Tunnelanlage Bei Tunnels, insbesondere bei Strassentunnels, bei welchen die Belüftung von grösster Wichtigkeit ist, wird die Frischluft meistens durch einen in der Tun nelsohle angeordneten Frischluftkanal zugeführt. Durch einen solchen unter der Fahrbahn in der Tun nelsohle angeordneten Frischluftkanal wird jedoch die gesamte Bauhöhe des Tunnels erheblich vergrössert und diese Vergrösserung der Bauhöhe erhöht die Un fallgefahr während des Baues, insbesondere während des Vortriebes. Bei auf grösserer Höhe über Meer gelegenen Tunnels ergibt diese Anordnung des Frisch luftkanals in der Tunnelsohle einen weiteren grossen Nachteil.
In solchen Fällen kann nämlich die Durch schnittstemperatur der Frischluft während mehrerer Monate im Jahr mehrere Grad Celsius unter Null lie gen und durch die ununterbrochene Frischluftzufuhr wird die Tunnelsohle und die auf dieser aufliegende Fahrbahn stark gekühlt, so dass das von den Fahr zeugen, gegebenenfalls in Form von schmelzendem Schnee in den Tunnel eingeschleppte Wasser sofort gefriert und eine Vereisung der Fahrbahn bewirkt. Diese Nachteile können durch die Erfindung behoben werden.
Die Erfindung betrifft eine Tunnelanlage, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen grösseren Querschnitt aufweisenden, die ein- oder mehrspurige Fahrbahn enthaltenden, mit einer Kanalisationsanlage versehenen Haupttunnel und einen zu diesem par allelen, kleineren Querschnitt aufweisenden, begeh- und befahrbaren Belüftungstunnel, in welchen die Frischluft unter Druck eingeführt wird und in wel chem vom Luftzufuhrraum getrennt ein Leitungskanal und unter diesem ein luftdicht abgedeckter Sammel- kanal für die Kanalisationsanlage des Haupttunnels angeordnet ist, besitzt, welche beiden Tunnel durch in Abständen voneinander angeordnete,
als Luft schleusen ausgebildete Verbindungsstollen mitein- ander verbunden sind, und dass zur Speisung des Haupttunnels mit Frischluft im Belüftungstunnel in gleichen Abständen wie die Verbindungsstollen von einander Roste vorgesehen sind, von welchen die Frischluft durch in der Sohle der Verbindungsstollen angeordnete Leitungen in zwei in den Fundamenten der beiden Gewölbewiderlager des Haupttunnels an geordnete Frischluftleitungen und aus diesen durch in gleichen Abständen voneinander angeordnete Krüm mer, deren Austrittsöffnungen sich in den Seitenwän den des Haupttunnels über der Fahrbahn befinden, in den Haupttunnel geleitet wird, während die Ab luft durch einen am Scheitel des Haupttunnels durch eine gewölbte,
mit an ihrem Scheitel im Abstand von einander vorgesehenen Abluftöffnungen versehene Zwischendecke abgetrennten Abluftkanal abgeleitet wird.
Eine solche Tunnelanlage kann als Strassentunnel anlage oder als Tunnelanlage für Schienenfahrzeuge ausgebildet sein.
Durch die räumliche Trennung des Belüftungs tunnels vom Haupttunnel kann die totale Bauhöhe des letzteren erheblich verkleinert werden. Damit wird die Unfallgefahr während des Baues des Haupttunnels beträchtlich vermindert. Ferner ist der Material- und Arbeitsaufwand für Zimmerung und Schalung we sentlich kleiner als bei einem Tunnel, bei welchem ein Frischluftzufuhrkanal unter die Fahrbahn verlegt ist.
Da die beiden in den Fundamenten der Gewölbe widerlager angeordneten Frischluftleitungen keine we sentliche Kühlung der direkt auf dem auch während der kalten Jahreszeit eine Temperatur von einigen Grad Celsius über Null aufweisenden Fels oder Grund aufliegenden, die Fahrbahn tragenden Tunnelsohle bewirkt, ist eine Vereisung der Fahrbahn nicht zu befürchten. Die erfindungsgemässe Tunnelanlage bie tet sowohl während ihres Baues als auch im Betrieb weitere wesentliche Vorteile.
