Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tübbing, insbesondere für den Tunnel- oder Schachtbau, mit einem eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweisenden Grundkörper, wobei der Grundkörper in mindestens einem ersten Teilbereich aus einem ersten Material ausgebildet ist, wobei der Grundkörper in mindestens einem vorgebbaren zweiten Teilbereich aus einem zweiten, sich von dem ersten Material unterscheidenden Material ausgebildet ist, wobei sich der erste Teilbereich von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers erstreckt und wobei das zweite Material aus Beton oder Beton mit Matten oder Fasern besteht. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Tübbings, insbesondere für den Tunnel- oder Schachtbau, nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, mit einem eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweisenden Grundkörper.

Tübbinge der eingangs genannten Art existieren in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen und Größen. Üblicherweise wird unter einem Tübbing ein gebogenes, plattenförmiges Ringsegment aus Beton, Stahlbeton, Gusseisen oder Walzstahl verstanden. Ein Tübbingausbau wird häufig in wenig standfestem, wasserführendem Gebirge angewendet.

Insbesondere ist der Einsatz von Stahltübbingen für besonders hoch beanspruchte Tunnelbereiche bekannt. Dabei bestehen Tübbinge aus Gusseisen oder aus durch verschweißte Stahlbleche gebildeten Hohlkästen, die im Einbauzustand ganz oder teilweise offen sind, um eine biegesteife Verschraubung in den Segmentfugen einbauen zu können. Bekannt ist auch, dass die Öffnungen in den Hohlkästen nach dem Einbau mit Stahlblechen in Form von inneren Mantelblechen dicht verschlossen werden und manchmal zusätzlich anschließend mit Beton oder Mörtel verfüllt werden, um den Korrosions- und Brandwiderstand der Konstruktionen zu erhöhen.

Ein Tübbing der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 36 28 607 C2 bekannt.

Werden für besonders hoch beanspruchte Tunnelbereiche beispielsweise Stahltübbinge verwendet, so müssen für diese Stahltübbinge aufwendige Schutzmaßnahmen gegen Korrosion und Brandeinwirkungen getroffen werden. Im Hinblick auf eine schnelle Bauweise werden dabei auch Stahltübbinge in Bereichen eingesetzt, wo letztendlich Betontübbinge ausreichen würden, die weniger aufwendig gegen Korrosion und Brandeinwirkungen zu schützen sind. Der Einsatz von Sondersegmenten aus Beton mit gegebenenfalls unterschiedlichen Hauptabmessungen würde den Bauaufwand in ungünstiger Weise erhöhen.

Des Weiteren werden Stahltübbinge auch in Bereichen eingesetzt, wo später Öffnungen für Querschläge herzustellen sind. In diesen Teilbereichen müssen die Tübbinge dann ausgebrannt werden. Hierbei werden vorhandene Korrosionsbeschichtungen bereichsweise zerstört, die aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit nur schwer repariert werden können.

Aus der DE 40 15 975 A1 ist ein Tübbing mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Der bekannte Tübbing wird zur Herstellung einer Nische in einem in geschlossener Bauweise aufgefahrenen, mit Tübbings ausgekleideten Tunnel oder Stollen verwendet. Der Tübbing weist eine Ausnehmung auf, die den Hohlraum für die Nische in der Tunnelwandung mindestens teilweise freihält und durch ein Füllelement verschließbar ist.

Aus der DE 24 57 796 B2 ist ebenfalls ein Tübbing mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Dabei ist ein aus zwei unterschiedlichen Materialien aufgebauter Tübbing bekannt, wobei sich der erste Teilbereich von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers erstreckt und wobei das zweite Material aus Beton besteht.

Aus der DE 37 03 432 A1 ist ein von Flanschen und einer Basis eingeschlossener Innenraum eines Stahlprofils bekannt, welcher mit einer Betonfüllung versehen ist.

Aus der DE 24 39 345 A1 ist die Füllung von nach außen offenen Wellen oder Kassetten von Tübbings zur Bildung einer glatten Außenfläche bekannt. Hierbei werden nach außen offene Hohlräume mit formstabilen Fertigteilen aus Beton, Leichtbeton oder Kunststoff gefüllt.

Aus der DE 201 21 159 U1 ist ein gegen Brandeinwirkung geschütztes Bauteil aus Beton, insbesondere ein Tübbing aus Beton für den Tunnelausbau, bekannt. Der bekannte Tübbing besteht aus lediglich einem Material.

