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Dokumentenidentifikation DE202006003288U1 14.06.2006
Titel Tragbogen für Tunnel
Anmelder Ed. Züblin AG, 70567 Stuttgart, DE
DE-Aktenzeichen 202006003288
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 14.06.2006
Registration date 11.05.2006
Application date from patent application 02.03.2006
IPC-Hauptklasse E21D 11/10(2006.01)A, F, I, 20060302, B, H, DE

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Tragbögen für Tunnel, wie sie zur Stabilisierung beim Ausbau mit Spritzbeton und beim Einbau von freitragender Bewehrung in der Innenschale verwendet werden.

Stand der Technik

Tragbögen dienen dazu, den Spritzbeton beim Ausbau der Tunnelwandung zu stabilisieren. Es sind dort Tragbögen aus Vollmaterial und solche in Form eines Gitterträgers bekannt. Der Gitterträger hat den Vorteil, mit dem Spritzbeton einen kraftschlüssigen Verbund einzugehen und die Gefahr von sogenannten Spritzschatten zu reduzieren.

In der Innenschalenherstellung dient der Tragbogen als Lehre zum vorauseilenden Einbau einer freitragenden Bewehrung.

Von der Firma Tunnel-Ausbau-Technik GmbH (Kleinmaischeid) sind gitterträgerförmige Tragbögen als Fertigteile mit dreieckigem oder rechteckigem Querschnitt bekannt, die aus drei oder vier Gurten (Stahlstäben) bestehen, die mittels angeschweißter relativ kompliziert geformter geschlossener Stahlschlaufen miteinander verstrebt sind. Diese Gitterträger werden dann durch Biegen und Zurechtschneiden in die passende Form und Länge zur Tunnelwandung gebracht.

Die komplizierte Formen der Stahlschlaufen verteuert die Tragbögen. Zudem ist der Arbeitsbereich im Tunnel eingeschränkt und das Anpassen langer Tragbögen dadurch erschwert.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gitterträgerförmigen Tragbogen anzugeben, der günstiger herzustellen ist und gleichzeitig besser an die Tunnelwandung angepasst werden kann.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Ansprüche 2 und 3 geben bevorzugte Ausführungen wider.

Hierzu besteht der gitterträgerförmige Tragbogen ebenfalls aus drei oder vier Gurten, die miteinander verstrebt sind. Die Verstrebungen erreicht man allerdings nicht durch aufwendig gebogene geschlossene Stahlschlaufen, sondern die Verstrebungen werden aus deutlich einfacher herstellbaren gebogenen Stahlteilen einer oder mehrerer unterschiedlicher Formen gebildet, wobei die Form offen ist (also kein geschlossener Kurvenzug) und jedes dieser Biegeteile mindestens drei gerade Teilbereiche aufweist, die an ihrer Verbindungsstelle in einem Biegeradius mit einem Winkel zwischen ungefähr 45° bis 135° ineinander übergehen.

Eine spezielle Variante A der Erfindung weist zwei unterschiedliche Biegeteile (4, 8) aus Stahl auf, die in geeigneter Weise an die Gurte (1) angeschweißt sind. Die Biegeteile (4, 8) sind offen, also nicht zu einer geschlossenen Kurve geformt, außerdem eben, und mit einer Biegemaschine auch auf einer Baustelle z.B. aus Baustahl leicht herstellbar.

Bei dieser Variante A hat das eine Biegeteil (4) die Form eines in die Breite gestreckten V, mit etwas verbreiterter Spitze (6) und mit Serifen (7) an den Enden seiner Schenkel (5) und das andere (8) die Form eines flachen, eckigen U mit breiter Basis (10) und kurzen Schenkeln (9).

Vorteil dieser Variante ist, daß die Biegeteile sich zur Gänze in einer Ebene erstrecken und daher ganz besonders leicht herzustellen sind.

