Vorrichtung zum Vortrieb von Tunnels, Strecken und dergleichen Es ist bekannt, Tunnel- oder Streckenröhren im Schildvortrieb herzustellen und mit Ortbetonringen auszubauen. Diese Massnahmen werden jedoch sehr selten angewendet, da sie häufig zu Misserfolgen ge führt haben. Die übliche Weise besteht daher darin, die Tunnelröhre aus Fertigteilen aus Stahl oder Guss- eisen oder Stahlbeton, sogenannte Tübbingen, her zustellen.
Bei dieser Bauweise ist es notwendig, den Hohlraum hinter dem Schild, dem Vortrieb folgend, laufend zu verpressen, um Bodenverluste und damit Setzungen von Gebäuden und dergleichen zu verhin dern.
Das ist umständlich und arbeitsaufwendig.
Bei Verwendung von Ortbeton (Frischbeton) zur Herstellung von Ausbauringen in derartigen Tunnel- oder Streckenröhren kann dieses Verpressen des Hohlraumes, dessen Erfolg nicht immer sicher zu sein scheint, offenbar ersetzt werden durch Einpres sen des Frischbetons mit Hilfe der Vortriebspressen des Schildes während des Schildvorschubs. Derartige Massnahmen lassen sich jedoch mit üblichen Vor richtungen zum Schildvortrieb nicht befriedigend verwirklichen.
Insbesondere kann bei längerem Ste hen des Vortriebsschildes der Beton in dem Schild anfrieren und auf diese Weise den weiteren Vor schub des Schildes behindern sowie auch seine Steu erfähigkeit einschränken; das will die Erfindung ver meiden.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vor trieb von Tunnels, Strecken und dgl. bei gleichzei tigem Ausbau der gebildeten Röhre mit Ortbeton, wobei die Vorrichtung mit steuerbarem Vortriebs schild und daran angeschlossenen Vorschubpressen sowie nachgeführter Innenschalung ausgerüstet ist. Die Erfindung besteht darin, dass an dem Vortriebs schild an seinem hinteren Ende ein teleskopartig ein- und ausfahrbarer, eine Aussenschalung bildender Schalmantel angeschlossen ist und diesem besondere Einziehpressen zugeordnet sind.
Im einzelnen lässt sich die Erfindung auf ver schiedene Weise verwirklichen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Vorschubpressen des Vortriebs schildes gegen einen besonderen Druckring abge stützt sind und dass dieser den Raum zwischen In nenschalung und Aussenschalung zur Ortbrust hin ringkolbenartig abdichtet. Zweckmässig ist im übrigen zwischen dem Vortriebsschild und dem die Aussenschalung bildenden Schalmantel ein Abstand- und
Abstreifring angeordnet, der das Eindringen von Frischbeton in diesen Zwischenraum verhindern und damit die Steuerfähigkeit des Schildes sicherstellen soll. Dem Vortriebsschild sind im übrigen zweckmäs- sig zusätzliche Steuerpressen zugeordnet, die sich wie üblich an der Innenschalung abstützen können und z. B. dazu dienen, durch einseitigen Druck den Vor triebsschild in Kurven zu steuern.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass mit der erfindungsge mässen. Vorrichtung .auf einfache Weise ein Ortsbe- tonausbau von Strecken- und Tunnelröhren verwirk licht werden kann.
Insbesondere kann bei derartigen Massnahmen der Vortriebsschild auch in Vortriebs pausen am eingebrachten Ortbeton nicht mehr festfrieren , da beim Arbeiten mit der erfindungsge- mässen Vorrichtung selbstverständlich der teleskop- arti:g ein- und ausfahrbare Schalmantel nach Vor schub des Schildes eingezogen wird.
So schafft die Erfindung ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines Ortbetonausbaues beim Vortrieb von Tunnels und Strzcken mit der beschriebenen Vorrichtung. Dieses ist dadurch gekennzeichnet,
dass nach Einbringen von Beton in den in üblicher Weise gebildeten Hohlraum dieser unter gleichzeitigem Vordrücken des Vortriebsschildes durch die auf den Druckring arbeitenden Vorschubpressen komprimiert und danach sowie unter Aufrechterhaltung des mit tels der Vorschubpresse erzeugten Druckes der Schalmantel mit Hilfe der Einziehpressen eingezogen sowie der Beton in den so gebildeten Hohlraum ein gepresst wird.
