EP2706193A2

EP2706193A2 - Gitterträger

Info

Publication number: EP2706193A2
Application number: EP13181143.2A
Authority: EP
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2014-03-12
Also published as: DE102012108471B3; EP2706193A3; US20140069047A1; US9010061B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gitterträger für den Ausbau tunnelförmiger Bauwerke, welcher an seinen Enden angeordnete Koppelelemente (4c) aufweist. Der Gitterträger umfasst sich in seiner Längsrichtung erstreckende sowie in seinem Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks zueinander bildende zwei Untergurte (5a, 5b) und einen Obergurt (6). Die zwei Untergurte (5a, 5b) sind über eine Fachwerkanordnung aus einzelnen Streben mit dem Obergurt (6) verbunden. Erfindungsgemäß umfassen die Koppelelemente (4c) an jedem der beiden Enden zwei Blechstreifen (13c), welche sich jeweils von dem Obergurt (6) zu einem der Untergurte (5a, 5b) erstrecken. Um mehrere Gitterträger miteinander zu verbinden, besitzen die Blechstreifen (13c) endseitig angeordnete Schlaufen (14c), welche zur Aufnahme von entsprechenden Verbindungsmitteln dienen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gitterträger für den Ausbau tunnelförmiger Bauwerke gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Das bei der Herstellung unterirdischer Bauwerke im Vortrieb gewonnene Gewölbe bedarf zu dessen Sicherung einer direkten Abstützung. Hierzu werden an die jeweilige Ausbruchgeometrie angepasste Trägerrahmen verwendet. Im Zuge des anschließenden Ausbaus mit einer Betonschale verbleiben die einzelnen Trägerrahmen innerhalb derselben, indem die Betonschale in Ortbetonweise mittels Spritzbeton erstellt wird.
Gegenüber der Verwendung vollwandiger Profile für die Trägerrahmen haben sich metallische Gitterträger in Form einer Fachwerkkonstruktion bewährt. Deren Vorteil liegt sowohl in der Material- und Gewichtsersparnis als auch in der Vermeidung unerwünschter Hohlräume durch den bei Vollwandprofilen ansonsten auftretenden Spritzschatten. Die einzelnen Gitterträger werden erst vor Ort zu einem in Umfangsrichtung des Ausbaus aneinander gereihten Gitterbogen zusammengesetzt, welcher dank seiner offenen Struktur einen homogenen Aufbau der Betonschale ermöglicht. Dabei erreichen die einzelnen Gitterträger eine hohe Verbundqualität mit der Betonschale, worin sie neben dem Einsatz von Betonstahlmatten als zusätzliche Bewehrung dienen.
Die DE 20 2010 004 389 U1 offenbart einen Gitterträger für den Ausbau tunnelförmiger Bauwerke. Der Gitterträger weist je einen Obergurt und zwei Untergurte auf, welche sich gemeinsam in Längsrichtung des Gitterträgers erstrecken. Hierbei bilden sie im Querschnitt des Gitterträgers die Eckpunkte eines Dreiecks zueinander. Der Obergurt ist über eine Fachwerkanordnung aus einzelnen Streben mit den einzelnen Untergurten verbunden. Um den Gitterträger mit weiteren Gitterträgern zu einem gemeinsamen Gitterbogen zusammenzusetzen, sind an seinen Enden Koppelelemente vorgesehen. Die mit den Gurten gefügten Koppelelemente weisen Öffnungen auf, welche beim Verbinden zweier Gitterträger deckungsgleich übereinander gebracht werden können. Die eigentliche Kopplung erfolgt über in die Öffnungen eingeführte und diese durchsetzende Verbindungsmittel.
Mit Hilfe der Koppelelemente können die einzelnen Gitterträger raumsparend transportiert werden, da der eigentliche Gitterbogen erst an seinem jeweiligen Einsatzort montiert wird. Sowohl für die Lagerung als auch den Transport werden die einzelnen Gitterträger derart gestapelt, dass jeweils ein Gitterträger mit seinem Obergurt zwischen die Untergurte eines anderen Gitterträgers gestellt wird. Durch die notwendige Ausgestaltung der in sich gebogenen Gitterträger mit Koppelelementen ist eine Stapelbarkeit derzeit nur für solche möglich, deren Obergurt zum Gebirge weist. Bei herkömmlich gebogene Gitterträger, deren beiden Untergurte zum Gebirge weisen, ist eine Stapelbarkeit nur dann gegeben, wenn diese zunächst ohne Koppelelemente ausgeführt und an ihren Einsatzort transportiert werden. Dies liegt darin begründet, dass die Koppelelemente bei dieser Konstellation ein Hindernis darstellen, welches ein Ineinanderstellen der einzelnen Gitterträger behindert. Da somit die notwendigen Koppelelemente erst vor Ort mit einem derart aufgebauten Gitterträger verbunden werden können, ergibt sich hieraus ein nicht unerheblicher Mehraufwand.
Zum Stand der Technik zählt ferner noch ein Gitterträger wie in der DE 81 25 375 U1 beschrieben.
Vor dem Hintergrund einer möglichst wirtschaftlichen Lagerung sowie eines wirtschaftlichen Transports von Gitterträger lässt insbesondere die Anordnung sowie Ausgestaltung der bereits ab Werk montierten Koppelelemente zur Verbindung einzelner Gitterträger daher noch Raum für Verbesserungen.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, einen wie zuvor beschriebenen Gitterträger für den Ausbau tunnelförmiger Bauwerke dahingehend zu verbessern, dass dieser bereits ab Werk über zur Verbindung mit weiteren Gitterträger vorgesehene Koppelelemente verfügt, welche eine wirtschaftliche Stapelbarkeit mehrerer Gitterträger ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Gitterträger mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.
