Verfahren zum Herstellen eines Tunnelkörpers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnelkörpers, bei dem die Tunneldecke vor dem Wegnehmen des im Lichtraumprofil des Tunnelkörpers befindlichen Erdkerns hergestellt wird.
Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem unter den seitlichen Auflagerrändern der Decke nach deren Herstellung die Seitenwände des Tunnelkörpers in der Weise gebildet werden, dass unter der Decke senkrechte Schächte hergestellt und mit Beton ausgefüllt werden. Die Herstellung der Seitenwände in dieser Weise ist jedoch zeitraubend und erfordert einen verhältnismässig hohen Arbeitsaufwand. Ausserdem lassen sich bei der Herstellung der Schächte Setzungen im Erdreich nicht vermeiden.
Es ist ferner bekannt, zum Auffahren langgestreckter unterirdischer Räume sogenannte Dachschilde zu verwenden, die den aufzufahrenden Querschnitt nicht allseitig, sondern nur nach oben gewölbeartig abschliessen.
Diese Dachschilde laufen mit ihren beiden Längsseiten, z.B. unter Zwischenschaltung von Walzen, auf Widerlagern, welche die beiden Seitenwände des Tunnels bilden.
Auch ist es bekannt, die Decke eines Tunnels in offener Baugrube vor dem übrigen Teil des Tunnelkörpers herzustellen und sie während der Ausführung der unter ihr erfolgenden Bauarbeiten auf ausserhalb der späteren Seitenwände angeordnete Rammträger abzustützen.
Demgegenüber soll durch die Erfindung eine besonders vorteilhafte und wirtschaftliche Herstellung eines Tunnelkörpers mit einer vor dem Wegnehmen des Erdkerns zu erstellenden Tunneldecke ermöglicht werden, unabhängig davon, ob die Tunneldecke im bergmännischen Vortrieb, mit Hilfe eines Dachschildes oder in offener Baugruppe hergestellt wird.
Hierzu besteht die Erfindung darin, dass im Erdreich vor dem Herstellen der Tunneldecke in der Flucht der Seitenwände des Tunnelkörpers seitliche Tragbauteile der Höhe nach in einem Stück bis unter die spätere Tunnelsohle reichend hergestellt werden, auf denen die Tunneldecke als Gewölbedecke mit auf die seitlichen Tragbauteile übertragenen Gewölbeschub eingebaut wird.
Zur Bildung der seitlichen Tragbauteile können Tragpfähle im Boden hergestellt werden, oder es können zur Bildung der Tragbauteile, vorzugsweise unter Verwendung von thixotroper Flüssigkeit, Bodenschlitze hergestellt und mit Beton oder Stahlbeton ausgefüllt werden.
Dabei können in jedem Fall die seitlichen Tragbauteile in der Flucht jeder Seitenwand als voneinander getrennte Bauteile oder als zusammenhängende Seitenwände hergestellt werden. Bei Anwendung von Bodenschlitzen kann z.B. so vorgegangen werden, dass die Bodenschlitze in der Flucht jeder Seitenwand als voneinander getrennte Schlitzabschnitte im Abstand voneinander hergestellt und ausbetoniert werden, und dass die Zwischenräume zwischen je zwei in Flucht liegenden, ausbetonierten Schlitzabschnitten nach dem Einbau der Tunneldecke durch Betonieren von entsprechenden Abschnitten der Seitenwände des Tunnelkörpers ausgefüllt werden.
Bei der Herstellung eines Tunnelkörpers in dieser Weise wird das Abteufen von Schächten vermieden und durch die gemeinsame Anwendung der angegebenen Merkmale erreicht, dass beim Wegnehmen des Erdkerns und Wirksamwerden des Gewölbeschubs in Kämpferhöhe auf jeden seitlichen Tragbauteil nach aussen gerichtete Schrägkräfte mit erheblichen Horizontalkomponenten erzeugt werden, die den auf die seitlichen Tragbauteile von aussen ausgeübten Erddruckkräften entgegengerichtet sind. Diese horizontalen Kraftkomponenten wirken sich dadurch, dass die seitlichen Tragbauteile vor dem Wegnehmen des Erdkerns der Höhe nach in einem Stück, d.h.
weitgehend biegesteif, hergestellt werden und beim Wegnehmen des Erdkerns in dem unter der späteren Tunnelsohle liegenden Bereich im Erdreich eingespannt sind, derart aus, dass in Höhe des Kämpfers und im Bereich der Sohle keine weiteren Massnahmen zum gegenseitigen Aussteifen der seitlichen Tragbauteile zur Aufnahme des Erddrucks benötigt werden. Hierdurch werden auch die schädlichen Hohlraumbildungen auf der Aussenseite der seitlichen Tragbauteile bzw. der Seitenwände verhindert, so dass schädliche Setzungen im Erdreich durch etwaiges Nachgeben der seitlichen Tragbauteile beim Wegnehmen des Erdkerns nicht zu befürchten sind. Wenn die seitli chen Tragbauteile in der Flucht jeder Seitenwand im Abstand voneinander erstellt werden, so kann dieser Abstand bei Schlitzwandabschnitten etwa zwei bis drei Meter betragen.