Infolge des in dem Betonmantel wir kenden praktisch beliebig hohen Druckes, der nach statischen Gesichtspunkten bemessen werden kann, kann offenbar das umgebene Gebirge vorgespannt werden. Damit werden Setzungen im Gebirge und das Auftreten von Momenten in der Beton auskleidung, die eine Bewehrung erfordern würden, vermieden.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich praktisch für alle Böden, insbesondere für sol che, bei denen der ringförmige Hohlraum hinter dem Vortriebsschild für etwa 15 Minuten, d. h. die Zeit für den Vorschub des. Schildes, steht, und man kann erfindungsgemäss also insbesondere in tonigen Böden und in Sand oder in Kies unter Einfluss von Druckluft arbeiten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeich nung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 in einem Axialschnitt durch eine Tunnel- oder Streckenröhre eine erfindungsgemässe Vorrich tung, Fig.2 den vergrösserten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig.3 die Rückansicht des Gegenstandes nach Fig.l in schematischer Darstellung bei entferntem Ausbau,
Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 in einer ande ren Arbeitsphase und Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 in einer weite ren Arbeitsphase.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung be steht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem in soweit üblichen steuerbaren Vortriebsschild 1 mit Schildschneide 2 und an den Vortriebsschild 1 ange schlossenen Vorschubpressen 3.
Ausserdem wird wie üblich eine druckfeste und das Abstützen des Schil des beim Vorschub zulassende Innenschalung 4 nachgeführt, damit der Hohlraum zwischen Gebirge 5 und Innenschalung mit Ortbeton ausgefüllt werden kann. Erfindungsgemäss ist am Vortriebsschild 1 an seinem hinteren Ende, dem sogenannten Schild schwanz la, ein teleskopartig ein, und ausziehbarer, gleichsam eine Aussenschalung bildender Schalman tel 6 angeschlossen. Diesem Schalmantel 6 sind be sondere Einziehpressen 7 (Fig.3) zugeordnet.
Die Vorschubpressen 3 der erfindungsgemässen Vorrich tung sind gegen einen besonderen Druckring 8 abge stützt. Dieser dichtet den Raum zwischen der Innen schalung 4 und der erwähnten Aussenschalung 6 zur Ortsbrust hin ringkolbenartig ab. Im übrigen befindet sich zwischen Schild 1 und dem die Aussenschalung bildenden Schalmantel 6 (vergl. Fig. 2) ein Abstands- und Abstreifring 9. Endlich sind dem Vortriebsschild 1 zusätzliche Steuerpressen 10 zugeordnet, die sich auf der Innenschalung 4 abstützen.
Die erwähnten Pressen, d. h. sowohl die Vor schubpressen 3 als, auch die Einziehpressen 7 und die Steuerpressen 10, sind in besonderen Tragringen 11 montiert. Im allgemeinen wird man mit hydraulischen Pressen arbeiten.
Mit der beschriebenen Vorrichtung arbeitet man wie folgt: Die Tunnel- oder Streckenröhre wird aus Ortbe- ton 12 in Ringen, deren Länge dem jeweiligen Schildvorschub entspricht, hergestellt. Zu diesem Zweck wird eine kräftige Ringschalung als Innen schalung 4 im Innern des Tunnels angeordnet, gegen die der die Stirnschalung bildende Druckring 8 ange- presst ist.
Vor jedem neuen Vorschub des Schildes 1 wer den die Vorschubpressen 3 eingezogen.
Da der Ring aus Frischbeton im Zuge des vorge sehenen Verfahrens teilweise in den Hohlraum hinter dem Schild 1 verpresst wird, ist zur Aufnahme der gesamten Betonmenge die Aufstellung eines zusätzli chen Hilfsinnenschalringes 8a am vorderen Ende des neuen Betonabschnittes notwendig. Die Stirnschalung des neu herzustellenden Betonrin,gabschnittes 12a wird durch den Druckring 8 gebildet.
Dann wird mit Hilfe eines pneumatischen Beton förderers der Ring aus Frischbeton eingebracht. Un mittelbar nach dem Einbringen wird der Schild 1, der inzwischen an der Ortsbrust entsprechend freige macht wurde, wieder um Ringbreite vorgeschoben, wobei er sich über den Druckring 8 gegen den Frischbeton abstützt, diesen zunächst komprimiert und damit das Widerlager für den eigentlichen Vor schub schafft.
Der Frischbeton kann zunächst in keiner Rich tung ausweichen, da er allseitig durch Stahlschalung 4 und 6 bzw. den vorletzten Betonring 12 begrenzt ist.