Hiernach ist vorgesehen, dass die an den beiden Enden des Gitterträgers gelegenen Koppelelemente jeweils zwei Blechstreifen umfassen, welche sich von dem Obergurt zu jeweils einem der Untergurte erstrecken. Die Blechstreifen besitzen ferner endseitig angeordnete Schlaufen, welche zur Aufnahme von Verbindungsmitteln vorgesehen sind.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Koppelelemente ist darin zu sehen, dass die zunächst flache Ausgestaltung in Form von Blechstreifen in Kombination mit endseitig angeordneten Schlaufen äußere Abmessungen an den Enden des Gitterträgers mit sich bringt, welche es ermöglicht, dass der Gitterträger beim Stapeln in dem offenen Bereich eines weiteren Gitterträger hinein passt.
Durch die somit nun technisch mögliche Stapelbarkeit herkömmlich gebogener Gitterträger ist sowohl deren Lagerung als auch die Transportauslastung, beispielsweise eines LKWs, derart verbessert, dass mindestens die doppelte Anzahl an Gitterträgern gestapelt werden kann. Aus wirtschaftlicher Betrachtung bedingt dies folglich eine deutliche Reduzierung der Lager- und insbesondere der Frachtkosten für derartige Gitterträger.
Durch den Wegfall etwaiger Winkelbleche als Koppelelemente wird die Stapelbarkeit dadurch ermöglicht, dass insbesondere keine sich rechtwinklig zu den Gurten erstreckenden Stege vorhanden sind, welche beim Stapeln mehrerer Gitterträger in einen sofortigen Kontakt mit den Untergurten des benachbarten Trägers treten. Durch die flache Anordnung der Blechstreifen auf den Gurten sind die Koppelelemente bereits deutlich in ihren äußeren Abmessungen reduziert. Auch die endseitigen Schlaufen, welche im Bereich des Obergurts sowie der Untergurte angeordnet sind, weisen genügend Freiraum zwischen sich auf, in welchen die Untergurte eines benachbarten Gitterträgers eintauchen können.
Insgesamt lassen sich somit die aufeinander gestapelten Gitterträger deutlich tiefer ineinander stecken, so dass die Anzahl der zu stapelnden Gitterträger erhöht ist.
Sowohl der Obergurt als auch die Untergurte können verschiedene Querschnittsformen, wie beispielsweise quadratische, rechteckig sowie ovale oder Kombinationen aus den genannten, aufweisen. In vorteilhafter Weise sind diese kreisrund, um eine einfache Fertigung zu ermöglichen. Grundsätzlich kann die Mantelfläche der einzelnen Gurte auch eine Struktur erhalten, wie sie beispielsweise gerippter oder profilierter Bewehrungsstahl aufweist. Hierdurch erhöht sich die Verbundwirkung des Gitterträgers mit dem ihn umgebenen Beton.
Vorteilhafte Weiterbildungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 10.
Die endseitig der Blechstreifen angeordneten Schlaufen können beispielsweise durch Hülsen gebildet sein, welche mit den Blechstreifen gefügt sind. Die Länge der Schlaufen kann sich grundsätzlich an der sich in Längsrichtung des Gitterträgers erstreckenden Breite der Blechstreifen orientieren. Selbstverständlich kann die Länge der Schlaufen gegenüber der Breite der Blechstreifen geringer sein, so dass beispielsweise der Kopf eines in die Schlaufe eingeführten Verbindungsmittels bündig mit dem Blechstreifen abschließt.
In vorteilhafter Weise können die einzelnen Schlaufen aus jeweils einem umgebogenen Endabschnitt der Blechstreifen gebildet sein. Durch das fertigungstechnisch einfache Umbiegen der Endabschnitte der Blechstreifen entfällt folglich der ansonsten notwendige Fügeprozess der Blechstreifen mit den Hülsen. Darüber hinaus kann die Lage der Schlaufen allein durch den Biegeprozess bestimmt werden. Neben der jeweiligen Lage kann somit auch der erforderliche Innendurchmesser zur Aufnahme entsprechender Verbindungsmittel problemlos eingestellt werden, ohne eine Vielzahl unterschiedlich dimensionierter Hülsen vorzuhalten.
Die Erfindung sieht vor, dass die Blechstreifen einzelne Abkantungen aufweisen können. Bevorzugt sind die Abkantungen im Bereich der Schlaufen angeordnet. Durch die Abkantung des Blechstreifens ist insbesondere die Lage der Schlaufe gegenüber den Gurten einstellbar. Neben einer möglichst weiten Beabstandung der Schlaufen zu den Gurten kann die Abkantung auch so ausgeführt sein, dass die Schlaufe möglichst nahe an einem der Gurte oder dem Blechstreifen selbst liegt.
Darüber hinaus kann die Abkantung so ausgestaltet sein, dass der jeweilige Blechstreifen über die Abkantung eine Linienberührung mit dem Obergurt und/oder den Untergurten besitzt, in deren Bereich eine entsprechende Schweißverbindung anbringbar ist.
Ohne die Lage der Schlaufen zu den Gurten zu verändern, ist folglich durch die Ausgestaltung der Abkantung die erforderliche Lage des sich jeweils zwischen dem Obergurt und einem der Untergurte erstreckenden Blechstreifens einstellbar, wodurch ein möglichst großer Freiraum für die Aufnahme eines zu stapelnden Gitterträgers erreicht werden kann.
In Bezug auf die Lage der Schlaufen im Bereich des Obergurts wird es als vorteilhaft erachtet, wenn diese bündig mit dem Obergurt abschließen. Hierfür spannen die beiden Untergurte gedanklich eine Grundebene zwischen sich auf, wobei die im Bereich des Obergurts gelegenen Schlaufen jeweils eines Koppelelements und der Obergurt umfangsseitig einer parallel zu dieser Grundebene verlaufenden Ebene liegen.
Der Vorteil ist hierbei in einer so erzeugten Aufstandsfläche zu sehen, welche dem einzelnen Gitterträger beim Aufsetzen auf einen Untergrund mit seinem Obergurt einen entsprechenden Halt bietet und dessen Kippgefahr minimiert.
