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Dokumentenidentifikation DE60119758T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001326004
Titel VERBUNDSEGMENT
Anmelder Kubota Corp., Osaka, JP;
Kajima Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder SATO, c/o Kubota Corporation, Hiroshi, Tokyo 103-0022, JP;
WATANABE, c/o Kubota Corporation, Takashi, Tokyo 103-0022, JP;
MUKUNO, c/o Kubota Corporation, Katsuhiko, Osaka-shi, Osaka 551-0021, JP;
YASUI, c/o Kubota Corporation, Takafumi, Osaka-shi, Osaka 551-0021, JP;
TSUJIMOTO, c/o Kubota Corporation, Kazunori, Osaka-shi, Osaka 551-0021, JP;
HARA, c/o Kajima Corporation, Hiroshi, Tokyo 107-8388, JP;
TAKIMOTO, c/o Kajima Corporation, Kunihiko, Tokyo 107-8388, JP;
FURUICHI, c/o Kajima Corporation, Kosuke, Tokyo 107-8388, JP;
YOSHIDA, c/o Kajima Corporation, Kentaro, Tokyo 107-8388, JP;
SUZUKI, c/o Kajima Corporation, Yoshinobu, Tokyo 107-8388, JP;
HAYAKAWA, c/o Kajima Corporation, Yasuyuki, Tokyo 107-8388, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60119758
Vertragsstaaten BE, CH, DE, DK, FR, GB, GR, IE, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.10.2001
EP-Aktenzeichen 019748375
WO-Anmeldetag 12.10.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/JP01/09010
WO-Veröffentlichungsnummer 2002031317
WO-Veröffentlichungsdatum 18.04.2002
EP-Offenlegungsdatum 09.07.2003
EP date of grant 17.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse E21D 11/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse E21D 9/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft ein Verbundsegment von integrierter Konstruktion, das aus einem Metallsegment (worauf man sich hierin nachfolgend als eine Stahlhülle bezieht), wie beispielsweise einem Stahlsegment, einem Gusseisensegment und einem Gussstahlsegment, ebenfalls einschließlich eines Gusseisensegmentes mit Kugelgraphit (duktiles Segment), und darin eingefülltem Beton besteht, und spezieller ein Verbundsegment, das als ein Futterwerkstoff für einen Kanal für den Wasserkanal, der als eine Hauptabwasserleitung benutzt wird, einen Untergrunddurchfluss oder dergleichen entwickelt wurde, die immer einer hohen hydraulischen Innendruckeinwirkung ausgesetzt sind.

TECHNISCHER HINTERGRUND

In jüngster Zeit wurde ein Verbundsegment von integrierter Konstruktion zwischen einem Stahlmaterialabschnitt und einem Betonabschnitt, wie es vorangehend beschrieben wird, in starkem Umfang als ein Futterwerkstoff für einen Kanal für den Wasserkanal, der als eine Hauptabwasserleitung verwendet wird, einen Untergrunddurchfluss oder dergleichen aus dem Grund verwendet, dass das Verbundsegment die problemlose Ausführung der Arbeiten für eine Innenfläche des Kanals ermöglicht und außerdem die Notwendigkeit eines sekundären Futters eliminieren kann. Das JP 2000-136697 offenbart ein Verbundsegment dieser Art.

Bei einem weiteren Beispiel für diese Art von Verbundsegment, wie in 7(a) gezeigt wird, werden Hauptträgerplatten 30 auf den entgegengesetzten Seiten in einer axialen Richtung Y des Kanals angeordnet, Verbindungsplatten 31 werden an den entgegengesetzten Enden in einer Umfangsrichtung Z des Kanals angeordnet, und Außenplatten 32 werden ebenfalls auf einer Muttergesteinsseite des Kanals angeordnet, wodurch zwanzig kastenförmige Stahlhüllen 33 mit einer bogenförmigen Rundung mit einer vorgegebenen Krümmung längs der Umfangsrichtung Z des Kanals bereitgestellt werden.

