DE1958492A1 - Tuebbing - Google Patents

Description

• Tübbing Es sind Tübbings aus Stahlbeton, Gußeisen und Walzstahl bekannt. Tübbings aus Stahlbeton haben den Vorteil der Billigkeit, wogegen jedoch der Nachteil besteht, daß die Festigkeit geringer ist als bei metallischen Tübbings.
• Tübbings aus Gußeisen weisen eine größere Festigkeit als solche aus bewehrten Beton aus, sind jedoch einerseits wegen des hohen erforderlichen Eisengewichts und wegen der notwendigen spanabhebenden Bearbeitung kostspielig.
• Die Tübbings aus Gußeisen müssen zumindest an den die Querfugen und an den die längsfugen begrenzenden Stirnflächen in engen Toleranzen spanabhebend bearbeitet sein, um einerseits eine Dichtheit der Fugen zu gewährleisten und anderseits eine glatte Auflage zu gewährleisten, welche die bertragung der für den Schildvortrieb erforderlichen grossen Kräfte ohne Bruchgefahr gewährleistet. Geringe Unebenheiten ergeben bereits eine ungleiche Beanspruchung, welche zum Bruch des spröde Gußeisenwerkstoffes führen kann und es ist daher meist sogar ein Schleifen der die Querfugen egrenzenden Stirnflächen erforderlich. Tübbings aus schwt,ß-;arem Walzstahl haben zwar gegenüber den nicht bearbeiteten Flächen der gußeisernen Tübbings den Nachteil einer grösseren Korrosionsanfälligkeit. An den bearbeiteten Flächen fällt auch bei gußeisernen Tübbings die Gußhaut weg und die Korrosionsanfälligkeit ist dort die gleiche wie bei lWalz -stahl. Tübbings aus Walzstahl haben aber gegenüber gußeisernen Tübbings wieder den Vorteil der elastischen und plastischen Deformierbarkeit. Infolge dieser elastischen und plastischen Deformierbarkeit müssen die Maßtoleranzen weniger eng sein als die der gußeisernen Tübbings, wodurch die Bearbeitung weniger kostspielig ist oder ganz entfällt, und es ist auch die Bruchgefahr bei Tübbings aus Walzstahl gegenüber Tübbings aus Gußeisen wesentlich verringert.
• Walzstahltübbings können im Bedarfsfall durch. Anschweissen von Stahlelementen örtlich verstärkt werden und bei Auftreten von Schäden durch Schweißung ausgebessert werden. Der Tübbingausbau kann also z.B. örtlich auftretenden höheren Beanspruchungen angepaßt werden oder ausgebessert werden, ohne qualitative Einbußen zu erleiden. Die Dichtung der Ttinge gegeneinander kann beim Ausbau mit Walzstahltübbings auch durch Schweißen erfolgen. Diese Schweißungen können sogar in den von Wasser berieselten Bereich durchgeführt werden.
• Die bekannten Tübbings aus Walzstahl wurden aus Blech zusammengeschweißt. Hiebei war es erforderlich, die die Quer-£ugen begrenzenden Stirnflanschen aus Blechstreifen oder Flachstahl hochkant zu biegen und diese hochkant gebogenen Flanschen mußten.im Winkel an die den Tübbingmantel bildenden Bleche geschweißt werden. Dadurch entstanden wider Schweißnaht unzulässig hohe Spannungen und es ergab sich ein starker Verzug der aus Bleche zusammengeschweißten Tübbings. Es hat sich daher als erforderlich erwiesen, die hochkant gebobenen Stirnflanschen vor dem Verschweißen mit dein Tübbingmantcl spannungsfrei zu glühen. Trotzdem aber bildet die cweinnaht gerade an der am höchsten beanspruchten Stelle, näm -licli an der Knickstelle zwischen Mantel und Flanschen, eine Schwächezone. Die bekannten Tübbings aus Walzstahl haben sich daher nicht richtig bewährt.
