DE1909723C

DE1909723C - Underground structure, in particular steel pressure pipeline or steel pressure pipe shaft

Info

Publication number: DE1909723C
Application number: DE19691909723
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Muralto Tessin Luthi (Schweiz)
Original assignee: AG Ingenieurbüro Maggia, Locarno, Tessin (Schweiz)
Priority date: 1969-02-12
Filing date: 1969-02-26
Publication date: 1973-05-17

Description

weise in Form von Halbrohren, welche an der Außenwandung des Stahlblechpanzers angeschweißt sind.wise in the form of half-tubes, which on the outer wall of the sheet steel armor are welded on.

Die Längsdränagen iind vorzugsweise am Ende der gepanzerten Partie ins Freie zu führen. In Zeitabschnitten, während welchen das Rohr unter Innendruck steht und daher keine Einbeulgefahr besteht, kann die Längsdränage geschlossen bfeiben, um unnötigen Wasserdurchfluß zu vermeiden und aüfällige Rostbildungen und Versinierungen auf ein Minimum zu reduzier-n. Im Betrieb muß" der Absperrschieber der Längs ; nage vor der Entleerung der gepanzerten Partie geöftnet werden. Sind unvorhergesehene Entleerungen des Innenraums zu befürchten, so kann der Dränageabsperrschieber mit einer auf den Innendruck des Bauwerks ansprechenden Öffnungssteuerung versehen werden oder der Druckausgleich kann mittels eines Rückschlagventils derart gesteuert werden, daß der Druck in der Dränageleituni' den Innendruck nicht übcisteigt.The longitudinal drainage should preferably be led outside at the end of the armored section. In periods of time during which the pipe is under internal pressure and therefore there is no risk of denting, can keep the longitudinal drainage closed to avoid unnecessary To avoid water flow and noticeable rust formations and blemishes to a minimum to reduce-n. In operation, the gate valve must be longitudinally; gnawed before emptying the armored To be opened. If unforeseen emptying of the interior is to be feared, the The drainage gate valve is provided with an opening control that responds to the internal pressure of the structure or the pressure equalization can be controlled by means of a check valve in such a way that the pressure in the drainage duct does not exceed the internal pressure.

Ausführungsbeispiele der .Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im einzelnen nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Druckschacht in der eifindungseemaßen Ausbildung, und zwarEmbodiments of the invention are in the Drawing shown and in detail below explained. The drawing shows a pressure shaft in the training sea level, namely

Fig. I einen Lüni;s>chnitt.Fig. I a Lüni; section.

Fig. 2 einen Querschnitt länüs der Lini·· H-II der Fig. I,2 shows a cross section along the line H-II Fig. I,

Fig. 3. 4 und 4 a Au-.schnitte II bzw. IV der F i g. 1 in größerem Maßstab, wobei in den F1 g. A unu 4a zwei wenig voneinander abweichende Ausführungsformen der Querdränage veranschaulicht sind,3, 4 and 4 a, sections II and IV of FIG. 1 on a larger scale, with F1 g. A unu 4a two slightly different embodiments of the transverse drainage are illustrated,

Fig. 5 einen Querschnitt länss der Linie V-V der Fig.4.Fig. 5 is a cross section along the line V-V of Fig. 4.

Der dargestellte Druckschacht einer Wasserkraftanlage weist als Hauptteil das Panzerrohr ί auf. welches in üblicher Weise aus Einzelstößen zusammengeschweißt ist. Der Raum zwischen Panzerrohr 1 und Fels2 wird uurch den Betonmantel ausgefüllt: zu diesem gehört auch die Sohle 3 a, welche abschnittsweise dem Ausbruch folgend eingezogen wird und gleichzeitig zur Verlegung der Schienen 3 b dient. Der Betonmantel enthält ebenfalls die durch Mörtel- oder Zementmilclvnjektionen erreichten Verdichtungen. In die Betonsohle 3« werden ebenfalls die üblichen Längsbaudränagcn 3r verlegt, welche zur Trockenlegung der Felsoberfläche vor der Betonierung dienen.The main part of the pressure shaft of a hydropower plant shown has the armored pipe ί. which is welded together in the usual way from individual joints. The space between armored pipe 1 and rock 2 is filled by the concrete casing: this also includes the base 3 a, which is drawn in in sections following the breakout and at the same time serves to lay the rails 3 b. The concrete shell also contains the compaction achieved by mortar or cement-milk injections. The usual longitudinal construction drains 3r are also laid in the concrete base 3 ", which serve to drain the rock surface before concreting.

