EP0574559B1 - Verfahren zur verhinderung der verschiebung einer dichtungsprofilleiste relativ zu einem tunnelbauelement und nach diesem verfahren hergestellte dichtungsprofilleiste - Google Patents
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- EP0574559B1 EP0574559B1 EP92924534A EP92924534A EP0574559B1 EP 0574559 B1 EP0574559 B1 EP 0574559B1 EP 92924534 A EP92924534 A EP 92924534A EP 92924534 A EP92924534 A EP 92924534A EP 0574559 B1 EP0574559 B1 EP 0574559B1
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
- E21D11/385—Sealing means positioned between adjacent lining members
Definitions
- the invention relates to a method for producing an elastic sealing profile strip to be fixedly attached to a tunnel construction element of a type in which, after its attachment, its displacement relative to the element due to the action of frictional forces during the assembly of this or another adjacent element is prevented, said sealing profile strip having two Longitudinal sides and in their interior with channels is formed, which channels are arranged on a plane parallel to these long sides, and is also provided on its circumference with means that reduce the influence of the above-mentioned frictional forces on the fixed attachment of the sealing profile strip to the tunnel component, the an agent is formed from a layer of a material which, for this purpose, is harder than the rest of the material of the sealing profile strip, but is still elastic.
- the invention further relates to a sealing profile strip produced by this method.
- segments For the lining of tunnels and their vaults as well as for their reinforcement, concrete tunnel elements, so-called segments, are used. These segments are adapted to the arch-like shape of the tunnel, i.e. they are curved. For manufacturing reasons, but above all also for assembly reasons, these segments must not be too large. It is therefore necessary to have several elements lined up over the entire circumference of the tunnel cross-section. These will be like this dimensioned so that a more or less wide joint remains open at the top of the vault, into which a special, much less wide tubbing is inserted, which is also referred to as a keystone. This is wedge-shaped in the longitudinal direction of the tunnel vault, so that if necessary, it drives the two adjacent segments apart, and thus these and all other segments.
- each tubbing has sealing profile strips made of elastic material embedded in grooves on its end faces, which thus extend all around it.
- the international publication WO 91/07571 shows what such sealing profile strips look like. Such lasts are also given to the capstone mentioned above. The problem now arises when this end stone is driven into the wedge-shaped joint. Its sealing profile strip, which is arranged on the wedge-shaped end faces, comes into contact with the corresponding strips of the adjacent segments.
- Swiss Patent No. 444 899 provides a slide-tilt bearing for buildings, in particular for bridges, in which a plate made of elastically deformable material is provided on one of its contact surfaces with a plastic sliding layer with a coefficient of friction which is considerably lower than that of the plate material.
- This plate lies with this plastic sliding layer on a counter plate.
- the plastic sliding layer ensures a relatively slight displacement of the building relative to its base, which is important for bridges with their thermally induced changes in length.
- the invention therefore provides that a cross-sectional area is selected from the profile cross-section of the sealing profile strip is intended to take up the harder material, this area being defined in such a way that it is limited by that of the two long sides, which is exposed to the frictional forces, on the one hand and by the plane defined by the channels on the other hand, and that during the manufacture of the sealing profile strip the harder material is arranged next to the softer material in such a way that the layer formed from it comes to lie within the area mentioned, and in such a way that, even if it only partially fills the area, the longitudinal side of this layer exposed to the frictional forces is formed.
- Profile strips made of elastic material are usually produced by extrusion. It is almost irrelevant for the extrusion process whether only one material or two with different properties are used; however, there is the advantage that the different materials bond to one another during the extrusion process.
- the profile strip is therefore considerably more resistant to the forces acting on it than one which is manufactured according to the prior art mentioned.
- it is already ready for installation, i.e. it can even be placed on the tubbings with little effort only on the tunnel construction site. In view of the fact that an enormous number of keystones are required for a short tunnel, this is another decisive advantage.
- Figures 1 and 2 show a sealing profile strip 1 according to the already mentioned international publication WO91 / 07571. Details of their execution can be found in the cited publication. Only the three openings 2 and four channels 3 are important for the present invention. With the latter, it should be noted that their highest points 4 all lie on a level 5.
- the strip 1 is embedded in a groove 6 of a tunnel cladding element 7, the so-called tubbing, and anchored there, usually by gluing.
- the cross section of the strip 1 has two long sides 8, 9. The long side 8 lies on the bottom of the groove 6.