Des Weiteren ist aus der DE 83 24 406 U1 ein Tübbing für den einschaligen dichten Ausbau von im Schildvortrieb aufgefahrenen Tunnels bekannt. Hierbei ist zum Ausbau von Tunnels unter hohen Wasserdrücken vorgesehen, dass eine ein Ausbausegment umfassende Stahlkonstruktion aus Blechen geringer Dicke einen Betonkern umhüllt.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Tübbing sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Tübbings der eingangs genannten Art anzugeben, wonach ein einfaches Ausbilden von Öffnungen im Tübbing ermöglicht und eine vielseitige Einsetzbarkeit gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch einen Tübbing mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist der Tübbing derart ausgestaltet, dass für die Bildung einer Öffnung im Tübbing der zweite Teilbereich vom ersten Teilbereich umgeben oder eingeschlossen und für die Bildung einer durchgehenden Randaussparung am Tübbing der zweite Teilbereich an den Rand des Grundkörpers angrenzend ausgebildet ist und dass sich der zweite Teilbereich derart von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers erstreckt, dass der zweite Teilbereich unter Bildung der Öffnung durch den Tübbing oder der Randaussparung am Tübbing aus dem Grundkörper entfernbar ist.

Zur besonders einfachen Realisierung von Durchgängen durch den Tübbing erstreckt sich der zweite Teilbereich von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers. Hierdurch ist ermöglicht, noch nach der Montage eines Tübbings in beispielsweise einen Tübbingring Durchgänge durch den Tübbingring zur Realisierung von beispielsweise Querschlägen bereitzustellen. Eine derartige Ausgestaltung könnte insbesondere einen ersten Teilbereich aus Stahl und einen zweiten Teilbereich aus Beton vorsehen, wobei der zweite Teilbereich aus Beton relativ einfach aus dem Grundkörper entfernbar wäre. Somit verbliebe nach der Entfernung des Betonteils lediglich noch der erste Teilbereich aus Stahl.

Der zweite Teilbereich kann in einer zum Rand des Grundkörpers hin offenen und durch den ersten Teilbereich gebildeten Aussparung oder Nische angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der zweite Teilbereich ein Randstück des Tübbings bilden, das sich von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers durchgehend erstreckt.

Hinsichtlich vorteilhafter Materialien könnte das erste Material Stahl und/oder Beton mit Stäben aufweisen. Hinsichtlich der Materialkombination aus erstem und zweitem Material sind dabei quasi keine Grenzen gesetzt. Besonders vorteilhaft ist sicherlich eine Materialauswahl, bei der das erste Material Stahl aufweist und das zweite Material Beton oder eine Betonmischung aufweist. Hierdurch könnten Teilbereich des Tübbings, die nicht zwangsläufig die hohe Stabilität von Stahl aufweisen müssen, durch Beton oder eine Betonmischung ersetzt werden, welcher oder welche hinsichtlich eines Schutzes gegen Korrosion oder Brandeinwirkungen einfacher und preiswerter zu schützen sind.

Bei dem derart realisierten Tübbing ist wesentlich, dass der Tübbing vor seinem Einbau in entsprechender Weise ausgestaltet werden kann. Somit geht während der Montage des Tübbings keine Zeit für eine besondere Ausgestaltung des Tübbings verloren.

Der Beton könnte Normalbeton, Schwerbeton, hochfesten Beton oder Leichtbeton aufweisen. Des Weiteren könnte der Beton Brandschutzbeton aufweisen. Bei der entsprechenden Auswahl des Betons oder Mischungen aus den zuletzt genannten Betonsorten ist auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Anwendung könnte der Tübbing in einer Anordnung von Tübbingen aus vorzugsweise einem Material angeordnet sein, wobei sämtliche Tübbinge im Wesentlichen die gleiche Breite und Länge aufweisen, wie im restlichen Tunnelbereich. Mit anderen Worten könnte der erfindungsgemäße Tübbing in einer Anordnung von beispielsweise Stahltübbingen angeordnet sein und dabei als erstes Material – wie die übrigen Tübbinge – Stahl aufweisen aber zusätzlich einen zweiten Teilbereich aus Beton aufweisen. Eine weitergehende Anpassung an eine bestehende Tübbinganordnung – beispielsweise das Vorsehen eines speziellen Rahmens – ist für die Realisierung eines Durchgangs dabei nicht mehr erforderlich.

Zur sicheren Abdichtung der Fugen zwischen den Tübbingen könnte in einer Fuge des Tübbings ein Dichtungselement angeordnet sein.