Außerdem wird eine erforderliche Menge an Hauptbewehrungen 34 und Scherbewehrungen 35 als Bewehrungsstäbe jeweils in den so bereitgestellten Stahlhüllen 33 angeordnet, und es wird Beton 36 darin eingefüllt. Einerseits weisen die Hauptträgerplatten 30 und die Verbindungsplatten 31 an äußeren Seitenabschnitten davon Verbindungen auf, die miteinander in der axialen Richtung Y und der Umfangsrichtung Z des Kanals in Eingriff kommen, wenn die Hauptträgerplatten 30 an den Verbindungsplatten 31 aneinanderliegend befestigt werden. Verbindungen, die aus Schwalbenschwanznuten 37, die an äußeren Seitenabschnitten der Verbindungsplatten 31 vorhanden sind, und Keilen 38, die mit den Schwalbenschwanznuten 37 in Eingriff kommen, gebildet werden, wie in 7(b) gezeigt wird, sind beispielsweise gut als die Verbindungen bekannt, die an den äußeren Seitenabschnitten der Verbindungsplatten 31 unter den Verbindungen bereitgestellt werden, die miteinander in der Umfangsrichtung Z des Kanals in Eingriff kommen. Die Schwalbenschwanznuten 37 und die Keile 38 werden durch einen gleitenden Eingriff in der axialen Richtung Y des Kanals in Eingriff gebracht.

Das konventionelle Verbundsegment weist jedoch kein spezielles festgelegtes Verfahren als Verfahren zum Befestigen der Hauptbewehrungen 34 und Verfahren zur Handhabung der Scherbewehrungen 35 auf und ist ebenfalls einem Fall, wo die Stahlhülle 33 eine glatte Oberfläche aufweist, durch Bereitstellen von Vorsprüngen auf einer Innenseite der Stahlhülle 33, usw. gewachsen, um die Stahlhülle 33 mit dem Beton 36 zu vereinigen, aus dem Grund, dass die Stahlhülle 33, mit einer glatten Oberfläche, verhindert, dass der Beton 36 ein zufriedenstellendes Haftvermögen zeigt, um es schwierig zu machen, die integrierte Konstruktion zwischen der Stahlhülle 33 und dem Beton 36 bereitzustellen.

Das vorangehende Mittel ist jedoch nur bei einem Kontakt zwischen der Stahlhülle 33 und dem Beton 36 wirksam, so dass eine gewisse Bewehrung bei einer Zugbeanspruchung für einen entgegengesetzten Abschnitt erforderlich ist, der freigelegten Beton aufweist.

Genau genommen, die Segmente im Kanal für den Wasserkanal sind immer einer hohen hydraulischen Innendruckeinwirkung ausgesetzt, so dass eine Angst besteht, dass die Innenfläche des Betons 36 aufgerissen oder der Beton 36 abgelöst wird. Aus diesem Grund wurde der Beton 36 in den meisten Fällen nur als ein Material für das Aufnehmen einer Reaktionskraft einer Antriebshebevorrichtung eines Abbauschildes bewertet, während eine Innenfläche des Abbauschildfutterkörpers geebnet wird, und die Hauptbewehrungen 34 und die Scherbewehrungen 35 wurden ebenfalls nicht mehr als ein rissbeständiges Material für den Beton 36 bewertet. Daher wurden sowohl der Beton 36 als auch die Hauptbewehrungen 34 und die Scherbewehrungen 35 nicht als Konstruktionselemente des Futterwerkstoffes in den meisten Fällen anerkannt, und die Verwendung der vorangehenden Materialien wurde als äußerst unwirtschaftlich angenommen.

Außerdem war die Verwendung der vorangehenden Materialien auf einen Fall unter Bedingungen beschränkt, ausgenommen jene, dass der Beton auf der Innenseite des Kanals infolge der Einwirkung des hohen hydraulischen Innendruckes unter extrem harten Bedingungen ist.

Außerdem wird nicht angenommen, dass im Kanal für den Wasserkanal, der immer der hohen hydraulischen Innendruckeinwirkung ausgesetzt ist, einstufige Verbindungen, wie sie in 7(b) gezeigt werden, als Mittel zum Verbinden zwischen gegenseitig benachbarten Segmenten insbesondere in der Umfangsrichtung Z des Kanals ein vernünftiges Verbinden als ein spannungsübertragendes Mittel zwischen den Segmenten erreichen, und sie sind ebenfalls hinsichtlich des Aspektes des Wasserabsperrens ziemlich unbefriedigend.

