WO2003001033A1 - Tubbing, tubbing ring and tunnel works - Google Patents

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WO2003001033A1
WO2003001033A1 PCT/EP2002/006619 EP0206619W WO03001033A1 WO 2003001033 A1 WO2003001033 A1 WO 2003001033A1 EP 0206619 W EP0206619 W EP 0206619W WO 03001033 A1 WO03001033 A1 WO 03001033A1
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WO
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tubbing
ring
face
spherical shell
tubing
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Application number
PCT/EP2002/006619
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Inventor
Johannes Dahl
Wolfgang Hicking
Dieter Neumann
Uwe Schumacher
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Hochtief Aktiengesellschaft
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs

Definitions

  • the invention relates to tubbing for a tubbing ring for underground tunnel expansion.
  • the invention further relates to a tubbing ring made from a plurality of tubbings according to the invention.
  • the invention also relates to a tunnel extension with a plurality of tubing lengths arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel.
  • a tubing ring according to the invention has a circular or essentially circular cross section.
  • tubing for the tubbing ring expediently has a base body in the form of a cylinder jacket section.
  • the tubing ring can have any other cross-sectional shape.
  • the tubing ring can have a rectangular, in particular square, cross section or it can also have a triangular or oval cross section.
  • the tubing ring can have any polygonal cross-sectional shape.
  • a tubbing or tubbing ring according to the invention can in particular also be used for a double tunnel with two parallel tunnel tubes.
  • a tubbing ring according to the invention can also have an eyeglass-shaped cross section.
  • the invention is essentially described with reference to the preferred embodiment, in which the tubing ring has a circular cross section and an associated tubing of this tubing ring has a basic body shaped like a cylinder jacket.
  • Tubbing rings each consisting of a plurality of tubbings, are used in the construction of tunnels and for lining tunnels. These are, in particular, tunnels that are excavated by machine shield driving.
  • the lining of these tunnels usually consists of tubbing rings or tubbings made of reinforced concrete.
  • the tunnel tubes produced in this way serve, for example, as railway lines or subway lines.
  • tubbings known from practice are generally designed in the form of cylinder jacket sections and the tubing rings formed therefrom have the shape of a cylinder jacket or a circular cross section.
  • Tubules with two parallel tubbing end faces or tubbing rings with two parallel tubbing ring end faces are used for straight tunnel sections. If a curve is to be realized in a tunnel, these tubbings or the tubbing rings formed from them are not very suitable.
  • Special tubbings are therefore used to implement tunnel curves, which have a smaller width on one side than on the other side. These tubbings are used to assemble tubbing rings that have a non-uniform width over their circumference.
  • tunnel curves can be realized by placing several appropriately designed tubbing rings one behind the other.
  • the degree and direction of the curve is controlled by the twisting of the tubing rings relative to each other.
  • the known system is thus limited to the circular cross section.
  • the known measures also make it necessary that special designed tubbings must be manufactured and stored. It is complex and costly.
  • the invention is based on the technical problem of specifying tubing of the type mentioned at the beginning, with which curved tunnel tubes can be realized in a simple and inexpensive manner.
  • the invention is further based on the technical problem of specifying a corresponding tubbing ring and a tunnel construction consisting of several tubbing rings.
  • the invention teaches tubing for a tubing ring for underground tunnel expansion
  • a front tubbing face and a rear tubbing face are provided,
  • tubbing end face means an end face of the tubbing that faces an adjacent tubing ring in the tunnel or in the tunnel expansion.
  • At least one tubbing face is curved in the shape of a spherical shell.
  • the tubbing face in question is designed like part of a spherical surface.
  • both the front tubbing face and the rear tubbing face of a tubbing according to the invention are designed in the form of spherical shell sections is.
  • a tubing according to the invention has a base body in the form of a cylindrical jacket section. The tubbing ring formed with these tubbings is consequently in the form of a cylinder jacket or has a circular cross section.
  • the invention further teaches a tubbing ring made up of a plurality of tubbings according to the invention, a front tubbing ring face and a rear tubbing ring face being provided and at least one tubbing ring face being designed in the form of a spherical shell section.
  • a plurality of tubbings are put together to form a tubbing ring.
  • the tubbings are positively joined together with their side surfaces.
  • the resulting tubing ring is expediently designed in the shape of a cylinder jacket or expediently has a circular cross section or at least an essentially circular cross section.
  • Tubbing ring end face means the end face of an entire tubbing ring, which faces a neighboring tubbing ring in the tunnel or in the tunnel extension or adjoins the adjacent tubbing ring.
  • formation of a spherical shell section-shaped form of a tubbing ring end face means in particular that the tubbing ring end face in question has the shape of the surface of a spherical zone or a spherical layer.
  • Tubbing ring face flat spherical shell section-shaped forms is.
  • both the front tubbing ring face and the rear tubbing ring face are shaped like the surface of a spherical zone or spherical layer.
  • the center point of the ball assigned to the tubbing ring end face shaped as a spherical shell section is arranged on the central axis of the tubing ring.