- Figure 1 shows the two strips 1, 1 'and thus their long sides 9, 9' before assembly, that is, before mutual compression.
- the segments 7, 7 ' are elements which have four narrow or end faces perpendicular to each other, and that a groove with a sealing profile strip is arranged in each end face.
- the strip 1 now has a layer 10, which consists of a harder material than that of the rest of the strip, directly below its long side 9, the contact long side. This hardness can be 90 - 95 Shore A units.
- Such a hard but still elastic material has a coefficient of sliding friction that is already considerably lower than that of the normal last material.
- a lubricant or lubricant is added to this material, which further reduces this coefficient.
- This wax-like lubricant has the property that after the admixture and after the vulcanization of the sealing profile strip, it diffuses out of the material on its surface and thus creates a very smooth surface.
- Figure 3 shows two segments on the apex of a tunnel vault, which is only symbolically represented by its longitudinal axis AA.
- the two tubbings are special designs in that, unlike the others, they are not exactly rectangular when viewed from above.
- Their two mutually directed end faces 11 do not run parallel to the axis AA mentioned, but each form a plane that penetrates one another on this axis.
- the two end faces 11 thus run in a wedge shape with respect to one another. However, there is a gap between them, into which a Matching tunnel arch element 12, the keystone, is used.
- the layer 10 can only comprise that part of the region 14 which extends from the longitudinal contact side 9 to the imaginary plane 5 formed by the tips 4 of the openings 3, that is to say only over part of its thickness d. However, it can also encompass the entire area 14, as shown in FIG. 2. How thick the layer 10 must be depends on the local conditions.
- the layer 10 has not only the purpose, together with the lubricant, of greatly reducing the coefficient of sliding friction. A lubricant alone could do that too. However, a lot more lubricant is required because the soft material of the remaining part of the strip 1 would absorb a lot more lubricant. Hard material takes less; it also diffuses better on the surface of the bar, i.e. on the long side 9.
- the hard material of the layer 10 allows larger channels 3 and larger grooves 2 than is customary for the strips without a layer 10.
- this saves material, on the other hand, the more elastic part of the sealing strip can be compressed more easily.
- the area of the total cross section of the strip must not be larger than the cross section of the groove 6, because the strip must be compressed to this groove during compression, so it must disappear in the groove 6.
- a third advantage is that the layer 10, because of its harder material, can also better withstand the tensile stresses that occur during sliding friction. So it acts like a kind of reinforcement. If you connect the four sealing profile strips around each tubbing or the end stone 12 at their ends by means of special corner pieces that are vulcanized on, and if these corners also have a hard layer, a solid frame made of molding material is created. It prevents longitudinal displacements of the frame part exposed to compression, because the tensile and compressive stresses occurring in the process have an effect around the corners and are absorbed by the frame parts running perpendicular to this frame part. Due to the hard material of the layer 10, this elongation under tensile forces is already small, which is also the case has a positive effect on the bar remaining in its original position.
- the two measures namely the reduction of the sliding friction coefficient and that of the expansion, can still be improved.
- the sliding resistance can be reduced even further by adding electrically conductive material in powder or granule form to the hard material of the layer 10 in addition to the abovementioned friction-reducing admixture and then excluding the layer 10 from an electrical circuit. Due to the resulting heating, the layer 10 temporarily becomes somewhat softer, which facilitates the assembly of the sealing profile strip, which is why this measure must be carried out before insertion. After cooling, however, the layer becomes hard again and, above all, its surface becomes even smoother than at the beginning. This reduces the coefficient of sliding friction again.
- the electrically conductive admixture can be used later, after assembly, to obtain controls over the position of the sealing profile strip under the effect of any mountain pressure in the tunnel and thus over the sealing effect of the strip.
- the further reduction in the elongation of the layer 10 can be done by also Plastic fibers added. After vulcanization, they behave like reinforcement and thus reduce the stretch even further. Distortion of the sealing profile strip in its longitudinal direction by the friction forces occurring when inserting the end cap 12 is avoided in this way with practically complete safety further additional means can also be provided to improve the anchoring of the bar in the groove 6.
- anchoring ribs 15 are provided. These are located on the short sides 16 of the strip 1, that is to say on those which are at an angle to the lower longitudinal side 8 and are opposite the walls of the groove 6.
