EP0410335B1 - Bewehrungselement zur Bildung von Ausbaurahmen im Tunnelbau - Google Patents

Bewehrungselement zur Bildung von Ausbaurahmen im Tunnelbau Download PDF

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EP0410335B1
EP0410335B1 EP90114022A EP90114022A EP0410335B1 EP 0410335 B1 EP0410335 B1 EP 0410335B1 EP 90114022 A EP90114022 A EP 90114022A EP 90114022 A EP90114022 A EP 90114022A EP 0410335 B1 EP0410335 B1 EP 0410335B1
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EP
European Patent Office
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lattice girder
reinforcing element
element according
curved
closure portion
Prior art date
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EP90114022A
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EP0410335A2 (de
EP0410335A3 (en
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Franz Dipl.-Ing. Bucher
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Original Assignee
Individual
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/107Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14Lining predominantly with metal
    • E21D11/15Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
    • E21D11/152Laggings made of grids or nettings

Definitions

  • the invention relates to a reinforcement element for forming expansion frames in tunnel construction or the like, with at least three curved belt bars which are connected by means of cross bars to form a lattice girder.
  • Such a reinforcement element can be found, for example, in AT-B-362 739.
  • Belt bars arranged at the corners of a triangle or trapezoid and curved in accordance with the expansion profile are connected on all sides via cross bars formed by loop coils.
  • the reinforcement elements are put together to form expansion frames, for which special connecting devices are provided at the ends, and are used in the tunnels at intervals immediately after the excavation. Reinforcing steel mats are placed in the gaps and the entire reinforcement is then lined with shotcrete.
  • the expansion frames form a preliminary support structure until the shotcrete has hardened and then also represent a concrete reinforcement acting in the circumferential direction.
  • Similar reinforcement elements also describe the AT-Psen AT-B-258 837, AT-B-290 610, AT-B-345 331, AT-B-367 860 and AT-B-378 574.
  • each expansion frame is made up of two flat truss arches are formed, which are non-positively connected by transverse connecting elements extending in the longitudinal direction of the tunnel.
  • the resulting lattice girders are closed on all sides, which means that all of the belt bars are stiffened with each other by cross bars to meet all changing load conditions.
  • the curved reinforcement elements following the tunnel profile have lengths of several meters, and are therefore bulky and unwieldy, so that, since they cannot be stacked in a space-saving manner, transport is difficult.
  • the installation of the reinforcement elements requires the end connections to be made by the provided connection devices are screwed together directly or via rock bolts. This work is also relatively cumbersome and time-consuming.
  • FR-A-2.137.970 discloses a longitudinally non-curved reinforcement element with a lattice girder open at the bottom and a reinforcement mat connected to it.
  • the lattice girder which is open at the bottom, is placed on the flat reinforcement mat of the adjacent reinforcement element, which closes the open side of the lattice girder.
  • the invention has set itself the task of creating a reinforcement element that despite its curved shape is stackable and thus space-saving transportable and also allows easy, quick assembly, especially the end connection for producing the expansion frame no particular at the ends of the Reinforcing elements to be arranged requires connecting device.
  • the reinforcement element consists of two non-positively connectable parts, one part being formed by the lattice girder which is open on one side and the second part being formed as a longitudinally curved closure part for the open side of the lattice girder and at least has a curved, connected with cross bars longitudinal bar and connecting elements on which the belt and / or cross bars of the lattice girder can be fixed.
  • the curved lattice girders the length of which is, for example, five to six meters and corresponds to a quarter or third of an expansion frame, and have a triangular, in particular a trapezoidal, cross section, can be stacked in a space-saving manner due to their open side and can therefore be transported in packets.
  • the associated, curved closure parts which are preferably approximately groove-shaped, the cross bars being essentially U-shaped, are also stackable and can be transported in packets.
  • the reinforcement elements are only put together when the expansion frame is being installed, i.e.
  • the closure parts are first attached to the broken-out wall of the tunnel or gallery and then the lattice girders are introduced, the open side of which are closed by the connection with the closure parts, so that they meet the structural requirements.
  • the stackability and the closure of the open side at the moment of installation also make it possible to produce the end connection to subsequent reinforcement elements by overlapping both the closure parts and the open lattice girders.
  • the closure part has connecting elements that protrude from the curved surface, on which the belt and
  • the connecting elements are preferably high in the middle of the closure part, so that they can be connected to the belt and
  • the connecting elements are preferably provided with anchoring hooks or anchoring eyes which are formed at the upstanding ends.
