DE10051597B4 - Tunneltübbing, sowie aus derartigen Tübbings hergestellter Rohrabschnitt - Google Patents

Abstract

Tunneltübbing (2) zur Herstellung eines Rohrabschnitts (1), mit zwei gebogenen stirnseitigen Kanten zum Anschluss an benachbarte Rohrabschnitte (1),
und mit zwei achsparallelen Längskanten zum Anschluss an weitere, denselben Rohrabschnitt (1) bildende gleichartige Tübbings (2),
wobei die Randprofile an den Längskanten einerseits nut- und andererseits federartig ausgebildet sind,
und wobei der Tunneltübbing (2) aus Polymerbeton besteht, und wobei die Flanken der Nut (4) einerseits und der Feder (3) andererseits der Art aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei zwei zusammengesetzten gleichartigen Tübbings (2) beiderseits der Feder (3) jeweils ein keilförmiger Freiraum (5) ergibt,
welcher sich vom Nutgrund zur Mündung der Nut (4) verjüngt, und welcher beim Zusammenfügen der Tübbings eine Verdichtung eines in der Nut (4) befindlichen Dichtungsmaterials bewirkt,
und wobei die Stirnkante der Feder (3) ballig gebogen und stärker gekrümmt verläuft als der Nutgrund,
und wobei die Nut (4) kürzer bemessen ist als die Feder...

Description

• Die Erfindung betrifft einen Tunneltübbing, und einen Rohrabschnitt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
• Derartige Tübbings bilden lediglich einen Teil des Umfangs eines herzustellenden Rohrabschnitts und sind aus der Praxis bekannt. Sie sind insbesondere beim unterirdischen Rohrvortrieb dazu geeignet, durch die bereits gebildete Rohrstrecke die einzelnen Tübbings transportiert zu werden, sodass an das bereits bestehende Rohr jeweils ein neuer Rohrabschnitt angebaut werden kann, sobald der unterirdische Bodenabbau entsprechend weiter fortgeschritten ist.
• Gegenüber einteiligen Rohrabschnitten mit geschlossenem Kreisquerschnitt weisen die Tübbings den Vorteil auf, einen derartigen Transport durch die bereits fertiggestellte Rohrstrecke zu ermöglichen. Die sich durch die Verwendung von Tübbings ergebende Vielzahl von Fugen innerhalb der gesamten Rohrleitung kann jedoch eine erhöhte Anfälligkeit der Rohrleitung für Undichtigkeiten bedeuten.
• Aus der DE 196 16 143 C1 und der DE 196 17 200 A1 sowie der DE 44 43 046 A1 sind jeweils Tunnelauskleidungen in Form von Rohren bekannt, wobei die Rohre aus Rohrabschnitten gebildet sind, die jeweils aus mehreren Tübbingen bestehen. Die Tübbinge sind dabei aus Stahlbeton gefertigt.
• Die DE 196 16 143 C1 schlägt eine Nut- und Feder-Ausgestaltung an den Längskanten der Tübbings vor, bei der die Feder nicht bis an den Nutgrund reicht. Eine Kippbewegung im Bereich der Fuge führt daher zu unerwünscht hohen Flächenpressungen, die die Gefahr von Abplatzungen bergen können.
• Aus der DE 196 17 200 A1 ist eine Ausgestaltung der Tübbinge und eines Rohrabschnittes ersichtlich, bei welcher der Verlauf von Nut und Feder wellenförmig ausgestaltet ist, um die bei einer eckigen Konturierung möglicherweise auftretenen hohen Flächenpressungen zu vermeiden. Auch bei diesem Vorschlag ist die Länge der Feder so bemessen, dass sie nicht bis auf den Nutgrund reichen kann.