- Anchoring is thus not only achieved until the adhesive has hardened, but the ribs 15 also result in very good anchoring against the frictional forces acting in the longitudinal direction of the groove when the stone 12 is inserted. This is particularly the case when these ribs 15 , as shown in Figure 4, in the form of Barbs that are directed upward. They not only prevent longitudinal displacements, but also, due to their upward pointing tips, any pulling out of the bar from the groove.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer an einem Tunnelbauelement fest anzubringenden elastischen Dichtungsprofilleiste von einer Art, bei der nach ihrer Anbringung ihre Verschiebung relativ zum Element infolge Einwirkung von Reibungskräften bei der Montage dieses oder eines anderen benachbarten Elementes verhindert wird, wobei diese Dichtungsprofilleiste mit zwei Längsseiten sowie in ihrem Inneren mit Kanälen gebildet wird, welche Kanäle auf einer zu diesen Längsseiten parallelen Ebene angeordnet sind, und ausserdem an ihrem Umfang mit Mitteln versehen wird, die den Einfluss der genannten Reibungskräfte auf die feste Anbringung der Dichtungsprofilleiste am Tunnelbauelement herabsetzen, wobei das eine Mittel von einer Schicht aus einem Material gebildet wird, das zu diesem Zweck zwar härter als das übrige Material der Dichtungsprofilleiste, trotzdem aber immer noch elastisch ist. Die Erfindung betrifft ferner eine nach diesem Verfahren hergestellte Dichtungsprofilleiste.
- Für die Auskleidung von Tunneln bzw. deren Gewölbe sowie auch zu ihrer Verstärkung werden Tunnelbauelemente aus Beton, sogenannte Tübbinge, verwendet. Diese Tübbinge sind der gewölbeartigen Form des Tunnels angepasst, also gekrümmt. Aus herstellungstechnischen, vor allem aber auch aus montagetechnischen Gründen dürfen diese Tübbinge nicht zu gross sein. Es braucht daher über den gesamten Umfang des Tunnelquerschnittes mehrere aneinandergereihte Elemente. Diese werden dann so dimensioniert, dass am Gewölbescheitel eine mehr oder weniger breite Fuge offen bleibt, in die dann ein besonderer, wesentlich weniger breiter Tübbing eingesetzt wird, der auch als Abschlussstein bezeichnet wird. Dieser ist in Längsrichtung des Tunnelgewölbes keilförmig, sodass er bei Bedarf die beiden an ihn angrenzenden Tübbinge auseinandertreiben und damit diese sowie alle weiteren Tübbinge. noch besser zum Anliegen an den ausgebrochenen Tunnelquerschnitt bringen kann. Da der Abschlussstein wie erwähnt keilförmig ist, bilden auch diejenigen Stirnflächen der angrenzenden beiden Tübbinge, auf die der Abschlussstein seine Keilwirkung übertragen muss, zusammen ebenfalls eine Keilform. Tübbinge können jedoch nicht einfach aneinandergelegt werden, denn Beton auf Beton dichtet nicht, auch wenn die Oberfläche noch so glatt ist. Deshalb weist jeder Tübbing auf seinen Stirnseiten in Nuten eingelagerte Dichtungsprofilleisten aus elastischem Material auf, die sich somit rings um ihn herum erstrecken. Wie solche Dichtungsprofilleisten aussehen, geht aus der internationalen Veröffentlichung WO 91/07571 hervor. Auch der vorhin erwähnte Abschlussstein erhält solche Leisten. Das Problem ergibt sich nun beim Eintreiben dieses Abschlussteines in die keilförmige Fuge. Seine auf den keilförmig zusammenlaufenden Stirnseiten angeordnete Dichtungsprofilleiste kommt in Berührung mit den entsprechenden Leisten der angrenzenden Tübbinge. Je mehr der Abschlussstein in die Keilform eingetrieben wird, desto stärker werden die nun einander berührenden Leisten gegenseitig komprimiert. Das erhöht aber auch die gegenseitige Haftung. Diese wird schliesslich, in der letzten Phase des Eintreibens, so gross, dass die gegenseitigen Dichtungsprofilleisten nicht mehr relativ zueinander gleiten können. Mindestens eine gibt in ihrer Verankerung am Tübbing nach. Eine solche Verschiebung einer Dichtungsprofilleiste relativ zu ihrem Tunnelbauelement führt jedoch zu undichten Stellen, auch dort, wo sich Leistenmaterial anhäuft. Die Aufgabe besteht also darin, zu verhindern, dass eine oder auch beide Dichtungsprofilleisten aus ihrer bzw. ihren Verankerungen in der Nut herausgerissen und in Längsrichtung verschoben wird bzw. werden.