  • the "imaginary" ball has a diameter that is larger than the outer radius or the largest extent of the segment ring. If the tubbing ring has a circular cross section, the central axis of the tubbing ring means the axis that runs through the center of the circle. The elongated central axis of a tubbing ring would then correspond to the central longitudinal axis of a straight tunnel section made up of a plurality of tubbing rings.
  • the rear tubbing ring face has the shape of a spherical shell section of a sphere with the radius R and the center M.
  • the front tubbing ring end face then expediently has the shape of a spherical shell section of the same sphere with the radius R, the center point M 'of which has only been displaced on the central axis, specifically by the tubbing width or the tubbing ring width b. It is therefore within the scope of the invention that the tubbing ring face and the tubbing ring face are arranged parallel to one another.
  • both the front tubbing ring face and the rear tubbing ring face are each on a spherical shell of a ball with the same radius R.
  • the front tubbing face of an individual tubbing is arranged parallel to the rear tubbing face of this tubbing. For example, five to nine or six to eight tubbings can be put together to form a tubbing ring.
  • the invention further teaches tunnel expansion with a plurality of tubbing rings according to the invention arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel, each consisting of a plurality of tubbings according to the invention,
  • each tubbing ring has a tubbing ring end face shaped as a spherical shell section and a tubbing ring face shaped as a rear spherical shell section
  • the tunnel expansion therefore consists of a plurality of tubing rings arranged in a row.
  • the tubbing rings with their spherical shell-shaped tubbing ring end faces adjoin each other. If you join the tubbing rings so that their central axes form a continuous straight line, you get a straight tunnel section.
  • the tubbing rings can be due to their spherical shell section-shaped tubing end faces are easily offset or rotated with respect to one another. In this way, a simple design of a curved tunnel tube is possible.
  • the invention is based on the knowledge that with the tubbings according to the invention or with the tubing rings according to the invention curved tunnel tubes with any curvatures can be formed in a simple and inexpensive manner. Basically, the formation of any space curve is possible.
  • the minimum possible alignment radius results from the geometric boundary conditions, in particular from the cross-sectional dimensions of the tubbing ring, the tubbing width, the offset dimension and the sphere radius. Because of the tubbing end faces or tubbing ring end faces according to the invention, a form-fitting and thus tight fit of the tubing rings can be ensured even with a curved tunnel tube course.
  • tubing ring it is of particular importance in the context of the invention that only a single embodiment of a tubing ring according to the invention can be used both for straight tunnel tube sections and for curved tunnel tube sections.
  • the invention is therefore distinguished from the measures explained at the outset and known from the prior art by a substantially lower outlay or expense.
  • the tubbings according to the invention can be produced in a relatively simple and inexpensive manner.
  • the invention relates in particular to a tubbing or a tubbing ring for a tunnel extension.
  • tubbing or tubbing ring stands for any component which has the features of patent claim 1 or of patent claim 4 and can be used for a tubular expansion or for a tubular design.
  • jacking pipes or pre-pressed cross sections for example box cross sections, can also be equipped with the end faces in the form of spherical shell sections.
  • FIG. 1 is a perspective view of a tubing ring according to the invention
  • FIG. 2 shows a side view of the object according to FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the design and the offset of two tubbing rings arranged one behind the other
  • Fig. 4 is a schematic representation of a plurality of tubbing rings arranged one behind the other in a curved tunnel section.
  • 1 and 2 show a tubing ring 1 according to the invention for an underground tunnel expansion.
  • the tubbing ring 1 consists of a plurality of tubbings 2, in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, of seven tubbings 2.
  • Each tubbing 2 has a base body 3 shaped like a cylinder jacket.
  • each tubbing 2 is characterized in the exemplary embodiment in that both the front tubbing face 4 and the rear tubbing face 5 are formed in the form of spherical shell sections.
  • the tubbings 2 complement each other in the exemplary embodiment to form the tubular jacket ring 1 with a circular cross section.
  • tubbing end faces according to the invention in the form of a spherical shell section leads to the fact that both the front tubbmgnng end face 6 and the rear tubbmgring end face 7 are formed in the form of spherical shell sections.
  • FIG. 3 first illustrates the configuration of the tubbing ring end faces 6, 7 in the form of a spherical shell section.
  • Two tubbing rings la, lb are shown, each having an annular width b and an outer diameter D.
  • the ball is an "imaginary" whose center M lies on the central axis m of the tubbing ring la.
  • the diameter of this ball is much larger than the cross section of the tubing ring la or the tunnel tubes.
  • the rear tubbing ring face 7a lies on the spherical shell or on the spherical surface of the sphere with the radius R.
  • the front tubbing ring end face 6a lies on the spherical shell or on the ball surface of this ball with the same radius R.
  • the second tubbing ring 1b is otherwise arranged offset from the first tubbing ring la or has been rotated by the angle a. This staggered joining of the tubing rings la, lb permits the curved formation of tunnel tubes or a tunnel extension.
  • tubbing rings 1 show a plurality of tubbing rings 1 arranged one behind the other. These tubbing rings 1 have all been arranged offset or rotated relative to one another, so that a curved tunnel configuration results, which corresponds to a 90 C bend in the exemplary embodiment. Staggered or twisted arrangement of the tubbing rings 1 also means that the tubbing ring end faces 6, 7 of two adjacent tubbing rings 1 do not lie completely flat against one another, but that only part of the tubbing ring end faces 6, 7 abut one another in a form-fitting manner.