So gibt der Belüftungs tunnel, der wegen seines geringeren Querschnittes be deutend rascher vorgetrieben werden kann als der einen wesentlich grösseren Querschnitt aufweisende Haupttunnel, Aufschluss über die geologischen Ver hältnisse, die dann beim nachfolgenden Vortrieb des Haupttunnels zum vornherein berücksichtigt werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, geologisch besonders schwierige Partien des Haupttunnels vom Belüftungstunnel aus bereits in Angriff zu nehmen, bevor der Haupttunnel bis an diese Partien vorgetrie ben ist. Dadurch können Verzögerungen im Bau des Haupttunnels weitgehend vermieden werden.
Das Be stehen eines bereits begeh- und befahrbaren Belüf tungstunnels neben der Stollenbrust im Haupttunnel ermöglicht ferner die räumliche Trennung der Mate rialzufuhr von der Materialabfuhr, wodurch ebenfalls beträchtliche Vorteile im Baubetrieb erzielt werden können. Während der Bauzeit wird der Belüftungs tunnel zweckmässig als Abluftkanal und der im Bau befindliche Haupttunnel als Frischluftkanal verwen det. Eine solche Teilung der Luftführung ergibt sehr günstige Lüftungsverhältnisse.
Durch den frühzeitigen Durchschlag des Belüftungstunnels entfällt bei allfäl- lig notwendigem fallenden Vortrieb des Haupttunnels die Pumparbeit, da das anfallende Abwasser durch den Belüftungstunnel nach der Gefällseite abgeleitet werden kann.
Bei Einbau eines Geleises im Belüftungstunnel kann bei Verkehrsunfällen im Haupttunnel ein Hilfs zug sofort eingesetzt werden. Dabei wird der Hilfs zug zweckmässig so zusammengesetzt, dass sich vor seiner Lokomotive Feuerlösch-, Geräte- und Mann schaftswagen und hinter der Lokomotive mindestens ein Sanitätswagen befinden. Eine solche Zusammen- setzung eines Hilfszuges ermöglicht es, mit dem hin teren Zugsteil sofort mit dem Abtransport von Ver letzten zu beginnen.
Infolge seiner räumlichen Tren nung vom Haupttunnel ist der bei Unfällen als Ret tungsstollen benützte Belüftungstunnel jeder Brand- und Vergasungsgefahr entzogen. Wasser, ausgeflos sener Treibstoff und Öl, schwere Abgase, insbeson dere Kohlenoxyd, werden durch die Kanalisations anlage dem im Belüftungstunnel angeordneten, luft dicht abgedeckten Sammelkanal zu- und durch diesen abgeleitet. Dadurch wird die Brand- und Gasgefahr wesentlich vermindert.
Pipelines, wie auch elektrische Leitungen, werden in dem abgetrennten Leitungskanal im Belüftungstunnel verlegt und sind deshalb ohne irgendwelche Behinderung des Verkehrs im Haupt tunnel zwecks Überwachung und Vornahme allfällig notwendiger Reparaturen jederzeit zugänglich. Re paraturarbeiten im Haupttunnel können vom Belüf tungstunnel aus ohne wesentliche Verkehrsbehinde rung ausgeführt werden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh rungsform der Tunnelanlage gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Strassentun nelanläge in der Achse eines Verbindungsstollens, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-11I in Fig. 1 und Fig. 4 einen Teil des Grundrisses der Strassentunnel anlage.
Die dargestellte Strassentunnelanlage weist einen Haupttunnel A und einen zu diesem parallelen, we sentlich kleineren Querschnitt aufweisenden Belüf tungstunnel B auf. Der Haupttunnel A und der Be lüftungstunnel B sind durch in Abständen vonein ander angeordnete Verbindungsstollen C miteinander verbunden. Im allgemeinen liegen die Verbindungs stollen C in gleichen Abständen voneinander, und ihr Abstand voneinander beträgt 100-200 m.