Über die ganze Länge des Panzerrohrcs ί erstreckt sich die Längsdränage 4; in der dargestellten Form ist diese begrenzt durch die Scheitelpartie des Panzerrohres 1 und durch das innenseitig dicht an die Panzerung angeschweißte Halbrohr S. Die Längsdränageleitung4 ist am unteren Ende des Druckschachtes durch ein eigenes Absperrorgan ins Freie entleerbar. Sie steht an vielen, auf ihrer Länge verteilten Stellen, z. B. alle 3 m, mit der Kontaktstelle zwischen Panzerrohr und Hinterfülibeton3, und soweit dies wünschbar ist, mit kurzen, in den Hinterfüllbeton 3, aber nicht bis zum umgebenden Fels 2 reichenden Stichbohrungen 6 in Verbindung. Zur Aktivierung der während der Hinterbetonierung und Injizierung noch geschlossenen Längsdränage dürfen die genannten Verbindungen zum Kontakt Betonmantel/Panzerung bzw. die Stichbohrungen in den Betonmantel erst nach Abschluß der anderen Arbeitsprozesse geöffnet werden. Bei vorausblickender Wahl der Verbindungsorte können die folgenden dargestellten Hilfsmaßnahmen z. B. bereits werkstattmäßig vorbereitet werden:The longitudinal drainage 4 extends over the entire length of the armored tube ί; is in the form shown this limited by the apex of the armored tube 1 and by the inside close to the armor Welded half pipe S. The longitudinal drainage line4 is through at the lower end of the pressure shaft its own shut-off device can be emptied into the open air. It stands in many places distributed along its length, e.g. B. every 3 m, with the contact point between armored pipe and backfill concrete3, and as far as this is desirable, with short branch bores 6 reaching into the backfill concrete 3, but not as far as the surrounding rock 2 in connection. To activate the still closed during back-concreting and injection Longitudinal drainage is allowed for the connections mentioned to the contact between the concrete casing / armor or the branch holes can only be opened into the concrete shell after the other work processes have been completed. at With a foresighted choice of connection locations, the following auxiliary measures can be shown, e.g. B. already be prepared in the workshop:

Anbringung der mit Schraubstopfen 8 dicht verschließbaren Öffnungen? im Panzerrohr 1; diese bleiben während des vorangehenden Injektionsprozesses bis zur Ausreichenden Erhärtung des InjektionsgutesAttachment of the openings that can be tightly closed with screw plugs 8? in armored tube 1; these stay during the preceding injection process until the injection material has hardened sufficiently

verschlossen.locked.

Dichte Einschweißung der Platten 9 an den entsprechenden Stellen der Scheitelpartie des Halbrohres 5: die Piaiter. 9 sind radial gegenüber den Öffnungen 7 des Panzerrohrs mit etwas größeren, gegen die Innenseite abgestuft erweiterten Gewindelöchern zu versehen, weiche mit dem Schraubstopfen 10 samt zugehöriger Dichtungsscheibe 11 verschlossen werden können. Zur Inspektion der Dränage können die Schraubstopfen ausgeschraubt werden.Tight welding of the plates 9 at the corresponding points on the apex of the half-pipe 5: the piaiter. 9 are radially opposite the openings 7 of the armored pipe with slightly larger ones towards the inside to provide stepped widened threaded holes, soft with the screw plug 10 together with the associated Sealing washer 11 can be closed. The screw plugs can be used to inspect the drainage be unscrewed.

Zur Aktivierung der vorerst gegen den Hinterfüllbeton3 mittels der Schraubstopfen 8 verschlossenen Längsdränage ist zunächst der innere Schraubstopfen 10 und durch dessen Gewindebohrung der äußere Sehrauhstopfen 8 zu entfernen. Durch beide Gewin.ic löcher kann das Bohrwerkzeug zur Anbringung de· Stichbohrung 6 eingeführt werden. Schließlich ist Jeinnere Sohraubstopfen 10 nach Einlegung der Dieh tungsscheibe 11 satt zuzuschrauben.To activate the initially against the backfill concrete3 The longitudinal drainage closed by means of the screw plug 8 is initially the inner screw plug 10 and remove the outer rough plug 8 through its threaded hole. Through both Gewin.ic The drilling tool can be inserted into the holes to make the branch hole 6. After all, there is no inside Sohraubtopfen 10 after inserting the Dieh device washer 11 to screw tight.