Die vorliegende Erfindung wird zur Lösung der vorangehenden Probleme vorgelegt, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbundsegmentes, das eine integrierte Konstruktion zwischen einem Betonabschnitt und einem Stahlmaterialabschnitt und eine vernünftige Verbindung zwischen den Segmenten gestattet, und sie ist insbesondere für den Futterwerkstoff des Kanals für den Wasserkanal geeignet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verbundsegment, wie es im Patentanspruch 1 dargelegt wird, und ein Verbundsegment bereit, wie es im Patentanspruch 9 dargelegt wird.

Die verwendete Stahlhülle besteht im Prinzip aus Gusseisen oder Gussstahl, ebenfalls einschließlich von Gusseisen mit Kugelgraphit, und die Hauptträgerplatten, die Verbindungsplatten und die Rückwände werden in einer integrierten Konstruktion durch Gießen bereitgestellt. Alternativ im Fall der Stahlhülle aus Stahl ist ebenfalls die Anwendung eines Montageverfahrens des separaten Bildens einer jeden der Hauptträgerplatten, der Verbindungsplatten und der Rückwände, um sie später miteinander zu verbinden, denkbar.

Außerdem können Rundstähle, Rippenstähle und dergleichen als die Hauptbewehrungen und die Scherbewehrungen angeordnet werden.

Bevorzugte und wahlfreie charakteristische Merkmale werden in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung, die eine Ausführung eines Verbundsegmentes veranschaulicht;

2 eine Stahlhülle, wobei 2(a) eine Draufsicht davon ist, und wobei 2(b), 2(c) und 2(d) Schnittdarstellungen jeweils längs der Linien a-a, b-b und c-c in 2(a) sind;

3(a) einen Zustand, bei dem Hauptbewehrungen und Scherbewehrungen in der Stahlhülle angeordnet sind, wobei 3(a) eine Draufsicht davon ist, und wobei 3(b), 3(c) und 3(d) Schnittdarstellungen jeweils längs der Linien a-a, b-b und c-c in 3(a) sind;

4(a) und 4(b) beide perspektivische Darstellungen, die Hauptbewehrungen und Befestigungsplatten nach dem Montieren in einer plattenartigen Konfiguration veranschaulichen, wobei 4(c) eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung ist, die Befestigungsteile der Hauptbewehrungen veranschaulicht, und wobei 4(d) eine Längsschnittdarstellung von 4(c) ist;

5(a) und 5(b) beide perspektivische Darstellungen der Scherbewehrung und 5(c) eine perspektivische Teilansicht, die die Befestigungsteile der Scherbewehrung veranschaulicht;

6 eine perspektivische Teilansicht eines Abbauschildtunnels;

7(a) eine perspektivische Darstellung, teilweise herausgebrochen, die ein typisches konventionelles Verbundsegment veranschaulicht, und 7(b) eine Längsschnittdarstellung, die ein typisches Verbindungsteil veranschaulicht.

1 – Hauptträgerplatte, 2 – Verbindungsplatte, 3 – Rückwand, 4 – Längsrippe, 5 – seitliche Rippe, 6 – Verbindung, 7 – Schwalbenschwanznut, 8 – Keil, 9 – Dichtungselement, 10 – Vorsprung für das Befestigen (Verbindungsteil für das Befestigen der Hauptbewehrung), 11 – Rippe, 11a – Loch zur Befestigung, 12 – Stahlhülle, 13 – Hauptbewehrung, 13a – Endabschnitt der Hauptbewehrung, 14 – Scherbewehrung, 14a – vertikaler Abschnitt der Scherbewehrung, 14b – Haken, 15 – Beton, 16 – Befestigungsplatte, 16a – Loch zur Befestigung, 17 – Keil, X – neutrale Achse, Y – axiale Richtung des Kanals, Z – Umfangsrichtung des Kanals.

GEEIGNETSTE METHODE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

1 bis 6 zeigen eine Ausführung eines Verbundsegmentes entsprechend der vorliegenden Erfindung. In den Figuren sind jeweils Hauptträgerplatten 1 auf den entgegengesetzten Seiten in einer axialen Richtung Y eines Kanals angeordnet, Verbindungsplatten 2 an den entgegengesetzten Enden in einer Umfangsrichtung Z des Kanals angeordnet und Rückwände 3 an einer Muttergesteinsseite des Kanals angeordnet.

Außerdem ist eine Vielzahl von Längsrippen 4 in vorgegebenen Abständen zwischen den Hauptträgerplatten 1, 1 an den entgegengesetzten Seiten angeordnet, und eine Vielzahl von seitlichen Rippen 5 ist in vorgegebenen Abständen zwischen den Verbindungsplatten 2, 2 an den entgegengesetzten Enden angeordnet.