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Abstract

The invention relates to a tubbing (2) for a tubbing ring (1) used in underground tunnel works in which a front tubbing face (4) and a rear tubbing face (5) are provided. At least one tubbing face (4, 5) is provided in the shape of a spherical shell.

Description

Tübbing, Tubbingring und Tunnelausbau Tubbing, tubbing ring and tunnel expansion
Beschreibung :Description :
Die Erfindung betrifft einen Tubbing für einen Tubbingring zum unterirdischen Tunnelausbau. Die Erfindung betrifft fernerhin einen Tubbingring aus einer Mehrzahl von erfm- dungsgemaßen Tübbings. Außerdem betrifft die Erfindung auch einen Tunnelausbau mit einer Mehrzahl von in Tunnellangs- richtung hintereinander angeordneten Tubbingπngen.The invention relates to tubbing for a tubbing ring for underground tunnel expansion. The invention further relates to a tubbing ring made from a plurality of tubbings according to the invention. In addition, the invention also relates to a tunnel extension with a plurality of tubing lengths arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel.
Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung hat ein erfindungsgemaßer Tubbingring einen kreisförmigen oder im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. In diesem Fall weist ein Tubbing für den Tubbingring zweckmaßigerweise einen zylindermantelabschnittsformigen Basiskorper auf. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass der Tubbmg- ring jede andere Querschnittsform aufweisen kann. So kann der Tubbingring beispielsweise einen rechteckformigen, insbesondere quadratischen Querschnitt haben oder auch einen dreieckformigen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Grundsatzlich kann der Tubbingring jede beliebige mehreckige Querschnittsform haben. Ein erfindungsgemaßer Tubbing bzw. Tubbingring kann insbesondere auch für einen Doppeltunnel mit zwei zueinander parallelen Tunnelrohren eingesetzt werden. Dann kann ein erfindungsgemaßer Tubbingring auch einen brillenformigen Querschnitt aufweisen. - Nachfolgend wird die Erfindung im Wesentlichen bezuglich der bevorzugten Ausfuhrungsform beschrieben, bei der der Tubbingring einen kreisförmigen Querschnitt hat und ein zugeordneter Tubbing dieses Tubbingringes einen zylmdermantelformigen Basiskorper aufweist. Tubbingringe, die jeweils aus einer Mehrzahl von Tübbings bestehen, werden beim Bau von Tunneln bzw. zur Auskleidung von Tunneln eingesetzt. Dabei handelt es sich insbesondere um Tunnel, die im maschinellen Schildvortrieb aufgefahren werden. Die Auskleidung dieser Tunnel besteht normalerweise aus Tubbingringen bzw. Tübbings aus Stahlbeton. Die auf diese Weise hergestellten Tunnelrohren dienen beispielsweise als Bahnstrecken bzw. U-Bahnstrecken.According to a preferred embodiment of the invention, a tubing ring according to the invention has a circular or essentially circular cross section. In this case, tubing for the tubbing ring expediently has a base body in the form of a cylinder jacket section. However, it is also within the scope of the invention that the tubing ring can have any other cross-sectional shape. For example, the tubing ring can have a rectangular, in particular square, cross section or it can also have a triangular or oval cross section. In principle, the tubing ring can have any polygonal cross-sectional shape. A tubbing or tubbing ring according to the invention can in particular also be used for a double tunnel with two parallel tunnel tubes. Then a tubbing ring according to the invention can also have an eyeglass-shaped cross section. - In the following, the invention is essentially described with reference to the preferred embodiment, in which the tubing ring has a circular cross section and an associated tubing of this tubing ring has a basic body shaped like a cylinder jacket. Tubbing rings, each consisting of a plurality of tubbings, are used in the construction of tunnels and for lining tunnels. These are, in particular, tunnels that are excavated by machine shield driving. The lining of these tunnels usually consists of tubbing rings or tubbings made of reinforced concrete. The tunnel tubes produced in this way serve, for example, as railway lines or subway lines.
