Dichtungsprofil für Segmente von Tunnelröhren

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff für mit einer umlaufenden Aussparung versehene Segmente, die zu einem rohrförmigen Tunnel zusammengesetzt sind, wobei das Profil an der Basisseite in Längsrichtung parallel verlaufende bogenförmige Rillennuten aufweist, darüber an den Nuten seitlich versetzte ebenfalls in Längsrichtung parallel verlaufende Kanäle liegen und der Profilrücken ebenflächig ausgebildet ist. Das Wesentliche an diesem Dichtungsprofil besteht darin, daß die vier Rillennuten gleichförmig und in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, daß die darüber liegenden drei Kanäle untereinander ebenfalls den gleichen Abstand besitzen, daß die Wandstärke des Profils nahezu überall gleichgroß ist und daß die seitlichen Flanken des Profils in einem Winkel von 10 bis 20° zurückspringen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungsprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein derartiges Dichtungsprofil ist aus der DE-OS 28 33 345 bekannt. Dieses Profil hat sich für den Tunnelbau und für Schachtanlagen bei der Verwendung von Segmenten (Tübbings) aus Beton, Stahl oder Stahlbeton bewährt. Die Weiterentwicklung bei der Bauart von Tunnelröhren und dergleichen hat jedoch weitere zusätzliche Anforderungen an derartige Dichtungsprofile aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff gestellt. Es ist erwünscht, daß die Dichtungsprofile im Verhältnis zur Wandstärke der Segmente schmaler gehalten werden, ohne aber die Berührungsflächen der Dichtungsprofile zu reduzieren. Eine große Stützfläche für die Segmente soll erhalten bleiben, um eine erhöhte Beanspruchung der Segmente möglichst zu vermeiden. Weiterhin sollen Profile für diesen Zweck auch Beanspruchungen durch Lösungsmittel, Öle und Fette gewachsen sein, so daß die vorgesehene Verklebung des Profils in der Nut des Segmentes hinreichend sicher ist. Ferner ist die Wandstärke innerhalb des Profils unterschiedlich groß, so daß hieraus ein ungünstiges Kraft-Weg-Verhalten resultiert. Darüber hinaus sollte das in der Segmentnut liegende Profil nur ein solches Positivvolumen aufweisen, daß es beim Zusammenpressen der Segmente voll in der Nut Platz findet.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Dichtungsprofil der eingangs beschriebenen Gestaltung zu schaffen, das bei sicherer Verklebung und relativ schmaler Breite bzw. bei einem Minimalvolumen eine gleichmäßige Verformung aller Raumelemente des Profils ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vier Rillennuten gleichförmig und in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, daß die darüber liegenden drei Kanäle untereinander ebenfalls den gleichen Abstand besitzen, daß die Wandstärke des Profils nahezu überall gleich groß ist und daß die seitlichen Flanken des Profils in einem Winkel von 10 bis 20° zurückspringen.

[0005] Durch diese wesentlichen technischen Bedingungen werden die Anforderungen der Aufgabe erfüllt.Werden bei derartigen ringförmigen Profilen, die in den Nuten Rücken an Rücken liegen, zusammengepreßt, so wird durch die Winkeleinstellung an den Flanken zunächst die Gummimasse in geringem Umfang zur Profilmitte hin verschoben. Dabei hebt jedoch das Profil nicht von der Randfläche der Nut ab, so daß eine sichere Verklebung erhalten bleibt. Durch die neue Profilanordnung mit vier Rillennuten und drei Kanälen und der damit verbundenen nahezu gleich großen Wandstärke wird ein degressives Kraft-­Weg-Verhalten erreicht. Eine sichere Verklebung der Profile am Nutenboden und an den Nutenflanken ist wichtig, da die rauhe Oberfläche der Segmente in der Nut zu Undichtigkeiten führen kann. Dieses Profil, das auch als kleines Tübbing-­Dichtungsprofil bezeichnet wird, wiegt nur etwa 203 g/m und ist wesentlich leichter als die bisher bekannten Profile, was u. a. auf das größere Hohlraumvolumen zurückzuführen ist.

[0006] Ein anderer wichtiger Vorteil liegt darin, daß auch die Aufgliederung und Randgestaltung des Profils eine weitgehend gleichmäßige Verformung aller Raumelemente im Profil beim Zusammenpressen entsteht. Da derartige Gummiprofile über Jahrzehnte im verformten Zustand verharren müssen, ist es wichtig, daß dies nicht zu Schäden führt.