Der Tragbogen besteht nun aus den Gurten (1), an die die V-förmigen Biegeteile (4) mit ihren Serifen (7) beziehungsweise ihrer verbreiterten Spitze (6), und die U-förmigen Biegeteile (8) mit ihren zwei kurzen Schenkeln (9) angeschweißt sind.

Bei Tragbögen mit dreieckigem Querschnitt, bei denen drei Gurte (1a, 1b, 1c) miteinander verstrebt werden, verbindet bevorzugt ein V-förmiges Biegeteil (4) die Gurte (1a) und (1c) und außerdem ein weiteres (4) die Gurte (1b) und (1c), gefolgt von einem U-förmigen Biegeteil (8), welches die Gurte (1a) und (1b) verbindet. Diese Anordnung wiederholt sich entlang des Tragbogens.

Bei Tragbögen mit viereckigem Querschnitt, bei denen vier Gurte (1a, 1b, 1c, 1d) miteinander verstrebt werden, verbindet bevorzugt ein V-förmiges Biegeteil (4) die Gurte (1a) und (1c) und außerdem ein weiteres die Gurte (1b) und (1d), gefolgt von zwei U-förmigen Biegeteilen (8), welche die Gurte (1a) und (1b) bzw. (1c) und (1d) verbinden. Diese Anordnung wiederholt sich ebenfalls entlang des Tragbogens.

Bei der Variante B mit nur einem Biegeteil (11) hat dieses Biegeteil ebenfalls die Form eines in die Breite gestreckten ebenen V, mit etwas verbreiterter Spitze (6) und mit Serifen (7) an den Enden seiner Schenkel (5), wobei allerdings vom Ende eines der Serifen (7) ein Ast (12) in die dritte Dimension hineinragt.

Je nachdem, ob es sich um einen Tragbogen mit dreieckigem oder rechteckigem Querschnitt handelt, steht dieser Ast auf der Ebene, in der das V liegt, senkrecht (bei rechteckigem Querschnitt), oder um den Winkel der entsprechenden Ecke des dreieckigen Querschnitts geneigt (siehe 3b).

Diese Biegeteile (11) sind im Gegensatz zu denen (4, 8) von Variante A oder den geschlossenen (2) nach Stand der Technik asymmetrisch bzw. chiral, also ohne Symmetrieebenen. Das heißt, ein Spiegelbild von ihnen läßt sich nicht mit dem Original zur Deckung bringen. Im Tragbogen sind diese Biegeteile (11) „Kopf-an-Schwanz" angeordnet, am einen Gurt (1a) von links nach rechts, am parallel verlaufenden Gurt (1b oder 1c) von rechts nach links.

Die Figuren beschreiben beispielhaft die Konstruktion der erfindungsgemäßen Tragbögen gemäß Variante A und Variante B. In den Figuren dargestellt sind nur Beispiele von Tragbögen mit dreieckigem Querschnitt. Aus den beschriebenen Biegeteilen (4, 8, bzw. 11) plus Gurten (1) lassen sich aber durch geeignete Anordnung der Teile zueinander auch Tragbögen mit rechteckigem oder anderem Querschnitt herstellen.

1 zeigt zur Verdeutlichung des Unterschiedes zwischen der Erfindung und dem Stand der Technik Ausschnitte aus Tragbögen nach Stand der Technik, bei denen geschlossene Stahlschlaufen (2) zur Verstrebung der Gurte (1) eingesetzt werden. Die Stahlschlaufen (2) sind an die Gurte (1) angeschweißt.

1a zeigt den Ausschnitt aus einem Tragbogen nach Stand der Technik mit dreieckigem Querschnitt.

1b zeigt den Ausschnitt aus einem Tragbogen nach Stand der Technik mit rechteckigem Querschnitt.

In 2 wird die Variante A der Erfindung dargestellt:

2a zeigt die zwei ebenen Biegeteile (4, 8): das U-förmige (8) mit kurzen Schenkeln (9) und das V-förmige (4) mit Serifen (7).

