专利摘要:
Diehier vorliegende Erfindung betrifft einen Tübbing zum Herstellen einerTunnelwandung beim Tunnelbau, mit einem der Tunnelinnenseite zugewandtenWandabschnitt, wobei die Wandabschnitte der Betontübbings beimfertigen Tunnel mit einer GFK-Schicht zur Innenseite des Tunnelsabgedeckt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dieWandabschnitte der einzelnen Betontübbings beim Herstellen derBetontübbingsbereits mit einer GFK-Schicht versehen sind.
公开号:DE102004010678A1
申请号:DE102004010678
申请日:2004-03-04
公开日:2005-09-29
发明作者:Christian Pfeiffer
申请人:PECOTEC VERWALTUNGS GmbH;
IPC主号:E21D11-08
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft einen Betontübbing zumHerstellen einer Tunnelwandung beim Tunnelbau mit einem der Tunnelinnenseitezugewandten Bandabschnitt, wobei die Wandabschnitte der Betontübbings beimfertigen Tunnel mit einer Kunststoffschicht zur Innenseite des Tunnelsabgedeckt sind.
[0002] Ausdem Stand der Technik sind Tübbings bekannt.Tübbingswerden im Tunnelbau aus Gusseisen, Beton oder Stahl eingesetzt.Betontübbings sindTübbingsaus Beton und sind vorgefertigte Elemente die in den Tunnel eingebrachtwerden, um die Tunnelinnenwandung abzustützen. Tübbings, insbesondere Betontübbings findenEinsatz im Tunnelbau, wenn der Tunnel mittels Schildvortrieb geschaffen wird.Dabei werden im hintersten Teil des Schildes, im Schildschwanz,die Tübbingszu einem kompletten Ring zusammengefügt und gegebenenfalls verschraubt.Schildvortriebsverfahren werden vor allem in Lockergestein und sogarzum Teil im Grundwasser verwendet. Aus dem Stand der Technik istbekannt, dass Tübbingsaus Beton gegossen werden. Es ist auch bekannt, dass in dem Bereichzwischen zwei BetontübbingsKunststoff, insbesondere Neoporen eingesetzt wird, um den entstehendenTunnelring abzudichten. Auch ist ein Abdichten der gesamten Tunnelinnenwandungdurch das Aufbringen von Kunststofffolien auf die Tunnelinnenwandungbekannt. Das Aufbringen von Kunststoff auf die Tunnelinnenwandungerfolgt jedoch erst in Form einer Folie nach dem die Tunnelsegmente,die Tübbings,in den Tunnel eingebracht wurden und verbaut sind.
[0003] Ausdem Stand der Technik sind jedoch auch zahlreiche Nachteile derbekannten Lösungenbekannt. Ein Nachteil ist etwa, dass in die Schmalseiten der Tübbings Neoporeinsätze eingesetztwerden müssen,damit die zusammengesetzten Tübbings abdichtendwirken. Fürdie Neopreneinsätzemüssen spezielleHinterschneidungen im Beton vorgesehen werden. Dadurch müssen dieBetontübbingsaufwändigerkonstruiert und produziert werden.
[0004] Wirdin dem Tunnel ein aggressives Medium geleitet, so tritt das aggressiveMedium, nach teilweisem Zersetzens der Betonoberfläche, durchdie Tunnelwandung hindurch. Als Abhilfemöglichkeit gibt es im Standder Technik Folien oder Schläuche,die in den Tunnel eingebracht werden und die Innenseite der Tübbings,also die Tunnelinnenwand, abdichten, in dem sie auf die Betontübbings aufgebrachtwerden. Allerdings ist hierbei ein zusätzlicher Arbeitsgang notwendig.Es muss in den fertigen Tunnel extra eine Folie oder ein Schlaucheingebracht werden, die/der dann an die Tunnelinnenwandung angeklebt oderangebracht wird.
[0005] Esist somit Aufgabe der Erfindung die Nachteile wie sie im Stand derTechnik vorliegen zu vermeiden.
[0006] Einegattungsgemäße Lösung derAufgabe wird dadurch erreicht, dass die Wandabschnitte der einzelnenBetontübbingsbeim Herstellen der Betontübbingsbereits mit einer Kunststoff-Schicht versehen sind.
[0007] Eswird durch die Betontübbingsnach Anspruch 1 möglich,selbstabdichtende, mechanischbelastbare und sich im zusammengebautenZustand selbstabdichtende Betontübbingszur Verfügungzu stellen.
[0008] ImFolgenden werden vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten näher erläutert.
