CH305989A - Verfahren zur Herstellung einer unter Vorspannung stehenden Auskleidung für unterirdische Kanäle, insbesondere für Druckstollen und -schächte, und nach diesem Verfahren hergestellte Auskleidung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung einer unter Vorspannung stehenden Auskleidung für unter  irdische Kanäle, insbesondere für Druckstollen und -schächte, und nach diesem  Verfahren hergestellte Auskleidung.    Die Auskleidung von Druckstollen     und     Druckschächten muss wasserdicht sein. Da sie  durch den Innendruck auf Zug beansprucht  wird, sind dafür billige, nicht metallische oder  mit Metall verstärkte Baustoffe wie Beton,  Mauerwerk usw. infolge ihrer geringen Zug  festigkeit ungeeignet. Man verwendet deshalb       Eisenpanzerungen    oder Stahlbeton, was je  doch wegen des grossen Eisenaufwandes zu er  heblichen Kosten führt. Wenn die Ausklei  dung von einem tragfähigen Gebirge um  schlossen ist, liegt es nahe, sie in vorgespann  tem Beton ohne nennenswerte Verwendung  von Eiseneinlagen auszuführen.

   Es ist bereits  ein Verfahren entwickelt worden, wobei ein  Kernring im Schutze einer äussern Stollen  auskleidung durch Mörtelinjektionen zwischen  den beiden Ringen unter die gewünschte Vor  spannung versetzt wird.  



  Gemäss vorliegender Erfindung kann die  selbe Wirkung dadurch erreicht werden, dass  in der Wand der Auskleidung an mindestens  einer Stelle ihres ringförmigen Querschnittes  mindestens ein in der Längsrichtung des Ka  nals sieh erstreckendes     Druckorgan    eingesetzt  wird, das nach dem Erhärten der     Auskleidung     unter Druck gesetzt wird.  



  Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel des neuen Verfahrens veranschau  licht, wobei der Kanal in    Abb. 1 im Querschnitt und in  Abb. 2 im Längsschnitt dargestellt ist.  Die Druckorgane bestehen z. B. aus im  Querschnitt linsenförmigen flachen Rohren c.  Sie werden bei der Betonierung eines Stollen  ringes e sofort an den gewünschten Stellen  eingelegt, und zwar derart, dass die Längs  achse des Rohrquerschnittes radial zur Stol  lenachse verläuft. Die strangartigen Druck  organe werden entweder einzeln oder zusam  men mit einer hydraulischen Pumpe f in Ver  bindung gebracht.

   Nach dem Erhärten der  Auskleidung a werden die Druckorgane von  der Pumpenanlage f aus unter den gewünsch  ten Druck gesetzt, wodurch diese aufgeweitet  diese     auf.geweitet     werden und dadurch     ein    Druck auf die Aus  kleidung in     ihrer    Umfangsrichtung ausgeübt  wird.  



  Es ist     aus    der     Zeioihnung    leicht ersicht  lich, dass     unter    der Wirkung der Druckorgane  o wohl die     zwischen        denselben        liegenden    Ab  schnitte der     Auskleidung.        u-    unter     Druck    ge  setzt werden, dass aber die die     Druckorgane          innen    und aussen überbrückenden Stellen     der          Auskleidung        einer    Zugspannung ausgesetzt  werden, unter welcher diese Stellen reissen.  



  Die     Druckorgane    c müssen     nun.        während     einer bestimmten Zeit unter Druck     gehalten.     werden, und der     Druck        muss        in,    bestimmten  Fällen infolge der Nachgiebigkeit des Gebir-      ges z. B. bis zu drei Wochen täglich erneuert  werden, auf jeden Fall aber so lange, bis der  gewünschte hydraulische Druck, von z. B.  80 at. bei abgestellter Pumpe f am Manometer  auf längere Zeit nur noch unbedeutend ab  nimmt.

   Hierauf werden die auf der Innen  seite über den Druckorganen c in der erwähn  ten Weise entstandenen Risse sorgfältig aus  betoniert, und nach der     Erhärtung    des durch  diese     Betonfüllung    entstandenen     Druckkeils     wird der hydraulische Druck aus den Druck  organen abgelassen. Dadurch verlagert sich  die Vorspannkraft in den Druckkeil, das heisst  an die innere Leibung. Wenn die     Vorspan-          nung    so gross gewählt wurde, dass alle später  auftretenden Zugspannungen, sie mögen Ur  sachen haben wie sie wollen, die erzielte  Druckspannung an der innern     Leibeng    nicht  übertreffen, das heisst überkompensieren kön  nen, so ist eine Rissbildung ausgeschlossen.  