Die aus der Praxis bekannten Tübbings sind in der Regel zylindermantelabschnittsformig ausgebildet und die daraus gebildeten Tubbingringe haben die Form eines Zylindermantels bzw. einen kreisförmigen Querschnitt. Für geradlinige Tunnelabschnitte werden Tübbings mit zwei parallelen Tubbingstirnflachen bzw. Tubbingringe mit zwei zueinander parallelen Tubbingringstirnflachen verwendet. Wenn in einem Tunnel eine Kurve verwirklicht werden soll, sind diese Tübbings bzw. die daraus gebildeten Tubbingringe wenig geeignet. Zur Realisierung von Tunnelkurven werden deshalb Spezialtubbings eingesetzt, die an der einen Seite eine geringere Breite als an der anderen Seite aufweisen. Mit diesen Tübbings werden Tubbingringe zusammengesetzt, die über ihren Umfang eine nicht einheitliche Breite aufweisen. Mit solchen Tubbingringen können Tunnelkurven verwirklicht werden, indem mehrere entsprechend ausgestaltete Tubbingringe hintereinander gesetzt werden. Der Grad und die Richtung der Kurve wird über die Verdrehung der Tubbingringe zueinander gesteuert. Damit ist das bekannte System auf den Kreisquerschnitt beschrankt. Die bekannten Maß- nahmen machen es im Übrigen erforderlich, dass speziell ausgestaltete Tübbings hergestellt und gelagert werden müssen. Das ist aufwendig und kostspielig.The tubbings known from practice are generally designed in the form of cylinder jacket sections and the tubing rings formed therefrom have the shape of a cylinder jacket or a circular cross section. Tubules with two parallel tubbing end faces or tubbing rings with two parallel tubbing ring end faces are used for straight tunnel sections. If a curve is to be realized in a tunnel, these tubbings or the tubbing rings formed from them are not very suitable. Special tubbings are therefore used to implement tunnel curves, which have a smaller width on one side than on the other side. These tubbings are used to assemble tubbing rings that have a non-uniform width over their circumference. With such tubbing rings, tunnel curves can be realized by placing several appropriately designed tubbing rings one behind the other. The degree and direction of the curve is controlled by the twisting of the tubing rings relative to each other. The known system is thus limited to the circular cross section. The known measures also make it necessary that special designed tubbings must be manufactured and stored. It is complex and costly.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, einen Tubbing der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem auf einfache und wenig aufwendige Weise kurvenförmige Tunnelrohren verwirklicht werden können. Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, einen entsprechenden Tubbingring sowie einen aus mehreren Tubbingringen bestehenden Tunnelausbau anzugeben.In contrast, the invention is based on the technical problem of specifying tubing of the type mentioned at the beginning, with which curved tunnel tubes can be realized in a simple and inexpensive manner. The invention is further based on the technical problem of specifying a corresponding tubbing ring and a tunnel construction consisting of several tubbing rings.
Zur Losung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung einen Tubbing für einen Tubbingring zum unterirdischen Tunnelausbau,To solve this technical problem, the invention teaches tubing for a tubing ring for underground tunnel expansion,
wobei eine vorderseitige Tubbingstirnflache und eine rückseitige Tubbingstirnflache vorgesehen ist,a front tubbing face and a rear tubbing face are provided,
und wobei zumindest eine Tubbingstirnflache kugelschalenab- schnittsformig ausgebildet ist. - Tubbingstirnflache meint im Rahmen der Erfindung eine Stirnflache des Tübbings, die im Tunnel bzw. im Tunnelausbau einem benachbarten Tubbingring zugewandt ist.and wherein at least one tubbing end face is designed in the form of a spherical shell section. In the context of the invention, the tubbing end face means an end face of the tubbing that faces an adjacent tubing ring in the tunnel or in the tunnel expansion.
Erfindungsgemaß ist zumindest eine Tubbingstirnflache kugelschalenformig gewölbt ausgebildet. Mit anderen Worten ist die betreffende Tubbingstirnflache wie ein Teil einer Kugeloberflache ausgebildet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sowohl die vorderseitige Tubbingstirnflache als auch die rückseitige Tubbingstirnflache eines erfindungs- gemaßen Tübbings kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein erfindungsgemaßer Tubbing einen zylmdermantelabschnitts- formigen Basiskorper aufweist. Der mit diesen Tübbings gebildete Tubbingring ist folglich zylindermantelformig bzw. hat einen kreisförmigen Querschnitt.According to the invention, at least one tubbing face is curved in the shape of a spherical shell. In other words, the tubbing face in question is designed like part of a spherical surface. It is within the scope of the invention that both the front tubbing face and the rear tubbing face of a tubbing according to the invention are designed in the form of spherical shell sections is. It is within the scope of the invention that a tubing according to the invention has a base body in the form of a cylindrical jacket section. The tubbing ring formed with these tubbings is consequently in the form of a cylinder jacket or has a circular cross section.