Aus statischer Sicht werden hierdurch die zwischen den Obergurten zweier miteinander verbundener Gitterträger zu übertragenden Druck- und Zugkräfte besser aufgenommen, da die Obergurte und die Verbindungsmittel auf annähernd derselben Wirkungslinie liegen. Durch die Reduzierung oder gar den Wegfall unnötiger innerer Hebelarme werden folglich keine unerwünschten Biegemomente in den Koppelelementen erzeugt, wodurch deren notwendige Materialstärke auf ein Minimum reduzierbar ist.
Auch wenn die einzelnen Blechstreifen auf einer Innenseite der Untergurte angeordnet sein können, sind diese in vorteilhafter Weise auf voneinander abgewandten Außenseiten der zwei Untergurte an denselben festgelegt. Auf diese Weise wird eine möglichst geradlinige Verbindung der Blechstreifen zwischen dem Obergurt und den jeweiligen Untergurten erreicht, wobei die notwendigen Schlaufen in einem Bereich neben den beiden Untergurten angeordnet sind. Überdies wird hierdurch eine möglichst große Öffnungsweite zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden Blechstreifen eines Koppelelements erreicht, was wiederum Vorteile in Bezug auf die Aufnahme eines weiteren Gitterträgers bei deren Stapelung mit sich bringt.
Es ist vorgesehen, dass zwischen zwei sich von dem Obergurt zu jeweils einem der Untergurte erstreckenden Streben der Fachwerkanordnung wenigstens ein Quersteg angeordnet sein kann. Der einzelne Quersteg erstreckt sich hierbei zwischen zwei Streben und ist in vorteilhafter Weise mit einem Abstand zum Obergurt und mit einem entsprechenden Abstand zu den Untergurten angeordnet.
Der besondere Vorteil liegt in der berührungslosen Beabstandung der Querstege von den einzelnen Gurten, wodurch die im Querschnitt des Gitterträgers gebildete Dreiecksform verkleinert wird. Dies wird erreicht, indem die einzelnen Querstege als Basis des Dreiecks von den Untergurten weg und somit zum Obergurt hin verlagert sind. Hierdurch ergibt sich ein Freiraum, welcher sich zwischen den Untergurten bis unter die Querstege erstreckt. Der durch die Fachwerkstreben und die Querstege gebildete Querschnitt des Gitterträgers gleicht somit im Wesentlichen einer A-Form. Bevorzugt weisen der Abstand zum Obergurt und der Abstand zu den Untergurten ein Verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 6 zueinander auf. Bei einer Anordnung der Querstege innerhalb des aufgezeigten Bereichs ergibt sich ein wirtschaftliches Verhältnis der durch die Querstege erzielten Biegesteifigkeit der Fachwerkstreben zum gewonnenen Freiraum zwischen den Untergurten.
Bei dem für den Transport oder die Lagerung notwendigen Stapeln der Gitterträger tauchen diese jeweils mit ihrem Obergurt sowie einem Teilbereich der Streben der Fachwerkanordnungen in den gewonnenen Freiraum ein, wodurch sich die Stapelhöhe reduziert. Die aus den Streben gebildeten Schenkel des Gitterträgers sind weiterhin über die Querstege ausgesteift. Der verbleibende ungestützte Hebelarm der Streben ist dabei durch die Lage der Querstege zwischen dem Obergurt und den Untergurten festgelegt.
Bei der Anordnung mehrerer Querstege an dem Gitterträger können diese durchgehend identische oder voneinander unterschiedliche Ausbildungen aufweisen. Neben einem geraden Verlauf kann der einzelne Quersteg beispielsweise auch gebogen oder gekantet sein sowie einzelne Ausformungen oder Querschnittssprünge besitzen. Selbstverständlich ist auch eine Kombination aus dem Genannten denkbar. Bevorzugt weist der Quersteg einen gebogenen Verlauf auf. Besonders bevorzugt ist der gebogene Quersteg zu den Untergurten hin geöffnet.
Der Vorteil besteht in den somit möglichst nah an den Untergurten gelegenen Fügestellen des Querstegs mit den Streben, wohingegen der mittlere Abschnitt des Querstegs möglichst weit zu dem Obergurt hin verschoben ist. Hierdurch wird trotz ausreichender Aussteifung der so miteinander verbundenen Streben ein ausreichend großer Freiraum zwischen den durch die Streben gebildeten Schenkeln des Gitterträgers geschaffen, um ein tiefes Eintauchen eines weiteren Gitterträgers zwischen diese zu erreichen. Auf diese Weise wird die Stapelbarkeit mehrerer Gitterträger verbessert, da bei gleichbleibender Höhe der so aufeinander gestapelten Gitterträger deren Anzahl erhöht ist. Dies führt zu einem kostengünstigeren Transport, da pro Fahrt deutlich mehr Gitterträger an ihren Bestimmungsort verbracht werden können.
In Bezug auf die Lage des Querstegs innerhalb des Gitterträgers ist vorgesehen, dass der Quersteg derart von der Grundebene zwischen den sich gegenüberliegenden Untergurten beabstandet ist, dass ein zwischen den Streben gelegener Abstand unterhalb des Querstegs zur Grundebene hin maximal einer äußeren Breite zwischen zwei Schlaufen im Bereich des Obergurts entspricht.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die maximal erreichbare Stapeltiefe der ineinander gestellten Gitterträger erreicht wird, ohne dass diese durch die Lage der Querstege reduziert ist. Die sich aufgrund der Lage der Schlaufen im Bereich des Obergurts ergebene äußere Breite bildet hierbei einen Zwangspunkt, welcher kein tieferes Eintauchen eines gestapelten Gitterträgers in den benachbarten Gitterträger zulässt. Insofern wird es als sinnvoll erachtet, den jeweiligen Quersteg so anzuordnen, dass besagte Schlaufen im Bereich des Obergurts gleichzeitig sowohl an den Streben als auch an dem Quersteg zur Anlage kommen.
Als in der Stahlbetonschale verbleibende Bewehrung sind die Gitterträger aus Metall gefertigt. Die Untergurte und der Obergurt sind mit den sie verbindenden Fachwerkanordnungen, näherhin mit den einzelnen Streben verschweißt. Die sich in Querrichtung des Gitterträgers gegenüberliegenden Streben sind ebenfalls mit den sie verbindenden Querstegen mittels Schweißen verbunden. In vorteilhafter Weise sind die einzelnen Verbindungen im wirtschaftlichen Punkt-Widerstandsschweißen hergestellt.
