<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het bouwen van een tunnel
De uitvinding betreft het bouwen van een tunnel, meer in het bijzonder het bouwen van een tunnel in een landmassa.
Het is reeds bekend om een tunnel in de bodem van een rivier, kanaal en dergelijke te leggen door toepassing van tunnelsegmenten. Deze tunnelsegmenten worden in een apart bouwdok vervaardigd, vervolgens opgedreven en naar de plaats gesleept waar de tunnel moet worden gelegd. Vervolgens worden de segmenten afgezonken in een vooraf in de bodem aangebrachte sleuf, en tenslotte aan elkaar bevestigd.
Deze bekende werkwijze bezit voordelen die van belang zijn bij het leggen van tunnels in vrij slappe grond. Een nadeel is echter dat op deze manier geen tunnels in een landmassa kunnen worden vervaardigd, aangezien in dat geval de afwezigheid van een waterlichaam het transport van de tunnelsegmenten onmogelijk maakt.
Doel van de uitvinding is daarom een werkwijze van het hiervoor beschreven soort te verschaffen die enerzijds de voordelen bezit van de bekende techniek. en die anderzijds toch in een landmassa kan worden toegepast.
De uitvinding betreft daartoe een werkwijze voor het bouwen van een tunnel in een uit zand. klei of dergelijke materiaal bestaand lichaam. omvattende het aanbrengen van een sleuf in dat lichaam, het vervaardigen van tenminste een tunnelsegment in een positie op enige afstand boven het maaiveld alsmede het neerzetten van het in die positie vervaardigde tunnelsegment in de sleuf.
Anders dan bij de bekende werkwijze, worden de tunnelsegmenten nu niet meer in een apart bouwdok vervaardigd, doch dicht boven de plaats waar een tunnelsegment moet worden geplaatst. Daardoor vervalt het transport van de tunnelsegmenten, zodat de noodzaak van een waterlichaam vervalt en de werkwijze ook op een stuk land kan worden uitgevoerd.
Als laatste stap kunnen tenslotte de tunnelsegmenten bedekt worden met grond.
In een landmassa met een hoog grondwaterniveau zal zich in de sleuf water verzamelen. Dat is bij de werkwijze volgens de uitvinding geen enkel probleem, aangezien de tunnelsegmenten niet direkt op de bodem van de sleuf, zoals in een bouwput, worden vervaardigd. doch op een hoger niveau (maaiveld).
In dat verband is het voordelig om boven de sleuf een tijdelijke werkvloer aan te brengen, het tunnelsegment op de werkvloer te
<Desc/Clms Page number 2>
vervaardigen. de ondersteuning van het gerede tunnelsegment vervolgens over te laten nemen door hefmiddelen. welke speciaal voor dit doel ontworpen zijn. de werkvloer te verwijderen en het tunnelsegment door vieren van de hefmiddelen neer te zetten.
Vooral bij slappere grond moeten in het lichaam twee op enige afstand evenwijdig aan elkaar lopende steunwanden worden aangebracht, waarna het materiaal tot zekere diepte tussen de steunwanden wordt verwijderd ter vorming van de sleuf. Bij voorkeur worden de steunwanden verkregen door in het lichaam twee reeksen damwandplanken te heien.
De werkvloer kan verplaatsbaar worden ondersteund op de bovenranden der reeksen damwandplanken. Zodra een tunnelsegment gereed is en opgetild. kan het betreffende werkvloersegment worden verplaatst tot buiten het tunnelsegment zodat ruimte ontstaat voor het neerzetten daarvan in de sleuf.
Om produktie-technische redenen is de lengte van de werkvloer een meervoud van de lengte van een tunnelsegment, zoaanig dat op de werkvloer meerdere. in opeenvolgende vervaardigingsstadia verkerende tunnelsegmenten opneembaar zijn.
In dat geval bestaat de werkvloer bij voorkeur uit meerdere werkvloersegmenten ter lengte van een tunnelsegment, zodanig dat het unterste werkvloersegment waarop een tunnelsegment wordt afgebouwd afzonderlijk naar achteren verschuifbaar is nadat de ondersteuning van het gerede element is overgenomen door de hefmiddelen.