Zur Losung des oben dargelegten technischen Problems lehrt die Erfindung weiterhin einen Tubbingring aus einer Mehrzahl von erfindungsgemaßen Tübbings, wobei eine vorder- seitige Tubbingringstirnflache und eine rückseitige Tubbingringstirnflache vorgesehen ist und wobei zumindest eine Tubbingringstirnflache kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist. Beim Tunnelbau wird eine Mehrzahl von Tübbings zu einem Tubbingring zusammengesetzt. Dabei werden die Tübbings in der Regel mit ihren Seitenflächen form- schlussig aneinandergefügt. Der daraus resultierende Tubbingring ist zweckmaßigerweise zylindermantelformig ausgebildet bzw. hat zweckmaßigerweise einen kreisförmigen Querschnitt oder zumindest einen im Wesentlichen kreis- formigen Querschnitt. - Tubbingringstirnflache meint die Stirnflache eines gesamten Tubbingringes, die im Tunnel bzw. im Tunnelausbau einem benachbarten Tubbingring zugewandt ist bzw. an den benachbarten Tubbingring angrenzt. Kugelschalenabschnittsformige Ausbildung einer Tubbingring- stirnflache meint im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass die betreffende Tubbingringstirnflache die Form der Oberflache einer Kugelzone bzw. einer Kugelschicht hat.To solve the technical problem set out above, the invention further teaches a tubbing ring made up of a plurality of tubbings according to the invention, a front tubbing ring face and a rear tubbing ring face being provided and at least one tubbing ring face being designed in the form of a spherical shell section. In tunnel construction, a plurality of tubbings are put together to form a tubbing ring. As a rule, the tubbings are positively joined together with their side surfaces. The resulting tubing ring is expediently designed in the shape of a cylinder jacket or expediently has a circular cross section or at least an essentially circular cross section. - Tubbing ring end face means the end face of an entire tubbing ring, which faces a neighboring tubbing ring in the tunnel or in the tunnel extension or adjoins the adjacent tubbing ring. In the context of the invention, the formation of a spherical shell section-shaped form of a tubbing ring end face means in particular that the tubbing ring end face in question has the shape of the surface of a spherical zone or a spherical layer.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sowohl die vorder- seitige Tubbingringstirnflache als auch die rückseitigeIt is within the scope of the invention that both the front tubbing ring face and the back
Tubbingringstirnflache kugelschalenabschnittsformig ausge- bildet ist. Erfindungsgemaß ist somit sowohl die vorderseitige Tubbingringstirnflache als auch die rückseitige Tubbingringstirnflache wie die Oberflache einer Kugelzone bzw. Kugelschicht geformt.Tubbing ring face flat spherical shell section-shaped forms is. According to the invention, both the front tubbing ring face and the rear tubbing ring face are shaped like the surface of a spherical zone or spherical layer.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Mittelpunkt der der kugelschalenabschnittsformigen Tubbingringstirnflache zugeordneten Kugel auf der Mittelachse des Tubbingringes angeordnet ist. Die "gedachte" Kugel hat dabei einen Durch- messer, der großer ist als der Außenradius bzw. die größte Ausdehnung des Tübbingringes. Wenn der Tubbingring einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, meint Mittelachse des Tubbingringes die Achse, die durch den Kreismittelpunkt verlauft. Die verlängerte Mittelachse eines Tubbingringes wurde dann der mittleren Langsachse eines geradlinigen Tunnelabschnitts aus einer Mehrzahl von Tubbingringen entsprechen. - Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die rückseitige Tubbingringstirnflache die Form eines Kugelschalenabschnitts einer Kugel mit dem Radius R und dem Mittelpunkt M hat. Dann hat zweckmaßigerweise die vorderseitige Tubbingringstirnflache die Form eines Kugelschalenabschnitts der gleichen Kugel mit dem Radius R, deren Mittelpunkt M' lediglich auf der Mittelachse verschoben wurde und zwar um die Tubbingbreite bzw. um die Tübbingringbreite b. Somit liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die vorderseitige Tübbingringstirnflache und die rückseitige Tubbingringstirnflache parallel zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten liegt sowohl die vorderseitige Tubbingringstirnflache als auch die rückseitige Tubbingringstirnflache jeweils auf einer Kugelschale einer Kugel mit dem gleichen Radius R. Bei der vorstehend erläuterten zweckmäßigen Ausfuhrungsform der Erfindung ist auch die vorderseitige Tubbingstirnflache eines einzelnen Tübbings parallel zu der rückseitigen Tubbingstirnflache dieses Tübbings angeordnet. Beispielsweise können fünf bis neun oder sechs bis acht Tübbings zu einem Tubbingring zusammengesetzt werden.It is within the scope of the invention that the center point of the ball assigned to the tubbing ring end face shaped as a spherical shell section is arranged on the central axis of the tubing ring. The "imaginary" ball has a diameter that is larger than the outer radius or the largest extent of the segment ring. If the tubbing ring has a circular cross section, the central axis of the tubbing ring means the axis that runs through the center of the circle. The elongated central axis of a tubbing ring would then correspond to the central longitudinal axis of a straight tunnel section made up of a plurality of tubbing rings. - It is within the scope of the invention that the rear tubbing ring face has the shape of a spherical shell section of a sphere with the radius R and the center M. The front tubbing ring end face then expediently has the shape of a spherical shell section of the same sphere with the radius R, the center point M 'of which has only been displaced on the central axis, specifically by the tubbing width or the tubbing ring width b. It is therefore within the scope of the invention that the tubbing ring face and the tubbing ring face are arranged parallel to one another. In other words, both the front tubbing ring face and the rear tubbing ring face are each on a spherical shell of a ball with the same radius R. In the above explained expedient embodiment of the invention, the front tubbing face of an individual tubbing is arranged parallel to the rear tubbing face of this tubbing. For example, five to nine or six to eight tubbings can be put together to form a tubbing ring.