- Dies wird durch Herabsetzung des Reibungskoeffizienten derjenigen Oberflächen der Profilleisten erreicht, die beim Einsetzen des Abschlusssteines miteinander in Berührung kommen, indem je eine Schicht jeder Profilleiste aus einem Material vorgesehen wird, das härter als dasjenige der Dichtungsprofilleiste, aber immer noch elastisch ist.
- Vorschläge dieser Art sind zwar schon gemacht worden. So sieht das Schweizer Patent Nr. 444 899 ein Gleit-Kipp-Lager für Bauwerke, insbesondere für Brücken, vor, bei der eine Platte aus elastisch deformierbarem Material an einer ihrer Auflageflächen mit einer Kunststoffgleitschicht mit erheblich niedrigerem Reibungskoeffizienten als der des Plattenmaterials versehen wird. Diese Platte liegt mit dieser Kunststoffgleitschicht auf einer Gegenplatte auf. Durch die Kunststoffgleitschicht ist eine verhältnismässig leichte Verschiebung des Bauwerkes gegenüber seiner Unterlage gewährleistet, was bei Brükken mit ihren thermisch bedingten Längenveränderungen von Bedeutung ist.
- Die blosse Uebertragung dieses Standes der Technik auf eine Dichtungsprofilleiste gemäss WO 91/07571 scheint nur auf den ersten Blick zweckmässig. Der Hauptnachteil besteht nämlich darin, dass die genannte Gleitschicht ein separater Teil ist, der mit der Platte durch eines der in jener Patentschrift genannten Verfahren verbunden werden muss. Zudem ist diese Gleitschicht sehr dünn. Das ist bei Bauwerken wie Brücken zwar problemlos, weil bei deren Montage nur wenige solcher Platten benötigt werden. Die Verbindung von Platte und Gleitschicht bedeutet daher in bezug auf die Herstellung des ganzen Bauwerkes nur einen relativ geringen Arbeitsaufwand. Ausserdem wird diese Gleitschicht nie derart dynamisch belastet, wie dies beim Eintreiben des Abschlusssteines zwischen seine beiden angrenzenden Tunnelbauelemente der Fall ist. Hierbei treten nämlich, wie schon weiter oben erwähnt, Reibungskräfte auf, denen weder die dünne Gleitschicht noch ihre Verbindung zur Platte gewachsen wären.
- Die Erfindung sieht daher vor, dass aus dem Profilquerschnitt der Dichtungsprofilleiste ein Querschnittsbereich ausgewählt wird, der dazu bestimmt ist, das härtere Material aufzunehmen, wobei dieser Bereich derart definiert wird, dass er durch diejenige der beiden Längsseiten, die den Reibungskräften ausgesetzt wird, einerseits und durch die von den Kanälen definierte Ebene andererseits begrenzt wird, und dass bei der Herstellung der Dichtungsprofilleiste das härtere Material derart neben dem weicheren angeordnet wird, dass die aus ihm sich bildende Schicht innerhalb des genannten Bereiches zu liegen kommt und zwar derart, dass auch dann, wenn sie den Bereich nur teilweise ausfüllt, die genannte, den Reibungskräften ausgesetzte Längsseite aus dieser Schicht gebildet wird.
- Die Vorteile dieses Verfahrens sind offensichtlich. Profilleisten aus elastischem Material werden in der Regel durch Extrusion hergestellt. Ob nun nur ein Material oder zwei verwendet werden, die sich in ihren Eigenschaften voneinander unterscheiden, ist für das Extrusionsverfahren so gut wie belanglos; es ergibt sich aber der Vorteil, dass sich die unterschiedlichen Materialien noch während der Extrusion unlösbar miteinander verbinden. Die Profilleiste wird daher erheblich widerstandsfähiger gegenüber den auf sie einwirkenden Kräften als eine, die nach dem genannten Stand der Technik hergestellt wird. Zudem ist sie bereits montagefertig, d.h. sie kann sogar erst auf dem Tunnelbauplatz noch ohne grossen Aufwand auf die Tübbinge aufgesetzt werden. Dies ist angesichts der Tatsache, dass auch für einen kurzen Tunnel enorm viele Abschlusssteine benötigt werden, ein weiterer entscheidender Vorteil.
- Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:
- Figur 1:
- eine erste Ausführungsform mit einer härteren Schicht nur über einen Teil des an die Kontaktlängsseite angrenzenden Bereiches,
- Figur 2:
- eine zweite Ausführungsform, bei welcher der ganze Bereich aus hartem Material besteht,
- Figur 3:
- eine perspektivische Ansicht dreier Tunnelgewölbeelemente im Scheitel des Tunnels, und
- Figur 4:
- eine Dichtungsprofilleiste nach Figur 2 vor dem Einsetzen in die Nut.
- Figuren 1 und 2 zeigen eine Dichtungsprofilleiste 1 gemäss der bereits erwähnten internationalen Veröffentlichung WO91/07571. Einzelheiten über ihre Ausführung können der genannten Druckschrift entnommen werden. Für die vorliegende Erfindung sind lediglich die drei Oeffnungen 2 sowie vier Kanäle 3 von Bedeutung. Zu beachten ist bei den letzteren, dass ihre höchsten Punkte 4 alle in einer Ebene 5 liegen. Wie schon aus der genannten Druckschrift bekannt, ist die Leiste 1 in einer Nut 6 eines Tunnelverkleidungselementes 7, des sogenannten Tübbings, eingebettet und dort verankert, meist, durch Kleben. Der Querschnitt der Leiste 1 weist zwei Längsseiten 8, 9 auf. Die Längsseite 8 liegt am Grund der Nut 6 auf. Die zu ihr üblicherweise parallel verlaufende Längsseite 9 ist diejenige Seite, welche einer identischen Längsseite 9' einer gegenüberliegenden Dichtungsprofilleiste 1' in einem benachbarten Tübbing gegenüber liegt, mit ihr bei der weiteren Montage in Kontakt kommt und dadurch zusammengepresst wird. Figur 1 zeigt die beiden Leisten 1, 1' und damit ihre Längsseiten 9, 9' noch vor der Montage, also noch vor der gegenseitigen Kompression. Zu erwähnen wäre noch, dass die Tübbinge 7, 7' Elemente sind, welche vier zu einander rechtwinklig stehende Schmal- oder Stirnseiten aufweisen, und dass in jeder Stirnseite eine Nut mit einer Dichtungsprofilleiste angeordnet ist. Die Leiste 1 weist nun direkt unterhalb ihrer Längsseite 9, der Kontaktlängsseite, eine Schicht 10 auf, die aus einem härteren Material besteht als dasjenige der übrigen Leiste. Diese Härte kann 90 - 95 Shore A-Einheiten betragen. Ein derart hartes, aber immer noch elastisches Material hat einen Gleitreibungskoeffizienten, der bereits erheblich geringer ist als derjenige des normalen Leistenmaterials. Zusätzlich wird nun aber diesem Material ein Gleit- oder Schmiermittel beigemengt, das diesen Koeffizienten noch weiter herabsetzt. Dieses wachsartige Schmiermittel hat die Eigenschaft, dass es nach der Beimengung und nach der Vulkanisation der Dichtungsprofilleiste aus dem Material heraus an dessen Oberfläche diffundiert und somit eine sehr gut gleitende Oberfläche schafft.