Bij het vervaardigen van de tunnel loopt de vervaardiging van de sleuf dus steeds vooruit op de bouw van de tunnelsegmenten. De lengte van het sleufgedeelte dat reeds vervaardigd is. compleet met steunwanden. voor de plaats waar zieh het gerede tunnelsegment bevindt moet tenminste gelijk zijn aan de lengte van een werkvloersegment. In dat geval kan op dat vloersegment reeds het volgende tunnelsegment worden vervaardigd.
Zodra een gereed tunnelsegment in de sleuf is neergezet. kan het naar achteren verschoven werkvloersegment door middel van de hefmiddelen verplaatst worden naar de andere zijde van de werkvloer voor het vervaardigen van een nieuw tunnelsegment.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden portaalkranen verrijdbaar ondersteund op de bovenranden der reeksen damwandplanken, buiten de ondersteuning van de werkvloer.
Zoals reeds genoemd kan de werkwijze in het bijzonder goed worden toegepast bij een landmassa met een hoog grondwaterniveau. In dat geval wordt de sleuf over tenminste een gedeelte van zijn hoogte gevuld met
<Desc/Clms Page number 3>
water, het gerede tunnelsegment aan beide einden worden afgedicht met een schot, het aldus afgedichte tunnelsegment neergezet in de sleuf, aan zijn naar het vorige tunnelsegment gekeerde eind verbonden met dat tunnelsegment waarna de zich aldaar bevindende schotten van beide tunnelsegmenten worden verwijderd.
De toepassing van dergelijke schotten is op zich reeds bekend bij het leggen van tunnels uit tunnelsegmenten op de bodem van een rivier of kanaal.
Ten slotte wordt het in de sleuf neergezette tunnelsegment onderspoeld met een water/zand mengsel voor het aanbrengen van een zandbed onder dat tunnelsegment.
Opgemerkt wordt dat bij de werkwijze volgens de uitvinding ook segmenten zonder dak kunnen worden toegepast, ter vorming van een tunnelbak.
Ook is het denkbaar om de tunnelsegmenten of tunnelbak segmenten onder een helling te leggen bijvoorbeeld voor de vervaardiging van een tunnelinrit of-uitrit.
De uitvinding zal ten slotte nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.
Figuur 1 toont de eerste fase van het vervaardigen van de tunnel.
Figuur 2 toont de tweede fase.
Figuur 3 toont de derde fase.
Figuur 4 toont de vierde fase.
Figuur 5 toont een mogelijk detail van figuur 2.
Figuur 6 toont een mogelijk detail van de bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepast tunnelsegmenten.
Figuur 7 toont een bovenaanzicht van een gedeelte van de werkplek die de fasen van de werkwijze volgens de uitvinding laat zien.
In figuur 1 is een aardlichaam 1 getoond, waarin een tweetal uit reeksen damwandplanken opgebouwde wanden 2,3 is ingeheid. Het tussen de steunwanden 2 en 3 aanwezige materiaal van het aardlichaam is ontgraven ter vorming van een sleuf 4 met een bodem 5.
Op de bovenrand van de beide steunwanden 2 en 3 worden steunrailconstructies 6 aangebracht. Zoals weergegeven in figuur 1 kan op deze steunrailconstructies een aantal portaalkranen 7 verrijdbaar worden ondersteund.
Zoals weergegeven in figuur 2 wordt op de steunrailconstructies 6, en wel binnen de steunpunten van de portaalkranen 7. tevens een werkvloer 8 verrijdbaar ondersteund. Op deze werkvloer kunnen de tunnelsegmenten 9
<Desc/Clms Page number 4>
worden gebouwd. Het bouwen van deze tunnelsegmenten 9 op zich is bekend.
Op de bodem 5 van de sleuf 4 kan vooraf een ballastbed 10 uit geschikt materiaal worden aangebracht. In de sleuf 4 bevindt zich inmiddels een waterlichaam. waarvan het niveau aangeduid is met 11. Het niveau 11 komt overeen met niveau van het grondwater in het omringende aardlichaam.
Het gerede tunnelsegment 9 wordt aan beide einden afgesloten met een eindschot. zoals later zal worden beschreven. Verder wordt het tunnelsegement opgehangen aan de portaalkranen 7. Het kan daarbij bij voorbeeld om 6 portaalkranen 7 gaan. In figuur 3 is getoond dat met behulp van de aan de portaalkranen 7 bevestigde lieren 12 het tunnelsegment gevierd wordt tot in het waterlichaam 11. Ten einde het tunnelsegment 9 volledig te kunnen afzinken, kan het nodig zijn om ballast 13 aan te brengen in het tunnelsegment.