Beim Vorschub des Schildes 1 wird auch in ent sprechendem Masse die Einziehpresse betätigt, so dass der Schalmantel 6 stehen bleibt und sich auf diese Weise der Schildschwanz la teleskopartig ver längert. Unmittelbar nach beendigtem Vorschub des Schildes wird der Schalmantel 6 mit Hilfe der Ein ziehpresse 7 eingezogen, und gleichzeitig werden die Vorschubpressen 3 des Schildes 1 weiterhin betätigt. In dem Masse, wie der Schalmantel 6 zurückgescho ben wird, gibt er die Oberfläche des Frischbetons frei, der nunmehr durch die Einwirkung der Vor schubpressen 3 des Schildes 1 in den Hohlraum hinter dem Schildschwanz l a hinein gepresst wird, bis er ihn unter Druck satt ausfüllt.
Durch diese Mass- nahme wird das bisher eintretende Anbinden des Be tons am Schildschwanz la verhindert sowie die Steu erfähigkeit des Schildes 1 vergrössert, da der Ab- streifring 9 zwischen Schalmantel 6 und Schild schwanz la einen Hohlraum schafft, der besser als bisher die Steuerfähigkeit des Schildes 1 gewährlei stet. Der Abstreifring 9 hat ausserdem den Zweck, das Eindringen des unter Druck stehenden Betons 12 zwischen Schulmantel 6 und Schildschwanz la zu verhindern.
Falls Zementschlernpe eindringen sollte, kann diese durch Wasserstrahl beseitigt werden, ohne dass der Frischbeton ausgespült wird.
Hinzu kommen die oben genannten Vorteile der satten Ausfüllung des Hohlraumes und der Vorspan- nung des Gebirges zur Verhinderung von Setzungen.
Device for driving tunnels, routes and the like. It is known to manufacture tunnel or route tubes using shield driving and to expand them with in-situ concrete rings. However, these measures are very rarely used as they have often led to failure. The usual way is therefore to make the tunnel tube from prefabricated parts made of steel or cast iron or reinforced concrete, so-called segments.
With this type of construction, it is necessary to continuously press the cavity behind the shield, following the advance, in order to prevent soil loss and thus the settlement of buildings and the like.
This is cumbersome and labor-intensive.
When using in-situ concrete (fresh concrete) for the production of expansion rings in such tunnel or section tubes, this pressing of the cavity, the success of which does not always seem to be certain, can apparently be replaced by pressing in the fresh concrete with the help of the advance pressing of the shield during the shield advance. However, such measures cannot be implemented satisfactorily with the usual devices for shield driving.
In particular, the concrete in the shield can freeze in the shield and in this way hinder the further advance of the shield and also limit its STEU erbarkeit with prolonged standing of the propulsion shield; the invention wants to avoid that.
The invention relates to a device for driving tunnels, routes and the like. At the same time expansion of the formed tube with in-situ concrete, the device being equipped with a controllable propulsion shield and connected feed presses and tracking internal formwork. The invention consists in that on the propulsion shield at its rear end a telescopically retractable and extendable formwork jacket, which forms an outer formwork, is connected and special insertion presses are assigned to this.
In particular, the invention can be implemented in different ways. A preferred embodiment of the invention is characterized in that the feed presses of the propulsion shield are supported against a special pressure ring and that this seals the space between the inner formwork and outer formwork towards the face in the manner of an annular piston. In addition, a spacing and is expedient between the jacking shield and the formwork jacket forming the outer formwork
Wiper ring arranged to prevent the penetration of fresh concrete into this gap and thus ensure the controllability of the shield. In addition, additional control presses are expediently assigned to the jacking shield, which, as usual, can be supported on the inner formwork and e.g. B. serve to control the drive shield in curves by one-sided pressure.
The advantages achieved by the invention are primarily to be seen in the fact that with the erfindungsge Mässen. Device. In a simple way an in-situ concrete expansion of route and tunnel tubes can be realized.
In particular, with such measures, the jacking shield can no longer freeze to the cast-in-place concrete even during driving breaks, since when working with the device according to the invention, of course, the telescopic retractable and extendable casing is drawn in after the shield has advanced.
Thus, the invention creates a particularly simple method for producing an in-situ concrete lining when driving tunnels and trenches with the device described. This is characterized by
that after placing concrete in the cavity formed in the usual way, it is compressed by the feed presses working on the pressure ring while simultaneously pushing forward the jacking shield and then, while maintaining the pressure generated by means of the feed press, the formwork jacket is pulled in with the help of the pull-in presses and the concrete is pulled into the thus formed cavity is pressed.