Zur Losung des oben dargelegten technischen Problems lehrt die Erfindung weiterhin einen Tunnelausbau mit einer Mehr- zahl von in Tunnellangsrichtung hintereinander angeordneten erfindungsgemaßen Tubbingringen, die jeweils aus einer Mehrzahl von erfindungsgemaßen Tübbings bestehen,To solve the technical problem set out above, the invention further teaches tunnel expansion with a plurality of tubbing rings according to the invention arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel, each consisting of a plurality of tubbings according to the invention,
wobei jeder Tubbingring eine vorderseitige kugelschalen- abschnittsformige Tubbingringstirnflache sowie eine rückseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbingringstirn- flache aufweistwherein each tubbing ring has a tubbing ring end face shaped as a spherical shell section and a tubbing ring face shaped as a rear spherical shell section
und wobei die vorderseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbingringstirnflache eines ersten Tubbingringes form- schlussig an die rückseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbingringstirnflache eines zweiten benachbarten Tubbingringes angefugt ist.and wherein the front spherical shell section shaped tubbing ring face of a first tubbing ring is positively attached to the rear spherical shell section shaped tubbing ring face of a second adjacent tubing ring.
Der Tunnelausbau besteht also aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten Tubbingringen. Dabei grenzen die Tubbingringe mit ihren kugelschalenabschnittsformigen Tubbingringstirnflachen aneinander. Wenn man die Tubbingringe so aneinander fugt, dass ihre Mittelachsen eine durchgehende Gerade bilden, erhalt man einen geraden Tunnelabschnitt. Die Tubbingringe können aber aufgrund ihrer kugelschalenabschnittsformigen Tubbingrmgstirn- flachen problemlos versetzt bzw. verdreht zueinander eingesetzt werden. Auf diese Weise ist eine einfache Ausbildung einer kurvenförmigen Tunnelrohre möglich.The tunnel expansion therefore consists of a plurality of tubing rings arranged in a row. The tubbing rings with their spherical shell-shaped tubbing ring end faces adjoin each other. If you join the tubbing rings so that their central axes form a continuous straight line, you get a straight tunnel section. The tubbing rings can be due to their spherical shell section-shaped tubing end faces are easily offset or rotated with respect to one another. In this way, a simple design of a curved tunnel tube is possible.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit den erfindungsgemaßen Tübbings bzw. mit den erfindungsgemaßen Tubbingringen auf einfache und wenig aufwendige Weise gekrümmte Tunnelrohren mit beliebigen Krümmungen ausge- bildet werden können. Grundsätzlich ist die Ausbildung jeder beliebigen Raumkurve möglich. Der minimal mögliche Trassierungsradius ergibt sich aus den geometrischen Randbedingungen, insbesondere aus den Querschnittsabmessungen des Tubbingringes, der Tubbingbreite, dem Ver- satzmaß und dem Kugelradius. Aufgrund der erfindungsgemaßen kugelschalenabschnittsformigen Tubbingstirnflachen bzw. Tubbingringstirnflachen kann auch bei kurvenförmigem Tunnelrohrenverlauf ein formschlussiges und somit dichtes Aneinanderfügen der Tubbingringe gewahrleistet werden. Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, dass nur eine einzige Ausfuhrungsform eines erfindungsgemaßen Tubbingringes sowohl für geradlinige Tunnelrohrenabschnitte als auch für kurvenförmige Tunnelrohrenabschnitte eingesetzt werden kann. Von daher zeichnet sich die Erfindung gegenüber den eingangs erläuterten, aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen durch einen wesentlich geringeren Aufwand bzw. Kostenaufwand aus. Zu betonen ist auch, dass die erfindungsgemaßen Tübbings auf relativ einfache und wenig aufwendige Weise hergestellt werden können. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Tubbing bzw. einen Tubbingring für einen Tunnelausbau. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass der Begriff Tubbing oder Tubbingring für ein beliebiges Bauelement steht, das die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 4 aufweist und für einen röhrenförmigen Ausbau bzw. für eine röhrenförmige Ausbildung eingesetzt werden kann. So können beispielsweise auch Vortriebsrohre oder vorgepresste Querschnitte, beispielsweise Kastenquerschnitte mit den erfin- dungsgemaßen kugelschalenabschnittsformigen Stirnflachen ausgerüstet sein.The invention is based on the knowledge that with the tubbings according to the invention or with the tubing rings according to the invention curved tunnel tubes with any curvatures can be formed in a simple and inexpensive manner. Basically, the formation of any space curve is possible. The minimum possible alignment radius results from the geometric boundary conditions, in particular from the cross-sectional dimensions of the tubbing ring, the tubbing width, the offset dimension and the sphere radius. Because of the tubbing end faces or tubbing ring end faces according to the invention, a form-fitting and thus tight fit of the tubing rings can be ensured even with a curved tunnel tube course. It is of particular importance in the context of the invention that only a single embodiment of a tubing ring according to the invention can be used both for straight tunnel tube sections and for curved tunnel tube sections. The invention is therefore distinguished from the measures explained at the outset and known from the prior art by a substantially lower outlay or expense. It should also be emphasized that the tubbings according to the invention can be produced in a relatively simple and inexpensive manner. The invention relates in particular to a tubbing or a tubbing ring for a tunnel extension. However, it is also within the scope of the invention that the term tubbing or tubbing ring stands for any component which has the features of patent claim 1 or of patent claim 4 and can be used for a tubular expansion or for a tubular design. For example, jacking pipes or pre-pressed cross sections, for example box cross sections, can also be equipped with the end faces in the form of spherical shell sections.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfuhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung naher erlau- tert. Es zeigen in schematischer Darstellung:The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing which merely shows an exemplary embodiment. In a schematic representation:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemaßen Tubbingringes,1 is a perspective view of a tubing ring according to the invention,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Gegenstand nach Fig.