Die Erfindung zeigt einen überaus wirtschaftlich zu lagernden sowie zu transportierenden Gitterträger auf, welcher in Bezug auf seine statischen Eigenschaften einen nur geringen Materialeinsatz erfordert. Durch die erfindungsmäßige Ausgestaltung der notwendigen Koppelelemente in Form zweier Blechstreifen wird ein hindernisfreies Ineinanderstellen mehrerer Gitterträger ermöglicht. Je nach deren Ausgestaltung können die so gestalteten Koppelelemente zu einer exakten Positionierung eines in einen anderen Gitterträger hinein gestapelten Gitterträgers dienen.
Insbesondere die endseitig angeordneten Schlaufen lassen sich durch einfaches Umbiegen der Endabschnitte der Blechstreifen erzeugen. Durch die Länge der Schlaufen sowie der flach auf den einzelnen Gurten liegenden und mit diesen gefügten Blechstreifen wird die Möglichkeit zur Aufnahme von Biegemomenten in den Stoßbereichen der Gitterträger verbessert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einiger in den Zeichnungen schematischen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: zwei miteinander gekoppelte, erfindungsgemäße Gitterträger in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2: eine erste Ausgestaltungsform von endseitigen Koppelelementen des erfindungsgemäßen Gitterträgers in einer Ansicht mit Blick in dessen Längsrichtung;
Figur 3: eine erste alternative Ausgestaltungsform der Koppelelemente aus Figur 2 in selber Darstellungsweise;
Figur 4: eine zweite alternative Ausgestaltungsform der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Koppelelemente in selber Darstellungsweise;
Figur 5: zwei ineinander gestellte erfindungsgemäße Gitterträger mit einer Ausgestaltungsform der Koppelelemente aus Figur 2 in selber Darstellungsweise;
Figur 6: die ineinander gestellten Gitterträger aus Figur 5 mit der ersten alternativen Ausgestaltungsform der Koppelelemente aus Figur 3 in selber Darstellungsweise;
Figur 7: die ineinander gestellten Gitterträger aus den Figuren 5 und 6 mit der zweiten alternativen Ausgestaltungsform der Koppelelemente aus Figur 4 in selber Darstellungsweise;
Figur 8: die schematische Darstellung eines Endabschnitts dreier miteinander gestapelter und somit ineinander gestellter Gitterträger in einer Seitenansicht;
Figur 9: eine dritte alternative Ausgestaltungsform zu den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Koppelelementen in selber Darstellungsweise;
Figur 10: die Endabschnitte zweier ineinander gestellter Gitterträger mit einer vierten alternativen Ausgestaltungsform der in den Figuren 2 bis 4 sowie 9 dargestellten Koppelelemente in einer perspektivischen Ansicht sowie
Figur 11: eine weitere alternative Ausgestaltungsform der in den Figuren 2 bis 4 sowie 9 und 10 dargestellten Koppelelemente eines erfindungsgemäßen Gitterträgers in perspektivischer Darstellungsweise.

Figur 1 zeigt einen Endabschnitt eines ersten erfindungsgemäßen Gitterträgers 1, welcher mit dem Endabschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Gitterträgers 1 gekoppelt ist. Die vorliegend dargestellten Gitterträger dienen vorzugsweise dem Ausbau eines nicht näher dargestellten, tunnelförmigen Bauwerks.
Die der hier in Figur 1 der Koppelstelle gegenüberliegenden nicht weiter dargestellten freien Enden der beiden Gitterträger 1 sind vorzugsweise identisch ausgebildet, so dass der Einfachheit halber davon ausgegangen werden kann, dass die Ausgestaltung eines Endes 2 des mit Bezug auf die Darstellung der Figur 1 rechts dargestellten Gitterträgers 1 dem nicht näher dargestellten Ende 2 des in Figur 1 links dargestellten Gitterträgers 1 entspricht. Selbiges gilt für jenes dargestellte Ende 3 des in Figur 1 links dargestellten Gitterträgers 1, welches entsprechend dem hier nicht näher dargestellten Ende 3 des in Figur 1 rechts dargestellten Gitterträgers 1 entspricht. Insofern liegen sich bei einer hier nicht näher dargestellten vollständigen Ansicht die beiden hier dargestellten Enden 2, 3 an jedem einzelnen der Gitterträger 1 endseitig gegenüber.
Jeder einzelne der Gitterträger 1 weist demnach an seinen Enden 2, 3 angeordnete Koppelelemente 4 auf, über welche die einzelnen Gitterträger 1 miteinander verbindbar sind. Zwischen den jeweils endseitig angeordneten Koppelelementen der einzelnen Gitterträger erstrecken sich in dessen Längsrichtung verlaufende Gurte in Form zweier Untergurte 5a, 5b sowie eines Obergurts 6. Sowohl die Untergurte 5a, 5b als auch der Obergurt 6 bilden im Querschnitt des Gitterträgers 1 zusammen die Eckpunkte eines Dreiecks.
Um die einzelnen Gurte zueinander zu beabstanden und untereinander zu fixieren, sind die Untergurte 5a, 5b über wenigstens eine Fachwerkanordnung 7 mit dem Obergurt 6 verbunden. Die jeweilige Fachwerkanordnung 7 ist vorliegend aus vier einzelnen Streben 8a - 8d gebildet, welche sich jeweils paarweise ausgehend von dem Obergurt 6 zu den beiden Untergurten 5a, 5b hin erstrecken. Dabei sind die einzelnen Streben 8a - 8d zueinander unterschiedlich geneigt. Hierdurch entsteht eine V-förmige Struktur, welche sich jeweils am Obergurt 6 beginnend zu den beiden Untergurten 5a, 5b hin erstreckt.