Verbindungen 6, die die gegenseitig benachbarten Segmente in der axialen Richtung Y des Kanals miteinander gleichzeitig mit der Montage der Segmente bei Anwendung des Prinzips „Loch in Anker" verbinden können, um beispielsweise eine Verbindung in die andere in der axialen Richtung Y des Kanals einzusetzen, um so die Zug- und Scherfestigkeiten zu liefern, die jenen äquivalent oder größer sind, die durch ein Verbinden mit Schrauben bewirkt werden, werden als eine Verbindung zwischen den gegenseitig benachbarten Segmenten in der axialen Richtung Y des Kanals an äußeren Seitenabschnitten der Hauptträgerplatten 1 bereitgestellt.

Außerdem werden Verbindungen, die gegenseitig benachbarte Segmente in der Umfangsrichtung Z des Kanals miteinander gleichzeitig mit der Montage der Segmente durch Verwendung von Keilsystemverbindungen, die aus Schwalbenschwanznuten 7 und Keilen 8, die mit den Schwalbenschwanznuten 7 in Eingriff gebracht werden, gebildet werden, verbinden können, um die Verbindungen in der axialen Richtung Y des Kanals einzusetzen, als eine Verbindung zwischen den gegenseitig benachbarten Segmenten in der Umfangsrichtung Z des Kanals an äußeren Seitenabschnitten der Verbindungsplatten 2 bereitgestellt.

Außerdem werden Dichtungselemente 9 doppelt montiert, als ein primäres Wasserabsperrmaterial zwischen den gegenseitig benachbarten Segmenten an den äußeren Seitenabschnitten der Hauptträgerplatten 1 und der Verbindungsplatten 2, um so an den entgegengesetzten Seiten der Verbindungen angeordnet zu werden, und sie erstrecken sich ebenfalls kontinuierlich in der axialen Richtung Y der Hauptträgerplatten 1 und der Verbindungsplatten 2 (d.h., kontinuierlich in der Umfangsrichtung Z einer Stahlhülle 12, wie später beschrieben wird).

Es soll bemerkt werden, dass Korrosionsschutzmaßnahmen, wie beispielsweise ein Beschichten und Einbrennen, bei allen Verbindungselementen zur Anwendung gebracht werden, wie beispielsweise den Verbindungen 6 und den Keilen 8, um für einen Fall Vorsorge zu treffen, wo die Dichtungselemente 9 nicht die Wasserabsperrleistung bringen.

Außerdem wird eine Vielzahl von Vorsprüngen 10 für das Befestigen vorstehend als Verbindungsteile für das Befestigen der Hauptbewehrungen 13, wie später beschrieben wird, an oberen Endabschnitten der Verbindungsplatten 2 in vorgegebenen Abständen in der axialen Richtung Y des Kanals bereitgestellt. Die üblichste Form der Vorsprünge 10 wird als rechteckig in Betracht gezogen, wie in der Zeichnung gezeigt wird. Alternativ sind die Vorsprünge 10 nicht auf irgendeine spezielle Form beschränkt, und die Form der Vorsprünge 10 kann kreisförmig sein. Die Vorsprünge 10 können ebenfalls in einer Vielzahl von Reihen und außerdem in einer versetzten Anordnung bereitgestellt werden, ohne dass sie auf eine einzelne Reihenanordnung beschränkt sind.

Außerdem wird eine Vielzahl von Rippen 11 vorstehend als Befestigungsteile für Scherbewehrungen 14, wie später beschrieben wird, auf entgegengesetzten Seitenabschnitten der Rückwände 3 in der axialen Richtung Y des Kanals in vorgegebenen Abständen in der Umfangsrichtung Z des Kanals bereitgestellt, und es werden Löcher 11a für das Befestigen in den Rippen 11 bereitgestellt. Es soll bemerkt werden, dass Löcher 5a gleich den Löchern 11a für das Befestigen ebenfalls in den entgegengesetzten Enden der seitlichen Rippen 5 vorhanden sind.