• Aus der DE 44 43 046 A1 ist ein Vorschlag bekannt, die Nut- und Feder-Ausgestaltung mit einer mittig verlaufenen Feder, die beiderseits von Flanken der Nut eingefasst ist, zu verlassen und stattdessen eine etwa Z-förmig verlaufende Konturierung vorzusehen, um auf diese Weise bei gleicher Wandstärke ein größeres verfügbares Betonvolumen zur Anordnung von Bewährungsmaterial bereitzustellen. Bei demgegenüber älteren Ausgestaltungen der Tübbings ist eine Feder bekannt, die mit eckiger Konturierung versehen ist und bis zum korrespondierenden Nutgrund des benachbarten Tübbings reicht, wobei auch die korrespondierende Nut eckig konturiert ist und die Gefahr von Rissbildungen aufweisen soll.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tunneltübbing zu schaffen, der mit einer optimalen Dichtigkeit verbaut werden kann, sowie einen dementsprechend dichten Rohrabschnitt zu schaffen, sowie ein Verfahren anzugeben, welches die preisgünstige und schnelle Herstellung eines optimal dichten Rohrabschnittes ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird durch einen Tunneltübbing mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch einen Rohrabschnitt mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
• Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, Nut und Feder der miteinander zu verbindenden Tübbings eines Rohrabschnittes derart auszugestalten, dass beim Zusammenfügen der Tübbings Dichtungsmaterial, welches in die Nut des einen Tübbings eingefüllt worden ist, durch die in die Nut eingesetzte Feder des zweiten Tübbings zusammengepresst wird, sodass sich eine optimal dichte Verbindung der beiden Tübbings durch die Verdichtung des Dichtungsmaterials automatisch ergibt. Im Vergleich zu Spalten, die zwischen Nut und Feder benachbarter Tübbings vorgesehen sind, und die sich vom Nutgrund zur Mündung der Nut erweitern oder einen konstanten Querschnitt aufweisen, wird durch die Verringerung des Querschnitts diese gewünschte Verdichtung bewirkt, da das Herauspressen des Dichtungsmaterials aufgrund des abnehmenden Querschnitts des Freiraums zwischen Nut und Feder erschwert wird.
• Dass erfindungsgemäß der Tunneltübbing aus Polymerbeton besteht, erbringt mehrere Vorteile: Erstens wird eine hohe Resistenz gegenüber vielen Chemikalien bewirkt.
• Zweitens wird eine zuverlässig dichte Verbindung zwischen den Tübbings untereinander und zwischen den einzelnen Rohrabschnitten ermöglicht, beispielsweise mittels zweikomponentiger Dichtungs- und Klebstoffmaterialien, wobei das vorerwähnte Dichtungsmaterial gleichzeitig auch als Klebstoff dient bzw. der Klebstoff außer der Verbindung der einzelnen Tübbings oder der einzelnen Rohrabschnitte gleichzeitig auch als Dichtungsmaterial dient.
• Drittens bietet der Polymerbeton aufgrund seiner Eigenelastizität und aufgrund seiner Druckfestigkeit eine hohe Sicherheit gegen Abplatzungen.
• Viertens ist Korrosion ausgeschlossen, da der Polymerbeton keine metallische Bewehrung enthalten muß, die durch Abplatzer freigelegt werden und korrodieren könnte.
• Da erfindungsgemäß die Stirnkante der Feder ballig gebogen verläuft, und zwar mit einer stärkeren Krümmung als der Nutgrund, kann die Feder im Verhältnis zum Nutgrund bei einem scharnierartigen Verschwenken der beiden Tübbings gegeneinander entlang der gemeinsamen Längskante eine regelrechte Abrollbewegung ausführen und es können hohe Flächenpressungen vermieden werden, die beispielsweise zu einem besonders hohen Druckaufbau führen könnten und das Dichtungsmaterial in unerwünschter Weise aus dem Spalt zwischen Nut und Feder herausdrücken könnte.
• Dies gilt insbesondere, da erfindungsgemäß die Feder länger ausgebildet ist als die Nut und daher bis zum Nutgrund, also bis zum Anschlag an dem benachbarten Tübbing, in die Nut eingeführt werden kann. Hierbei verhindert die ballige Konturierung Beschädigungen des Tübbingmaterials selbst, die durch Verkantungen und besonders hohe Flächenpressungen hervorgerufen werden könnten, und andererseits wird durch die längere Ausgestaltung der Feder sichergestellt, dass die neben Nut und Feder benachbarten Bereiche der Tübbingwandung nicht aneinander anliegen und eine Kippbewegung der beiden Tübbings gegeneinander verhindern. Vielmehr wird so eine scharnierartige Schwenkbewegung zwischen den beiden Tübbings ermöglicht, die die Montage mehrerer Tübbings zu einem gemeinsamen Rohrabschnitt erleichtert, insbesondere, wenn der letzte der denselben Rohrabschnitt bildenden Tübbings zwischen die bereits vorhandenen Tübbings eingesetzt wird.
• Vorteilhaft können sich sowohl Nut als auch Feder v-förmig verjüngen, allerdings mit unterschiedlich steiler Schrägstellung der v-förmig angeordneten Flanken. So kann vorteilhaft eine hinterschneidungsfreie Konturierung erzielt werden, die einerseits das Herstellen der Tübbings erleichtert und die andererseits sicherstellt, dass keine Hohlräume im Nutprofil entstehen können, die schlecht mit Dichtungsmaterial befüllbar sind.