2b zeigt in Aufsicht, wie die Biegeteile (4, 8) in einem erfindungsgemäßen Tragbogen mit dreieckigem Querschnitt an den drei Gurten (1a, 1b, 1c) angeschweißt sind. Die Schweißverbindungen (3) befinden sich im Kontaktbereich parallel verlaufender Stahlteile (1/6, 1/7, 1/9).

2c zeigt die seitliche Ansicht auf einen solchen Tragbogen mit dreieckigem Querschnitt.

In 3 wird die Variante B der Erfindung dargestellt:

3a zeigt in räumlicher Darstellung für einen Tragbogen mit dreieckigem Querschnitt das dazugehörige asymmetrische Biegeteil (11) mit seinem in einer Ebene liegenden V-förmigen Teil mit Serifen (7) und dem vom Ende eines Serifen (7) in die dritte Dimension hinausragenden Ast (12).

3b zeigt in perspektivischer Darstellung, wie die asymmetrischen Biegeteile (11) in einem Tragbogen mit dreieckigem Querschnitt als Verstrebungen eingeschweißt sind. Die Gurte 1 sind nicht eingezeichnet, sondern verlaufen entlang der Längskanten des dreiseitigen Prismas. Die Schweißverbindungen (3) befinden sich im Kontaktbereich parallel verlaufender Stahlteile (1/6, 1/7, 12/12).

3c zeigt die Aufsicht auf einen solchen Tragbogen.

1Gurt (Stahlstab) 2geschlossene Stahlschlaufe (Stand der Technik) 3Schweißverbindung 4V-förmiges Biegeteil mit verbreiterter Spitze und Serifen 5Schenkel des V-förmigen Teils 6verbreiterte Spitze 7Serife 8kantiges U-förmiges Biegeteil 9Schenkel des U-förmigen Biegeteils 10Basis des U-förmigen Biegeteils 11asymmetrisches Biegeteil 12von der Serife in den Raum abstehender Ast

Anspruch[de]
  1. Tragbogen zur Stabilisierung des Spritzbetonausbaus eines Tunnels, der aus mehreren Stahlgurten (1) besteht, die durch Verstrebungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungen aus gebogenen Stahlteilen einer oder mehrerer unterschiedlicher Formen gebildet sind, die mit den Gurten (1) durch Schweißverbindungen (3) verbunden sind, wobei die Form offen ist, also kein geschlossener Kurvenzug, und mindestens drei gerade Teilbereiche aufweist, die an ihrer Verbindungsstelle in einem Biegeradius mit einem Winkel zwischen ungefähr 45° bis 135° ineinander übergehen.
  2. Tragbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungen zwischen den Stahlgurten (1) des Tragbogens mittels periodischer Anordnung zweier voneinander unterschiedlicher Biegeteile (4, 8) ausgebildet sind, von denen das eine Biegeteil eine ebene in die Breite gestreckte V-förmige Gestalt (4) aufweist, mit verbreiterter Spitze (6) und Serifen (7) an den Enden der Schenkel (5), wobei die verbreiterte Spitze (6) und die Serifen (7) den Ort der Schweißverbindung (3) zu den Gurten (1) darstellen, während die schrägen Schenkel (5) die räumliche Überbrückung und Verbindung zwischen zwei Gurten (1) bilden, und das andere Biegeteil eine ebene im wesentlichen kantige U-förmige Gestalt (8) mit kurzen Schenkeln (9) aufweist, wobei die Basis (10) des U die räumliche Überbrückung und Verbindung zwischen zwei Gurten (1) bildet und die kurzen Schenkel (9) den Ort der Schweißverbindung (3) zum jeweiligen Gurt (1) darstellen.
  3. Tragbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungen zwischen den Stahlgurten (1) des Tragbogens mittels periodischer Anordnung nur eines offenen Biegeteils (11) gebildet sind, das asymmetrisch ist und eine ebene V-förmige Gestalt (4) mit breiter Spitze (6) und Serifen (7) an den Enden aufweist, wobei am Ende eines Serifen (7) ein Ast (12) aus der Ebene des V (4) in die dritte Dimension hineinragt.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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