As a result of the practically arbitrarily high pressure in the concrete shell, which can be measured according to static criteria, the surrounding mountains can obviously be prestressed. This avoids subsidence in the mountains and the occurrence of moments in the concrete lining that would require reinforcement.
The method according to the invention is suitable for practically all soils, in particular for those in which the annular cavity behind the propulsion shield lasts for about 15 minutes, i.e. H. the time for the advancement of the shield is, and according to the invention it is possible to work in particular in clayey soils and in sand or gravel under the influence of compressed air.
In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing representing only one embodiment; 1 shows a device according to the invention in an axial section through a tunnel or section tube, FIG. 2 shows the enlarged section A from the object according to FIG. 1, FIG. 3 shows the rear view of the object according to FIG. 1 in a schematic representation distant expansion,
Fig. 4 shows the object of FIG. 1 in a ande Ren work phase and Fig. 5 shows the object of FIG. 4 in a wide Ren work phase.
The basic structure of the device shown in the figures consists of a steerable propulsion shield 1 with a shield cutting edge 2 and feed presses 3 connected to the propulsion shield 1.
In addition, as usual, a pressure-resistant and the support of the shield of the inner formwork 4, which permits the advance, is tracked so that the cavity between the rock 5 and the inner formwork can be filled with in-situ concrete. According to the invention, at its rear end, the so-called shield tail la, a telescopic and extendable, as it were an external formwork forming Schalman tel 6 is connected to the propulsion shield 1. This shell jacket 6 be special insertion presses 7 (Figure 3) assigned.
The feed presses 3 of the inventive Vorrich device are supported against a special pressure ring 8 abge. This seals the space between the inner formwork 4 and the aforementioned outer formwork 6 towards the working face like an annular piston. In addition, there is a spacer and scraper ring 9 between the shield 1 and the shell jacket 6 (see FIG. 2) forming the outer formwork. Finally, additional control presses 10, which are supported on the inner formwork 4, are assigned to the propulsion shield 1.
The presses mentioned, i.e. H. Both the push presses 3 and the pull-in presses 7 and the control presses 10 are mounted in special support rings 11. In general, hydraulic presses will be used.
The device described works as follows: The tunnel or section tube is made of in-situ concrete 12 in rings, the length of which corresponds to the respective shield advance. For this purpose, a strong ring formwork is arranged as inner formwork 4 in the interior of the tunnel, against which the pressure ring 8, which forms the front formwork, is pressed.
Before each new feed of the shield 1 who retracted the 3 feed presses.
Since the ring of fresh concrete is partially pressed into the cavity behind the shield 1 in the course of the procedure provided, the installation of an additional inner lining ring 8a at the front end of the new concrete section is necessary to accommodate the entire amount of concrete. The front formwork of the concrete ring to be newly produced, gab section 12a is formed by the pressure ring 8.
Then the ring of fresh concrete is introduced with the help of a pneumatic concrete conveyor. Immediately after it has been introduced, the shield 1, which has meanwhile been freed up on the face, is pushed forward again by the width of the ring, supporting itself against the fresh concrete via the pressure ring 8, compressing it first and thus creating the abutment for the actual advance .
The fresh concrete cannot initially move in any direction as it is bounded on all sides by steel formwork 4 and 6 or the penultimate concrete ring 12.
When the shield 1 is advanced, the draw-in press is actuated in an appropriate manner, so that the shell jacket 6 remains and in this way the shield tail la telescopically elongated ver. Immediately after the end of the advance of the shield, the shell jacket 6 is drawn in with the aid of a drawing press 7, and at the same time the feed presses 3 of the shield 1 are still operated. To the extent that the shell jacket 6 is pushed back, it releases the surface of the fresh concrete, which is now pressed into the cavity behind the shield tail la by the action of the thrust presses 3 of the shield 1 until it fills it under pressure .
This measure prevents the concrete from being tied to the shield tail la, which has hitherto occurred, and increases the control capability of the shield 1, since the scraper ring 9 between the shell jacket 6 and the shield tail la creates a cavity that improves the controllability of the Shield 1 guaranteed. The scraper ring 9 also has the purpose of preventing the pressurized concrete 12 from penetrating between the school coat 6 and the tailgate la.
If cement slurry should penetrate, this can be removed with a water jet without the fresh concrete being rinsed out.
In addition, there are the above-mentioned advantages of full filling of the cavity and the pre-tensioning of the rock to prevent subsidence.