Der Haupttunnel A besitzt ein auf zwei Wider lagern 1, 1' ruhendes Gewölbe 2 und eine zwischen den Widerlagern 1, 1' befindliche, betonierte Sohle 3, welche die ein- oder mehrspurige Fahrbahn 4 trägt. Beidseitig der Fahrbahn 4 ist ein erhöhter Gehsteg 4' bzw. 4" vorgesehen. Oben im Haupttunnel A ist durch eine gewölbte Zwischendecke 5, an deren Scheitel in gleichen Abständen voneinander Abluft öffnungen 6 vorgesehen sind, ein Abluftkanal 7 ge bildet, durch welchen die Abluft aus dem Haupt tunnel A abgeleitet wird. Auf beiden Seiten ist im Abstand vom Gewölbe 2 eine Isolierwand 8 bzw. 8' vorgesehen, welche bezweckt, den Niederschlag von Kondenswasser und das Eindringen von Sickerwasser in den Haupttunnel A zu verhüten.
Diese Isolier- wände 8 und 8' stützen sich auf Sockel 9 bzw. 9', welche wandseitig der Gehstege 4' und 4" über den Widerlagern 1 vorgesehen sind.
Der Belüftungstunnel B weist ebenfalls ein auf zwei Widerlagern ruhendes Gewölbe 10 und eine Sohle 11 auf. In diesem Belüftungskanal B ist ein Leitungskanal 12 durch eine Zwischenwand 13, in welcher in gleichen Abständen voneinander abschliess bare Zutrittsöffnungen 14 vorgesehen sind, und eine Zwischendecke 15 abgetrennt. In diesem Leitungs kanal 12 werden Wasser- und Ölleitungen sowie elek trische Leitungen verlegt. Im dargestellten Fall ist in diesem Leitungskanal 12 beispielsweise eine Öl leitung 16 auf Sockeln 17 gelagert. In der Sohle 11 des Belüftungskanals B ist unter dem Leitungskanal 12 ein Sammelkanal 18 vorgesehen, welcher oben durch eine begehbare Abdeckung 19 luftdicht ab geschlossen ist.
Im begehbaren Raum neben dem Leitungskanal 12 ist ein Geleise 29 vorhanden.
Die Verbindungsstollen C sind als Luftschleusen ausgebildet und zu diesem Zwecke vor ihrer Ein mündung in den Haupttunnel A und in den Belüf tungstunnel B durch je eine Türe 20 bzw. 20' abge schlossen.
Die Frischluft wird durch übliche Ventilatoren in den Belüftungstunnel B gedrückt und aus diesem durch in seinem Boden bei jedem Verbindungsstollen C vorgesehene Roste 21 entnommen und durch einen in der Sohle 11 ausgesparten Schacht 22 in zwei in der Sohle des Verbindungsstollens C vorgesehene Leitungen 23 und 23' geleitet, welche je in die eine von zwei in den Fundamenten der Widerlager 1 und 1' des Haupttunnels A vorgesehene Frischluftleitung 24 bzw. 24', welche sich über die ganze Länge des Haupttunnels A erstrecken, münden. Diese Frisch luftleitungen 24 und 24' werden somit bei jedem Ver bindungsstollen C mit Frischluft gespeist.
Aus den Frischluftleitungen 24 und 24' wird die Frischluft durch Krümmer 25 bzw. 25', deren Mündungen in den Sockeln 9 bzw. 9' über den Gehstegen 4' bzw. 4" liegen, in den Haupttunnel A geleitet. Die Krüm mer 25 und 25' sind im Abstand voneinander auf der ganzen Länge des Haupttunnels A vorhanden.