Jeweils zwei der vier Streben 8a - 8d sind dabei paarweise zusammengefasst, indem zwei der Streben 8a, 8b; 8c, 8d unter Ausbildung eines Einfachbügels 9a, 9b einstückig miteinander verbunden sind. Hierfür sind die beiden Einfachbügel 9a, 9b aus jeweils einem einzelnen Stab gebildet, welcher in seinem Mittelabschnitt eine entsprechende Biegung 10 aufweist, durch welche die jeweiligen Streben 8a, 8b; 8c, 8d ausgebildet sind. An ihren freien Enden weisen die Streben 8a - 8d endseitige Abwinklungen 11 auf, welche sich parallel zur Längsrichtung der Untergurte 5a, 5b erstrecken.
Vorliegend ist die jeweilige Fachwerkanordnung 7 über die Biegung 10 ihrer Einfachbügel 9a, 9b an dem Obergurt 6 festgelegt, während die freien Enden der Streben 8a - 8d über ihre endseitigen Abwinklungen 11 umfangsseitig auf den Untergurten 5a, 5b aufliegen. An den jeweiligen Kontaktbereichen der einzelnen Fachwerkanordnungen 7 mit den Untergurten 5a, 5b und dem Obergurt 6 sind diese in nicht näher dargestellter Weise miteinander gefügt.
Die sich somit gegenüberliegenden Einfachbügel 9a, 9b der einzelnen Fachwerkanordnungen 7 sind zusätzlich über Querstege 12 untereinander verbunden. Die Querstege 12 erstrecken sich dabei zwischen den jeweiligen Streben 8a, 8d; 8b, 8c der Einfachbügel 9a, 9b und sind mit diesen in nicht näher dargestellter Weise gefügt. Hierbei weisen die Querstege 12 sowohl zu den Untergurten 5a, 5b als auch zu dem Obergurt 6 hin eine Beabstandung auf. Die Beabstandung der Querstege 12 insbesondere zu den Untergurten 5a, 5b hin stellt einen Kompromiss aus statischer Belastbarkeit und größtmöglichem Freiraum dar, um eine möglichst effektive Stapelbarkeit mehrerer Gitterträger 1 zu ermöglichen.
Die hier nicht näher dargestellte Stapelbarkeit wird derart vollzogen, dass die einzelnen Gitterträger 1 mit ihrem jeweiligen Obergurt 6 zwischen den Untergurten 5a, 5b eines weiteren Gitterträgers 1 hindurch in diese Gitterträger 1 hineingestellt werden. Je weiter die einzelnen Gitterträger 1 ineinander gestellt werden können, umso höher ist deren Anzahl bei gleich bleibender Stapelhöhe.
Mit Blick auf die Koppelelemente 4 wird deutlich, dass diese an jedem der beiden Enden 2, 3 angeordnete Blechstreifen 13 umfassen. Das jeweils endseitig des Gitterträgers 1 angeordnete Koppelelement 4 weist folglich zwei Blechstreifen 13 auf, welche sich von dem Obergurt 3 zu jeweils einem der Untergurte 5a, 5b hin erstrecken. In dieser Lage sind die einzelnen Blechstreifen 13 flach an den jeweiligen Gurten 5a, 5b, 6 angeordnet und in nicht näher dargestellter Weise mit diesen gefügt.
Um eine Koppelbarkeit mehrerer Gitterträger 1 zu ermöglichen, besitzen die einzelnen Blechstreifen 13 jeweils endseitig angeordnete Schlaufen 14, welche zur Aufnahme von Verbindungsmitteln 15 dienen. Die Schlaufen 14 sind vorliegend kürzer ausgebildet als die Blechstreifen 13. Hierbei besitzen die Blechstreifen 13 eine sich in Längsrichtung des Gitterträgers 1 erstreckende Breite a. Demgegenüber weisen die Schlaufen 14 eine sich ebenfalls in Längsrichtung des Gitterträgers 1 erstreckende Länge b auf, welche kleiner als die Breite a der Blechstreifen 13 ist.
Vorliegend werden die Verbindungsmittel 15 lösbar in Form eines Bolzens mit einer entsprechenden Mutter ausgeführt.
Figur 2 verdeutlicht in einer schematischen Ansicht eines Endes 2, 3 des erfindungsgemäßen Gitterträgers 1 - mit Blick in dessen Längsrichtung - eine mögliche Ausgestaltungsform der hier dargestellten Koppelelemente 4a.
Der Einfachheit halber sind die nachfolgenden Ansichten der Enden 2, 3 des Gitterträgers 1 in den Figuren 2 bis 7 sowie 9 und 10 auf die Darstellung des Obergurts 6 sowie der beiden Untergurte 5a, 5b in Kombination mit den jeweiligen Koppelelementen 4, 4a reduziert.
Wie in Figur 2 zu erkennen, umfasst das vorliegende Koppelelement 4a zwei gerade Blechstreifen 13a, welche sich V-förmig von dem Obergurt 6 zu den jeweiligen Untergurten 5a, 5b hin erstrecken. Während die beiden Blechstreifen 13a in ihrer Längserstreckung auf das Zentrum des kreisrunden Obergurts 6 weisen, liegen diese an ihrem dem Obergurt 6 gegenüberliegenden Ende an voneinander abgewandten Außenseiten 16 der beiden Untergurte 5a, 5b an. In dieser Ausgestaltung sind die beiden Blechstreifen 13a stumpf mit dem Umfang des Obergurts 6 gestoßen, während sie im Bereich der Untergurte 5a, 5b eine seitliche Linienberührung mit dem Umfang der Untergurte 5a, 5b an deren Außenseiten 16 aufweisen. Die Blechstreifen 13a sind in nicht näher dargestellter Weise mit dem Obergurt 6 und den Untergurten 5a, 5b gefügt.
In der vorliegenden Ausgestaltungsform des Koppelelements 4a sind die an den Endbereichen der Blechstreifen 13a angeordneten Schlaufen 14a als eigenständige Bauteile ausgeführt. Bei den Schlaufen 14a handelt es sich hierbei um einzelne Rohrabschnitte oder Hülsen, welche in nicht näher dargestellter Weise mit den voneinander abgewandten Außenseiten 17 der Blechstreifen 13a gefügt sind.
