DE2118034A1 - Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte - Google Patents

Description

• "Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte" Zusatz zur Patentanmeldung P 19 10 504.5 Gegenstand der Hauptanmeldung ist ein Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte, der aus einzelnen vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauendeti Raumes gekrümmt und deren Ecken kreisbogenförmig so ausgenommen sind, daß sich die Misnehmungen benachbarter Fertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen. In diese kreisförmige Ausnehmung ragen alle sie umschließenden Stahlbetonfertigteile mit mindestens einem U-förmigen Bügel ihrer Armierung hinein und sind hier durch ein in der kreisförmigen Ausnehmung anbringbares, in die Bügel eingreifendes Schloß miteinander verspannt. @abei liegen die durch das Schloß miteinander verspannbaren nägel svmmetrisch zu den Diagonalen des zugehörigen Stahlbetonfertigteiles. Das die Spannkräfte erzeugende Schloß besteht aus zwei tellerförmigen Kegelstumpfhälften, von denen eine mit einem zentralen Gewindeansatz und außerdem mit Durchbrüchen verseilen ist, deren Form dem Innenradius der iigel angepaßt ist und deren Anzahl mit der Anzahl der flügel übereinstimmt. Diese Schloßhälfte befindet sich auf der Gebirgsseite des Aushaues und liegt hier mit ihren Durchbrüchen deckungsgleich hinter den Bügeln der Stahlbetonfertigteile. Zwischen den vier Bügeln ragt der zentrale Gewindeansatz hindurch und nimmt die mit einer entsprechend bemessenen Bohrung versehene andere Schloßhälfte auf, die mit ihren dem Querschnitt der Durchbrüche angepaßten Ansätzen durch alle vier Bügelöffnungen hindurch und in die Durchbrüche der gebirgsseitigen Schloßhälfte eingreift. Die Bügel der Stahlbetonfertigteile liegen daher zwischen den beiden Schloßhälften und werden durch die sich zu den Enden verjüngenden Ansätze einer Schloßhälfte gegeneinander gezogen, wenn eine Mutter auf den Gewindeansatz aufgeschraubt wird.
• Die Erfindung; stellt sich die Aufgabe, das zum Verspannen der Stahlbetonfertigteile dienende Schloß zu vereinfachen und zu verbilligen.
• Sie geht dazu von einem Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte nach der Hauptanmeldung aus, der aus einzelnen, vorzugsweise nuadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und deren Ecken vorzugsweise in Form eines Kreisausschnittes so ausgenommen sind, daß sich die Ausnehmungen benachbarter Stahlbetonfertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu seinen Diagonalen syinmetrisch angeordneten U-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch ein in die kreisförmige Ausnehmung eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Scliloß verspannt sind. Die Frfindung verbessert das Schloß nach der Ilauptanmeldung, indem sie die an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles austretenden beiden Bügel in zwei zueinander parallelen, übereinanderliegenden Ebenen an##ordnet und zwischen ihnen eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung und dem Bügelzwischenraum angepaßte Buchse vorsieht, die den in ihrer Bohrung axial verschiebbar angeordneten Keilen, die die beidseitig vor der Büchsenöffnung liegenden B Bügel öffnungen durchgreifen und sich in den Bügelwölbungen abstützen, als Widerlager dient.
• Büchsen, die lediglich aus einzelnen entsprechend bemessenen Rohrabschnitten bestehen, lassen sich als Massenartikel besonders billig und ohne großen Arbeitsaufwand herstellen. Ebenso sind auch die Keile, wenn man sie als Gesenkteil ausbildet, Massenartikel, die sich infolge ihrer preiswerten Herstellung filr den vorgenannten Zweck besonders eignen.
• Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann jedem Keil eine sich in Richtung auf das Gebirge radial verbreiternde Stützleiste zugeordnet sein, die den zwischen den beiden Bügeln eines Stahlbetonfertigteiles bestehenden Zwischenraum überbrückt und den Keil auf seiner der Bügelwölbung zugewandten Seite abstützt. Zweckmäßigerweise ist diese Stützleiste auf ihrer der Bügelwölbung iugewandten Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungen versehen, die einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden Bügel entsprechenden Abstand voneinander haben. Diese beiden muldenförmigen Ausnehmungen legen die Stützleiste in Längsrichtung fest und halten sie gegenüber den Reibungskräften, die beim @intreiben des Keiles auftreten. Die Keile können aber auch als zylindrische Bolzen ausgebildet sein, deren Durchmesser größer als der radiale @wischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse und der Bügelwölbung ist und dessen dem Gebirge zugewandte Stiraseite in Richtung auf die Büchsenachse abgeschrägt ist. Auch ciii so ausgebildeter Keil zieht die einzelnen Spannbetonelemente beim @intreiben seiner abgeschrägten Stirnseite gegeneinander, wenn sein Durchmesser das entsprechende Maß hat.