Das in den Rinnen beidseitig der nach beiden Seiten abfallenden Fahrbahn 4 sich sammelnde Was ser fliesst durch Ablaufrohre 26 bzw. 26' ohne Flüs- sigkeitsverschluss in zwei unter diesen Rinnen in der Sohle 3 des Haupttunnels A vorgesehene Sammellei- tungen 27 bzw. 27', an welche bei jedem Verbin dungsstollen C eine in dessen Sohle angeordnete Ab laufleitung 28 angeschlossen ist, welche in den Sam- melkanal 18 im Belüftungstunnel B mündet.
Da die Ablaufrohre 26 und 26' keinen Flüssigkeitsverschluss besitzen, fliessen auch schwere Abgase, insbesondere Kohlenoxyd, durch sie in die Sammelleitungen 27 und 27' und die Ablaufleitung 28 ab und gelangen somit ebenfalls in den Sammelkanal 18. Da dieser Sammel- kanal durch die Abdeckung 19 luftdicht abgeschlos sen ist, können keine Gase in den begehbaren Raum im Belüftungstunnel B gelangen.
Wie bereits erwähnt, wird beim Bau der Tunnel anlage der Belüftungstunnel B rascher vorgetrieben als der Haupttunnel A, was sich infolge seines we sentlich kleineren Querschnittes von selbst ergibt. Gegebenenfalls kann auch der Vortrieb des Belüf tungstunnels<I>B</I> vor demjenigen des Haupttunnels<I>A</I> in Angriff genommen werden, um den erwünschten Vorsprung gegenüber diesem zu erzielen. Der Belüf tungstunnel B wird fortlaufend begeh- und befahrbar ausgebaut und mit dem Geleise 29 versehen, auf welchem Materialzüge ein- und ausfahren können. Sobald der Belüftungstunnel B jeweils um eine ent sprechende Strecke vorgetrieben ist, werden die Ver bindungsstollen C gegen den Haupttunnel vorgetrie ben.
Während des Baues können, wie in Fig. 4 gezeigt ist, Verbindungsgeleise 30 durch die Verbindungs stollen C gelegt werden, welche mittels Weichen 31 bzw. 31' einerseits an das Geleise 29 des Belüftungs tunnels B und anderseits an ein während der Bau zeit im Haupttunnel A gelegtes Baubahngeleise 32 angeschlossen sind, so dass Materialzüge aus dem Belüftungstunnel<I>B</I> in den Haupttunnel<I>A</I> verschoben werden können und umgekehrt. Um eine Führung des Verbindungsgeleises 30 ohne kleine Krümmungs- radien zu ermöglichen, werden für die Bauperiode zwei einander diagonal gegenüberliegende Kanten der Verbindungskanäle C ausgebrochen, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist.
Diese ausgebrochenen Kanten werden nach Fertigstellung eines Abschnittes des Haupttunnels A wieder aufgemauert.
Tunnel system In tunnels, especially in road tunnels, where ventilation is of the utmost importance, the fresh air is usually supplied through a fresh air duct located in the bottom of the tunnel. By such a fresh air channel arranged under the roadway in the tunnel, however, the overall height of the tunnel is increased considerably and this increase in height increases the risk of accidents during construction, especially during propulsion. In the case of tunnels located at a greater height above sea level, this arrangement of the fresh air duct in the tunnel floor results in a further major disadvantage.
In such cases, the average temperature of the fresh air can be several degrees Celsius below zero for several months a year, and the uninterrupted supply of fresh air cools the tunnel bottom and the roadway on it, so that it can be seen by the vehicles, possibly in shape Water brought into the tunnel by melting snow immediately freezes and causes the roadway to freeze. These disadvantages can be overcome by the invention.
The invention relates to a tunnel system, which is characterized in that it has a larger cross-section, the single or multi-lane carriageway containing the main tunnel provided with a sewer system and a parallel to this, smaller cross-section, walkable and passable ventilation tunnel in which the fresh air is introduced under pressure and in which a duct is separated from the air supply space and an airtight covered collecting duct for the sewer system of the main tunnel is arranged under it, which two tunnels are separated by
Connecting tunnels designed as air locks are connected to one another, and that grids are provided to feed the main tunnel with fresh air in the ventilation tunnel at the same distances as the connecting tunnels from each other, from which the fresh air is provided in two of the foundations through lines arranged in the base of the connecting tunnels the two vault abutments of the main tunnel to orderly fresh air lines and from these through manifolds arranged at the same distance from one another, the outlet openings of which are in the side walls of the main tunnel above the roadway, into the main tunnel, while the exhaust air is passed through one at the apex of the main tunnel through an arched,
is diverted with an intermediate ceiling provided at its apex at a distance from each other provided exhaust air ducts.