Die beiden Untergurte 5a, 5b spannen eine Grundebene A zwischen sich auf, welche durch das jeweilige Zentrum der beiden Untergurte 5a, 5b hindurch verläuft. Die im Bereich des Obergurts 6 gelegenen Schlaufen 14a des Koppelelements 4a liegen dabei zusammen mit dem Obergurt 6 umfangsseitig auf einer gemeinsamen Ebene B, welche parallel zur Grundebene A verläuft.
Figur 3 stellt eine alternative Ausgestaltung in Form eines weiteren Koppelelements 4b dar. Wie zu erkennen, sind die hier dargestellten Schlaufen 14b nicht durch mit den hier gezeigten Blechstreifen 13b gefügten Bauteilen, sondern aus jeweils einem umgebogenen Endabschnitt 18a, 18b der Blechstreifen 13b gebildet. Hierfür sind die Endabschnitte 18a, 18b der Blechstreifen 13b in einer kreisrunden Form umgelegt, so dass der so entstehende Kanal zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Verbindungsmitteln 15 dienen kann.
In Abhängigkeit von der verwendeten Materialstärke der Blechstreifen 13b kann bereits die reine Umbiegung der Endabschnitte 18a, 18b der Blechstreifen 13b ausreichend feste Schlaufen 14b ergeben. Alternativ hierzu sind die hierbei an die Außenseiten 17 der Blechstreifen 13b angenäherten Enden der Endabschnitte 18a, 18b in nicht näher dargestellter Weise mit den Blechstreifen 13b gefügt.
Durch eine solche Ausgestaltung stoßen die Blechstreifen 13b nicht, wie in Figur 2 dargestellt, stumpf auf den Obergurt 6, sondern sind aufgrund der umgebogenen Endabschnitte 18b über die so gebildeten Schlaufen 14b umfangsseitig an diesen angelegt. Die Lage der Schlaufen 14b im Bereich des Obergurts 6 entspricht dabei der bereits in Figur 2 erläuterten Lage auf einer gemeinsamen Ebene B mit dem Obergurt 6.
Insbesondere durch die Lage der Einleitung der Biegung der umgebogenen Endabschnitte 18a ist die jeweilige Höhenlage der Schlaufen 14b im Bereich der Untergurte 5a, 5b zur Grundebene A einstellbar. Vorliegend ist die Öffnung der Schlaufen 14b im Bereich der Untergurte 5a, 5b gegenüber den Schlaufen 14a in Figur 2 näher zur Grundebene A gerückt.
Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform eines Koppelelements 4c, welches analog der Darstellung in Figur 3 ebenfalls umgebogene Endabschnitte 18a, 18b der hier gezeigten Blechstreifen 13c zur Ausbildung von Schlaufen 14c aufweist.
Gegenüber den Blechstreifen 13b aus Figur 3 weisen die vorliegenden Blechstreifen 13c zusätzlich einzelne Abkantungen 19a, 19b auf, welche jeweils im Bereich der Schlaufen 14c angeordnet sind. Durch die Abkantungen 19a, 19b lässt sich die jeweilige Lage der Schlaufen 14c zu den übrigen Blechstreifen 13c einstellen. Wie zu erkennen, sind die jeweiligen Endabschnitte 18a, 18b der Blechstreifen 13c aufgrund der Anordnung der Abkantungen 19a, 19b stärker umgebogen, insbesondere eingerollt. Hierdurch stoßen die freien Enden der Endabschnitte 18a, 18b nicht an der Außenseite 17 der Blechstreifen 13c an, sondern sind bereichsweise an deren Außenseite 17 vorbeigeführt. Hierdurch ergibt sich gegenüber der Ausführungsform in Figur 3 ein breiterer Achsabstand zwischen den beiden Schlaufen 14c im Bereich der Untergurte 5a, 5b.
Der zuvor für die Schlaufen 14c im Bereich der Untergurte 5a, 5b beschriebene erweiterte Achsabstand zwischen diesen ist trotz der Anordnung von Abkantungen 19b der Blechstreifen 13c im Bereich des Obergurts 6 dadurch kompensiert, dass die Blechstreifen 13c im Bereich des Obergurts 6 in ihrer Ausrichtung auf den Obergurt 6 näher zusammengerückt sind. Hierdurch stoßen die Blechstreifen 13c im Bereich ihrer Abkantungen 19b umfangsseitig auf dem Obergurt 6 auf, wobei die umgebogenen Endabschnitte 18b aufgrund der Abkantungen 19b zu den Außenseiten 17 der Blechstreifen 13c hin abgeknickt sind. Durch diese Ausgestaltung liegen die Schlaufen 14c im Bereich des Obergurts 6 nun nicht mehr umfangsseitig auf derselben Ebene B wie der Obergurt 6. Vielmehr sind die Schlaufen 14c im Bereich des Obergurts 6 näher zur Grundebene A hin gerückt.
Bedarfsweise können die umgebogenen Endabschnitte 18a, 18b im Bereich der Anlage ihrer freien Enden an der Außenseite 17 des Blechstreifens 13c in nicht näher dargestellter Weise mit diesem gefügt sein.
Die nachfolgenden Figuren 5 bis 7 zeigen in analoger Abfolge der Figuren 2 bis 4 die darin gezeigten Koppelelemente 4a - 4c in jeweils gestapelter Form zweier Gitterträger 1.
Mit Bezug auf Figur 5 ist der darin schematisch gezeigte obere Gitterträger 1 mit seinem Obergurt 6 voran zwischen den Untergurten 5a, 5b des unteren Gitterträgers 1 hindurch in diesen eingestellt. Die bauliche Begrenzung für die Einstelltiefe des oberen Gitterträgers 1 in den unteren Gitterträger 1 erfolgt aus der Anordnung der Schlaufen 14a des oberen Gitterträgers 1 im Bereich seines Obergurts 6. Wie aus Figur 5 ersichtlich, liegt der obere Gitterträger 1 ab einer bestimmten Einstelltiefe in den unteren Gitterträger 1 mit seinen im Bereich des Obergurts 6 angeordneten Schlaufen 14 auf einer der Außenseite 17 gegenüberliegenden Innenseite auf den Blechstreifen 13a auf. In dieser Ausführungsform weisen die beiden Obergurte 6 der ineinander gestapelten Gitterträger 1 einen Abstand c zwischen ihren Umfangsflächen auf.