[0009] Besondersvorteilhaft ist es, wenn die Kunststoff-Schicht Vorsprünge zumBefestigen der Betonschicht aufweist. Der Tübbing, welcher zum Großteil ausBeton besteht, wird dann besonders haltbar mit der Kunststoff-Schichtverbunden, wenn die Kunststoff-Schicht Vorsprünge aufweist, welche von der Betonschichtumgeben werden. Nach Erstarren der Betonschicht ist die Kunststoff-Schichtuntrennbar mit der Betonschicht verbunden und bildet einen haltbarenBetontübbing.
[0010] Umeine besonders gute Abdichtung der Betontübbings zueinander zu erreichen,ist es besonders empfehlenswert, wenn der Betontübbing zumindest teilweise andrei, vorzugsweise zumindest teilweise an fünf Außenflächen eine Kunststoff-Schicht aufweist.Durch eine derartige Ausgestaltungsvariante ist gewährleistet,dass zwischen zwei aneinander stoßenden Betonflächen immereine Kunststoff-Schicht befindlich ist. Dadurch ist eine Abdichtungdes Bereiches zwischen den Betontübbings gewährleistet. Die der Tunnelinnenseitezugewandte Seite des Betontübbingsist mit einer Kunststoff-Schicht versehen, welche inert gegen aggressiveMedien ist. Es ist somit ausgeschlossen, dass ein Zersetzen desBetonbestandteils des Betontübbings durchaggressive Medien erfolgen kann.
[0011] Besondersschnell lässtsich die spezifische Form des Betontübbings dann erreichen, wenndie Kunststoff Schicht eine Betonformvorrichtung zur Ausformungdes Tübbingsumfasst.
[0012] Besondersschnell lässtsich ein solcher Betontübbingherstellen, wenn die Kunststoff-Schicht eineverlorene Schalung des Betontübbingsist.
[0013] Umein Herunterfallen der Kunststoff-Schicht von dem Betonbestandteildes Betontübbingsdauerhaft zu vermeiden, ist es besonders empfehlenswert und vonVorteil, wenn die Kunststoff-Schicht mit dem Betontübbing verbundenist.
[0014] Wennder Betontübbingdie Form eines Hohlzylindersegmentes aufweist, so lassen sich beimZusammenbau der Betontübbingseinfache Röhrenkreieren.
[0015] Umeinen Einsturz des Tunnels zu verhindern, ist es von Vorteil, wennder Betontübbingeine Dicke von mehr als 10 cm aufweist.
[0016] Umeine wirtschaftliche Nutzung des Tunnels zu ermöglichen ist es von besonderemVorteil, wenn der Innendurchmesser des Tunnels eine bestimmte Mindestgröße hat.Dabei ist es von besonderen Vorteil, wenn die Krümmung der, der Tunnelinnenseite zugewandtenSeite, einen Radius von mehr als 100 cm, vorzugsweise mehr als 400cm aufweist.
[0017] Besondersinert gegen aggressive Medien und lange haltbar, sowie formstabilsind Betontübbingsdann, wenn der Kunststoff faserverstärkt ist, insbesondere durchGlasfaser oder Kohlefaser. Wenn der Kunststoff ein thermoplastischerKunststoff ist, so kann auf bekannte arbeitsextensive Bearbeitungsverfahrenzurückgegriffenwerden.
[0018] DieErfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Betontübbings,für denEinsatz im Tunnelbau zum Abstützender Tunnelwandung.
[0019] Ausdem Stand der Technik ist das Gießen von Betontübbings ineiner Schalung aus Holz bekannt. Auch ist bekannt, dass in die Schalungnoch verstärkendeVerstrebungen in Form von Stahlmatten eingebracht werden können. ImStand der Technik haben sich je doch Nachteile bezüglich derAbdichtung der Betontübbingszueinander und bezüglichdes Zeitbedarfes bei der Herstellung von Betontübbings gezeigt.
[0020] Esist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung die bestehenden Nachteilezu vermeiden und schneller und effizienter, d.h. mit weniger Kostenintensivität, Betontübbings herzustellen.
[0021] DieseAufgabe wird gattungsgemäß dadurch gelöst, dassder Betontübbingzumindest teilweise vor dem Einbau in dem Tunnel mit Kunststoff überzogenwird.
[0022] Esgibt Kunststoffe die inert gegen aggressive Medien sind und denBetontübbingvor zersetzendem Einfluss schützen.Ein solcher Kunststoff ist auch kostengünstig und haltbar. Die Folgeist ein kostengünstigesVerfahren zum Herstellen eines Betontübbings, wird ein solcher Kunststoffverwendet.