  In diesem     Ausführungsbeispiel,    wo die  Druckorgane c muteinbetoniert werden, kön  nen deren Stossstellen h durch Rohrstücke d  verbunden sein.     Zusammenhängende        Einhei-          ten        von     sind an den Enden mit  Rohrstutzen nach innen versehen, an welche  über eine Druckleitung f' eine hydraulische  Pumpe angeschlossen werden kann, um die  Druckorgane in der beschriebenen Weise unter  Druck zu setzen.

   Dabei wird beim oben er  wähnten ersten Vorspannen die Pumpanlage  f, wie in der Zeichnung angedeutet, inner  halb des Rohrquerschnittes     aufgestellt        und     mit den Druckorganen eines Teilabschnittes  der Auskleidung verbunden, weil der Stollen  normalerweise nicht auf die ganze Länge  gleichzeitig vorgespannt wird. Der am andern  Ende der Einheit von Druckorganen     vorge-          s    s e hene Stutzen wird dabei abgeschlossen  Nach Beendigung des Stollens werden alle  Druckorgane durch Verbindungsleitungen  verbunden und mit mindestens einer geeigne  ten, nach aussen geführten     Leitung    verbun  den, an welche auch später die Pumpe f  wieder angesetzt werden kann, um die Vor  spannung zu erneuern.

   In der oben beschrie  benen Weise würden bei dieser     Erneuerung     der Vorspannung entstehende Risse wieder    ausbetoniert, um einen Druckkeil zu schaffen.  Dieses Verfahren eignet sich praktisch nur  bei stark nachgiebigem Gebirge, wo beim  Vorspannen relativ breite Risse entstehen.  



  In einer andern Ausführungsform könn  ten die Druckorgane auch in nach innen  offene Nuten der fertiggestellten Stollenringe  eingelegt werden, wobei beim Vorspannen nur  hisse auf der Aussenseite über den     Draekorga-          nen    entstehen würden. Die Nuten würden  dann nach Verfestigung des Gebirges von  innen in entsprechender Weise ausbetoniert,  um einen Druckkeil zu bilden. Die einzelnen  Druckorgane, welche eine Länge von z. B.  6 m aufweisen können, könnten bei diesem  Verfahren an beiden Enden mit Stutzen ver  sehen sein     und    durch     wasserdiehte,    in den  Nuten liegende     Ermetoverbindungen    (Mar  kenprodukt) verbunden sein.

   Bei diesem Vor  gehen können     :die    Nuten unabhängig von der       Nachgiebigkeit    des Gebirges leicht ausbeto  niert werden.  



  Damit die     Vorspannung    des Betonringes  sich     nicht    nur auf die den Druckorganen  nächstgelegenen Betonpartien     beschränkt,     kann es bei einem     rauhen    Gebirgsausbruch  nötig sein, eine Gleitschicht     g,    z. B.     aus    Sand,  zwischen Auskleidung a     und    Gebirge b zu  schalten, wobei die äussere     Rundung    der Be  tonauskleidung in bekannter Weise mit Hilfe  von Ziehblechen     hergestellt    wird.  



  Da der Beton in der Längsrichtung infolge  des     Querdi@ickes    (Umfangsdruck)     verlängert     wird, werden die Ringe an den Stossfugen       gegeneinandergedrückt;    durch dieses Zusam  mendrücken der Ringe werden die Stossfugen  gegen     Wasserverlust    geschlossen.  



  Die     Druckvorspannung    von Auskleidun  gen     kann        auch    dann von     Vorteil    sein, wenn  kein Innendruck vorkommt, weil sie die Aus  kleidung gegen eventuelle     ungleichmässige    Be  anspruchungen von aussen her schützt, indem       Zugspannungen    vermieden werden.  



  Ausserdem wird der     Elastizitätsmodul    des  Gebirges um die     Auskleidung    herum     erhöhst          und        dadurch    bei Innendruck     die    Auskleidung  besser entlastet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung einer unter Vorspannumg stehenden Auskleidung von Ka nälen in tragfähigem Gebirge, dadurch ge kennzeichnet, dass in der Wand der Ausklei dung an mindestens einer Stelle ihres ring förmigen Querschnittes mindestens ein in der Längsrichtung des Kanals sich erstreckendes Druckorgan eingesetzt wird, das nach dem Erhärten der Auskleidung unter Druck ge setzt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zwischen der Aus kleidung und dem Gebirge eine Gleitschicht eingebracht wird. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, da,ss man als Gleitschicht Sand einbringt. PATENTANSPRUCH II: Unter Vorspannung stehende Auskleidung, hergestellt nach dem Verfahren nach Patent- anspruch I, gekennzeichnet durch mindestens ein biegsames, mit einer hydraulischen Pumpe verbundenes Rohr, das linsenförmigen Quer schnitt aufweist und so in der Auskleidung angeordnet ist,

   dass die Längsachse seines Querschnittes radial zur Kanalachse verläuft.