Figur 6 stellt ebenfalls zwei ineinander gestellte Gitterträger 1 dar, deren Ausgestaltung der Koppelelemente 4b der Figur 3 entspricht. Durch die Ausführung der Schlaufen 14b im Bereich des Obergurts 6 über die endseitig umgebogenen Endabschnitte 18b der Blechstreifen 13b ergibt sich ein ähnliches Bild wie in Figur 5. So ist die Einstelltiefe des oberen Gitterträgers 1 in den unteren Gitterträger 1 durch die Lage der Schlaufen 14b im Bereich des Obergurts 6 begrenzt, indem diese beim Absenken des oberen Gitterträgers 1 auf einer der Außenseite 17 gegenüberliegenden Innenseite der Blechstreifen 13b zum Aufliegen kommen. Hierbei weisen die beiden Obergurte 6 der ineinander gestellten Gitterträger 1 einen gegenüber dem vorherigen Abstand c in Figur 5 kleineren Abstand d zueinander auf. Dies liegt darin begründet, dass die Öffnungsweite zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Blechstreifen 13b des unteren Gitterträgers 1 gegenüber der Ausführungsform des Koppelelements 4a in Figur 5 vergrößert ist. Auf diese Weise kann der obere Gitterträger 1 bei annähernd gleichem Abstand seiner Schlaufen 14b im Bereich des Obergurts 6 tiefer in den unteren Gitterträger 1 eintauchen.
Auch Figur 7 sind zwei ineinander gestellte Gitterträger 1 zu entnehmen. Wie zu erkennen, ist aufgrund der Lage der Schlaufen 14c im Bereich des Untergurts 6 eine ähnliche Einstelltiefe des oberen Gitterträgers 1 in den unteren Gitterträger 1 möglich, wie sie bereits aus Figur 5 hervorgeht. Dies ist auf die Abkantungen 19b der Blechstreifen 13c im Bereich des Obergurts 6 zurückzuführen, wodurch die Schlaufen 14c im Bereich des Obergurts 6 nicht auf der gemeinsamen Ebene B mit dem Obergurt 6 liegen und die sich gegenüberliegenden Blechstreifen 13c des unteren Gitterträgers 1 näher zusammenrücken. Der sich aufgrund der so verkleinerten Öffnungsweite erneut einstellende Abstand c zwischen den Obergurten 6 ermöglicht eine ähnliche Stapelhöhe bei gleicher Anzahl von Gitterträgern 1, wie sie bereits in Figur 5 angedeutet ist.
Figur 8 verdeutlicht den Zustand dreier ineinander gestellter Gitterträger 1 in einer Seitenansicht. Aus Gründen der Darstellbarkeit sind die Gitterträger auf einen Endabschnitt derselben reduziert. Trotz der gebogenen Form der Gitterträger 1 ergeben sich Berührungspunkte zwischen deren endseitigen Koppelelementen 4, wodurch bisher eine Stapelbarkeit aufgrund der konventionellen Ausgestaltung von Koppelelementen nicht möglich war.
Wie insbesondere in den vorherigen Figuren 5 bis 7 dargestellt, können die jeweiligen Untergurte 5a, 5b aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Koppelelemente 4a - 4c nunmehr in den zwischen den jeweiligen Schlaufen 14a-14c gelegenen Freiraum im Bereich der Außenseite 17 der Blechstreifen 13a - 13c gelangen, wodurch sich keine Behinderung durch etwaige senkrecht zur Längsrichtung der Gitterträger 1 orientierte Blechstreifen ergibt.
Figur 9 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsform eines Koppelelements 4d als Weiterentwicklung des bereits in Figur 4 gezeigten Koppelelements 4c. Wie zu erkennen, sind die hier vorliegenden Blechstreifen 13d jeweils im Bereich ihrer Abkantungen 19a, 19b sowohl an dem Obergurt 6 als auch an den Untergurten 5a, 5b festgelegt. In diesen Bereichen sind die Blechstreifen 13d in nicht näher dargestellter Weise sowohl mit dem Obergurt 6 als auch mit den Untergurten 5a, 5b gefügt.
Aufgrund der hier dargestellten Ausführungsform des Koppelelements 4d ist eine nochmalige Erweiterung zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden Schlaufen 4d der beiden Blechstreifen 13d ermöglicht. Darüber hinaus sind die jeweiligen Endabschnitte 18a, 18b der Blechstreifen 13d so weit umgebogen, dass deren freien Enden auf einen Abschnitt zwischen den Endabschnitten 18a, 18b und den jeweiligen Abkantungen 19a, 19b treffen. Hierbei liegen die freien Enden stumpf auf diesen Bereichen auf. Bei Bedarf können diese in nicht näher dargestellter Weise mit den Blechstreifen 13d gefügt sein.
Figur 10 zeigt das bereits in Figur 9 dargestellte Koppelelement 4d zur Verdeutlichung zweier schematisch dargestellter und ineinander gestapelter Gitterträger 1.
Figur 11 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform eines Koppelelements 4e an einem Ende 2, 3 eines Gitterträgers 1. Gegenüber dem Koppelelement 4d aus Figur 9 und 10 weist das hier vorliegende Koppelelement 4e im Bereich seiner Blechstreifen 13e eine weitere Abkantung 20 auf, welche zwischen den endseitigen Schlaufen 14e gelegen ist. Diese Abkantungen 20 sind dabei zur Außenseite 17 der Blechstreifen 13e hin gerichtet, wodurch sich eine vergrößerte Öffnungsweise des Gitterträgers 1 zwischen seinem Obergurt 6 und seinen beiden Untergurten 5a, 5b ergibt.