Die Länge der Schlitzabschnitte kann in der gleichen Grössenordnung liegen; sie kann aber je nach den Verhältnissen auch grösser sein. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung besteht der Vorteil, dass Kanäle und Leitungen, die quer zur Tunnelachse über den zu errichtenden Tunnelkörper hinweg verlaufen, erhalten bleiben können, da z.B. durchgehende Schlitzwände im Bereich von querverlaufenden Kanälen oder Leitungen nur unterhalb derselben mit Beton oder Stahlbeton ausgefüllt zu werden brauchen oder im Abstand voneinander angeordnete Tragpfähle oder Schlitz w'ndabschnitte an solchen Stellen von Übertrage aus eingebracht werden können, an denen sie mit diesen Kanälen und Leitungen nicht in Berührung kommen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt den herzustellenden Tunnelkörper im Querschnitt.
Die Herstellung des in der Zeichnung dargestellten Tunnelkörpers erfolgt derart, dass die Tunneldecke, wie an sich bekannt als Gewölbedecke hergestellt wird. Die Herstellung der Decke kann im bergmännischen Vortrieb durchgeführt werden, wobei die Art des bergmännischen Vortriebs für die Erfindung ohne Bedeutung ist. Beispielsweise könnte ein Messervortrieb verwendet werden.
Je nach der Tiefenlage des Tunnels könnte die Gewölbedecke jedoch auch in offener Baugrube hergestellt werden.
In jedem Falle wird die Gewölbedecke 1 unter Abstützung an den Kämpfen 2 auf den seitlichen Tragbauteilen 4 eingebaut, die vor dem Herstellen der Gewölbedecke in einem Stück von unten bis oben durchgehend hergestellt werden. Die Tragbauteile 4 können gemäss der Erfindung in der Flucht jeder Seitenwand 3 des Tunnelkörpers zunächst voneinander getrennte Abschnitte oder auch in zusammenhängender Anordnung die jeweilige Seitenwand selbst bilden. Zur Bildung der seitlichen Tragbauteile 4 können vor dem Herstellen der Gewölbedecke entweder Ortbetonpfähle von Übertage aus im Boden hergestellt oder unter Verwendung von thixotroper Flüssigkeit Bodenschlitze gebildet und nach Einsetzen einer Bewehrung mit Beton ausgefüllt werden.
Bei Anwendungen von Tragpfählen können diese z.B.
einen Durchmesser von 80 cm und eine Länge von 20 bis 25 Meter haben. Die Ortbetonpfähle können ebenfalls unter Zuhilfenahme von thixotroper Flüssigkeit hergestellt und dicht an dicht in Form von Pfahlwänden erstellt werden. Andererseits können bei Anwendung von Schlitzwänden die Bodenschlitze in der Flucht jeder Seitenwand 3 als voneinander getrennte Schlitzabschnitte im Abstand voneinander hergestellt und betoniert werden. In der Flucht jeder Seitenwand kann dann der Abstand zwischen zwei Schlitzabschnitten etwa zwei bis drei Meter betragen. In jedem Fall wird die Bewehrung mindestens bis zur Höhe der Kämpfer 2 der Gewölbedecke angeordnet. Hierdurch werden nach Erhärten des Betons schräge Stahlbetonauflager für die noch herzustellende Gewölbedecke 1 gebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die seitlichen Tragbauteile 4 ferner von der Kämpferhöhe bis zur Scheitelhöhe der Tunneldecke betoniert, enthalten jedoch keine Bewehrung. Oberhalb dieser Höhe kann auch nur eine Kiesfüllung angeordnet sein. Die seitlichen Tragbauteile 4 reichen mit ihrem unteren Ende etwa zwei Meter unter die Sohlenunterkante des herzustellenden Tunnelkörpers.
Bei im Abstand voneinander angeordneten Schlitzwandabschnitten können die Seitenwände 3 des Tunnelkörpers in den jeweiligen Zwischenräumen zwischen den in Flucht liegenden Tragbauteilen in an sich bekannter Weise aus Beton oder Stahlbeton ergänzt werden.
Method for producing a tunnel body
The invention relates to a method for producing a tunnel body, in which the tunnel ceiling is produced before the earth core located in the clearance profile of the tunnel body is removed.
A method of this type is known in which the side walls of the tunnel body are formed under the lateral support edges of the ceiling after it has been produced in such a way that vertical shafts are produced under the ceiling and filled with concrete. However, the production of the side walls in this way is time-consuming and requires a relatively high amount of work. In addition, settlement in the ground cannot be avoided during the construction of the shafts.
It is also known to use so-called roof shields for driving up elongated underground spaces, which do not close off the cross-section to be driven up on all sides, but only in an arch-like manner towards the top.