Such a tunnel system can be designed as a road tunnel system or as a tunnel system for rail vehicles.
Due to the spatial separation of the ventilation tunnel from the main tunnel, the overall height of the latter can be reduced considerably. This considerably reduces the risk of accidents while the main tunnel is being built. Furthermore, the material and labor required for carpentry and shuttering is much smaller than in a tunnel in which a fresh air supply duct is laid under the roadway.
Since the two fresh air ducts arranged in the foundations of the vaults abutment do not cause any significant cooling of the tunnel floor, which is directly on the rock or ground bearing the roadway, which also has a temperature of a few degrees Celsius above zero even during the cold season, the roadway is not iced up to fear. The tunnel system according to the invention offers further significant advantages both during its construction and in operation.
The ventilation tunnel, which, due to its smaller cross-section, can be driven significantly faster than the main tunnel, which has a significantly larger cross-section, provides information about the geological conditions that can then be taken into account in advance when the main tunnel is driven. There is also the possibility of tackling particularly difficult parts of the main tunnel from the ventilation tunnel before the main tunnel is driven up to these parts. This largely avoids delays in the construction of the main tunnel.
The presence of an already accessible ventilation tunnel next to the tunnel face in the main tunnel also enables the spatial separation of the material supply from the material discharge, which also allows considerable advantages to be achieved in construction. During the construction period, the ventilation tunnel will be used as an exhaust air duct and the main tunnel under construction as a fresh air duct. Such a division of the air duct results in very favorable ventilation conditions.
Due to the early breakthrough of the ventilation tunnel, there is no need for pumping in the event of a downward advance of the main tunnel, as the waste water that accumulates can be drained through the ventilation tunnel to the slope side.
When installing a track in the ventilation tunnel, an emergency train can be deployed immediately in the event of a traffic accident in the main tunnel. The auxiliary train is expediently put together so that there are fire extinguishing, equipment and crew cars in front of its locomotive and at least one ambulance car behind the locomotive. Such a composition of an auxiliary train makes it possible to start moving away the injured immediately with the rear part of the train.
Due to its spatial separation from the main tunnel, the ventilation tunnel, which is used as a rescue tunnel in the event of an accident, is completely free of fire and gassing. Water, escaped fuel and oil, heavy exhaust gases, in particular carbon oxide, are fed through the sewer system to the airtight covered collecting duct in the ventilation tunnel and discharged through it. This significantly reduces the risk of fire and gas.
Pipelines, as well as electrical lines, are laid in the separate duct in the ventilation tunnel and are therefore accessible at any time without any hindrance to traffic in the main tunnel for the purpose of monitoring and carrying out any necessary repairs. Repair work in the main tunnel can be carried out from the ventilation tunnel without significant traffic obstruction.
In the drawing, an exemplary embodiment of the tunnel system according to the invention is shown. 1 shows a cross section through a road tunnel in the axis of a connecting tunnel, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line III-II in FIG. 1 and FIG Fig. 4 part of the floor plan of the road tunnel system.
The road tunnel system shown has a main tunnel A and a ventilation tunnel B, which is parallel to this and has a significantly smaller cross section. The main tunnel A and the ventilation tunnel B are connected to each other by connecting tunnels C arranged at intervals from one another. In general, the connecting tunnels C are equidistant from each other, and their distance from each other is 100-200 m.