In figuur 4 is het tunnelsegment 9 getoond, nog hangend in de takels. Door middel van leidingen 14 wordt het tunnelsegment 9 onderspoeld met een water/zandmengse1, ter vorming van een zandbed 15 lussen de bodem van het tunnelsegment 9 en het ballastbed 10. Op deze wijze wordt een voldoend stevige fundering van de tunnelsegmenten 9 verkregen. Ook andere ondersteuningsvormen zijn mogelijk.
Eén en ander is afhankelijk van het draagvermogen van de ondergrond.
In figuur 5 is een detail van figuur 2 weergegeven. Op de bovenrand van elke steunwand. in het afgebeelde voorbeeld steunwand 3, is een tweetal 1-balken 17, 18 aangebracht. Deze I-balken zijn stevig opgelegd en genivelleerd door middel van groutconstructie 19, op bijvoorbeeld de bovenranden van de damwandplanken die de steunwand 3 vormen.
Op de I-balk 17 is een rail 20 aangebracht, waarop de wielen 21 van portaalkraan 7 verrijdbaar zijn.
Op de I-balk 18 is tevens een rail 22 aangebracht, waarop de wielen 29 van de werkvloer 23 verrijdbaar zijn. Damwandplanken van de steunwand 3 zijn verder nog door middel van grondankers 24 vastgezet in het omgevende aardlichaam.
Zoals reeds genoemd zijn de tunnelsegmenten 9 aan beide uiteinden afgesloten door schotten, wanneer zij neergelaten worden in de met water gevulde sleuf. In figuur 6 zijn twee met de einden naar elkaar toe wijzende tunnelsegmenten 9, 9'afgebeeld, die elk een schot 25. 25' dragen. Tunnelsegment 9 bezit daartoe bijvoorbeeld aan zijn eindvlak een rondom verlopende metalen rand 26. waar tegenaan het schot 25 rust.
<Desc/Clms Page number 5>
Tunnelsegment 9'bezit in zijn inwendige. op enig afstand van zijn uiteinde een metalen rand 27. waar tegenaan het schot 25'rust. Aan zijn uiteinde draagt unnelsegment 9'een rondom verlopende metalen rand 26'. die overeenkomstig de rand 26 van tunnelsegment 9 gevormd is.
Deze
EMI5.1
metalen randen 26. 26'worden elkaar aangeplaatst, onder tussenvoeging van een flexibel afdichtelement 36, dat eveneens rondloopt.
In de tegen elkaar aan liggende toestand worden de metalen randen 26, 26'aan elkaar gelast op de plaatsen van de las 28. waarna de schotten 25. 25'door het inwendige van de tunnelsegmenten heen kunnen worden verwijderd. Bovengenoemd detail voorstel kan ook door andere constructiemethoden worden vervangen.
In figuur 7 is een bovenaanzicht van een gedeelte van de werkplek getoond waar de werkwijze volgens de uitvinding is getekend. Pijl 37 geeft de bouwrichting van de tunnel aan.
Het aldaar getoonde gerede tunnelsegment 30 is opgehangen aan een zestal portaalkranen 7, gereed om neergelaten te worden in de sleuf 4. Het werkvloersegment 32 waarop dit tunnelsegment 30 gebouwd is, is naar achteren geschoven, tot boven de reeds gelegde tunnelsegmenten 34.
Daardoor is ruimte vrij gekomen om het tunnelsegment 30 te laten zakken.
In bouwrichting van de tunnel voor het tunnelsegment 30 is een verder tunnelsegment 35 in aanbouw, dat zich bevindt op een vloersegment 33. Bedacht moet worden dat zich voor dit tunnelsegment 32 nog meerdere, in minder verkerend bouwstadium bevindende tunnelsegmenten kunnen bevinden, elk op een eigen werkvloersegment.
Zodra het tunnelsegment 30 is neergelaten in de sleuf 4, en bevestigd aan het voorgaande, schematisch weergegeven tunnelsegment 34 wordt met behulp van de portaalkranen 7 het werkvloersegment 31 over de nog af te bouwen tunnelsegmenten heen naar de voorste positie verplaatst. Vervolgens kan op dat aldus verplaatste werkvloersegment een nieuw tunnelsegment worden vervaardigd.