
3 der Hinterfüllbeton. An der Tübbingsäule i sind in gleichmäßiger Verteilung über
deren Umfang Leisten 4 angeschweißt, in deren Ausnehmung 5 der Wulst 6 eines Stegprofils
7 eingelassen ist. Die freie Kante des Stegprofils ist nach Art einer Ankerschraube
aufgebogen, um ein Hintergreifen des Betons zu erreichen.
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Die Anordnung nach Fig. 3 entspricht derjenigen nach Fig. i mit dem
Unterschied, daß das Stegprofil8 an seiner freien Kante nicht aufgebogen, sondern
mit einem Flansch 9 versehen ist.
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Wie Fig. 4 zeigt, können zwei Stegprofile io mit einem gemeinsamen
Flansch i i verbunden sein. Der Flansch kann auch als Segment eine größere Anzahl
von Stegprofilen oder als Ring sämtliche in der gleichen Ebene liegenden Stegprofile
umfassen. Bei einer aus zwei ineinandergesteckten Tübbingsäulen bestehenden Schachtröhre
nach Fig. 5 sind auf der Innensäule 12 außen und auf der Außensäule 13 innen einander
gegenüberliegende Leisten 14 und 15 angeordnet, in deren Ausnehmungen an beiden
Kanten mit einem Wulst 16, 17 versehene Stegprofile 18 eingesetzt sind. Auf diese
Weise werden beide Tübbingsäulen durch den Zwischenfüllbeton i9 hindurch miteinander
verbunden.