  • anchoring hooks can automatically lock when the lattice girder is attached to the closure parts, so that a quick, provisional connection is provided.
  • the final, non-positive connection is preferably made by anchor wedges or the like, which between the anchoring hooks or eyelets of the closure part and the belt and
  • the anchor wedges can be driven into the connecting elements projecting from the lattice girder comfortably and quickly.
  • a preferred embodiment of suitable connecting elements provides that the anchoring eyes are formed by the free apex of a wave-shaped, bent longitudinal bar, the lower apex of which is welded to the cross bars of the closure part.
  • the stackability of the closure parts remains in spite of the shape of the channel and the upstanding corrugated longitudinal rod when the legs of the U-shaped transverse rods diverge and the corrugated longitudinal rod does not stand vertically but, for example, rises from the closure part at 80 °.
  • a further embodiment of the reinforcement element according to the invention provides that the lattice girder is provided with a curved reinforcement mesh strip at least on one side in the extension of the open side.
  • a further advantage of the reinforcement element according to the invention is particularly important.
  • the so-called carrier mats for example, according to AT-PS 357 313, can also be produced for the production of the invention after a small changeover Use reinforcement elements, on the lattice girder of which a reinforcement mat strip connects at least on one side.
  • such a reinforcement mat strip can also connect on one side to the closure part, so that the same installation and assembly advantages result.
  • the free longitudinal edge region of the curved reinforcement mat strip forms a closure part for the open side of the lattice girder of a reinforcement element of the subsequent expansion frame.
  • FIG. 1 shows schematically an expansion frame made of three reinforcement elements placed next to each other
  • Fig. 2 shows an oblique view of a preferred embodiment of a reinforcement element
  • Fig. 3 shows a section in the longitudinal direction of the tunnel through installed reinforcement elements according to Fig. 2
  • Fig. 4 is a plan view of a slightly modified embodiment 5 shows a section along the line VV of FIG. 4
  • FIG. 6 shows a view of the reinforcement element 4 from the left
  • FIG. 7 the insertion of the reinforcement element according to FIG. 4 into an already installed reinforcement element
  • FIG. 8 a plan view of a joint of two reinforcement elements
  • FIG. 9 a section along the line IX-IX in 8
  • FIG. 10 the lattice girder joint in an enlarged representation
  • FIG. 11 an end view of a further embodiment
  • FIG. 14 an end view of a lattice girder variant
  • FIG. 15 an end view of a reinforcement element without
  • expansion frames which consist of several parts and which have the shape shown schematically in FIG. 1 and adapted to the excavation profile.
  • the expansion frame is composed of three curved reinforcement elements 1, and depending on the profile shape, several reinforcement elements 1, if appropriate also to form a closed, approximately circular frame, can be assembled.
  • Each reinforcement element comprises a lattice girder 2, which has inner belt bars 3, outer belt bars 4 pointing towards the cavity wall and connecting cross bars 5.
  • a lattice girder 2 can have different cross-sectional shapes, for example the approximate trapezoidal shape shown in FIGS. 2 to 4, 7 to 10 and 15, the further parallel side containing the outer belt bars 4 and at least two inner belt bars 3 being provided at a distance from one another. Examples of lattice girders 2 with a triangular cross section are shown in FIGS. 11 and 14, with FIG. 11 showing double inner belt bars 3, double outer belt bars 4 and loop coils as transverse bars 5, which connect single belt bars 3, 4.
  • Each lattice girder 2 is open on the outside of the arch, so that the lattice girders 2 can be stacked one inside the other, as can also be seen from the impact illustration in FIGS. 9 and 10.
  • a connection of the outer belt rods 4 of the open side is required. This takes place by means of a closure part 8 which can be non-positively connected to the lattice girder 2 and which is formed from cross bars 10 and at least one longitudinal bar 9, 14 welded in a mat-like manner.
  • the reinforcement element 1 comprises only one lattice girder 2, as shown in FIG. 15, the width of the closure part 8 essentially corresponds to the width of the open side.
  • the reinforcement element as can be seen in particular from FIGS. 2, 3, 4, 8, 9 and 11, has a flat basic shape, the lattice girder 2 in a first edge region, a closure part 8 in the other edge region and a reinforcement mat strip between them 6 is provided.
  • 2 to 9 in the area of the lattice girder 2 are designed like a bow and extend on one side further into the closure part 8, in which they represent the cross bars 10 thereof.
  • the cross bars 5 of the lattice girder 2 are formed by loop coils
  • the cross bars of the reinforcement mat strip 6, which pass into the cross bars 10 of the closure part 8, are welded to the outer belt bars 4.