• Vorteilhaft können die beiden Stirnkanten des Tübbings mit dem gleichen Profil versehen sein wie die beiden achsparallelen Längskanten, sodass die erfindungsgemäßen Vorteile auch an den Stirnkanten zum Tragen kommen. Insbesondere eine winklige Anordnung zweier benachbarter Rohrabschnitte wird auf diese Weise mit problemloser Beibehaltung einer ausreichenden Dichtigkeit ermöglicht, beispielsweise um gekrümmte Verläufe oder Höhenausgleiche des Rohrs zu ermöglichen.
• Vorteilhaft können Sacklöcher in den Tübbings vorgesehen sein, sodass Spannvorrichtungen einsetzbar sind, die die Tübbings temporär zusammenhalten, bis das Dichtungsmaterial abgebunden ist, welches die Tübbings nach Abbinden fest miteinander verbindet.
• Der Rohrabschnitt, der mit den erfindungsgemäßen Tübbings herstellbar ist, weist den besonderen Vorteil auf, dass aufgrund der Verwendung von Polymerbeton und aufgrund der Verklebung der einzelnen Tübbings miteinander eine besondere Stabilität des Rohrabschnitts erzielt wird. Es entsteht aufgrund der Verbindbarkeit und Verklebbarkeit der einzelnen Tübbings ein geschlossener Rohrquerschnitt, der auch hinsichtlich der Berechnungsverfahren als einteiliger Rohrquerschnitt angesehen werden kann, während demgegenüber die bisherigen Ausgestaltungen der Rohrabschnitte als Mehrgelenksbögen gerechnet werden mussten, beispielsweise bei einem aus drei Tübbings gebildeten Rohrabschnitt als Drei-Gelenksbogen. Wenn aufgrund dieser erfindungsgemäß möglichen Berechnungsverfahren die Wandstärke des Rohrabschnitts geringer gewählt werden kann, so bedeutet dies wiederum eine höhere Flexibilität der gesamten hergestellten Rohrleitung, sodass trotz der Verklebung der einzelnen Tübbings miteinander eine Flexibilität der Rohrleitung erzielbar ist, die ein gewisses Maß von Bodenbewegungen durch ihre Verformbarkeit aufnehmen kann, sodass trotz der Verklebung und des innigen Verbundes der einzelnen Tübbings miteinander keine unerwünscht starre, bewegungsempfindliche und rissgefährdete Rohrausgestaltung geschaffen wird, sondern eine sowohl flexible als auch hochdichte Ausgestaltung des Rohres.
• Die Verarbeitung der Tübbinge bzw. die Herstellung des Rohrabschnitts ist insofern überraschend, als üblicherweise für die Aushärtung von Klebeverbindungen die beteiligten und zu verbindenden Bauteile möglichst ruhig gestellt werden müssen. Bei der unterirdischen Rohrherstellung ist eine derartige Ruhephase nicht möglich, bei Sanierungen muss gegebenenfalls ein vorhandenes Rohr entfernt werden, während hinter der Abbruchzone bereits die neue Rohrleitung verlegt wird, also die einzelnen Tübbings miteinander verbunden werden. Überraschend hat sich herausgestellt, dass trotz der damit verbundenen Erschütterungen eine zuverlässige Aushärtung des Klebers und ein zuverlässiger Verbund der einzelnen Tübbings erreicht werden kann, sodass ein überraschend schneller Arbeitsfortschritt erzielt werden kann, welcher die Erstellung der Rohrleitung dementsprechend preisgünstig ermöglicht.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im Folgenden näher erläutert:
• Dabei ist mit 1 allgemein ein Rohrabschnitt bezeichnet, der aus drei einzelnen Tübbings 2 besteht. Ein unterer Tübbing 2 wird dabei üblicherweise als erstes montiert und wannenartig auf den Boden gelegt. Die beiden oberen Tübbings 2 werden anschlie ßend auf den unteren Tübbing 2 aufgesetzt. Zum Zusammenfügen der beiden oberen Tübbings 2 an der oberen Fuge werden die beiden oberen Tübbings 2 auf dem unteren Tübbing 2 entlang der achsparallelen Längskanten etwa scharnierartig auseinandergeklappt, um die Nut- und Feder-Verzahnung der Kantenprofile der Tübbings zu ermöglichen.
• Diese Kantenprofilierung dieser achsparallelen Längskanten ist im oberen Bereich der 1 in vergrößertem Maßstab detaillierter ersichtlich:
• Eine Kante des Tübbings 2 weist jeweils eine Feder 3 auf, während die korrespondierende andere Kante des Tübbings 2 bzw. die an die Feder 3 grenzende Kante des benachbarten Tübbings 2 eine entsprechende Nut 4 aufweist. Die Feder 3 ist länger bemessen als die Nut 4 tief ist, sodass die beiden Tübbings außer der Berührung zwischen der Stirnseite der Feder 3 und dem Nutgrund der Nut 4 keine weiteren Kontaktpunkte aufweisen.