[0023] Esist auch von besonderem Vorteil wenn der Betontübbing in einer Schalung ausKunststoff geformt wird. Die Schalung lässt sich dann nach herkömmlicherWeise schnell und kostengünstigherstellen.
[0024] Besondersvorteilhaft ist auch, wenn in die Schalung Beton eingebracht wirdund dieser darin an Vorsprüngender Schalung integral befestigt wird. Ein Herunterfallen der Schalungvom Beton wird dadurch vermieden. Ein haltbarer Betontübbing istdie Folge.
[0025] Wennder Betontübbingvor Einbau in den Tunnel auf der, der Tunnelinnenseite zugewandten Innenseitemit einer Kunststoff-Schicht bedeckt wird, so ist ein haltbarerSchutz fürdie Betonschicht des Betontübbingsin den Tunnel einbringbar.
[0026] ImFolgenden wird eine Ausgestaltungsform anhand einer Zeichnung näherer erläutert.
[0027] Eszeigen
[0028] 1 einenBetontübbingin perspektivischer Darstellung gemäß der Lehre der Erfindung und
[0029] 2 eineSchalung aus Kunststoff in perspektivischer Ansicht gemäß der hierbeanspruchten Lehre der Erfindung.
[0030] In 1 istein Betontübbing 1 dargestellt. DerBetontübbing 1 hatdie Form eines Hohlzylindersegmentes. Werden mehrere Betontübbings 1 zusammengesetzt,so ergibt sich ein Hohlzylinder, der den Tunnel formt. Die Betontübbings 1 bildenim zusammengesetzten Zustand die Tunnelwandung. Der Innenseite desTunnels ist eine Seite des Betontübbings 1 zugewandt,und zwar die Innenseite 2. Die der Tunnelinnenseite abgewandteSeite des Betontübbingswird hier als Außenseite 3 bezeichnet. DerTübbingweist zwei Längsseiten 4 undzwei Schmalseiten 5 auf. Mehrere Betontübbings 1 werden beimFormen der Tunnelwandung aneinander gesetzt, wobei sich zumindestjeweils zwei Längsseiten 4 berühren und/oderzwei Schmalseiten 5 berühren.Der Betontübbing 1 weisteinen Kern aus Beton auf, der außen von Kunststoff umgebenist. Der Betontübbingweist auf der Innenseite 2, auf den Längsseiten 4 und aufden Schmalseiten 5, jeweils außen, eine Kunststoff Oberfläche auf.Auf der Oberfläche derAußenseite 3 weistder Betontübbing 1 Betonauf.
[0031] DerBetontübbing 1 hatgeneigte Längsseiten 4.Die Längsseiten 4 stehenorthogonal auf der Innenseite 2 und auf der Außenseite 3.Die Außenseite 3 unddie Innenseite 2 ist gekrümmt. Der Krümmungsradius der Innenseitesollte größer als1 m sein. Der Krümmungsradiusder Außenseitesollte größer als1,2 m sein. Die Entfernung zwischen Außenseite und Innenseite istdie Dicke d. Im Zentrum des Tunnels befindet sich der Mittelpunktm. Der Krümmungsradiusder Innenseite 2 der Betontübbings 1 ist mit hohenTübbings 1 mitder Abkürzungr bezeichnet und findet seinen Ursprung im Mittelpunkt M.
[0032] In 2 istdie Schalung 6 zum darin Ausformen des Betontübbings 1 aus 1 dargestellt.In den 1 und 2 weist sowohl der Betontübbing 1 alsauch die Schalung 6 eine Kunststoff-Schicht 7 auf.In 2 ist die Schalung 6 zum überwiegenden Teilaus Kunststoff. Wie in 1 weist die Schalung 6 eineInnenseite 2 auf, welche auf der Tunnelinnenseite am eingebautenBetontübbing 1,eine Längsseite 4 aufder einen Seite und eine Längsseite 4 aufder anderen Seite der Schalung 6 auf, sowie zwei sich gegenüberliegendeSchmalseiten 5 zwischen den Längsseiten 4 auf. DieSchmalseiten 5 und die Längsseiten 4 stehenorthogonal auf der Innenseite 2. Die Schalung 6 bildeteinen oben offenen Kasten, der eine gekrümmte Grundplatte, in Form derInnenseite 2 aufweist. In der Innenseite 2 zwischenden Längsseiten 4 undden Schmalseiten 5, nach oben ragend, von der Tunnelinnenseite 6,sind Vorsprünge 8 eingearbeitet.Die Vorsprünge 8 habeneine gerippte Oberfläche.