Als Querdränage 12 eignen sich die in den Fig, und -ta dargestellten Holilprofile 13 bzw. Halbroin. 113, welche um du*. Panzerrohr 1 dicht angeschvveil'., werden. Entsprechend dem bei der Längsdränage be schriebenen Vorgang ist auch die Querdrünage nach träglich zu aktivieren. Dabei ist das Profil der Quer dränage mit Öffnungen 6a gegenüber den Öffnungen 7 zu versehen, die Stichbohrung 6 ist bis in den Hinterfüllbeion 3 weiterzuführen. Dort wo die QuerdK. nage 12 die Längsdränage kreuzt, ist die Stichbohruim durch das Gewindeloch der dort befindlichen Pintle 9 hindurch vorzunehmen; zusätzliche Slichbohriingen 6 zur Aktivierung der Querdränage sind über den ganzen Umfang in Abständen, welche voii FaK zu Fall gewählt werden können, durch die entweder werkstat:- mäßig zum voraus vorbereiteten oder an Ort und Stelle auszuführenden Gtwindelöcher 7« (Fig. I) durch das Panzerrohr 1 vorzunehmen; nach erfolgter Aktivierung der Querdränage sind diee Gewindelöcher 7a mit den Schraubstopfen 8 zu schließen oder zuzuschweißen. Die Verbindung zwischen Quer- und Längsdränage ist in Fig.4 dargestellt; dort ist die Öffnung 7 freizuhalten, dagegen der Schraubstopfen 10 einzusetzen, wie vorhin beschrieben.Suitable as transverse drainage 12 are the ones shown in FIG. and -ta shown Holilprofile 13 and Halbroin. 113, which about you *. Armored pipe 1 tightly veiled., will. The transverse drainage is also in accordance with the process described for the longitudinal drainage to be activated later. The profile of the transverse drainage with openings 6 a is opposite the openings 7 to be provided, the branch hole 6 is to continue into the back filling area 3. There where the QuerdK. nage 12 crosses the longitudinal drainage is the Stichbohruim through the threaded hole of the pintle 9 located there; additional drill bits 6 to activate the transverse drainage are chosen over the entire circumference at intervals, which are chosen from case to case can be done by either workshop: - moderately prepared in advance or on site and Place to be made thread diaper holes 7 "(Fig. I) to make through the armored pipe 1; Once the transverse drainage has been activated, these are threaded holes 7a with the screw plug 8 to close or weld. The connection between transverse and Longitudinal drainage is shown in Figure 4; The opening 7 is to be kept free there, but the screw plug 10 as previously described.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in verschiedenen Einzelheiten modifiziert werden. Als Längs- oder Querd^ränagen können andere geeignete HrM- oder Laschenformen gewählt werden. Ferner kann entsprechend F i g. 3 und 4 in der Längsdränage 4 ein Paßstück 5« freigelassen n'eibcn, welches nach erfolgter Ausführung der Öffnung 7 im Panzerrohr 1 und der Einzelstichbohrungen 6 in die Längsdränage 4 dich' eingeschweißt werden kann. Bei dieser Ausführungsart kann gegebenenfalls auf die Anbringung der Platte 9 und der Schraubstopfen 10 verzichtet werden; indessen ist aber die spätere Kontrolle der Längsdränagen bei Innenraumcntleerungen erst wieder nach Anbringung neuer Inspektionslöcher möglich, die dann mit entsprechenden Schraubstopfen zu verschließen'sind.The embodiment described can be modified in various details. Other suitable HrM or strap shapes can be selected as longitudinal or transverse ^{r ennagen.} Furthermore, according to FIG. 3 and 4 a fitting piece 5 'left free in the longitudinal drainage 4, which can be welded into the longitudinal drainage 4' after the opening 7 has been made in the armored pipe 1 and the individual pierced bores 6. In this embodiment, it may be possible to dispense with the attachment of the plate 9 and the screw plug 10; however, the later control of the longitudinal drainage when emptying the interior is only possible again after new inspection holes have been made, which are then to be closed with appropriate screw plugs.

Wie schon einleitend angedeutet wurde, ist die Anwendung der Erfindung keineswegs auf Druckschächte für Wasserkraftanlagen beschränkt. Vielmehr läßt sich die Erfindung sinngemäß z. B. auch anwenden bei Kavernen (z.B. solchen für Wasser-, Dampf- und Atomkraftwerke), bei unterirdischen Behältern und bei Tunnelbauten.As already indicated in the introduction, the application of the invention is by no means to pressure shafts limited for hydropower plants. Rather, the invention can be used mutatis mutandis z. B. also apply in caverns (e.g. those for water, steam and nuclear power plants), in underground tanks and when building tunnels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Underground structure, in particular steel pressure pipeline or steel pressure shaft, with a cavity enclosing a concrete lining Sheet steel armor that secures it against denting. H pressurized water provided with at least one longitudinal drainage in the form of drainable lines with openings is of which tapping holes to capture the water go out, characterized in that the openings (7) in the wall the drainage line (4) in the course of the introduction of the backfill concrete (3) pressure-proof * opposite the backfill concrete (3) and those of the openings (7) in the drainage pipes (4) outgoing, subsequently manufactured. ::! Stitch drilling. (6) extend exclusively in the area of the backfill concrete (3).