- Der Grund für diese Massnahme geht aus Figur 3 hervor. Diese zeigt wie erwähnt zwei Tübbinge am Scheitel eines Tunnelgewölbes, das lediglich durch seine Längsachse A-A symbolisch dargestellt ist. Die beiden Tübbinge sind insofern Spezialausführungen, als sie im Gegensatz zu den andern von oben her gesehen nicht genau rechtwinklig sind. Ihre beiden gegeneinander gerichteten Stirnflächen 11 verlaufen nämlich nicht parallel zur erwähnten Achse A-A, sondern bilden je eine Ebene, die sich einander auf dieser Achse durchdringen. Die beiden Stirnflächen 11 verlaufen also keilförmig zueinander. Zwischen ihiien ist jedoch eine Fuge, in welche ein dazupassendes Tunnelgewölbeelement 12, der Abschlussstein, eingesetzt wird. Dieser ist demzufolge von oben gesehen trapezförmig, und seine den Stirnflächen 11 gegenüberliegenden Stirnflächen 13 verlaufen daher ebenfalls keilförmig gegeneinander, wie aus der Figur ersichtlich, obwohl die Keilform zwecks Verdeutlichung übertrieben stark dargestellt ist. Alle Stirnflächen sind, wie ebenfalls ersichtlich, mit Dichtungsprofilleisten 1 versehen. Beim Einsetzen hat nun der Abschlussstein 12 die Aufgabe, die verschiedenen Tübbinge eines Gewölbebogens unter hohem Druck aufeinander zu pressen; er schiebt also die beiden an ihn angrenzenden Tübbinge beim Einsetzen etwas auseinander, und diese drücken ihrerseits auf die an ihren anderen Enden. also an den gegenüberliegenden Stirnflächen, angrenzenden Tübbinge. Hierbei werden überall die aufeinanderstossenden Dichtungsprofilleisten stark komprimiert. Da aber beim Einsetzen des Abschlusssteins die gegenseitigen Dichtungsprofilleisten sich relativ zueinander bewegen und zwar unter zunehmendem Druck, besteht die Gefahr, dass entweder die eine oder die andere derselben aus ihrer Verankerung in der Nut gelöst wird. Sie kann sich dann in dieser in Längsrichtung verschieben. Passiert dies bei der Dichtungsprofilleiste am Abschlussstein, bleibt diese an der anderen Leiste hängen, während der Stein 12 sich noch bewegt, und steht dann nachher vor. Beim Einsetzen des nächsten Gewölbebogens ergibt sich ein Materialstau, was ein dichtendes Anliegen dieses nächsten Gewölbebogens verhindert. Wird andererseits die Leiste eines der angrenzenden Tübbinge, also z.B. des Tübbings 7, aus ihrer Verankerung in ihrer Nut gelöst, so wird sie vom Abschlussstein 12 bzw. seiner Leiste ein kurzes Stück weit mitgenommen. Dann fehlt jedoch am eintrittseitigen Ende der Oeffnung dieses Stück, d.h. dort ist eine Leckstelle, durch welche das Wasser in den Tunnel eindringen kann, wie dies weiter oben schon erläutert wurde.
- Die besondere Beschaffenheit der Dichtungsprofilleiste, also das Vorhandensein einer Schicht 10, verhindert das Auftreten solcher Fehlerstellen. Der nur geringe Gleitreibungskoeffizient lässt ein problemloses Einsetzen zu. Die Schicht 10 kann, wie Figur 1 zeigt, nur den Teil des Bereiches 14 umfassen, der sich von der Kontaktlängsseite 9 bis zur gedachten, durch die Spitzen 4 der Oeffnungen 3 gebildeten Ebene 5 erstreckt, also nur über einen Teil seiner Dicke d. Sie kann aber auch den ganzen Bereich 14 umfassen, wie dies Figur 2 zeigt. Wie dick die Schicht 10 jeweils sein muss, richtet sich nach den örtlichen Bedingungen.
- Die Schicht 10 hat aber nicht nur den Zweck, zusammen mit dem Gleitmittel den Gleitreibungskoeffizienten stark herabzusetzen. Das könnte ein Schmiermittel allein auch. Allerdings braucht es dabei viel mehr Schmiermittel, denn das weiche Material des übrigen Teils der Leiste 1 würde viel mehr Schmiermittel absorbieren. Beim harten Material braucht es weniger; zudem diffundiert es besser an die Oberfläche der Leiste, also an die Längsseite 9.
- Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das harte Material der Schicht 10 grössere Kanäle 3 und grössere Nuten 2 zulässt, als dies bei den Leisten ohne Schicht 10 üblich ist. Einerseits wird dadurch Material gespart, andererseits lässt sich der elastischere Teil der Dichtleiste dadurch leichter komprimieren. Die Fläche des Gesamtquerschnittes der Leiste darf nämlich nicht grösser sein als der Querschnitt der Nut 6, denn die Leiste muss bei der Kompression bis auf diese Nut komprimiert werden, sie muss also in der Nut 6 verschwinden. Je grösser somit die Kanäle 3 und Oeffnungen 2 sind, desto besser gelingt dies. Nichteinhalten dieser Regel kann dazu führen, dass die Nutränder weggesprengt werden, obwohl sie aus Beton bestehen.