Die Schwalbenschwanznut 7 und der Keil 8 sind beide so geformt, dass sie einen allmählich kleineren Durchmesser in der Einsetzrichtung aufweisen, um so miteinander in Übereinstimmung mit einem sogenannten Keilsystem in Eingriff zu kommen, und sie werden ebenfalls in zwei Stufen in einer radialen Richtung des Kanals so bereitgestellt, dass sie auf einer Außenseite (der Muttergesteinsseite) und einer Innenseite (der Kanalseite) angeordnet werden, wobei eine sogenannte neutrale Achse X als eine Grenze dazwischen vorhanden ist. Außerdem werden die Verbindungen, die aus den Schwalbenschwanznuten 7 und den Keilen 8 gebildet werden, in und an den Verbindungsplatten 2 an entgegengesetzten Enden in der Umfangsrichtung Z des Kanals so bereitgestellt, dass sie eine vorgegebene Länge in der axialen Richtung Y des Kanals aufweisen.

Da die Verbindungen, die aus den Schwalbenschwanznuten 7 und den Keilen 8 gebildet werden, wie es vorangehend beschrieben wird, in zwei Stufen mit der neutralen Achse X als Grenze dazwischen bereitgestellt werden, ist es möglich, es mit einem äußeren Zugspannungszustand, bei dem der umgebende Erddruck bewirkt, dass eine Zugspannung auf die Außenseite der neutralen Achse X wirkt, einem inneren Zugspannungszustand, bei dem der hydraulische Innendruck bewirkt, dass eine Zugspannung auf die Innenseite der neutralen Achse X wirkt, oder einem gesamten Querschnittszugspannungszustand aufzunehmen. Daher kann in Betracht gezogen werden, dass die vorangehenden Verbindungen eine extrem vernünftige Verbindungskonstruktion aufweisen, die insbesondere als die Verbindung zwischen den Segmenten des Kanals für den Wasserkanal geeignet ist.

Daher wird die Stahlhülle 12 mit einer bogenförmigen Rundung mit einer vorgegebenen Krümmung längs des Muttergesteins des Kanals bereitgestellt, wobei eine Vielzahl von Hauptbewehrungen 13 und Scherbewehrungen 14 jeweils als Bewehrungsstäbe in der Stahlhülle 12 angeordnet werden, und Beton 15 wird darin eingefüllt.

Es soll bemerkt werden, dass die Stahlhülle 12 im Prinzip aus Gusseisen oder Gussstahl, ebenfalls einschließlich von Gusseisen mit Kugelgraphit, besteht, und dass die Hauptträgerplatten 1, die Verbindungsplatten 2 und die Rückwand 3 in der integrierten Konstruktion durch Gießen bereitgestellt werden. Alternativ ist im Fall der Stahlhülle aus Stahl die Anwendung eines anderen Montageverfahrens des separaten Bildens einer jeden der Hauptträgerplatten 1, der Verbindungsplatten 2 und der Rückwände 3, um sie später miteinander zu verbinden, ebenfalls denkbar. Außerdem werden Korrosionsschutzmaßnahmen, wie beispielsweise ein Korrosionsrand und eine korrosionsbeständige Beschichtung, bei der Oberfläche der Stahlhülle 12 zur Anwendung gebracht.

Die Vielzahl der Hauptbewehrungen 13 wird in einer bogenförmigen Anordnung längs der Umfangsrichtung Z des Kanals zwischen den Verbindungsplatten 2 an den entgegengesetzten Enden angeordnet, und Endabschnitte 13a der Hauptbewehrungen 13 werden an den Verbindungsplatten 2 an entgegengesetzten Enden jeweils mittels Befestigungsplatten 16 befestigt. Die Hauptbewehrungen 13 können ebenfalls in Folge bei Bedarf durch Verwendung von Überdeckungsverbindungen bereitgestellt werden, um mehrere Bewehrungsstücke in der Umfangsrichtung Z des Kanals zu verbinden.

Die Befestigungsplatten 16 werden in einer dünnen verbindungsplattenartigen Konfiguration bereitgestellt, die sich in der axialen Richtung Y des Kanals fortsetzt, und es werden Löcher 16a, die mit den Vorsprüngen 10 in Eingriff kommen können, in Befestigungsplattenabschnitten nahe einer Seite der Befestigungsplatten in vorgegebenen Abständen in der axialen Richtung Y des Kanals so bereitgestellt, dass sie den Abständen der Vorsprünge 10 entsprechen. Die Endabschnitte 13a der Hauptbewehrungen 13 werden jeweils mit den Befestigungsplattenabschnitten nahe der anderen Seite der Befestigungsplatten durch Schweißen verbunden.