• Die Erfindung bezieht sich nun auf solche Tübbings aus echweißbaren Walzstahl und zielt daraufab, die bekanntten Nachteile dieser Art zu vermeiden. Die Erfindung be -steht im wesentlichen darin, daß der Tübbing zumindest teilweise aus Walzprofilen besteht und die die Querfugen be -grenzenden Stirnflanschen des Tübbings von Schenkeln des Walzprofils gebildet sind. Auf diese Weise wird eine Schweißnaht an-den kritischen Stellen, nämlich am Übergang zwischen Tübbingmantel und Stirnflanschen, vermieden und dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil über diese Flanschen die Vortriebskraft des Schildes, welche mehrere hundert Tonnen beträgt, übertragen werden muß.
• Gemäß der Erfindung besteht der Tübbing aus wenigstens einem zur Ringform gebogenen U-Profil mit nach nen ragenden Flanschen. Zweckmäßig sind hiebei zwei U-Profile mit ihren Schenkeln zusammengeschweißt und zu einem Tübbingsegment vereinigt, wodurch sich eine in der Umfangrichtung verlaufende Versteifungsrippe in der doppelten Stärke der Tübbingsflanschen in der Mitte des Tübbings ergibt. Es können hiebei, wenii entsprechend schwere Walzgerüste zur Ver -fügung stehen und die Abmessungen der Tübbings nicht zu groß sind,die U-Profile aus einem einheitlichen Stück bestehen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch jedes U-Profil aus zwei Winkelprofilen zusammengeschweißt, wobei zweckmäßig ungleichschenkelige Winkel -profile mit ihren längeren Schenkeln zusammengeschweißt sind. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß mit üblichen Profilgrößen das Auslangen gefunden werden kann, sondern es können gemäß der Erfindung die Winkelprofile auch unter Zwischenschaltung eines Breit-Flachstahles miteinander zur Bildung von U-Profilen verschweißt werden, so daß die Breite eines Tübbingsringes beliebig groß gewählt werden kann.
• Die Anordnung ist zweckmäßig so -getroffen, daß die die längs verlaufenden Radialfugen begrenzenden -Anschlußflächen der Tübbings von den Profilgrund und die Profilschenkel überdeckenden aufgeschweißten Platten gebildet sind, wodurch sich glatte Anschlußflächeii zwischen den einzelnen Tübbingsegmenten ergeben. Diese Anschlußflächen sind zweckmäßig spanabhebend bearbeitet, um die entsprechende Dichtung zu gewährleisten, während die die Querfugen begrenzenden Stirnflanschen der Tübbings nicht bearbeitet sein müssen, da ihre plastische und elastisch Deformierbarkeit aufrecht erhalten bleibt, weil sie nicht so wie die Profilschenkel überdeckenden aufgeschweißten Platten starr unterstützt sind.
• Um die hohen Kräfte des Schildvortriebes aufzunehmen, können innerhalb der Bogenlänge der Tübbingsegmente Stege zwischen die Profilschenkel eingeschweißt sein. Die beste Anordnung ist zweckmässig so getroffe@, daß die Stege von Profilgrund ausgehend nur über einen Teil der die Stirnflanschen bildenden Profilschenkel mit diesen verschweißt sind und die zur Aufnahme der die Axialverüindung bildenden Bolzen dienenden Bohrungen in den die Schweißverbindung mit den Stegen überragenden Teilen der Profilschenkel angeordnet sind.
• Auf diese Weise wird trotz der eingeschweißten Stege die plastische und elastische Deformierbarkeit der Stirnflanschen im Bereich der Spannbolzen aufrecht erhalten, welche ohne Einhaltung enger Maßtoleranzen den dichten Zusammenschluß ermöglicht.
• Zweckmäßig bestehen die erfindungsgemäßen Tübbings aus an sich bekannten witterungsbeständigen schweißbaren Stahl mit folgender Zusammensetzung: max. 0,30 , vorzugsweise 0,07 bis 0,25 % C 0,20 bis 1,60 :o, fl 0,30 bis 1,50 'o Nn 0,15 bis 1,50 %, " 0,15 bis 0,90 % Si 0,040 bis 0,160 %, " 0,060 bis 0,120 % P max. 1,50 %, " 0,40 bis 1,25 % Cr max. 1,50 %, " max. 0,70 % Ni 0,20 bis 1,30 , fl 0,25 bis 0,75 P Cu und gegebenenfalls mit Zusätzen an bei schweißbaren Großbaustählen üblichen sonstigen, z.B. die Trennbruchsicherheit erhöhenden Elementen, wie Al, Fi, Nb, V, Zr, Ko, B oder dergleichen.