  • the closure part 8 of a reinforcement element serves to cover the open side of the lattice girder 2 of the next reinforcement element 2.
  • Each closure part 8 preferably has a channel shape which is formed by approximately U-shaped transverse bars 10 is achieved.
  • the laterally raised legs of the cross bars 10 encompass the outer belt bars 4 of the lattice girder 2, which are thereby fixed in their distance.
  • the closure parts 8 preferably have connecting elements 11, 12, with the aid of which the non-positive connection can be achieved in a simple manner.
  • the obliquely upstanding legs of the cross bars 10 can form connecting elements 11 if they are bent in a hook, loop or loop shape.
  • the ends of the cross bars 5 are lower than the loop-shaped or hook-shaped connecting elements 11, so that anchor wedges 16 (FIGS. 3, 4) can be used, which connect the closure part 8 with the Clamp lattice girder 2. From Fig.
  • the anchoring hooks can be inclined and thickened, so that they latch on the cross bars 5 when the lattice girder 2 is inserted, so that a provisional connection is ensured.
  • the closure part 8 as can be seen from FIGS. 2 to 7 and 15, can have a further connecting element 12, which is likewise designed in the form of an eye or loop, and a corrugated longitudinal bar 14 there is, which is welded to the cross bars 10 with its lower leg regions, and in order not to impair the stackability of the closure parts 8, stands approximately in the middle at an angle of approximately 80 °, its height being greater than the height of the lattice girder.
  • the laying takes place immediately with the breakout in the direction of arrow A of FIG. 3, the closure part 8 of each reinforcement element lying in the breakout direction.
  • the reinforcement mesh strip the mesh widths of which can be chosen as desired, also serves to secure stones against loosening, etc.
  • the next reinforcement element is inserted, as shown in FIG. 7, the lattice girder 2 of which is on the open one Side is closed, and its bracing with some anchor wedges 16.
  • the breakout frame is composed of several reinforcement elements 1, so that end connections are required. Due to the two-part design of the reinforcement element and the stackability of the lattice girders 2, which are open on one side, there is an extremely simple connection in the joint area, since both the closure parts 8 and the lattice girders 2 can be overlapped by any dimension a. 8 to 10 show connections in the joint area both in the circumferential and (FIG. 9) in the longitudinal direction of the tunnel. As shown in FIG. 8, each longitudinal bar 14 is without corrugation in the respective end region of the reinforcement elements 1, so that the overlap is not hindered. The end sections of the longitudinal bars 14 can be braced with connecting means, not shown, if necessary.
  • clamps 17 are arranged which have a first tab 18 which covers the inner belt bars 3 of one lattice girder 2 from the inside and a second tab 18 which covers the inner belt bars 3 of the second lattice girder 2 from the outside.
  • the brackets 18 are braced by means of Threaded screws 19 and nuts, whereby the lattice girders 2 are pressed firmly into each other.
  • a of, for example, 50 cm the two clamps 17 shown in FIG. 8, which are each inserted between the cross bars 5, are sufficient so that the butt joint can be installed quickly and easily accessible.
  • a further terminal 17 could be arranged.
  • the open sides of the lattice girders 2 are closed by means of the overlapping closure parts 8, in turn, by means of anchor wedges 16 which can be driven into the respective anchoring loops or hooks.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bewehrungselement zur Bildung von Ausbaurahmen im Tunnelbau oder dergleichen, mit zumindest drei gebogenen Gurtstäben, die mittels Querstäben zu einem Gitterträger verbunden sind.
  • Ein derartiges Bewehrungselement ist beispielsweise der AT-B-362 739 zu entnehmen. An den Ecken eines Dreiecks oder Trapezes angeordnete, dem Ausbauprofil entsprechend gekrümmte Gurtstäbe sind allseitig über durch Bügelschlangen gebildete Querstäbe verbunden. Die Bewehrungselemente werden zu Ausbaurahmen zusammengesetzt, wofür an den Enden besondere Verbindungseinrichtungen vorgesehen werden, und möglichst unmittelbar nach dem Ausbruch in Abständen in den Stollen eingesetzt. In den Zwischenräumen werden Betonstahlmatten angeordnet, und anschließend die gesamte eingebrachte Bewehrung mit Spritzbeton ausgekleidet. Die Ausbaurahmen bilden dabei eine vorläufige Stützkonstruktion bis zum Erhärten des Spritzbetons und stellen anschließend auch eine in Umfangsrichtung wirkende Betonbewehrung dar.