Außerdem, wie beispielsweise in 4(a) und 4(b) gezeigt wird, wird die Vielzahl der Hauptbewehrungen 13 und der Befestigungsplatten 16 vorher in einer plattenartigen Konfiguration in einer Abmessung montiert, die einer ebenen Form der Stahlhülle 12 äquivalent ist. Wenn eine größere Abmessung speziell gefordert wird, werden die Hauptbewehrungen 13 und die Befestigungsplatten 16 in zwei oder drei Abschnitten bei Bedarf in der axialen Richtung Y des Kanals montiert, wie in 4(b) gezeigt wird.

Die Vielzahl der Hauptbewehrungen 13 und der Befestigungsplatten 16, die auf diese Weise in der plattenartigen Konfiguration montiert werden, wird in der Stahlhülle 12 angeordnet, und die Löcher 16a der Befestigungsplatten 16 und die Vorsprünge 10 werden in Eingriff gebracht, um die Hauptbewehrungen und die Befestigungsplatten an Ort und Stelle in der Stahlhülle 12 zu befestigen. In diesem Fall gestattet die vorherige Montage der Vielzahl der Hauptbewehrungen 13 und der Befestigungsplatten 16, dass die Vielzahl der Hauptbewehrungen extrem wirksam angeordnet wird.

Es soll bemerkt werden, dass, wenn jeder Vorsprung 10 und das entsprechende Loch 16a eine Lücke dazwischen aufweisen, die ein Spiel hervorruft, ein Keil 17 in das Loch 16a bei Bedarf eingesetzt wird, wie in 4(d) gezeigt wird.

Wie beispielsweise in 5(a) und 5(b) gezeigt wird, wird die Scherbewehrung 14 in einer Portalkonfiguration mit einer kanalartigen Form an der Seite der Rückwand 3 (der Muttergesteinsseite) durch Biegen oder dergleichen bereitgestellt, und Haken 14b, 14b, die in der Umfangsrichtung Z des Kanals vorstehen, werden jeweils an den unteren Endabschnitten der vertikalen Teile 14a, 14a bereitgestellt. Es soll bemerkt werden, dass die vertikalen Teile 14a, 14a an den entgegengesetzten Seiten etwas in Richtung einer Innenseite bei Bedarf gebogen werden, wie es beispielsweise in 5(b) gezeigt wird. Das gestattet, dass die Hauptbewehrungen 13 und der Beton 15 eine höhere Bindekraft aufweisen.

Wie beispielsweise in 5(c) gezeigt wird, wird die Vielzahl der so bereitgestellten Scherbewehrungen 14 in vorgegebenen Abständen in der Umfangsrichtung Z des Kanals so angeordnet, um die Vielzahl der Hauptbewehrungen 13 zwischen den Hauptträgerplatten 1, 1 an den entgegengesetzten Seiten zu halten, und die Haken 14b an den entgegengesetzten Enden werden in die Befestigungslöcher 11a der Rippen 11 oder die Befestigungslöcher 5a der seitlichen Rippen 5 eingesetzt, um die Scherbewehrungen an Ort und Stelle zu befestigen.