• Die Flanken der Feder 3 und der Nut 4 verlaufen jeweils etwa v-förmig, wobei die Flanken der Nut 4 steiler verlaufen als die der Feder 3, sodass sich zwei keilförmige Zwischenräume 5 ergeben, die sich vom Nutgrund zur Mündung der Nut 4 verjüngen. In die Nut 4 eingebrachtes Dichtungsmaterial wird durch diese keilförmigen Zwischenräume 5 zur Mündung der Nut 4 gepresst, wenn die Feder 3 in die Nut 4 eindringt und durch den keilförmigen Verlauf der Zwischenräume 5 wird das Dichtungsmaterial zugunsten einer optimalen Dichtigkeit verdichtet. Überschüssiges Dichtungsmaterial kann durch die sich ergebende Fuge zwischen den beiden Tübbings 2 austreten, wobei ggf. hierdurch eine Sichtkontrolle möglich ist, ob eine ausreichende Menge an Dichtungsmaterial in die Nut 4 eingebracht worden war.
• Wie aus 1 weiterhin ersichtlich ist, weisen zumindest die beiden oberen Tübbings 2 jeweils in der Nähe der gemeinsamen Fuge Sacklöcher 6 auf, sodass diese obere Nahtstelle mittels entsprechender Spannvorrichtungen verpresst werden kann, bis das Dichtungsmaterial ausgehärtet ist und die beiden oberen Tübbings 2 sicher zusammenhält. An den beiden unteren Nahtstellen, die jeweils an den unteren Tübbings 2 angrenzen, sind derartige Spannvorrichtungen nicht erforderlich, da diese Nahtstellen durch das Eigengewicht der beiden oberen Tübbings 2 ausreichend belastet werden.
• Es kann jedoch abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, an sämtlichen Tübbings 2 jeweils in der Nähe beider Längskanten derartige Sacklöcher 6 vorzusehen. Auf diese Weise können zuverlässig Montagefehler ausgeschlossen werden, die beispielsweise daraus erwachsen können, dass in einer falschen Reihenfolge die Tübbings mit und ohne Sacklöcher 6 zur Montagestelle transportiert werden, sodass sich bei einem derartigen Fehler ggf. ergeben kann, dass an der oberen Nahtstelle eine Verspannung der beiden oberen Tübbings 2 nicht möglich ist.

Claims (5)

1. Tunneltübbing (2) zur Herstellung eines Rohrabschnitts (1), mit zwei gebogenen stirnseitigen Kanten zum Anschluss an benachbarte Rohrabschnitte (1), und mit zwei achsparallelen Längskanten zum Anschluss an weitere, denselben Rohrabschnitt (1) bildende gleichartige Tübbings (2), wobei die Randprofile an den Längskanten einerseits nut- und andererseits federartig ausgebildet sind, und wobei der Tunneltübbing (2) aus Polymerbeton besteht, und wobei die Flanken der Nut (4) einerseits und der Feder (3) andererseits der Art aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei zwei zusammengesetzten gleichartigen Tübbings (2) beiderseits der Feder (3) jeweils ein keilförmiger Freiraum (5) ergibt, welcher sich vom Nutgrund zur Mündung der Nut (4) verjüngt, und welcher beim Zusammenfügen der Tübbings eine Verdichtung eines in der Nut (4) befindlichen Dichtungsmaterials bewirkt, und wobei die Stirnkante der Feder (3) ballig gebogen und stärker gekrümmt verläuft als der Nutgrund, und wobei die Nut (4) kürzer bemessen ist als die Feder (3).
2. Tunneltübbing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feder (3) etwa V-förmig zu ihrem freien Ende, also zu ihrer Stirnkante verjüngt, und dass sich die Nut (4) von ihrer Mündung zum Nutgrund etwa V-förmig verjüngt.
3. Tunneltübbing nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stirnkanten des Tunneltübbings (2) mit dem gleichen Profil versehen sind wie die beiden achsparallelen Längskanten.
4. Tunneltübbing nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Sackloch (6) nahe zumindest einer der beiden achsparallelen Seitenkanten, der Art, dass bei zwei benachbarten Tunneltübbings (2) Spannwerkzeuge in die Sacklöcher (6) beider Tunneltübbings (2) einsetzbar sind und die Tunneltübbings (2) mit Hilfe der Spannvorrichtung aneinander pressbar sind.
5. Rohrabschnitt, bestehend aus mehreren, jeweils einen Teilumfang des Rohrabschnitts bildenden Tübbings nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tübbings (2) mittels eines zweikomponentigen Klebstoffes miteinander verklebt sind.