Nachgiebiger Betonsegmentausbau

Abstract

 Im untertägigen Berg- und Tunnelbau wird Betonsegmentausbau in offener und geschlossener Bauweise mit zwischen den Segmenten angeordneten, aus Betonmörtel hergestellten, Nachgiebigkeitselementen verwendet. Im Hinblick auf die Unanfälligkeit des Nachgiebigkeitselementes gegen Schubbewegungen der Betonsegmente sieht die Erfindung vor, daß in den Nachgiebigkeitselementen (2) und senkrecht zum Stoß (7) verlaufend Rohre (3) vorgesehen sind (Fig. 1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Betonsegmentausbau für den untertägigen Berg- und Tunnelbau in offener und geschlossener Bauweise mit, zwischen den Betonsegmenten angeordneten, aus Betonmörtel hergestellten, Nachgiebigkeitselementen.

[0002] Die wesentlichen Vorteile des obengenannten Betonsegmentausbaus, insbesondere im untertägigen Bergbau, bestehen in seiner Wirtschaftlichkeit und dem hohen Ausbauwiderstand. Schwierigkeiten bestehen dagegen in der bekannter Weise geringen Verformungsfähigkeit des Betons, der man jedoch mit Hilfe der Verwendung von Nachgiebigkeitselementen abzuhelfen versucht hat.

[0003] Es sind bereits Quertschlagen aus Betonmörtel verschiedener Festigkeiten als Nachgiebigkeitselemente bekannt. Derartige Nachgiebigkeitselemente sind jedoch äußerst empfindlich gegen Schubbewegungen, was die Anwendung in der Firste des untertägigen Strekkenausbaus besonders in Frage stellt.

[0004] Neben den obengenannten Nachgiebigkeitselementen aus Betonmörtel sind Nachgiebigkeitselemente bekannt, die im wesentlichen aus einem zwischen zwei Stahlplatten durch Druck faltbaren rohrartigen Element bestehen. Auch derartige Nachgiebigkeitselemente sind besonders empfindlich gegen Schub und in der Lastaufnahme während der Nachgiebigkeit sehr schwankend.

[0005] Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Betonsegmentausbau, insbesondere zur untertägigen Verwendung zu schaffen, der unter Berücksichtigung der dem Betonsegmentausbau eigenen Kriterien, die für den Untertageeinsatz erforderliche einstellbare Nachgiebigkeit mit sich bringt, wobei insbesondere das Nachgiebigkeitselement unanfällig gegen Schubbewegungen der Betonsegmente ausgebildet ist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Nachgiebigkeitselementen senkrecht zum Stoß verlaufend Rohre vorgesehen sind.

[0007] Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Rohre in den Nachgiebigkeitselementen in Abstand nebeneinander und übereinander angeordnet sind.

[0008] Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft im Rahmen der Erfindung, daß die Einstellkraft der Nachgiebigkeitselemente in Abhängigkeit von der Ansprechfestigkeit des Betons, durch die Anzahl der Rohre, durch den Durchmesser und die Rohrwandstärke bestimmbar ist.

[0009] Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschreiben.

[0010] Der technische Fortschritt der Erfindung ist im wesentlichen darin begründet, daß die Elastizität des Ausbaus abstimmbar ist auf die örtlichen Verhältnisse. Die erforderliche Einstellkraft ist durch die Ansprechfestigkeit des Füllmörtels, durch die Rohranzahl, Rohrdurchmesser und Rohrwandstärke beeinflußbar. Beim Überschreiten der vorgegebenen Einstellkraft beginnt das Nachgiebigkeitselement nachzugeben. Dabei bricht zunächst der Verfüllmörtel anschließend werden die Rohre verformt bis ca. eine Nachgiebigkeit von 50% der Bauhöhe der Nachgiebigkeitselemente erreicht ist. Die Rohrverformung wird von dem Zerbrechen des Mörtels in immer kleinere Teilchen überlagert, so daß eine Vergleichmäßigung der Arbeitskennlinie eintritt.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht des erfindungsgemäßen Betonsegmentausbaus mit einem teilweise geschnitten wiedergegebenen Nachgiebigkeitselement, und

Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien A-A in Fig. l.