Im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung eines Tübbings wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Danach erfolgt bei dem Verfahren zur Herstellung eines Tübbings zunächst ein Bereitstellen mindestens eines ersten Teilbereichs aus einem ersten Material, wobei der erste Teilbereich von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers bemessen wird. Anschließend erfolgt ein Einlegen des mindestens einen ersten Teilbereichs in eine Schalung vorgegebener Größe. Danach erfolgt ein Einfügen oder Anfügen mindestens eines zweiten Teilbereichs des Grundkörpers aus einem zweiten, sich von dem ersten Material unterscheidenden Material an den mindestens einen ersten Teilbereich, wobei für das zweite Material Beton oder Beton mit Matten oder Fasern gewählt wird und wobei der zweite Teilbereich derart von der Außenfläche bis zur Innenfläche des Grundkörpers bemessen wird, dass mit Entfernen des zweiten Teilbereichs aus dem Grundkörper eine Öffnung durch den Tübbing oder eine durchgehende Randaussparung am Tübbing hergestellt wird.

Die verwendete Schalung kann dieselbe Größe aufweisen wie Schalungen von Tübbingen, die mit dem erfindungsgemäßen Tübbing kombiniert werden sollen. Insofern weist der in erfindungsgemäßer Weise hergestellte Tübbing dieselben Dimensionen auf wie Tübbinge, die mit ihm kombiniert werden sollen. Dies vereinfacht die Montage der Tübbinge insgesamt erheblich.

Das erste Material könnte Stahl und/oder Beton mit Stäben aufweisen. Der Beton könnte Normalbeton, Schwerbeton, hochfesten Beton, Leichtbeton oder Brandschutzbeton aufweisen.

Bei einer vorteilhaften Anordnung könnte der Tübbing in einer Anordnung von Tübbingen aus vorzugsweise einem Material angeordnet werden. Dabei könnten sämtliche Tübbinge im Wesentlichen die gleiche Breite und Länge aufweisen wie im restlichen Tunnelbereich. Zur Abdichtung zwischen den Tübbingen könnten in einer Fuge des Tübbings ein Dichtungselement angeordnet werden.

Hinsichtlich weiterer Vorteile der obengenannten Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Erläuterungen zur konstruktiven Ausgestaltung des Tübbings verwiesen.

Im Folgenden werden zum besseren Verständnis der Erfindung nochmals wesentliche Aspekte des erfindungsgemäßen Tübbings und des zugehörigen Verfahrens zur Herstellung eines Tübbings erläutert:

Zur Herstellung einer Öffnung in einer Tunnelauskleidung weist der erfindungsgemäße Tübbing unterschiedliche Teilbereiche aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Stahl und Beton, auf. Hierdurch können in jedem Teilbereich des Tübbings die Eigenschaften von Beton oder Stahl optimal genutzt werden. Der Tübbingeinbau wird hierdurch vereinfacht und beschleunigt, da die Anzahl der Segmente eines Rings sich im Bereich von Öffnungen nicht vergrößert. Gleichzeitig wird die Anzahl der Fugen zwischen den Tübbingen nicht erhöht.

Mehrere erfindungsgemäße Tübbinge können in einem oder mehreren benachbarten Tübbingringen eingebaut werden, um eine größere Struktur beliebiger Form zu erzeugen, wobei die Tübbinge untereinander in den Fugen mit Verbindungsmitteln, vorzugsweise mit Schrauben, verbunden sind. Zum Einbau von Verbindungsmitteln zwischen den einzelnen Tübbingen oder Segmenten eines Rings und den Tübbingen oder Segmenten benachbarter Ringe sind Aussparungen in Form von Nischen und Kassetten auf der Tübbinginnenseite möglich. Die Aussparungen werden nachträglich durch Ausbetonieren, Einkleben von vorgefertigten Betonkörpern, Ausmauern und durch die Verkleidung mit Brandschutzplatten verschlossen. Öffnungen im Stahl können durch Einschweißen von Blechen verschlossen werden.

Ein speziell vorgefertigter Tübbing aus einer Kombination von mindestens einem Stahlteilbereich und einem Betonteilbereich wird vor dem Einbau der Tübbinge fest zu einer Einheit verbunden. Hierzu können Schrauben, Kopfbolzen, Konstruktionsstahl oder eine angeschweißte Bewehrung als Verbindungsmittel verwendet werden. Der Tübbing weist dabei die gleichen Hauptabmessungen – Segmentbreite und Segmentlänge – wie die normalen Tübbinge des jeweiligen Tunnels auf. Der Stahlteilbereich wird vorzugsweise aus verschweißten Stahlblechen ausgebildet.