2. Structure according to claim I with exclusively longitudinal drainages, characterized in that that the wall of the sheet steel armor (1) and the drainage pipes (4) with opposite one another, openings (7, H) which can be closed by screw plugs (8, 10) and the dimensions of the openings and the screw plugs are designed so that the screw plug -.- n (8. 10) from the interior of the Sheet steel armor (I) can be unscrewed and screwed in.

3. Structure according to claim I or 2 with additional! transverse drainage connected to the longitudinal drainage, characterized in that that the transverse drains (12) are arranged and designed so that their interior space in the course of Introduction of the back filler (3) with respect to this is completed in a pressure-tight manner, with the However, longitudinal drainage (4) is connected via the openings (7) arranged in these '.0 and the openings (6 ″) from which the blind bores (6) extend only after they have been introduced or the hardening of the backfill portion (3) are open.

4. Structure according to one of claims I to 3, characterized in that the longitudinal drainage (4) from a pressure-tight welded to the inner wall of the sheet steel armor (1) Half tube (5) and this is preferably arranged in the apex of the armored tube (1).

5. Structure according to claim 3 or 4, characterized in that the transverse drainage (12) ring drainage lines, are preferably in the form of half-tubes (113) which are welded to the outer wall of the sheet steel armor (1).

6. Structure according to the preceding claims, characterized in that the lower A shut-off device is provided at the end of the longitudinal drainage line (4).

7. Structure according to claim 6, characterized in that the shut-off device has a control device is assigned, which prevails when the inside of the armored pipe (1) falls Pressure below a predetermined value opens the valve, the whole thing in such a way that the Pressure in the drainage lines is never greater than that inside the armored pipe.

The invention relates to an underground structure, in particular a steel pressure pipeline or a steel pressure shaft, with a cavity enclosing a concrete backfill flattened sheet steel armor.

The state of the art already includes those structures in which the sheet steel armor is seen to protect it against denting by pressurized water "with at least one longitudinal drainage in the form of drainable pipes with openings, of which tap holes looked to capture the water (Swiss patent specification 283 173 and Austrian patent specification 25 ¹ J 461).

The object of the invention is the DrUnageleitungen to be trained in such a way that their production is simpler, the active line mode among the possible operating things is improved and guaranteed. that even if later re-injections are necessary if necessary of the mountains the effectiveness of the drainageL · '-tunuen is secured and in connection with it work can be simplified

This object is achieved by the invention. ί solved that the openings ia the wall of the Drai, lines are closed in the course of the introduction of the backfoot concrete and those of the opening: ·. outgoing in the drainpipes, nachträgü-.ii manufactured tapholes exclusively in \ i: rich extend the Hinterfü'.lbetons.

In a structure with only along ulaufenden drainage Frfindung the drainage channels are in a further embodiment <J, the wall of the steel tank uv ... gegeiuiberlieiic with each other to. Openings that can be closed by screw stoppers can be seen and the dimensions of the openings and the sliding stoppers are designed so that the sliding stoppers can be screwed in and out of the interior of the steel armor.

In the case of a structure with additional, with de. Longitudinal drainage related transverse drainage gene are in a development of the invention, the Querdräna gene so arranged and designed so that their inside space in the course of the introduction of the backfill concrete is completed in a pressure-tight manner with respect to this However, longitudinal drainage over the openings from which the branch bores proceed only after Bringing in or hardening of the backfill concrete V: u are open.

The concrete backing of the armor as well as vulnerable injections (high-pressure-low-pressure or filling injections) are carried out undisturbed and without the risk of drainage blockages will. Only after all work has been completed will the connection from the drainage to the contact zone between the sheet metal outer wall and concrete, both in the longitudinal and in the Transverse direction of the structure. The number of those distributed over the area of the armor to be subsequently exposed Openings between the drainage and the outer sheet metal wall can be selected on a case-by-case basis.

According to the invention, a possible embodiment of the longitudinal drainage is, for example, ars a half-pipe welded pressure-tight to the inner wall of the sheet steel armor, which is preferably in the apex, in the case of larger diameters or containers also at several points on the circumference of the armored conduit is arranged.

In a further embodiment of the invention, the cross drains are advantageously ring drainage lines, preferred