DE3304425C1

DE3304425C1 - Vorrichtung zur Messung der Schnittgrößen in Tunnelauskleidungen

Info

Publication number: DE3304425C1
Application number: DE19833304425
Authority: DE
Inventors: Theodor Dr.-Ing. 8045 Ismaning Baumann
Original assignee: Philipp Holzmann AG
Current assignee: Philipp Holzmann AG
Priority date: 1983-02-09
Filing date: 1983-02-09
Publication date: 1983-12-15

Description

Die Steifigkeit des Meßbalkens 1 in Richtung des Tunnelumfangs wird so festgelegt, daß diese in etwa der
Steifigkeit der ungestörten Auskleidung gleichkommt.
Der Hohlraum 10 des Meßbalkens ist durch Abdeckbleche 4, 5 abgeschlossen. Eine Kraftübertragung durch diese Bleche 4, 5 ist durch die Anordnung einer Fuge 6 vermieden, welche durch eine dauerelastische Masse wasserdicht verschlossen ist. Auf diese Weise wird gleichzeitig ein Eindringen von Grund- oder Gebirgswasser in den Tunnel durch den Meßbalken 1 hindurch verhindert. Meßgeräte 7, welche bereits in der Werkstatt in den Meßbalken 1 eingebaut werden können, liegen in dem durch die Abdeckbleche 4, 5 geschaffenen Hohlraum 10 und sind somit gegen Beschädigung geschützt.
Das tunnelseitige Abdeckblech 5 ist abnehmbar. Die Meßgeräte 7 sind sömit bei Bedarf zur Kontrolle, Auswechslung und zur Demontage nach Abschluß der Messungen zugänglich. Der Meßbalken 1 selbst verbleibt in der Spritzbetonschale 9 Der Hohlraum 10 kann bei Bedarf mit Beton verfüllt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Messung von Schnittgrößen in vorzugsweise aus Spritzbeton hergestellten Tunnelauskleidungen (9), dadurch gekennzeichn e t, daß ein oder mehrere gesonderte Meßbalken (1) die Tunnelauskleidung in bestimmten Abschnitten auf ihre ganze Dicke unterbrechen und somit die in der Tunnelauskleidung wirksamen Kräfte und Momente voll durch den Meßbalken (1) auf ihm zugeordnete Meßgeräte (7) übertragbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbalken (1) aus Stahl besteht.
3. Vorrichtung nach einem der-Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßbalken (1) aus zwei Längsträgern (11) besteht, die durch lastübertragende Träger (2) miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den lastübertragenden Trägern (2) spannungsfreie Bleche (3) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Längsträgern (lt) Abdeckbleche (4,5) angeordnet sind, wobei zur Verhinderung einer Kraftübertragung die Auflagefugen (6) durch ein wasserbeständiges elastisches Mittel abgedichtet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte (7) in dem durch die Längsträger (11) und die Abdeckbleche (4, 5) gebildeten Hohlraum (10) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte (7) von der Tunnelseite aus nach Abnehmen des hohlraumseitigen Abdeckbleches (5) frei zugänglich sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (10) des Meßbalkens (1) mit Beton oder einem anderen Baustoff verfüllbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Schnittgrößen in vorzugsweise aus Spritzbeton hergestellten Tunnelauskleidungen.

Als Auskleidungen von bergmännisch vorgetriebenen Tunnels werden häufig Spritzbetonschalen vorgesehen.

Solche Auskleidungen sind so zu dimensionieren, daß die einwirkenden Gebirgs- und Wasserdrücke mit hinreichender Sicherheit aufgenommen werden können.

Die Dimensionierung kann entweder aufgrund von Berechnungen oder empirisch erfolgen. In beiden Fällen müssen die getroffenen Annahmen durch Baustellenmessungen begründet oder überprüft werden. Hierbei sind in erster Linie die in der Auskleidung wirkenden Schnittgrößen wie Druckkräfte und Biegemomente von Interesse.