Wie es vorangehend beschrieben wird, da die entgegengesetzten Enden der Hauptbewehrungen 13 an den Verbindungsplatten 2 an den entgegengesetzten Enden befestigt werden, und die entgegengesetzten Enden der Scherbewehrungen 14 an den unteren Abschnitten der Rückwände 3 befestigt werden, kann eine vollständig integrierte Konstruktion zwischen der Stahlhülle 12, den Hauptbewehrungen 13 und den Scherbewehrungen 14 so bereitgestellt werden, dass sowohl die Hauptbewehrungen 13 als auch die Scherbewehrungen 14 nicht nur als ein reines rissbeständiges Material für den Beton 15 bewertet werden können, sondern als Konstruktionselemente für das Verbundsegment gleich der Stahlhülle 12. Es soll bemerkt werden, dass die Verwendung von Rückwänden mit einem Wellenmuster (einem gewellten Muster) die Stahlhülle 12 für eine Konfiguration anwendbar macht, einschließlich einer, bei der eine Vielzahl von Hauptträgern nicht nur an den entgegengesetzten Seitenabschnitten des Segmentes bereitgestellt wird, sondern ebenfalls in dessen Mittelabschnitt, und außerdem eine Vielzahl von Längsrippen als Scherbewehrungsmaterial in der Stahlhülle 12 angeordnet wird. Zusätzlich kann ein weiteres Verfahren zum Befestigen der Endabschnitte 13a der Hauptbewehrungen 13 an den Verbindungsplatten 2 der Stahlhülle 12 eines sein, bei dem an der Innenseite der Verbindungsplatten zylindrische Befestigungsteile (nicht gezeigt) als Verbindungsteile für das Befestigen der Hauptbewehrungen vorstehend bereitgestellt werden, während an den Endabschnitten 13a der Hauptbewehrungen 13 L-förmige Haken (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, die in die Befestigungsteile eingesetzt werden können, um die Haken in die Befestigungsteile einzusetzen. In diesem Fall werden die Befestigungsteile der Hauptbewehrungen in vorgegebenen Abständen in der axialen Richtung Y des Kanals so bereitgestellt, dass sie den Abständen der Anordnung der Hauptbewehrungen 13 entsprechen.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Das Verbundsegment, wie es vorangehend beschrieben wird, umfasst die Bereitstellung der Verbindungsteile für das Befestigen der Hauptbewehrungen an den Verbindungsplatten der Stahlhülle, um die Endabschnitte der Hauptbewehrungen an den Verbindungsteilen zu befestigen, wobei Rippen, die Löcher für das Befestigen aufweisen, vorstehend am inneren Seitenabschnitt der Stahlhülle bereitgestellt werden, und wobei die Haken für das Befestigen vorstehend an den Endabschnitten der Scherbewehrungen bereitgestellt werden, während die Löcher und die Haken in Eingriff gebracht werden, um die Endabschnitte der Scherbewehrungen am inneren Seitenabschnitt der Stahlhülle zu befestigen. Daher kann die vollständig integrierte Konstruktion zwischen der Stahlhülle, den Hauptbewehrungen und den Scherbewehrungen bereitgestellt werden, so dass sowohl die Hauptbewehrungen als auch die Scherbewehrungen nicht nur als das reine rissbeständige Material für den Beton bereitgestellt werden können, sondern als die Konstruktionselemente des Verbundsegmentes gleich der Stahlhülle.

Außerdem werden die Verbindungen, die aus den Schwalbenschwanznuten und den Keilen beispielsweise gebildet werden, in zwei Stufen als die Verbindung zwischen den gegenseitig benachbarten Segmenten in der Umfangsrichtung Z des Kanals bereitgestellt, so dass es möglich ist, es mit beiden Spannungszuständen aufzunehmen, d.h., dem sogenannten äußeren Zugspannungszustand und dem sogenannten inneren Zugspannungszustand, und im Ergebnis dessen wird angenommen, dass das Verbundsegment als Futterwerkstoff des Kanals für den Wasserkanal besonders geeignet ist.