[0012] Der erfindungsgemäße Betonsegmentausbau besteht nach Art des Bogen- oder Ringausbaus aus einer Anzahl Betonsegmente 1, mit zwischen jeweils zwei Betonsegmenten 1 vorgesehenen Nachgiebigkeitselementen 2. Wie aus der teilweise wiedergegebenen und geschnittenen Darstellung in Fig. 1 zu entnehmen ist, weist das in der Draufsicht rechteckig geformte Nachgiebigkeitselement aus Betonmörtel bestimmter Zusammensetzung eine Anzahl Rohre 3 auf. Die Anzahl der Rohre die in einem Abstand a voneinander und in einem Abstand b übereinander angeordnet sind, ist beliebig und hängt nur von der geforderten Einstellkraft des Nachgiebigkeitselementes 2 ab.

[0013] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind innerhalb des Nachgiebigkeitselementes 2 drei Reihen mit Rohren 2 vorgesehen wobei die Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Einstellkraft des Nachgiebigkeitselementes 2 ist weiterhin von dem Rohrdurchmesser c und der Rohrwandung d abhängig. Um eine Sicherung des Nachgiebigkeitselementes 2 gegen Schubbewegung der Betonsegmente 1 zu sichern, ist das Nachgiebigkeitselement 2 nach dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen mit Zapfen 4 und die Betonsegmente 1 mit entsprechenden Ausnehmungen 5 versehen.

[0014] Um zu vermeiden, daß der durch Druckeinwirkung auf den Ausbau zerbrechende Mörtel von Nachgiebigkeitselementen 2, die in der Firste einer Strecke angeordnet sind, in die Strecke herunterfällt, ist es vorteilhaft, die entsprechenden Nachgiebigkeitselemente 2 mit einer Abdeckplatte 6, beispielsweise einer Wellblechabdeckung zu versehen.

[0015] Zur Erhöhung der Einstellkraft der Nachgiebigkeitselemente 2 können die Rohre 3 mit Füllstoffen verfüllt werden, wobei die Festigkeit des Füllstoffs in Abhängigkeit von den die Rohre 3 eingebenden Füllstoffs, und in Abhängigkeit von Durchmesser und der Stärke der Rohrwandung variierbar ist.

[0016] 

1 Betonsegmente

2 Nachgiebigkeitselemente

3 Rohre

a Abstand

b Abstand

c Durchmesser

d Wandstärke

4 Zapfen

5 Ausnehmung

6 Abdeckplatte

7 Stoß

Ansprüche

1. Betonsegmentausbau für den untertägigen Berg- und Tunnelbau in offener und geschlossener Bauweise mit zwischen den Betonsegmenten angeordneten, aus Betonmörtel hergestellten, Nachgiebigkeitselementen, dadurch gekenn-zeichnet, daß in den Nachgiebigkeitselementen (2) senkrecht zum Stoß (7) verlaufend Rohre (3) vorgesehen sind.

2. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3) in den Nachgiebigkeitselementen (2) in Abstand (a, b) nebeneinander und übereinander angeordnet sind.

3. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Rohre (3) auf die Stärke der Nachgiebigkeitselement (2) abgestimmt ist.'

4. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellkraft der Nachgiebigkeitselemente (2) in Abhängigkeit von der Ansprechfestigkeit des Betons und durch die Anzahl der Rohre (3) bestimmbar ist.

5. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellkraft der Nachgiebigkeitselemente (2) in Abhängigkeit von der Ansprechbarkeit des Betons durch den Rohrdurchmesser (c) und die Rohrwandstärke (d) bestimmbar ist.

6. Betonsegmenetausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3) mit Füllstoffen, beispielsweise Betonmörtel verschiedener Festigkeit, verfüllbar sind.

7. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeitselemente (2) zur formschlüssigen Verbindung mit den angrenzenden Segmenten (1) mit Zapfen (4) und/oder vergleichbaren mit den Segmenten (1) korrespondierenden Verbindungselementen versehen sind.

8. Betonsegmentausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeitselemente (2) mindestens im Firstbereich mit einer Abdeckplatte (6) versehbar sind.

Zeichnung