Zur Messung dieser Schnittgrößen wurden bisher z. B. gemäß »27 Forschung + Praxis«, S. 129 bis 136 wahlweise einzelne Kraftmeßdosen, Drucksonden und Dehnungsgeber in die Auskleidung eingebaut. Die Gewinnung von einwandfreien Meßergebnissen wird insbesondere bei durch Spritzbetonschalen gebildeten Tunnelauskleidungen dadurch erschwert, daß im Material der Auskleidungen Eigenspannungen wirksam sind, welche in der gleichen Größenordnung liegen wie die durch die Messung zu bestimmenden Lastspannungen.

Des weiteren ist es problematisch, aus den gemessenen Dehnungen Spannungen im Material der Auskleidung zu errechnen, da der hierzu benötigte, zeitlich veränderliche Elastizitätsmodul des Materials im allgemeinen nicht bekannt ist. Außerdem ist die Gefährdung der Meßgeräte durch das Aufbringen des Materials, insbesondere Spritzbetons groß.

Die Erfindung, wie sie in dem Hauptanspruch gekennzeichnet ist, löst nun in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, die bei der Herstellung der Tunnelauskleidung entstehenden Eigenspannungen in ihrer Einwirkung auf die Meßgeräte auszuschalten und eine Gefährdung der Meßgeräte beim Aufbringen des Auskleidungsmaterials auszuschließen.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der

Unteransprüche.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß im Auskleidungsmaterial entstehende Eigenspannungen nicht auf die Meßvorrichtung Einfluß nehmen können und somit eindeutige Meßergebnisse erzielt werden. Wenn die Meßgeräte in einer abgeschlossenen Kammer mit zur Tunnelseite abnehmbarem Abdeckblech untergebracht sind, ist besonders wirksam sichergestellt, daß diese Geräte überhaupt nicht mit dem Auskleidungsmaterial in Berührung kommen und jederzeit vom Tunnel aus abgelesen, gewartet oder ausgewechselt werden können.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt des Tunnels mit in die durch eine Spritzbetonschale gebildete Tunnelauskleidung eingebaute Meßbalken, F i g. 2 einen Längsschnitt des Tunnels nach F i g. 1, Fig.3 einen Querschnitt des eingebauten Meßbalkens nach der Linie 111-111 der Fig. 5, Fig.4 einen Querschnitt des eingebauten Meßbalkens nach der Linie IV-IV der F i g. 5 und F i g. 5 einen Längsschnitt des Meßbalkens nach der Linie V-V der Fig. 3.

Die in F i g. 1 im Querschnitt dargestellte, durch eine Spritzbetonschale gebildete Tunnelauskleidung 9 weist vier auf dem Umfang gleichmäßig verteilte und diametral einander gegenüberliegende Meßbalken 1 auf. Jeder Meßbalken 1 besteht dabei aus zwei mit Abstand einander gegenüberliegenden Längsträgern 11, die durch Lastträger 2 miteinander verbunden sind, wie insbesondere aus den F i g. -3 und 4 zu erkennen ist. Die Lastträger 2 übertragen die in der Tunnelauskleidung 9 wirksamen Druckkräfte und Biegemomente. Diese können durch Dehnungsmessungen zuverlässig bestimmt werden. Die Meßergebnisse werden dabei nicht durch Eigenspannungen oder durch mangelnde Kenntnis des Elastizitätsmoduls verfälscht. Parallel zu den Lastträgern 2 sind spannungsfreie Bleche 3 vorgesehen, mit deren Hilfe Kompensationsmessungen vorgenommen werden können.

Die Länge des Meßbalkens 1 wird zweckmäßig etwa durch eine Abschlagslänge bestimmt. Eventuell vorhandene Stollenbögen 8 sind durch den oder die Meßbalken 1 unterbrochen und mit diesem bzw. diesen kraftschlüssig verbunden. Somit ist es möglich, auch die zusätzliche Kraftaufnahme durch die Stollenbögen 8 zu messen.