Figure imgf000010_0001
2 shows a side view of the object according to FIG.
Figure imgf000010_0001
Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung der Ausbildung und des Versatzes zweier hintereinander angeordneter Tubbingringe, und3 shows a schematic illustration of the design and the offset of two tubbing rings arranged one behind the other, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Mehrzahl in einem kurvenförmigen Tunnelabschnitt hintereinander angeordneter Tubbingringe. Die Fig. 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemaßen Tubbingring 1 für einen unterirdischen Tunnelausbau. Der Tubbingring 1 besteht aus einer Mehrzahl von Tübbings 2, im Ausfuhrungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 aus sieben Tübbings 2. Jeder Tubbing 2 weist einen zylindermantelabschmttsformigen Basiskorper 3 auf. Außerdem ist im Ausfuhrungsbeispiel jeder Tubbing 2 dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die vorderseitige Tubbingstirnflache 4 als auch die rückseitige Tubbingstirnflache 5 kugelschalenabschnittsformig ausgebil- det ist. Die Tübbings 2 erganzen sich im Ausfuhrungsbeispiel zu dem zylindermantelformigen Tubbingring 1 mit kreisförmigem Querschnitt. Die erfindungsgemaße kugelschalenabschnittsformige Ausbildung der Tubbingstirnflachen fuhrt dazu, dass sowohl die vorderseitige Tubbmgnng- stirnflache 6 als auch die rückseitige Tubbmgringstirn- flache 7 kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist.Fig. 4 is a schematic representation of a plurality of tubbing rings arranged one behind the other in a curved tunnel section. 1 and 2 show a tubing ring 1 according to the invention for an underground tunnel expansion. The tubbing ring 1 consists of a plurality of tubbings 2, in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, of seven tubbings 2. Each tubbing 2 has a base body 3 shaped like a cylinder jacket. In addition, each tubbing 2 is characterized in the exemplary embodiment in that both the front tubbing face 4 and the rear tubbing face 5 are formed in the form of spherical shell sections. The tubbings 2 complement each other in the exemplary embodiment to form the tubular jacket ring 1 with a circular cross section. The formation of the tubbing end faces according to the invention in the form of a spherical shell section leads to the fact that both the front tubbmgnng end face 6 and the rear tubbmgring end face 7 are formed in the form of spherical shell sections.
Fig. 3 verdeutlicht zunächst die kugelschalenabschnittsformige Ausgestaltung der Tubbingringstirnflachen 6, 7. Dargestellt sind zwei Tubbingringe la, lb, die jeweils eine Ringbreite b und einen Außendurchmesser D haben. Bezüglich der Ausgestaltung der rückseitigen Tubbingringstirnflache 7a des ersten Tubbingringes la, wird ausgegangen von einer "gedachten" Kugel, deren Mittelpunkt M auf der Mittelachse m des Tubbingringes la liegt. Der Durchmesser dieser Kugel ist wesentlich großer als der Querschnitt des Tubbingringes la bzw. der Tunnelrohre. Die rückseitige Tubbingringstirn- flache 7a liegt auf der Kugelschale bzw. auf der Kugeloberflache der Kugel mit dem Radius R. Wenn man nun den Mittelpunkt M der Kugel auf der Mittelachse m des Tubbingringes la um die Breite b des Tubbingringes la verschiebt, so erhalt man den Mittelpunkt M' der Kugel. Dann liegt die vorderseitige Tubbingringstirnflache 6a auf der Kugelschale bzw. auf der Kugeloberflache dieser Kugel mit dem gleichen Radius R. Analoges gilt auch für die Ausgestaltung der Tubbingringstirnflachen 6b und 7b des zweiten Tubbingringes Ib. Der zweite Tubbingring lb ist im Übrigen gegenüber dem ersten Tubbingring la versetzt angeordnet bzw. um den Winkel a verdreht worden. Dieses versetzte Aneinanderfügen der Tubbingringe la, lb gestattet die kurvenförmige Ausbildung von Tunnelrohren bzw. eines Tunnelausbaus .FIG. 3 first illustrates the configuration of the tubbing ring end faces 6, 7 in the form of a spherical shell section. Two tubbing rings la, lb are shown, each having an annular width b and an outer diameter D. With regard to the configuration of the rear tubbing ring end face 7a of the first tubbing ring la, it is assumed that the ball is an "imaginary" whose center M lies on the central axis m of the tubbing ring la. The diameter of this ball is much larger than the cross section of the tubing ring la or the tunnel tubes. The rear tubbing ring face 7a lies on the spherical shell or on the spherical surface of the sphere with the radius R. If one now centers the center M of the sphere on the central axis m of the tubbing ring la by the width b of the tubbing ring la shifts, you get the center point M 'of the sphere. Then the front tubbing ring end face 6a lies on the spherical shell or on the ball surface of this ball with the same radius R. The same applies to the design of the tubbing ring end faces 6b and 7b of the second tubing ring Ib. The second tubbing ring 1b is otherwise arranged offset from the first tubbing ring la or has been rotated by the angle a. This staggered joining of the tubing rings la, lb permits the curved formation of tunnel tubes or a tunnel extension.