[0033] ImFolgenden wird die Funktionsweise und Wirkungsweise der Erfindungkurz erläutert.Eine Schalung 6 wird aus Kunststoff geformt. Dabei weist dieSchalung 6 auf der Außen seiteeine Kunststoff-Schicht 7 auf. In das Innere werden Vorsprünge 8 eingearbeitet.Die Vorsprünge 8 weisenvon der Innenseite 2 der Schalung 6 in das Innereder Schalung 6, von der Tunnelinnenseite weg. Es ist auchmöglich separateVorsprünge 8 indie Schalung 6 als nicht-integralen Bestandteil einzubringen.In die Schalung 6 wird in einem nächsten Arbeitsschritt Betoneingegossen. Es ist auch möglichvor dem Eingießenvon Beton in die Schalung 6 noch verstärkende Bewährungselemente aus Stahl, wieetwa Stahlmatten einzubringen. Der dann aushärtende Betontübbing 1 wirdspäterin der Tunnelwandung verbaut. Dadurch dass der Betontübbing 1 aufder Innenseite 2, also der der Tunnelinnenseite zugewandtenSeite, eine Kunststoff-Schicht 7 aufweist, und in einerspeziellen Ausgestaltungsform auch auf allen Längs- und Schmalseiten eineKunststoff-Schicht 7 aufder Außenseiteaufweist, ist gewährleistet,dass ein Medium, welche in dem Inneren des Tunnels fließt nicht denBeton des Betontübbings 1 angreifenkann, da die zusammengesetzten Betontübbings 1 durch die Kunststoff-Schicht 7 abgedichtetsind.
[0034] Ineiner bevorzugten Ausführungsvariante wirdals Kunststoff ein faserverstärkterKunststoff verwendet. Neben der Verstärkung mittels Kohlefasern, hatsich die Verwendung von Glasfasern bewährt. Aber auch verstärkte Thermoplastesind verwendbar, genauso wie unverstärkte Kunststoffe.
权利要求:
Claims (15)
[1] Betontübbing(1) zum Herstellen einer Tunnelwandung beim Tunnelbau undmit einem der Tunnelinnenseite zugewandten Wandabschnitt, wobeidie Wandabschnitte der Betontübbings(1), beim fertigen Tunnel mit einer Kunststoff-Schichtzur Innenseite des Tunnels abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet,dass die Wandabschnitte der einzelnen Betontübbings (1) beim Herstellender Betontübbings (1)bereits mit einer Kunststoff-Schicht (7) versehen sind.
[2] Betontübbing(1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die GFK-Schicht (7),Vorsprünge(8) zum Befestigen der Betonschicht aufweist.
[3] Betontübbing(1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassder Betontübbing(1) zumindest teilweise an drei, vorzugsweise zumindest teilweisean fünfAußenflächen eineKunststoff-Schicht (7) aufweist.
[4] Betontübbing(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Kunststoff-Schicht (7) eine Betonformvorrichtungzur Ausformung des Betontübbings(1) umfasst.
[5] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Kunststoff-Schicht (7) eine verlorene Schalung(6) des Betontübbings(1) ist.
[6] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Kunststoff-Schicht (7) mit dem Betontübbing (1)verbunden ist.
[7] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Betontübbing(1) die Form eines Hohlzylindersegmentes aufweist.
[8] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Betontübbing(1) eine Dicke von mehr als 10 cm aufweist.
[9] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Krümmungder, der Tunnelinnenseite zugewandten Seite, einen Radius von mehrals 100 cm, vorzugsweise mehr als 400 cm aufweist.
[10] Betontübbing(1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Kunststoff faserverstärktist, insbesondere durch Glasfaser oder Kohlefaser.
[11] Betontübbing(1) nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Kunststoff eine thermoplastischer Kunststoff ist.
[12] Verfahren zum Herstellen eines Betontübbings (1),für denEinsatz im Tunnelbau zum Abstützender Innenwandung, dadurch gekennzeichnet, dass der Betontübbing (1)zumindest teilweise vor dem Einbau in den Tunnel mit Kunststoff überzogen wird.
[13] Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass der Betontübbingin einer Schalung (6) aus Kunststoff geformt wird.
[14] Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,dass in die Schalung (6) Beton eingebracht wird, und dieserdarin an Vorsprüngen(8) der Schalung (6) integral befestigt wird.
[15] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,dass der Betontübbing (1)vor Einbau in den Tunnel auf der, der Tunnelinnenseite zugewandtenInnenseite (2) mit einer Kunststoff-Schicht (7)bedeckt wird.
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