The main tunnel A has a two abutments 1, 1 'resting vault 2 and a concrete base 3 between the abutments 1, 1', which carries the single or multi-lane roadway 4. A raised walkway 4 'or 4 "is provided on both sides of the carriageway 4. Above in the main tunnel A, an exhaust air duct 7 through which the exhaust air is formed is formed by an arched intermediate ceiling 5, at the apex of which exhaust air openings 6 are provided at equal distances from one another is derived from the main tunnel A. On both sides, at a distance from the vault 2, an insulating wall 8 or 8 'is provided, which aims to prevent the precipitation of condensation water and the penetration of seepage water into the main tunnel A.
These insulating walls 8 and 8 'are supported on bases 9 and 9', which are provided on the wall side of the walkways 4 'and 4 "above the abutments 1.
The ventilation tunnel B also has an arch 10 resting on two abutments and a sole 11. In this ventilation channel B, a line channel 12 is separated by an intermediate wall 13, in which access openings 14 which can be closed off from one another are provided at equal intervals, and an intermediate ceiling 15. In this line channel 12 water and oil lines and electrical lines are laid. In the case shown, an oil line 16 is mounted on sockets 17 in this line duct 12, for example. In the sole 11 of the ventilation channel B, a collecting channel 18 is provided under the line channel 12, which is closed airtight from above by a walk-on cover 19.
A track 29 is provided in the accessible space next to the duct 12.
The connecting tunnels C are designed as air locks and for this purpose before their confluence in the main tunnel A and in the ventilation tunnel B closed by a door 20 and 20 'respectively.
The fresh air is forced into the ventilation tunnel B by conventional fans and taken from it through grids 21 provided in the bottom of each connecting tunnel C and through a shaft 22 recessed in the sole 11 into two lines 23 and 23 'provided in the sole of the connecting tunnel C guided, each of which in the one of two provided in the foundations of the abutments 1 and 1 'of the main tunnel A fresh air line 24 and 24', which extend over the entire length of the main tunnel A, open. These fresh air lines 24 and 24 'are thus fed with fresh air at each connection tunnel C.
From the fresh air lines 24 and 24 ', the fresh air is conducted through bends 25 and 25', the mouths of which in the bases 9 and 9 'are above the walkways 4' and 4 ", respectively, into the main tunnel A. The bends 25 and 25 'are provided at a distance from one another over the entire length of the main tunnel A.
The water that collects in the channels on both sides of the sloping roadway 4 flows through drainage pipes 26 or 26 'without a liquid seal in two collecting lines 27 and 27' provided under these channels in the bottom 3 of the main tunnel A, to which a drainage line 28, which is arranged in the bottom of each connecting tunnel C and opens into the collecting channel 18 in the ventilation tunnel B, is connected.
Since the drain pipes 26 and 26 'do not have a liquid seal, heavy exhaust gases, in particular carbon oxide, also flow through them into the collecting lines 27 and 27' and the drain line 28 and thus also get into the collecting channel 18. Since this collecting channel passes through the cover 19 is hermetically sealed, no gases can get into the accessible space in ventilation tunnel B.
As already mentioned, during the construction of the tunnel system, the ventilation tunnel B is advanced faster than the main tunnel A, which results from its much smaller cross-section by itself. If necessary, the advance of the ventilation tunnel <I> B </I> can be tackled before that of the main tunnel <I> A </I> in order to achieve the desired lead over it. The ventilation tunnel B is continuously being made accessible and drivable and provided with track 29 on which material trains can enter and exit. As soon as the ventilation tunnel B has been advanced by an appropriate distance, the connecting tunnels C are vorgetrie ben vorgetrie against the main tunnel.
During construction, as shown in Fig. 4, connecting tracks 30 can be laid through the connecting tunnel C, which by means of switches 31 and 31 'on the one hand to the track 29 of the ventilation tunnel B and on the other hand to a time during construction in the main tunnel A laid construction railway tracks 32 are connected, so that trains of material can be moved from the ventilation tunnel <I> B </I> into the main tunnel <I> A </I> and vice versa. In order to allow the connecting track 30 to be guided without small radii of curvature, two diagonally opposite edges of the connecting channels C are broken out for the construction period, as can be seen from FIG.
These broken edges will be bricked up again after a section of the main tunnel A has been completed.