• Die Verbindungs- und Spannelemente abdeckende und die kreisförmigen Ausnehmungen abschließende, vorzugsweise mit einer zentrischen Gewindebohrung versehene Stopfen sorgen für eine völlig glatte Oberfläche der Tunnelinnenwand, die den erfindungsgemäßen Ausbau auch strömungstechnisch, wenn der Tunnel beispielsweise als Kanal henutzt werden soll, auszeichnet. Diese Stopfen können aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, so daß sie sich dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung anp; sen und sich in ihr verspannen. purch ihre zentrale Gewindebohrung kann der Ausbau hinterpreßt werden oder es können nachträglich notwendige Injektionen vorgenommen werden. E;henso lassen sich durch diese Bohrung zusätzliche Gebirgsanker anbringen.
• Vorteilhaft ist es, wenn man das dem Gebirge abgewandte Ende der zylindrischen Bolzen durch dem Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen des Stopfens hindruchführt und mit einem kegelstumpfförmigen Kopf ausstattet, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stopfens liegt. In diesem Fall wird der stich infolge seiner Elastizität der kreisförmigen Ausnehmung anpassende Stopfen in Achsrichtung durch die z@lindrischen Bolzen gehalten und außerdem auch die Zugänglichkeit dieser als Keile wirkenden Bolzen durch den Stopfen nicht beeinträchtigt.
• Ordnet man die Stahlbetonfertigteile so an, daß eine ihrer Diagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden @aumes liegt, so entfällt das Setzen eines besonderen Schlußteiles. Ein solches Schlußteil ist immer dann erforderlich, wenn die der Ortsbrust zugewandte Kante der Stahlbetonfertigteile parallel zur Ortsbrust verläuft, da der Zwischeuraum, der für das letzte Ausbauteil eines den Tunnel-@uerschnitt umschließenden Ausbauringes verfügbar ist, in der Regel nicht zur Aufnahme eines normalen Stahlbetonfertigteiles ausreicht.
• Verlegt man die Stahlbetonfertigteile dagegen in der vorgeschlagenen Weise, so ist die der Ortsbrust zugewandte Stirnfläche des jeweils vordersten Ausbauringes verzahnt. Diese Verzahnung bestimmt aber die Lage und den Platz für die einzelnen Stahlbetonfertigteile des nächsten Ringes und hält somit auch den notwendigen Zwischenraum für das jeweils letzte Ringteil frei. Bei derart angeordneten Ausbauelementen können die aneinanderstoßenden S@itenflächen der Stahlbetonfertigteile mit Nut und Feder ausgestattet sein, um die Verbindung der Teile untereinander noch zu verbessern. Außerdem ist es möglich, die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile mit einer elastischen Auflage zu versehen, damit diese @lächen sowohl auf ilirer ganzen Länge als auch auf ihrer ganzen Breite tragen.
• Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Stoßstelle der erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteile; Fig. 2 einen Schnitt nach der Lbiiea - a@der Fig. 1; Fig. eine der Fig. I entsprechende Ansicht mit anders ausgebildeten Spannelementen; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie b - h der Fig. @; Fig. 5 den Ausbau in Ansicht gegen den Streckenstoß.
• Die Stahlbetonfertigteile, die in dem Ausführungsbeispiel mit 1 bezeichnet und quadratisch ausgebildet sind, 1>esitzen eine in zwei übereinanderliegenden Ebenen befindliche Armierungen, die aus je zwei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten flügeln 2 2 besteht.
• Beide Bügel 2 der jeweiligen Ebene liegen symmetrisch zu den beiden Diagonalen des Stahlbetonfertigteiles 1 und erstrecken sich über deren ganze Länge. Mit ihren U-förmigen Enden ragen sie in die Ausnehmijngen hinein, die sich an allen vier Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles 1 befinden und die Form eines Viertelkreises haben. An den Stoßstellen der Fertigteile 1 ergänzen sich diese viertelkreisförmigen Ausnehmungen daher zu einer vollen kreisförminen Ausnehmung . Da die Stahlbetonfertigteile 1 gekrümmt sind und gegebenenfalls auch verschiedene Krümmungsradien haben, lassen sie sich zu einem dem Tunnel-, Strecken- oder Schachtelquerschnitt angepaßten geschlossenen Ausbauring zusammenfügen. Als Verbindungsorgane, die die einzelnen AusJaiielemente, also die Stahlbetonfertigteile 1, miteinander verspannen, dienen besonderte Schlösser, die in den kreisförmigen Ausnehmungen 3 angeordnet sind. Jedes dieser Schlösser besteht aus einer Büchse 4, deren Durchmesser auf den Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 3 abgestellt ist und deren Länge so bemessen ist, daß sie sich über den Zwischenraum zwischen den zwei Armierungsebenen erstreckt. Sie zentriert im Bereich der kreisförmigen Ausnehmungen 3 die hier aufeinandertreffenden Stahlbetonteile 1 und nimmt in ihrer fiohrung 5 die aus Keilen 6 bestehenden Spannelemente auf, welche rechtwinklig zu den beiden Armierungsebenen angeordnet sind und durch die Öffnungen 7 der übereinanderliegenden beiden Bügel 2 der Armierung hindurchgreifen.