- Ein dritter Vorteil besteht darin, dass die Schicht 10 wegen ihres härteren Materials auch den bei der Gleitreibung auftretenden Zugspannungen besser widerstehen kann. Sie wirkt also wie eine Art Armierung. Verbindet man die vier um jeden Tübbing bzw. um den Abschlussstein 12 herumgelegten Dichtungsprofilleisten an ihren Enden mittels besonderer Eckstücke, die anvulkanisiert werden, und weisen diese Ecken ebenfalls eine harte Schicht auf, so entsteht ein solider Rahmen aus Leistenmaterial. Er verhindert Längsverschiebungen des der Kompression ausgesetzten Rahmenteils, weil die dabei auftretenden Zug- und Druckspannungen sich um die Ecken herum auswirken und von den senkrecht zu diesem Rahmenteil verlaufenden Rahmenteilen aufgefangen werden. Durch das harte Material der Schicht 10 ist diese Dehnung unter Zugkräften ohnehin schon klein, was sich ebenfalls günstig auf das Verbleiben der Leiste in ihrer ursprünglichen Lage auswirkt.
- Die beiden Massnahmen, nämlich die Herabsetzung des Gleitreibungskoeffizienten und diejenige der Dehnung, können noch verbessert werden. Der Gleitwiderstand lässt sich dadurch noch weiter herabsetzen, dass man dem harten Material der Schicht 10 ausser der erwähnten, die Reibung schon herabsetzenden Beimischung auch noch elektrisch leitendes Material in Pulver- oder Granulatform beimengt und die Schicht 10 dann an einen elektrischen Stromkreis auschliesst. Durch die dadurch bedingte Erwärmung wird die Schicht 10 vorübergehend etwas weicher, was die Montage der Dichtungsprofilleiste erleichtert, weshalb diese Massnahme vor dem Einsetzen durchgeführt werden muss. Nach dem Erkalten wird aber die Schicht wieder hart und vorallem wird ihre Oberfläche noch glätter als zu Beginn. Der Gleitreibungskoeffizient wird dadurch erneut herabgesetzt. Die elektrisch leitende Beimischung kann unter Umständen später, nach längst erfolgter Montage, dazu verwendet werden, um Kontrollen über die Lage der Dichtungsprofilleiste unter Wirkung eines allfälligen Bergdruckes im Tunnel und damit über die Dichtwirkung der Leiste zu erhalten. Dies könnte beispielsweise so ausgeführt werden, dass das genannte leitende Material dazu verwendet wird, ein Magnetfeld aufzubauen, wobei Unregelmässigkeiten in seiner Grösse einen Hinweis auf allfälig undichte Stellen geben können. Die weitere Herabsetzung der Dehnung der Schicht 10 kann dadurch erfolgen, dass man auch noch Kunststofffasern beimengt. Nach der Vulkanisation verhalten sich diese wie eine Armierung und setzen damit die Dehnung noch weiter herab. Eine Verzerrung der Dichtungsprofilleiste in ihrer Längsrichtung durch die beim Einsetzen des Abschlusssteins 12 auftretenden Reibungskräfte wird auf diese Weise mit praktisch vollständiger Sicherheit vermieden.Während nun die soeben beschriebenen Massnahmen vor allem dazu dienen, die Einwirkung der Reibungskräfte auf die Dichtungsprofilleiste direkt zu vermindern, kann als weiteres zusätzliches Mittel auch vorgesehen werden, die Verankerung der Leiste in der Nut 6 zu verbessern. Dies kann einerseits durch die schon erwähnte zweiseitige Klebung erfolgen, die eine bessere Klebewirkung hat. Ihr Einsatz ist jedoch aufwendig, weil die Reimengung erst an Ort und Stelle erfolgen kann. Es ist daher vorteilhafter, nur einseitig einen Kleber zu verwenden, dessen Aushärtezeit aber meist länger ist. Um in dieser Zeit eine Verschiebung der Dichtungsprofilleiste zu vermeiden und auch später eine Längsverschiebung in der Nut 6 zu verhindern, werden Verankerungsrippen 15 vorgesehen. Diese befinden sich an den kurzen Seiten 16 der Leiste 1, also an denjenigen, die zur unteren Längsseite 8 unter einem Winkel stehen und den Wandungen der Nut 6 gegenüberliegen. Damit wird nicht nur eine Verankerung erreicht, bis der Kleber ausgehärtet ist, sondern die Rippen 15 ergeben auch eine sehr gute Verankerung gegen die in Längsrichtung der Nut wirkenden Reibungskräfte beim Einsetzen des Steins 12. Dies ist besonders dann der Fall, wenn man diese Rippen 15, wie in Figur 4 dargestellt, in Form von Widerhaken ausbildet, die nach oben gerichtet sind. Sie verhindern nicht nur Längsverschiebungen, sondern aufgrund ihrer nach oben gerichteter Spitzen auch ein allfälliges Herausziehen der Leiste aus der Nut.