Fig. 4 zeigt eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Tubbingringen 1. Diese Tubbingringe 1 sind allesamt ver- setzt bzw. verdreht zueinander angeordnet worden, so dass sich ein kurvenförmiger Tunnelausbau ergibt, der im Aus- fuhrungsbeispiel einem 90C-Bogen entspricht. Versetzte bzw. verdrehte Anordnung der Tubbingringe 1 bedeutet im Übrigen, dass die Tubbingringstirnflachen 6, 7 zweier benachbarter Tubbingringe 1 nicht vollständig flachig aneinander anliegen, sondern dass lediglich ein Teil der Tubbingringstirnflachen 6, 7 formschlussig aneinander liegt. 4 shows a plurality of tubbing rings 1 arranged one behind the other. These tubbing rings 1 have all been arranged offset or rotated relative to one another, so that a curved tunnel configuration results, which corresponds to a 90 C bend in the exemplary embodiment. Staggered or twisted arrangement of the tubbing rings 1 also means that the tubbing ring end faces 6, 7 of two adjacent tubbing rings 1 do not lie completely flat against one another, but that only part of the tubbing ring end faces 6, 7 abut one another in a form-fitting manner.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Tubbing (2) für einen Tubbingring (1) zum unterirdischen Tunnelausbau,1. tubbing (2) for a tubbing ring (1) for underground tunnel expansion,
wobei eine vorderseitige Tubbingstirnflache (4) und eine rückseitige Tubbingstirnflache (5) vorgesehen ista front tubbing face (4) and a rear tubbing face (5) is provided
und wobei zumindest eine Tubbingstirnflache (4, 5) kugel- schalenabschnittsformig ausgebildet ist.and wherein at least one tubbing end face (4, 5) is designed in the form of a spherical shell section.
2. Tubbing nach Anspruch 1, wobei sowohl die vorderseitige Tubbingstirnflache (4) als auch die rückseitige Tubbingstimflache (5) kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist.2. tubbing according to claim 1, wherein both the front tubbing end face (4) and the rear tubbing face surface (5) is formed spherical shell section.
3. Tubbing nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Tubbing einen zylindermantelabschnittsformigen Basiskorper aufweist .3. tubbing according to one of claims 1 or 2, wherein the tubbing has a cylinder jacket section-shaped base body.
4. Tubbingring aus einer Mehrzahl von Tübbings (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,4. tubbing ring from a plurality of tubbings (2) according to one of claims 1 to 3,
wobei eine vorderseitige Tubbingringstirnflache (6) und eine rückseitige Tubbingringstirnflache (7) vorgesehen ist,a front tubbing ring face (6) and a rear tubbing ring face (7) are provided,
und wobei zumindest eine Tubbingringstirnflache (6, 7) kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist. and wherein at least one tubbing ring end face (6, 7) is designed in the form of a spherical shell section.
5. Tubbingring nach Anspruch 4, wobei sowohl die vorderseitige Tubbingringstirnflache (6) als auch die rückseitige Tubbingringstirnflache (7) kugelschalenabschnittsformig ausgebildet ist.5. tubbing ring according to claim 4, wherein both the front tubbing ring face (6) and the rear tubbing ring face (7) is spherical shell section.
6. Tubbingring nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der Mittelpunkt (M) der der kugelschalenabschnittsformigen Tubbingringstirnflache (6, 7) zugeordneten Kugel auf der Mittelachse (m) des Tubbingringes (1) angeordnet ist.6. tubbing ring according to one of claims 4 or 5, wherein the center (M) of the spherical shell section-shaped tubbing ring end face (6, 7) associated ball on the central axis (m) of the tubing ring (1) is arranged.
7. Tubbingring nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei fünf bis neun, vorzugsweise sechs bis acht Tübbings (2) zum Tubbingring (1) zusammengesetzt sind.7. tubbing ring according to one of claims 4 to 6, wherein five to nine, preferably six to eight tubbings (2) to the tubbing ring (1) are composed.
8. Tunnelausbau mit einer Mehrzahl von in Tunnellangs- richtung hintereinander angeordneten Tubbingringen (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,8. tunnel construction with a plurality of tubing rings (1) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the tunnel according to one of claims 4 to 7,
wobei jeder Tubbingring (1) eine vorderseitige kugel- schalenabschnittsformige Tubbingringstirnflache (6) sowie eine rückseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbmgnng- stirnflache (7) aufweistwherein each tubbing ring (1) has a tubbing ring end face (6) in the form of a spherical shell section and a tubbmgnng end face (7) in the form of a spherical shell section
und wobei die vorderseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbingringstirnflache (6) e.ιnes ersten Tubbingringes (1) formschlussig an die rückseitige kugelschalenabschnittsformige Tubbingringstirnflache (7) eines zweiten benachbarten Tubbingringes (1) angefugt ist. and wherein the front spherical shell section shaped tubbing ring end face (6) of the first tubing ring (1) is positively attached to the rear spherical shell section shaped tubbing ring end face (7) of a second adjacent tubing ring (1).
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