  • Ähnliche Bewehrungselemente beschreiben auch die AT-Psen AT-B-258 837, AT-B-290 610, AT-B-345 331, AT-B-367 860 und AT-B-378 574. In letzterer ist jeder Ausbaurahmen aus zwei ebenen Fachwerkbögen gebildet, die durch in Tunnellängsrichtung sich erstreckende Querverbindungselemente kraftschlüssig verbunden sind. Die entstehenden Gitterträger sind in jedem Falle allseitig geschlossen, das heißt alle Gurtstäbe sind untereinander durch Querstäbe ausgesteift, um allen wechselnden Belastungsverhältnissen zu entsprechen. Die dem Tunnelprofil folgenden, gebogenen Bewehrungselemente weisen Längen von mehreren Metern auf, und sind damit sperrig und unhandlich, sodaß,da sie auch nicht raumsparend stapelbar sind, der Transport erschwert ist Der Einbau der Bewehrungselemente erfordert die Herstellung der endseitigen Verbindungen, indem die vorgesehenen Verbindungseinrichtungen miteinander direkt oder über Gebirgsanker verschraubt werden. Auch diese Arbeiten sind verhältnismäßig umständlich und zeitaufwendig.
  • Die FR-A-2.137.970 offenbart ein in Längsrichtung nicht gekrümmtes Bewehrungselement mit einem nach unten offenen Gitterträger und einer daran angeschlossenen Bewehrungsmatte. Bei der Verwendung wird der nach unten offene Gitterträger auf die ebene Bewehrungsmatte des benachbarten Bewehrungselementes gelegt, welche die offene Seite des Gitterträgers verschließt.
  • Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, ein Bewehrungselement zu schaffen, das trotz seiner gebogenen Form stapelbar und somit raumsparend transportierbar ist und weiters eine einfache, rasche Montage gestattet, wobei vor allem die endseitige Verbindung zur Herstellung der Ausbaurahmen keine besondere an den Enden der Bewehrungselemente anzuordnende Verbindungseinrichtung erfordert.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Bewehrungselement aus zwei miteinander kraftschlüssig verbindbaren Teilen besteht, wobei ein Teil durch den Gitterträger gebildet ist, der einseitig offen ist, und der zweite Teil als in Längsrichtung gekrümmter Verschlußteil für die offene Seite des Gitterträgers ausgebildet ist und zumindest einen gebogenen, mit Querstäben verbundenen Längsstab und Verbindungselemente aufweist, an denen Gurt- und/oder Querstäbe des Gitterträgers festlegbar sind.
  • Die gebogenen Gitterträger, deren Länge beispielsweise fünf bis sechs Meter beträgt und einem Viertel oder Drittel eines Ausbaurahmens entspricht, und einen dreieckigen, insbesondere einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, sind aufgrund ihrer offenen Seite raumsparend stapelbar und damit paketiert transportierbar. Die zugehörigen, gebogenen Verschlußteile, die vorzugweise annähernd rinnenförmig ausgebildet sind, wobei die Querstäbe im wesentlichen U-förmig gebogen sind, sind ebenfalls stapelbar und paketiert transportierbar. Die Bewehrungselemente werden erst bei der Montage der Ausbaurahmen zusammengesetzt, das heißt es werden zuerst die Verschlußteile an die ausgebrochene Wandung des Tunnels oder Stollens angesetzt und anschließend die Gitterträger eingebracht, deren offene Seite durch die Verbindung mit den Verschlußteilen geschlossen werden, sodaß sie den statischen Erfordernissen entsprechen. Die Stapelbarkeit und der Verschluß der offenen Seite im Moment des Einbaues erlauben es weiters, die Endverbindung zu anschließenden Bewehrungselementen durch Überlappung sowohl der Verschlußteile , als auch der offenen Gitterträger herzustellen.
  • Für die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verschlußteil und dem Gitterträger ist bevorzugt vorgesehen, daß der Verschlußteil aus der Krümmungsfläche hochstehende Verbindungselemente aufweist, an denen Gurt- und|oder Querstäbe des Gitterträgers festlegbar sind. Weist der Verschlußteil U-förmig gebogene Querstäbe auf, so können - gegebenenfalls auch zusätzlich-die Seitenschenkel der im wesentlichen U-förmigen Querstäbe des Verschlußteiles mit den Verbindungselementen versehen sein. Gitterträger mit trapezförmigem Querschnitt, bei denen zumindest zwei gebogene Gurtstäbe in den beiden zueinander parallelen Flächen vorgesehen sind, sind aufgrund der Stapelbarkeit an der breiteren Außengurtfläche offen. Die Verbindungselemente stehen in dieser Ausführung vom Verschlußteil bevorzugt mittig hoch, sodaß sie mit den Gurt- und|oder Querstäben der Innengurtfläche verbindbar sind.