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung einer an einem Tunnelbauelement fest anzubringenden elastischen Dichtungsprofilleiste von einer Art, bei der nach ihrer Anbringung ihre Verschiebung relativ zum Element (7) infolge Einwirkung von Reibungskräften bei der Montage dieses oder eines anderen benachbarten Elementes (7, 7', 12) verhindert wird, wobei diese Dichtungsprofilleiste mit zwei Längsseiten (8, 9) sowie in ihrem Inneren mit Kanälen (3) gebildet wird, welche Kanäle auf einer zu den Längsseiten parallelen Ebene (5) angeordnet sind, und ausserdem an ihrem Umfang mit Mitteln (10, 15) versehen wird, die den Einfluss der genannten Reibungskräfte auf die feste Anbringung der Dichtungsprofilleiste am Tunnelbauelement (7, 12) herabsetzen, wobei das eine Mittel von einer Schicht (10) aus einem Material gebildet wird, das zu diesem Zweck zwar härter als das übrige Material der Dichtungsprofilleiste (1), trotzdem aber immer noch elastisch ist,
dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Profilquerschnitt der Dichtungsprofilleiste ein Querschnittsbereich (14) ausgewählt wird, der dazu bestimmt ist, das härtere Material aufzunehmen, wobei dieser Bereich (14) derart definiert wird, dass er durch diejenige der beiden Längsseiten (8, 9), die den Reibungskräften ausgesetzt wird, einerseits und durch die von den Kanälen (3) definierte Ebene andererseits begrenzt wird, und dass bei der Herstellung der Dichtungsprofilleiste das härtere Material derart neben dem weicheren angeordnet wird, dass die aus ihm sich bildende Schicht (10) innerhalb des genannten Bereiches (14) zu liegen kommt und zwar derart, dass auch dann, wenn sie (10) den Bereich nur teilweise ausfüllt, die genannte, den Reibungskräften ausgesetzte Längsseite (9) aus dieser Schicht gebildet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diesem härteren Material ein dessen Gleitreibungskoeffizienten noch weiter herabsetzendes Schmiermittel beigesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeicnet, dass diesem härteren Material ausserdem noch ein elektrisch leitfähiges Pulver oder Granulat beigemischt wird, und dass hierauf wenigstens die solcherarts aus einer Mischung bestehende Schicht (10) zwecks vorübergehender Erwärmung und anschliessender, durch das nachfolgende Abkühlen sich ergebender weiterer Herabsetzung des Gleitreibungskoeffizienten an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Erwärmung vor der Montage der Dichtungsprofilleiste am Tunnelbauelement erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem die Schicht (10) bildenden Material auch noch Kunstfasern zu seiner weiteren Härtung und damit Verringerung seiner Dehnfähigkeit unter Wirkung der Reibungskräfte beigemengt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel am Querschnitt der Dichtungsprofilleiste (1) beidseitig von diesem abstehende Verankerungsrippen (15) vorgesehen werden, die derart angeordnet werden, dass sie die Dichtungsprofilleiste (1) in einer zu ihrem Anbringen am Tunnelbauelement (7, 12) am letzteren angeordneten Nut (6) gegen eine infolge Einwirkung der Reibungskräfte mögliche Längsverschiebung in dieser Nut verankern.
- Nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestellte Dichtungsprofilleiste, deren senkrecht zu ihrer Längsmittelachse liegender Querschnitt von zwei einander gegenüberliegenden langen Seiten (8, 9) und von wenigstens zwei unter einem Winkel dazu verlaufenden kurzen Seiten begrenzt ist, die zusammen mit der einen langen Seite (8) zur Auflage der Leiste (1) in einer Nut (6) des Tunnelbauelementes (7, 12) bestimmt sind, während die andere lange Seite (9) zur dichtenden Anlage an eine identische Längsseite (9') einer Leiste (1') in einem angrenzenden Tunnelbauelement dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (10) direkt an dieser anderen Längsseite (9) angeordnet ist und mindestens einen Teil eines Bereiches (14) umfasst, der von dieser (9) bis zu im Inneren der Dichtungsprofilleiste angeordneten, das Zusammendrücken der Leiste ermöglichenden und im wesentlichen in einer Ebene (5) parallel zur genannten Längsseite (9) angeordneten Kanälen (3) reicht.
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