[0007] Bei der weitgehend gleichmäßigen Verformung aller Raumelemente wird auf diese Weise eine bessere Variationsbreite bei der Herstellung der Kautschukmischung ermöglicht. Es können solche Kautschukmischungen zur Anwendung kommen, die den sonstigen Anforderungen weitgehend entsprechen. Beispielsweise kann eine Kautschukmischung auf Polychloroprenbasis oder Nitrilkautschukbasis bevorzugt verwendet werden, wenn mit aggressiven Gasen oder Flüssigkeiten zu rechnen ist. Eine hohe Alterungsbeständigkeit ist dabei auch unter dem Verformungszustand ein wichtiger Nebeneffekt. Eine hohe Alterungsbeständigkeit kann allerdings auch durch die Verwendung einer Mischung auf Basis EPDM (Äthylenpropylendienkautschuk) erreicht werden.

[0008] Weitere Ausgestaltungserkmale sind in den Unteransprüchen genannt.

[0009] Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung beispielsweise beschrieben. Die Abbildung stellt einen Querschnitt durch zwei Segmente dar, in deren Nuten erfindungsgemäße ringförmige Dichtungsprofile im noch nicht verpreßten Zustand angeordnet sind.

[0010] Die beiden Segmente (1) und (2) besitzen je eine Nut (3) bzw. (4). In diesen Nuten sind Rücken an Rücken zwei Dichtungsprofile (5) und (6) eingeklebt. Jedes dieser Dichtungsprofile weist an der Basisseite vier Rillennuten (7), (8), (9) und (10) auf. Weiterhin besitzt das Profil drei Kanäle (11), (12) und (13). Die Rillennuten wie auch die Kanäle haben untereinander den gleichen Abstand.

[0011] Werden die beiden Profile (5) und (6) durch eine Verschraubung der Segmente (1) und (2) im Bereich (14) zusammengepreßt, so verlagert sich die Gummimasse in die Nuten (3) und (4) hinein. Im Endzustand liegen die Ränder (15) und (16) der Betonsegmente (1) und (2) fest aneinander. Die oberhalb der Nut (3) bzw. (4) liegende Gummimasse wird nun weitgehend gleichmäßig so verformt, daß keine Spitzenbelastungen in der Gummimasse eintreten. Auch der Anspreßdruck zwischen den Rücken der beiden Profile (5) und (6) ist weitgehend gleichmäßig. Die seitlichen Flanken (17) und (18) weisen einen Winkel von 15° auf.

Ansprüche

1) Dichtungsprofil aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff für mit einer umlaufenden Aussparung versehene Segmente, die zu einem rohrförmigen Tunnel zusammengesetzt sind, wobei das Profil an der Basisseite in Längsrichtung parallel verlaufende bogenförmige Rillennuten aufweist, darüber zu den Nuten seitlich versetzte ebenfalls in Längsrichtung parallel verlaufende Kanäle liegen und der Profilrücken ebenflächig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichent,daß die vier Rillennuten (7, 8, 9, 10) gleichförmig und in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, daß die darüber liegenden drei Kanäle (11, 12, 13) untereinander ebenfalls den gleichen Abstand besitzen, daß die Wandstärke des Profils nahezu überall gleich groß ist und daß die seitlichen Flanken (16, 17) des Profils in einem Winkel von 10 bis 20° zurückspringen.

2) Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Flanken (16, 17) in einem Winkel von 15° zurückspringen.

3) Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichent, daß die Ebene der Maximalbreite des Profils auch die Trennebene für die Kanäle (11, 12, 13) und Nuten (7, 8, 9, 10) darstellt.

4) Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ebenen Rückenfläche des Profils 70 bis 80 % seiner maximalen Profilbreite beträgt.

5) Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5, 6) aus einer Kautschukmischung auf Basis Polychloropren, EPDM oder Nitrilkautschuk besteht.

6) Dichtungsprofil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichent, daß das Profil (5, 6) eine Härte in Shore A von 40 bis 70° aufweist.

7) Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment einen passenden Rahmen aus vier zusammengefügten Dichtungsprofilen erhält, wobei die vier Rahmenecken der Dichtung im Injection-Molding-­Verfahren hergestellt werden.

Zeichnung