Als Dichtungselement könnte ein Dichtungsprofil in einer Nut des Tübbings angeordnet werden.

Nach der Herstellung von Konstruktionsteilen aus Stahlblech, die den ersten Teilbereich bilden könnten, erfolgt die Herstellung der Betonteilbereiche, die den zweiten Teilbereich bilden könnten, bevorzugt durch Einlegen der Stahlteilbereiche in die Schalungen für die normalen Betontübbinge. Durch dieses Verfahren sind keine zusätzlichen hochpräzisen Schalungen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Tübbinge oder Kombinationstübbinge erforderlich. Voraussetzung hierfür sind identische Hauptabmessungen der erfindungsgemäßen Tübbinge bzw. Kombinationstübbinge und der normalen Betontübbinge.

Der erfindungsgemäße Tübbing bietet die Möglichkeit der Kosteneinsparung, da beispielsweise die Herstellung von Stahltübbingen höhere Kosten verursacht als die Herstellung von Betontübbingen und Stahl teilweise durch Beton ersetzt werden kann. Des Weiteren müssen Stahltübbinge im Gebrauchszustand aufwendig gegen Korrosions- und Brandeinwirkungen geschützt werden. Die erforderlichen Schutzmaßnahmen an der Stahlkonstruktion können sich deshalb auf kleinere Bereiche erstrecken, wenn zusätzlich Betonteilbereiche vorgesehen sind. Weiterhin können die spezifischen Vorteile sowohl von Stahl- als auch von Betontübbingen auch innerhalb eines Segments, d. h. innerhalb eines Tübbings, genutzt werden.

Das Ausbrechen von Öffnungen in der Auskleidung im Bereich von Betonteilbereichen ist wesentlich einfacher als in Stahlteilbereichen und kann ohne Beschädigungen der Schutzbeschichtungen der Stahltübbinge durch Brennarbeiten erfolgen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 7 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

In der Zeichnung zeigen

1 in einer schematischen Draufsicht sowie in einem schematischen Querschnitt entlang der Linie A-A der schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tübbings und

2 in einer schematischen Draufsicht eine Anordnung dreier erfindungsgemäßer Tübbinge.

Die 1 und 2 zeigen in schematischen Draufsichten zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Tübbings mit einem eine Außenfläche 1 und eine Innenfläche 2 aufweisenden Grundkörper 3, wobei der Grundkörper 3 in mindestens einem ersten Teilbereich 4 aus einem ersten Material 5 ausgebildet ist. Das Material 5 könnte beispielsweise Stahl sein. Der Grundkörper 3 ist in mindestens einem vorgebbaren zweiten Teilbereich 6 aus einem zweiten, sich von dem ersten Material 5 unterscheidenden Material 7 ausgebildet. Bei dem Material 7 handelt es sich um Beton handeln.

1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel einerseits in einer schematischen Draufsicht und andererseits in einem schematischen Querschnitt entlang der Linie A-A der Draufsicht. Hierbei ist besonders gut erkennbar, dass der zweite Teilbereich 6 aus dem zweiten Material 7 von der Außenfläche 1 bis zu einer Innenfläche 2 des Grundkörpers 3 durchgehend ausgebildet ist. Bei derart durchgehenden Teilbereichen kann nach der Montage des Tübbings eine Öffnung durch Entfernen des zweiten Teilbereichs 6 im Tübbing realisiert werden.

2 zeigt eine Anordnung von drei erfindungsgemäßen Tübbingen in zwei aneinander angrenzenden Segmentringen. Die Anordnung der Grundkörper 3 der Tübbinge ist dabei so vorgenommen, dass nach Entfernen der zweiten Teilbereiche 6 der Grundkörper 3 eine gemeinsame, durch die zweiten Teilbereiche 6 der einzelnen Grundkörper 3 gebildete große Öffnung in der Tübbinganordnung durch drei Randaussparungen realisiert werden kann.

Die obigen Ausführungsbeispiele zeigen, dass es grundsätzlich möglich ist zweite Teilbereiche zu realisieren, die von einem ersten Teilbereich umgeben oder eingeschlossen sind. Des Weiteren können zweite Teilbereiche realisiert werden, die in einer zum Rand des Grundkörpers 3 hin offenen und durch den ersten Teilbereich 4 gebildeten Aussparung angeordnet sind.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor rein willkürlich gewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.