  • Bevorzugt sind die Verbindungselemente mit Verankerungshaken oder Verankerungsösen versehen, die an den hochstehenden Enden ausgebildet sind. Bei entsprechender Anordnung können beispielsweise Verankerungshaken beim Ansetzen der Gitterträger an die Verschlußteile selbsttätig verrasten, sodaß eine rasche, vorläufige Verbindung gegeben ist. Die endgültige, kraftschlüssige Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Ankerkeile oder dergleichen, die zwischen die Verankerungshaken oder -ösen des Verschlußteiles und die Gurt- und|oder Querstäbe des Gitterträgers einsteckbar sind. Da insbesondere bei trapezförmigen Gitterträgern die kraftschlüssige Verbindung im Bereich der von der ausgebrochenen Wandung um die Höhe der Gitterträger beabstandeten Innengurte erfolgt, können die Ankerkeile in die aus dem Gitterträger vorstehenden Verbindungselemente bequem und rasch eingeschlagen werden. Eine bevorzugte Ausführung hiefür geeigneter Verbindungselemente sieht vor, daß die Verankerungsösen durch die freien Scheitel eines wellenförmig ausgebildeten, gebogenen Längsstabes gebildet sind, dessen untere Scheitel an den Querstäben des Verschlußteiles verschweißt sind. Die Stapelbarkeit der Verschlußteile bleibt trotz Rinnenform und hochstehendem gewelltem Längsstab dann erhalten, wenn die Schenkel der U-förmigen Querstäbe divergieren und der gewellte Längsstab nicht senkrecht, sondern beispielsweise unter 80° vom Verschlußteil hochsteht.
  • Da zwischen den Ausbaurahmen zur vorläufigen Ausbruchsicherung und anschließenden Spritzbetonbewehrung üblicherweise Bewehrungsmatten angeordnet werden, sieht eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Bewehrungselementes vor, daß der Gitterträger zumindest einseitig in Verlängerung der offenen Seite mit einem gekrümmten Bewehrungsmattenstreifen versehen ist. Insbesondere kommt dabei ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bewehrungselementes besonders zum Tragen. Da die Herstellung einseitig offener Gitterträger ähnlich wie bei geraden Deckenträgern in automatischen Fertigungsanlagen erfolgen kann, denen anstatt gerader gebogene Gurtstäbe zugeführt werden, lassen sich Fertigungsanlagen, die sogenannte Trägermatten beispielsweise gemäß der AT-PS 357 313 herstellen, nach geringer Umrüstung auch für die Herstellung erfindungsgemäßer Bewehrungselemente einsetzen , an deren Gitterträger zumindest einseitig ein Bewehrungsmattenstreifen anschließt.
  • Ein derartiger Bewehrungsmattenstreifen kann in einer anderen Ausführung auch am Verschlußteil einseitig anschließen, sodaß sich dieselben Verlege- und Montagevorteile ergeben.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist weiters vorgesehen, daß der freie Längsrandbereich des gekrümmten Bewehrungsmattenstreifens einen Verschlußteil für die offene Seite des Gitterträgers eines Bewehrungselementes des anschließenden Ausbaurahmens bildet. Mittels dieser Ausführung wird ein besonders leicht und rasch erstellbarer Hohlraumausbau erzielt, da beim Aufsetzen eines Bewehrungselementes auf ein bereits verlegtes Bewehrungselement der Gitterträger durch den bereits vorhandenen Verschlußteil geschlossen wird, ein Bewehrungsmattenstreifen zum nächsten zu bildenden Ausbaurahmen verlegt, und schließlich auch der Verschlußteil des nächsten Ausbaurahmens eingesetzt wird. Die Breite der Bewehrungselemente kann beispielsweise 160 cm betragen, woraus sich ein Achsabstand der Ausbaurahmen von 115 cm ergibt. An den von der Hohlraumwandung beabstandeten Innengurten können nach der Montage weitere Baustahlmatten angebracht werden.
  • Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der Zeichnungen näher beschrieben ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausbaurahmen aus drei aneinandergesetzten Bewehrungselementen, die Fig. 2 eine Schrägansicht einer bevorzugten Ausführung eines Bewehrungselementes, die Fig. 3 einen Schnitt in Tunnellängsrichtung durch verlegte Bewehrungselemente nach Fig 2, die Fig 4 eine Draufsicht auf eine geringfügig geänderte Ausführungsform, die Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V von Fig. 4, die Fig. 6 eine Ansicht des Bewehrungselementes von Fig. 4 von links, die Fig. 7 das Einsetzen des Bewehrungselementes nach Fig. 4 in ein bereits verlegtes Bewehrungselement, die Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Stoß zweier Bewehrungselemente, die Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8, die Fig. 10 den Gitterträgerstoß in vergrößerter Darstellung, die Fig. 11 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform, die Fig.12 und 13 Seitenansichten zweier weiterer Ausführungsformen, Fig. 14 eine Stirnansicht einer Gitterträgervariante und Fig. 15 eine Stirnansicht eines Bewehrungselementes ohne seitliche Mattenstreifen.
  • Für die Sicherung des Ausbruches eines Tunnels, Stollen oder dergleichen werden Ausbaurahmen eingesetzt, die aus mehreren Teilen bestehen, und etwa die in Fig. 1 schematisch dargestellte, dem Ausbruchsprofil angepaßte Formgebung aufweisen. In der gezeigten Ausführung setzt sich der Ausbaurahmen aus drei gebogenen Bewehrungselementen 1 zusammen, wobei je nach Profilform auch mehrere Bewehrungselemente 1, gegebenenfalls auch zu einem geschlossenen, etwa kreisrunden Rahmen zusammengesetzt sein können. Jedes Bewehrungselement umfaßt einen Gitterträger 2, der Innengurtstäbe 3, zur Hohlraumwand weisende Außengurtstäbe 4 und verbindende Querstäbe 5 aufweist. Ein Gitterträger 2 kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise die in den Fig. 2 bis 4, 7 bis 10 und 15 dargestellte angenäherte Trapezform, wobei die weitere Parallelseite die Außengurtstäbe 4 enthält, und zumindest zwei Innengurtstäbe 3 mit Abstand zueinander vorgesehen sind. Beispiele für im Querschnitt dreieckige Gitterträger 2 zeigen die Fig. 11 und 14, wobei Fig. 11 doppelte Innengurtstäbe 3, doppelte Außengurtstäbe 4 und Bügelschlangen als Querstäbe 5 zeigen, die Einzelgurtstäbe 3,4 verbinden.
  • Jeder Gitterträger 2 ist an der Bogenaußenseite offen, sodaß die Gitterträger 2 ineinander stapelbar sind, wie auch aus der Stoßdarstellung in Fig. 9 und 10 ersichtlich ist. Trotz der Bogenform der Gitterträger 2 ergibt sich somit eine beträchtliche Raumeinsparung bei Transport und Lagerung. Um den statischen Anforderungen zu entsprechen, ist eine Verbindung der Außengurtstäbe 4 der offenen Seite erforderlich. Diese erfolgt mittels eines mit dem Gitterträger 2 kraftschlüssig verbindbaren Verschlußteil 8, der aus Querstäben 10 und mindestens einem Längsstab 9, 14 mattenartig verschweißt ausgebildet ist. Umfaßt das Bewehrungselement 1 nur einen Gitterträger 2, wie in Fig.15 gezeigt, so entspricht die Breite des Verschlußteiles 8 im wesentlichen der Breite der offenen Seite.