• Bei solchen Stähleli bildet sich durch die Korrosion auch unter den beim Tübbingsausbau herrschenden Bedingungen ein Überzug aus festhaftenden Oxyden, so daß das Material nach einer gewissen Korrosion nicht weiter rostet und an der gesamten Oberfläche der gleiche Schutz erzielt wird, welcher bei gußeisernen Tübbings an den unbearbeiteten Stellen durch die Gußhaut gegeben ist.
• In der Zeichnung ist die Ausführung dieser Erfindung schematisch erläutert: Fig. 1 zeigt einen Ring aus Tübbings im Schnitt senkrecht zur Achse nach Linie I-I der Fig.2, Fig. Zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt nach Linie II der Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Stelle III aus Fig. 2 in größerem Maßstab.
• Der Ausbauring besteht aus vier normalen Segmenten (Tübbings) I und einem kleinen Segment (Tübbing) 2, welches zum Schließen des Tübbingringes eingesetzt wird. Jeder Tübbing besteht aus ungleichschenkeligen Winkelprofilen 3 und 4. Je zwei Winkelprofile 3 und 4 sind mit ihren längeren Flanschen 5 zur Bildung von U-Profilen zusammengeschweißt.
• Beide U-Profile sind wieder unter Vermittlung von flanschen 6 der Winkelprofile 4 zu einem Tübbing (Segment) zusammengeschweißt. Auf diese Weise ergeben sich Tübbings,die zwei Stirnflanschen 7 und eine Mittelrippe 8 in der doppelten Stärke der Stirnflanschen aufweisen. Die Winkelprofile weisen an ihren kürzeren Flanschen 6 eingewalzte Nuten 9 auf.
• Diese Nuten 9 ergeben bei zwei aneinandergestoßenen Tübbings eine Nut für das Einlegen einer Dichtung, In diese Nut kann beispielsweise eine Bleidichtung eingestemmt werden oder es kann z.13. eine Dichtung aus bitumengetrank-tem Kunstharz, beispielsweise geschäumtem Kunstharz, eingelegt werden. Die gleiche Nut ergibt sich auch in der rundumlaufenden Versteifungsrippe 8. Hier besteht die Möglich-keit, innerhalb dieser Nut die beiden Schenkel 6 miteinander zu verschweissen. In Fig. 3 sind die Stoßflächen der Tübbingsegmente von Platten 10 gebildet, die mit den Winkelprofilen, und zwar mit den Winkelprofilen 5 und 6, verschweißt sind. Diese Platten sind auf diese Weise steif unterstützt und erscheint es daher zweckmässig, die Stoßflächen dieser Platten spanabheben zu bearbeiten, um eine Dichtung zu gewährleisten.
• Auch in diese Platten können wieder Nuten flir das Einlegen von Dichtungen vorgesehen sein. In diesen Platten 10 sind Löcher 12 für die einzelnen Segmente verbindende Spannschrauben vorgesehen.
• Die durch die beiden Winkelprofile 3 und 4 gebildeten U-Profile sind durch Stege 11, die innerhalb der Bodenlänge der Segmente verteilt sind, ausgesteift. Diese Stege verstrecken sich nur über einen Teil der Länge der Schenkel 6. In dein diese Stege überragenden Teil der Flanschen 7 sind Löcher 13 für axiale Verspannung der Tübbings vorgesehen.
• Dies hat den Vorteil, daß der die Stege 11 überragende Teil der Flanschen 7 unter der Kraft der Spannschrauben deformierbar bleibt und auf diese Weise eine Dichtung ohne Einhaltung zu enger Toleranzen erzielt werden kann. m Grunde der U-Profile, d.h. also im Berei ch der Schenkel 5, sind Ausnehmungen 14 in den Stegen 11 vorgesehen, welche das Abfließen von Wasser aus den durch die Stege 11 gebildeten Fächern zum Sohlenbereich ermöglichen.