These roof shields run with their two long sides, e.g. with the interposition of rollers on abutments that form the two side walls of the tunnel.
It is also known to produce the ceiling of a tunnel in an open construction pit in front of the remaining part of the tunnel body and to support it during the execution of the construction work taking place below it on ram beams arranged outside the later side walls.
In contrast, the invention should enable a particularly advantageous and economical production of a tunnel body with a tunnel ceiling to be created before removing the earth core, regardless of whether the tunnel ceiling is produced by mining, with the help of a roof shield or in an open assembly.
To this end, the invention consists in that in the ground, before the tunnel ceiling is produced, in alignment with the side walls of the tunnel body, lateral support components are produced in one piece in height reaching below the later tunnel floor, on which the tunnel ceiling as a vaulted ceiling is transferred to the lateral support components Vault push is installed.
To form the lateral supporting components, support piles can be made in the ground, or floor slots can be produced to form the supporting components, preferably using thixotropic liquid, and filled with concrete or reinforced concrete.
In this case, the lateral support components in the alignment of each side wall can be produced as separate components or as contiguous side walls. When using bottom slots, e.g. proceed in such a way that the floor slots in the alignment of each side wall are made and concreted as separate slot sections at a distance from one another, and that the spaces between each two aligned, concreted slot sections after the installation of the tunnel ceiling by concreting corresponding sections of the side walls of the Tunnel body to be filled.
When a tunnel body is constructed in this way, the sinking of shafts is avoided and through the joint application of the specified features it is achieved that when the earth core is removed and the vaulting takes effect at transom height on each lateral supporting component, outwardly directed oblique forces with considerable horizontal components are generated the earth pressure forces exerted from the outside on the lateral supporting components are opposed. These horizontal force components have the effect that the lateral supporting components are vertically integrated in one piece before the earth core is removed.
largely rigid, are made and when the earth core is removed, clamped in the ground in the area below the later tunnel floor, in such a way that at the height of the fighter and in the area of the base no further measures are required to mutually brace the lateral support components to absorb the earth pressure will. This also prevents the harmful formation of cavities on the outside of the lateral support components or the side walls, so that there is no risk of harmful subsidence in the ground due to any yielding of the lateral support components when the earth core is removed. If the lateral support components are created in alignment with each side wall at a distance from one another, this distance can be about two to three meters in the case of diaphragm wall sections.
The length of the slot sections can be of the same order of magnitude; but it can also be greater depending on the circumstances. In all embodiments of the invention there is the advantage that channels and lines which run across the tunnel body to be built transversely to the tunnel axis can be retained, since e.g. Continuous diaphragm walls in the area of transverse canals or lines only need to be filled with concrete or reinforced concrete underneath them, or support piles or slot w'nd sections arranged at a distance from one another can be introduced from transfer at those points where they cannot be connected to these canals and lines come into contact.
The invention is described below with reference to the embodiment shown as an example in the drawing. The only figure in the drawing shows the tunnel body to be produced in cross section.
The tunnel body shown in the drawing is produced in such a way that the tunnel ceiling, as is known per se, is produced as a vaulted ceiling. The production of the ceiling can be carried out by mining, the type of mining being of no importance for the invention. For example, a knife drive could be used.
However, depending on the depth of the tunnel, the vaulted ceiling could also be created in an open excavation.
In any case, the vaulted ceiling 1 is installed with support at the battens 2 on the lateral support members 4, which are made in one piece from bottom to top before the production of the vaulted ceiling. According to the invention, in the alignment of each side wall 3 of the tunnel body, the supporting components 4 can initially form sections which are separate from one another or also form the respective side wall itself in a coherent arrangement. To form the lateral support components 4, either in-situ concrete piles can be produced from above ground in the ground before the vaulted ceiling is produced, or ground slots can be formed using thixotropic liquid and filled with concrete after reinforcement has been inserted.
When using support piles, these can e.g.
have a diameter of 80 cm and a length of 20 to 25 meters. The in-situ concrete piles can also be produced with the aid of thixotropic liquid and built close together in the form of pile walls. On the other hand, when using slotted walls, the bottom slits in the alignment of each side wall 3 can be produced and concreted as separate slit sections at a distance from one another. In the alignment of each side wall, the distance between two slot sections can then be about two to three meters. In any case, the reinforcement is arranged at least up to the height of the fighters 2 of the vaulted ceiling. As a result, after the concrete has hardened, inclined reinforced concrete supports are formed for the vaulted ceiling 1 that is yet to be produced.
In the embodiment shown, the lateral supporting components 4 are also concreted from the transom height to the apex height of the tunnel ceiling, but do not contain any reinforcement. Only one gravel filling can be arranged above this height. The lower end of the lateral supporting components 4 extends approximately two meters below the lower edge of the sole of the tunnel body to be produced.
In the case of diaphragm wall sections arranged at a distance from one another, the side walls 3 of the tunnel body can be supplemented in a known manner from concrete or reinforced concrete in the respective intermediate spaces between the aligned supporting components.