• In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 stützen sich die Keile 6, die die übereinanderliegenden Bügelöffnungen 7 durchgreifen, mit ihrem Rücken an der Wand der Büchsenbohrung 5 ab und liegen mit ihrer Brust auf einer Stützleiste 8 auf. nie Weile 6 verjllngen sich und die Stiitzleisten 8 verbreitern sich in Richtung auf das Gebirge 9, so daß die sowohl den Keil 6 als auch die zugehörige Stiitzleiste 8 umschließenden Bügel 2 beim Fintreiben des Keiles 6 in Richtung zur Büchsenachse verschoben werden. Dadurch pressen sich die einzelnen Stahlbetonfertigteile 1 gegeneinander bzw. gegen den Büchsenumfang iino bilden so einen völlig starren Verband, der in der Lage ist, den auftretenden Gebirgsdruck aufzunehmen. Muldenförmige Ausnehmungen 10, die auf der dem Bügel zugewandten Seite in den Stützleisten 8 angeordnet sind, verhindern, daß sich die Stützleisten beim Eintreiben des Keiles 6 unter dem Einfluß der Reibungskräfte verschieben.
• Die Keile können auch, wie in den Figuren S und 4 dargestellt, als zylindrische Bolzen 11 ausgebildet sein. Diese Bolzen haben einen @urchmesser, der größer ist als der radiale Zwischenraum zwischen der Bohrungswand der Büchse 4 und der Bügelwölbung; außerdem besitzeii sie an ihrem dem Gebirge 9 zugewandten Ende eine in Richtung auf die Büchsenachse abgeschrägte Stirnfläche 12. Sie lassen sich daher mit ihrem zugeschärften Ende in die Bügelöffnung 7 einführen und ziehen i>eim weiteren Eintreiben die Stahlbetonfertigteile 1 stramm gegen die Büchse 4.
• Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, kann die kreisförmige Ausnehmung 3 durch einen elastischen Stopfen 13, der aus Gummi, Kunststoff od. irgendeinem anderen elastischen Material besteht, abgeschlossen sein. Dieser Stopfen 13 ist mit einer durchgehenden zentralen Gewindebohrung 14 ausgestattet, in die heispielsweise eine Verpreßleitung eingeschraubt werden kann, wenn Injektionen vorgenommen oder der Ausbau hinterfüllt werden soll. Auch Befestigungsorgane zum Anbringen vor Versorgungsleitungen oder zum Halten von @inbauten oder @ührungseinrichtungen lassen sich in diesen Gewindebohrungen 14 anbringen. Vährend bei dem Ausbau nach dem Ausführungs beispiel der Figuren 1 und 2 diese hier nicht dargestellten Stopfen 13 sich durch ihre @lastizität in der Ausnehmung 3 verspannen und halten, übernehmen in dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 die Bolzen 11 diese Aufgabe. Sie sind dazu mit einem kegelstumpfförmigen Kopf 15 verschen, der in einer entsprechend geformten Ausnehmung der dem Tunnelraum zugewandten @läche des Stopfens 13 liegt.
• Um die aus den erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteilen 1 zusammengesetzten Ausbauringe ohne ein der letzten @inglücke angepaßtes besonderes @ertigteil schließen zu können, empfiehlt es sich, die einzelnen Stahlbetonfertigteile 1 so anzuordnen, daß eine ihrer beiden @iagonalen parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt (Fig. 5). Die der Ortsbrust zugewand@e Ausbauseite ist dann auf dem ganzen Strecken- bzw. Tunnelu@fang so verzahnt, daß jedes Stahlbetonfertigteil 1 des jetzt folgenden Ausbauringes in eine der Zahnlücken eingreifen und mit den bereits montierten Stahlbetonfertigteilen 1 verspannt werden kann. @in besonderes Schlußteil erübrigt sich daher.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Ausbau für Strecken, Tunnel, Stollen oder Schächte, der aus einzelnen vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen plattenförmigen Stahlbetonfertigteilen besteht, die entsprechend der Wölbung des auszubauenden Raumes gekrümmt und deren Ecken vorzugsweise in !orm eines Kreisausschnittes so ausgenommen sind, daß sich die -Ausnehmungen benachbarter Stahlbetonfertigteile zu einer kreisförmigen Ausnehmung ergänzen, in die jedes der angrenzenden Stahlbetonfertigteile mit zwei zu seinen Daigonalen s@mmetrisch angeordneten @-förmigen Bügeln seiner Armierung hineinragt, die hier durch ein in die kreisförmige Ausnehmung eingeführtes und mit Ansätzen in die Bügel eingreifendes Schloß verspannt sind, nach Patentanmeldung P tO 10 504.5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ecken eines jeden Stahlbetonfertigteiles (1) austretenden beiden Bügel (2) in zwei zueinander parallelen, übereinanderliegenden Ebenen liegen und zwischen sich eine dem Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung (3) und dem Bügelzwischenraum angepaßte Büchse (4) aufnehmen, die den in ihrer Bohrung () axial verschiebbar angeordneten Keilen ((1, 11 ), die die beidseitig vor der Büchsenbohrung (5) liegenden Bügelöffnungen (7) durchgreifen und sich in den Bügelwölbungen abstützen, als Widerlager dient.

2. Ausbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine jedem Keil (6) zugeordnete, sich in Richtung auf das Gebirge (9) radial verbreiternde Stützleiste (8), die den zwischen den beiden Bügeln (2) eines Stahlbetonfertigteiles (1) bestehenden Zwischenraum überbrückt und den Keil (6) auf seiner der Bügelwölbung zugewandten Seite abstützt.

3. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten (8) auf ihrer der Bügelwölbung zugewandten Seite mit zwei muldenförmigen Ausnehmungen (10) versehen sind, die einen dem Zwischenraum der übereinanderliegenden Bügel (2) entsprechenden Abstand voneinander haben.

4. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (11) als zylindrische @olzen ausgebildet sind, deren Durchmesser größer als der radiale Zwischenraum zwischen der @ohrungswand der @üchse (4) und der Bügelwölbung ist und dessen dem Gebirge (@) zugewandte @tirnseite (12) in Richtung auf die @üchsenachse abgeschrägt ist.

5. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen seine @e@bindungs- und @pannelemente (4, 6, 11) abdeckenden, die kreisförmige Ausnehmung (3) abschließenden, vorzugsweise mit einer zentrischen Gewindebohrung (14) versehenen Stopfen (13).

6. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (13) aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff besteht.

7. Ausbau nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeich-@et, daß das dem Gabirge (9) abgewandte @nde der zylindrischen Bol-@en (11) durch dem Bolzendurchmesser entsprechende Bohrungen des Stopfens (13) hindurchgeführt und mit einem kegelstumpfförmigen Kopf (15) ausgestattet ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stopfens (13) liegt.

8. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Diagonalen der quadratischen oder rechteckigen Stahl-@etonfertigteile (1) parallel zur Längsachse des auszubauenden Raumes liegt.

9. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seite@flächen der Stahlbetonfertig-@eile (1) mit Nut und Feder ausgestattet sind.

10. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Seitenflächen der Stahlbetonfertigteile (1) eine elastische Auflage tragen.

L e e r s e i t e