  • In den bevorzugten Ausführungsbeispielen besitzt das Bewehrungselement, wie insbesondere aus Fig 2,3,4,8,9 und 11 ersichtlich ist, eine flächige Grundform, wobei der Gitterträger 2 in einem ersten Randbereich, ein Verschlußteil 8 im anderen Randbereich und zwischen diesen ein Bewehrungsmattenstreifen 6 vorgesehen ist. Die Querstäbe 5 sind in den Ausführungen nach Fig. 2 bis 9 im Bereich des Gitterträgers 2 bügelartig ausgebildet und erstrecken sich einseitig weiter bis in den Verschlußteil 8, in dem sie dessen Querstäbe 10 darstellen. In der Ausführung nach Fig. 11, in der die Querstäbe 5 des Gitterträgers 2 durch Bügelschlangen gebildet sind, sind die in die Querstäbe 10 des Verschlußteiles 8 übergehenden Querstäbe des Bewehrungsmattenstreifens 6 an den Außengurtstäben 4 angeschweißt. Bei der Verlegung der Bewehrungselemente dient, wie aus Fig. 3 ersichtlich, der Verschlußteil 8 eines Bewehrungselementes zur Abdeckung der offenen Seite des Gitterträgers 2 des nächstfolgenden Bewehrungselementes 2. Jeder Verschlußteil 8 weist bevorzugt eine Rinnenform auf, die durch annähernd U-förmig gebogene Querstäbe 10 erzielt wird. Die seitlich hochstehenden Schenkel der Querstäbe 10 umfassen die Außengurtstäbe 4 des Gitterträgers 2, die dadurch in ihrem Abstand fixiert sind. Für die Verbindung des Verschlußteiles 8 mit dem Gitterträger 2 ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise ist eine direkte Verschweißung der Enden der Querstäbe 10 mit den Außengurtstäben 4 denkbar. Da dies jedoch beim Einsetzen des Gitterträgers 2 im Ausbruchprofil gegebenenfalls umständlich und langwierig ist, besitzen die Verschlußteile 8 bevorzugt Verbindungselemente 11,12, mit deren Hilfe die kraftschlüssige Verbindung in einfacher Weise erzielbar ist. Gemäß der Fig. 2 bis 10 und 13 können die schräg hochstehenden Schenkel der Querstäbe 10 Verbindungselemente 11 bilden, wenn sie haken-, ösen- oder schlaufenförmig gebogen sind. Nach dem Einsetzen des Gitterträgers 2 liegen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Enden der Querstäbe 5 tiefer als die schlaufen- bzw. hakenförmigen Verbindungselemente 11, sodaß Ankerkeile 16 (Fig. 3,4) einsetzbar sind, die den Verschlußteil 8 mit dem Gitterträger 2 verklemmen. Aus Fig. 13 ist ersichtlich, daß die Verankerungshaken schräggestellt und verdickt sein können, sodaß sie beim Einsetzen des Gitterträgers 2 an den Querstäben 5 verrasten, sodaß eine vorläufige Verbindung sichergestellt ist. Weist der Gitterträger 2 im Innengurt voneinander beabstandete Gurtstäbe 3 auf, so kann der Verschlußteil 8, wie aus Fig. 2 bis 7 und 15 ersichtlich, ein weiteres Verbindungselement 12 aufweisen, das ebenfalls ösen- oder schlaufenförmig ausgebildet ist, und aus einem gewellten Längsstab 14 besteht, der mit seinen unteren Schenkelbereichen mit den Querstäben 10 verschweißt ist, und um die Stapelbarkeit der Verschlußteile 8 nicht zu beeinträchtigen, in einem Winkel von etwa 80° etwa mittig hochsteht, wobei seine Höhe größer als die Höhe des Gitterträgers ist. Fig. 3 und 15 zeigen, daß bei geschlossenem Gitterträger 2 die oberen Schenkel des gewellten Längsstabes 14 aus dem Gitterträger 2 vorstehen, sodaß auch in diese Verankerungsschlaufen 12 Ankerkeile 16 eingeschlagen werden können, die den Längsstab 14 mit den Innengurtstäben 3 verspannen.
  • Die Verlegung erfolgt unmittelbar mit dem Ausbruch in Richtung des Pfeils A von Fig. 3, wobei jeweils der Verschlußteil 8 jedes Bewehrungselementes in Ausbruchrichtung liegt. Der Bewehrungsmattenstreifen, dessen Maschenweiten beliebig gewählt werden können, dient dabei auch zur Sicherung gegen sich lösende Steine usw. Sobald der Ausbruch um die Breite eines Bewehrungselementes fortgeschritten ist, erfolgt gemäß Fig. 7 das Einsetzen des nächsten Bewehrungselementes, dessen Gitterträger 2 dabei an der offenen Seite geschlossen wird, und dessen Verspannung mit einigen Ankerkeilen 16.