• Patentansprüche:

Claims (14)

1. Patentansprüche: 1. Tübbing, aus schweißbarem Waizstahl, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest teilweise aus Walzprofilen besteht und die die Querfugen begrenzenden Stirnflanschen des Tübbings von Schenkeln des Walzprofils gebildet sind.
2. 2. Tübbing nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er aus wenigstens einem zur Ringform gebogenen U-Profil mit nach innen ragenden Flanschen besteht.
3. 3. Tübbing nach stnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei U-Profile mit ihren Schenlceln (6) zusammengeschweißt und zu einem Tübbing (Segment) vereinigt sind.
4. 4. Tübbing nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes U-Profil aus zwei Winkelprofilen (3,4) zusammengeschweißt ist, wobei zweckmäßig ungleichschenkelige lsinkelprofile mit ihren längeren Schenkeln (5) stumpf zusammengeschweißt sind.
5. 5. Tübbing nach einem der Änsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelprofile (3, 4) unter Zwischenschaltung eines Blechstreifens oder Breitflachstahles miteinander zur Bildung von U-Profilen verschweißt sind.
6. 6. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die längs verlaufenden Radialfugen begrenzenden Anschlußflächen der Tübbings von dem Profilgrund und die Profilschenkel überdeckenden aufgeschlseißten Platten gebildet sind.
7. 7. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Bogenlänge der Tübbings segmente Stege (11) zwischen die Profilschenkel (G) eingeschweißt sind.
8. 8. Tübbing nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (11) vom Profilgrund ausgehend nur über einen Teil der die Stirnflanschen (7) bildenden Profilschenkel (6) mit diesen verschweißt sind und die zur Aufnahme der die Axialverbindwig bildenden Bolzen dienenden Bohrungen (i3) in den die Schweißverbindung mit den Stegen überragenden Teilen der i>rofilschenkel (6) angeordnet sind.
9. 9. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da -durch gekennzeichnet, daß die die Stirnflanschen (7) der Tübbings bildenden Profilschenkel (6) an ihren Rändern eingewalzt Nuten (9) für die Einbringung einer Dichtung aufweisen.
10. 10. Tübbung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht zur Verbindung der Schenkel (6) zweier nebeneinander liegender U-Profile innerhalb der eingewalzten Nuten (9) liegt.
11. 11. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die in der Längsrichtung liegenden Radialfugen begrenzenden Flachen spanabhebend bearbeitet sind, während die die Querfugen begrenzenden Stirnflanschen unbearbeitet sind.
12. 12. Tübbing nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Profilschenkeln (5, 6) eingeschweißten Stege (11) am Profilgrund Durchbrechungen (14) aufweisen.
13. 13. Tübbing nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen zwischen den Stegen (11) Profilsehenkel und Profilsteg verbindende Dreiecksstreifen eingeschweißt sind, die zweckmäßig nur über einen Teil der die Stirnflanschen (7) bildenden Profilschenkel (6) mit diesen verschweißt sind und daß die zur aufnahme der die Axialverbindung bildenden Bolzen dienenden Bohrungen (13) in den die Schweißverbindung mit den Stegen überragenden Teilen der Profilschenkel (6) angeordnet sind.
14. 14. Tübbing nach einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er aus witterungsbeständigem Stahl mit folgender Zusammensetzung: max. 0,30 % vorzugsweise 0,07 bis 0,25 % C 0,20 bis 1,60 % " 0,30 bis 1,50 % bin 0,15 bis 1,50 % " 0,15 bis 0,90 % Si 0,040 bis 0,160 % " 0,060 bis 0,120 9 P max. 1,50 %f " 0,40 bis 1,25 % Cr max. 1,50 % " max. 0,70 % Ni 0,20 bis 1,30 % " 0,25 bis 0,75 % Cu und gegebenenfalls mit Zusätzen an die schweißbaren Großbaustählen üblichen sonstigen, z.B. die Trennbruchsicherheit erhöhenden Elementen, wie Al, Fi, Nb, V, Zr, , Mo, B oder dergleichen besteht.

    L e e r s e i t e