Weiterhin sind auch die Endabschnitte 18b der Blechstreifen 13e im Bereich des Obergurts 6 gegenüber der Darstellung der Figuren 9 und 10 richtungsverkehrt umgebogen. Hierdurch sind die Endabschnitte 18a, 18b sowohl im Bereich des Obergurts 6 als auch im Bereich der Untergurte 5a, 5b in Bezug auf den Blechstreifen 13e nach innen gebogen, insbesondere gerollt. Demgegenüber sind die Endabschnitte 18b im Bereich des Obergurts 6 der Figuren 9 und 10 nach außen gebogen, insbesondere gerollt.
In Bezug auf die ebenfalls darstellte Fachwerkanordnung 7 ist ersichtlich, dass der hier gezeigte Quersteg 12a einen gebogenen Verlauf aufweist. Hierdurch wird die Öffnungsweite zwischen dem Obergurt 6 und den beiden Untergurten 5a, 5b des Gitterträgers 1 zusätzlich vergrößert, wobei der Quersteg 12a sich zu den Untergurten 5a, 5b hin öffnet.
In Bezug auf die gerade Ausführungsform eines Querstegs 12 ist dieser bevorzugt derart von der Grundebene B beabstandet, dass ein zwischen den Streben 8a - 8d gelegener Abstand unterhalb des Querstegs 12 zur Grundebene A hin maximal einer äußeren Breite zwischen zwei Schlaufen 14, 14a - 14e im Bereich des Obergurts 6 entspricht.

Bezugszeichen:

1 -: Gitterträger
2 -: Ende
3 -: Ende
4 -: Koppelelement
4a -: Koppelelement
4b -: Koppelelement
4c -: Koppelelement
4d -: Koppelelement
4e -: Koppelelement
5a -: Untergurt
5b -: Untergurt
6 -: Obergurt
7 -: Fachwerkanordnung
8a -: Strebe
8b -: Strebe
8c -: Strebe
8d -: Strebe
9a -: Einfachbügel
9b -: Einfachbügel
10 -: Biegung
11 -: Abwinklung
12 -: Quersteg
12a -: Quersteg
13 -: Blechstreifen
13a -: Blechstreifen
13b -: Blechstreifen
13c -: Blechstreifen
13d -: Blechstreifen
13e -: Blechstreifen
14 -: Schlaufe
14a -: Schlaufe
14b -: Schlaufe
14c -: Schlaufe
14d -: Schlaufe
14e -: Schlaufe
15 -: Verbindungsmittel
16 -: Außenseite von 5a, 5b
17 -: Außenseite von 13, 13a - 13e
18a -: Endabschnitt
18b -: Endabschnitt
19a -: Abkantung
19b -: Abkantung
a -: Breite
b -: Länge
A -: Grundebene zwischen 5a, 5b
B -: Ebene
c -: Abstand
d -: Abstand

Claims

Gitterträger für den Ausbau tunnelförmiger Bauwerke, welcher an seinen Enden (2, 3) angeordnete Koppelelemente (4, 4a - 4e) aufweist, zwischen denen sich in seiner Längsrichtung erstreckende sowie in seinem Querschnitt die Eckpunkte eines Dreiecks zueinander bildende zwei Untergurte (5a, 5b) und ein Obergurt (6) angeordnet sind, wobei die zwei Untergurte (5a, 5b) über eine Fachwerkanordnung (7) aus einzelnen Streben (8a - 8d) mit dem Obergurt (6) verbunden sind und die Koppelelemente (4, 4a - 4e) an jedem der beiden Enden (2, 3) zwei Blechstreifen (13, 13a - 13e) umfassen, welche sich jeweils von dem Obergurt (6) zu einem der Untergurte (5a, 5b) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstreifen (13, 13a - 13e) endseitig angeordnete Schlaufen (14, 14a - 14e) besitzen, welche zur Aufnahme von Verbindungsmitteln (15) vorgesehen sind.
Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schlaufen (14, 14a - 14e) aus jeweils einem umgebogenen Endabschnitt (18a, 18b) der Blechstreifen (13, 13a - 13e) gebildet sind.
Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstreifen (13, 13a - 13e) einzelne Abkantungen (19a, 19b) aufweisen, welche jeweils im Bereich der Schlaufen (14, 14a - 14e) angeordnet sind.
Gitterträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstreifen (13, 13a - 13e) im Bereich der Abkantungen (19a, 19b) an dem Obergurt (6) und an den Untergurten (5a, 5b) festgelegt ist.
Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstreifen (13, 13a - 13e) eine sich in Längsrichtung erstreckende Breite (a) besitzen, wobei die Schlaufen (14, 14a - 14e) eine in Längsrichtung verlaufende Länge (b) aufweisen, welche kleiner als die Breite (a) der Blechstreifen (13, 13a - 13e) ist.
Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Untergurte (5a, 5b) eine Grundebene (A) zwischen sich aufspannen, wobei die im Bereich des Obergurts (6) gelegenen Schlaufen (14, 14a - 14e) eines der Koppelelemente (4, 4a - 4e) und der Obergurt (6) umfangsseitig auf einer parallel zur Grundebene (A) verlaufenden Ebene (B) liegen.
Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Blechstreifen (13, 13a - 13e) auf voneinander abgewandten Außenseiten (16) der zwei Untergurte (5a, 5b) an den Untergurten (5a, 5b) festgelegt sind.
Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei sich von dem Obergurt (6) zu jeweils einem der Untergurte (5a, 5b) erstreckenden Streben (8a - 8d) der Fachwerkanordnung (7) ein Quersteg (12, 12a) angeordnet ist.
Gitterträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersteg (12a) einen gebogenen Verlauf aufweist, wobei der Quersteg (12a) sich zu den Untergurten (5a, 5b) hin öffnet.
Gitterträger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersteg (12) derart von der Grundebene (A) beabstandet ist, dass ein zwischen den Streben (8a - 8d) gelegener Abstand unterhalb des Querstegs (12) zur Grundebene (A) hin maximal einer äußeren Breite zwischen zwei Schlaufen (14, 14a - 14e) im Bereich des Obergurts (6) entspricht.