  • Der Ausbruchrahmen setzt sich aus mehreren Bewehrungselementen 1 zusammen, sodaß Endverbindungen erforderlich sind. Aufgrund der zweiteiligen Ausbildung des Bewehrungselementes und der Stapelbarkeit der einseitig offenen Gitterträger 2 ergibt sich ein denkbar einfacher Anschluß im Stoßbereich, da sowohl die Verschlußteile 8, als auch die Gitterträger 2 um ein beliebiges Maß a überlappt werden können. Die Fig. 8 bis 10 zeigen Verbindungen im Stoßbereich sowohl in Umfangs- als auch (Fig.9) in Längsrichtung des Tunnels. Wie Fig.8 zeigt, ist im jeweiligen Endbereich der Bewehrungselemente 1 jeder Längsstab 14 ohne Wellung, sodaß die Überlappung nicht behindert wird. Die Endabschnitte der Längsstäbe 14 können mit nicht gezeigten Verbindungsmitteln verspannt werden, falls erforderlich. Im Überlappungsbereich der Gitterträger 2 werden Klemmen 17 angeordnet, die eine erste,die Innengurtstäbe 3 des einen Gitterträgers 2 von innen überdeckende und eine zweite, die Innengurtstäbe 3 des zweiten Gitterträgers 2 von außen überdeckende Lasche 18 aufweisen. Die Verspannung der Laschen 18 erfolgt mittels Gewindeschrauben 19 und Gewindemuttern, wodurch die Gitterträger 2 fest ineinandergepreßt werden. Bei einem Überlappungsmaß a von beispielsweise 50 cm sind die in Fig. 8 ersichtlichen zwei Klemmen 17, die jeweils zwischen den Querstäben 5 eingesetzt sind, ausreichend, sodaß die Stoßverbindung rasch und gut zugänglich montiert werden kann. Selbstverständlich könnte noch eine weitere Klemme 17 angeordnet werden. Das Verschließen der offenen Seiten der Gitterträger 2 mittels der einander überlappenden Verschlußteile 8 erfolgt wiederum mittels Ankerkeilen 16, die in die jeweiligen Verankerungsschlaufen bzw. -haken eingeschlagen werden können.
  • Auf den vorstehenden Innengurten der Gitterträger 2 können anschließend noch weitere, nicht gezeigte Bewehrungsmatten fixiert werden, worauf die Verfüllung mit Spritzbeton erfolgen kann.

Claims (11)

  1. Bewehrungselement zur Bildung von Ausbaurahmen im Tunnelbau od. dgl., mit zumindest drei gebogenen Gurtstäben (3, 4), die mittels Querstäben (5) zu einem Gitterträger (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (1) aus zwei miteinander kraftschlüssig verbindbaren Teilen (2, 8) besteht, wobei ein Teil durch den Gitterträger (2) gebildet ist, der einseitig offen ist, und der zweite Teil als in Längsrichtung gekrümmter Verschlußteil (8) für die offene Seite des Gitterträgers (2) ausgebildet ist und zumindest einen gebogenen, mit Querstäben (10) verbundenen Längsstab (9, 14) und Verbindungselemente (11, 12) aufweist, an denen Gurt- und/oder Querstäbe (3, 4, 5) des Gitterträgers (2) festlegbar sind.
  2. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußteil (8) annähernd rinnenförmig ausgebildet ist, und die Querstäbe (10) im wesentlichen U-förmig gebogen sind.
  3. Bewehrungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11, 12) aus der Krümmungsfläche hochstehen.
  4. Bewehrungselement nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel der im wesentlichen U-förmigen Querstäbe (10) des Verschlußteiles (8) mit den Verbindungselementen (11) versehen sind.
  5. Bewehrungselement nach Anspruch 1 und 3, dessen Gitterträger im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist und mindestens je zwei gebogene Gurtstäbe in den beiden parallelen Flächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden parallelen Flächen des Gitterträgers (2) offen ist und die Verbindungselemente (12) vom Verschlußteil (8) annähernd mittig hochstehen und mit Gurt- und|oder Querstäben (3,4,5) der zweiten der parallelen Fläche verbindbar sind.
  6. Bewehrungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (11,12) durch Verankerungshaken oder -ösen gebildet sind.
  7. Bewehrungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die kraftschlüssige Verbindung Ankerkeile (16) vorgesehen sind, die zwischen die Verankerungshaken oder -ösen des Verschlußteiles (8) und die Gurt- und|oder Querstäbe (3,4,5) des Gitterträgers (2) einsteckbar sind.
  8. Bewehrungselement nach Anspruch 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsösen durch die freien Scheitel eines wellenförmig ausgebildeten, gebogenen Längsstabes (14) gebildet sind, dessen untere Scheitel an den Querstäben (10) des Verschlußteiles (8) verschweißt sind.
  9. Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterträger (2) zumindest einseitig in Verlängerung der offenen Seite mit einem gekrümmten Bewehrungsmattenstreifen (6) versehen ist.
  10. Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in Längsrichtung gekrümmte Verschlußteil (8) mit zumindest einem einseitig anschließenden gekrümmten Bewehrungsmattenstreifen (6) versehen ist.
  11. Bewehrungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Längsrandbereich des gekrümmten Bewehrungsmattenstreifens (6) einen Verschlußteil (8) für die offene Seite des Gitterträgers (2) eines Bewehrungselementes des anschließenden Ausbaurahmens bildet.
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