Anspruch[de]
Verbundsegment, bei dem eine Vielzahl von Hauptverstärkungen (13), die sich in einer Umfangsrichtung (Z) eines Kanals erstrecken, und eine Vielzahl von Scherverstärkungen (14), die in vorgegebenen Abständen in der Umfangsrichtung (Z) angeordnet sind, in einer Stahlhülle (12) angeordnet werden, die aus einer Vielzahl von Hauptträgerplatten (1), die sich in der Umfangsrichtung (Z) erstrecken, Verbindungsplatten (2), die an entgegengesetzten Enden in der Umfangsrichtung (Z) angeordnet sind, und Rückwänden (3) gebildet wird, die an einer Unterlagsseite angeordnet sind, wobei Beton (15) darin eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Rippen (11) mit Löchern (11a) für eine Befestigung vorstehend an einem inneren Seitenabschnitt der Stahlhülle (12) vorhanden sind, dass Haken (14b) für eine Befestigung an Endabschnitten der Scherverstärkungen (14) vorhanden sind, und dass die Haken (14b) mit den Löchern (11a) in Eingriff gebracht werden, um die Endabschnitte der Scherverstärkungen (14) an der Innenseite der Stahlhülle (12) zu befestigen. Verbundsegment nach Anspruch 1, bei dem Verbindungen (7, 8) für das Verbinden der Verbundsegmente miteinander in der Umfangsrichtung (Z) vorhanden sind, in zwei Stufen in einer radialen Richtung des Verbundsegmentes, in und auf den Verbindungsplatten (2). Verbundsegment nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Scherverstärkungen (14) in einer Rechteckprofilkonfiguration vorhanden sind, die zu deren Rückwandseite offen ist, wobei die entgegengesetzten Enden der Scherverstärkungen (14) in der Umfangsrichtung (Z) vorstehen, um Haken (14b) für eine Befestigung bereitzustellen, und wobei die Haken (14b) mit den Befestigungslöchern (11a) der Rippen (11) in Eingriff gebracht werden. Verbundsegment nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Rippen (11) vorstehend auf den Rückwänden (3) vorhanden sind, die die Stahlhülle (12) bilden. Verbundsegment nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Rippen (11) vorstehend auf den Hauptträgerplatten (1) vorhanden sind, die die Stahlhülle (12) bilden. Verbundsegment nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, bei dem Verbindungsteile für das Befestigen der Hauptverstärkungen (13) auf den Verbindungsplatten (2) der Stahlhülle (12) vorhanden sind, um die Endabschnitte der Hauptverstärkungen (13) an den Verbindungsteilen zu befestigen. Verbundsegment nach Anspruch 6, bei dem die Verbindungsteile eine Vielzahl von Vorsprüngen (10) aufweisen, die vorstehend in vorgegebenen Abständen in einer axialen Richtung (Y) des Kanals auf oberen Endabschnitten der Verbindungsplatten (2) bereitgestellt werden, wobei deren Rückwandseite auf der Unterseite angeordnet wird, und wobei die Hauptverstärkungen (13) an den Verbindungsteilen mittels Befestigungsplatten (16) mit Löchern (16a), die mit den Vorsprüngen (10) in Eingriff gebracht werden können, befestigt werden. Verbundsegment nach Anspruch 7, bei dem die entgegengesetzten Enden der Hauptverstärkungen (13) an die Befestigungsplatten (16) geschweißt werden, die an entgegengesetzten Enden der Hauptverstärkungen (13) angeordnet sind, wobei die Hauptverstärkungen (13) und die Befestigungsplatten (16) in einer plattenartigen Konfiguration zusammengebaut werden, und wobei eine Vielzahl von Löchern (16a), die mit den Vorsprüngen (10) in Eingriff gebracht werden können, in den Befestigungsplatten (16) in Abständen vorhanden sind, die den Abständen der Vorsprünge (10) entsprechen. Verbundsegment, bei dem eine Vielzahl von Hauptverstärkungen (13), die sich in einer Umfangsrichtung (Z) eines Kanals erstrecken, und eine Vielzahl von Scherverstärkungen (14), die in vorgegebenen Abständen in der Umfangsrichtung (Z) angeordnet sind, in einer Stahlhülle (12) angeordnet werden, die aus einer Vielzahl von Hauptträgerplatten (1), die sich in der Umfangsrichtung (Z) erstrecken, Verbindungsplatten (2), die an entgegengesetzten Enden in der Umfangsrichtung (Z) angeordnet sind, und Rückwänden (3) gebildet wird, die an einer Unterlagsseite angeordnet sind, wobei Beton (15) darin eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Vorsprüngen (10) als Verbindungsteile für das Befestigen der Hauptverstärkungen (13) in vorgegebenen Abständen in einer axialen Richtung (Y) des Kanals auf oberen Endabschnitten der Verbindungsplatten (2) bereitgestellt werden, wobei deren Rückwandseite auf der Unterseite angeordnet wird, und wobei die Endabschnitte (13a) der Hauptverstärkungen (13) an den Verbindungsplatten (2) an den entgegengesetzten Enden befestigt werden mittels Befestigungsplatten (16) mit Löchern (16a), die mit den Vorsprüngen (10) in Eingriff gebracht werden können, so, dass sie in Abständen entsprechend den Abständen der Vorsprünge (10) bereitgestellt werden. Verbundsegment nach Anspruch 9, bei dem die Endabschnitte (13a) der Hauptverstärkungen (13) an die Befestigungsplatten (16) geschweißt und die Hauptverstärkungen und die Befestigungsplatten in einer plattenartigen Konfiguration zusammengebaut werden. Verbundsegment nach Anspruch 9 oder 10, bei dem Verbindungen (7, 8) für das Verbinden der Verbundsegmente miteinander in der Umfangsrichtung (Z) vorhanden sind, in zwei Stufen in einer radialen Richtung des Verbundsegmentes, in und auf den Verbindungsplatten (2).






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