CN103748321A - 用于构建隧道路线的方法以及该方法使用的结构元件 - Google Patents

Abstract

一种用于构造定向地柔性和水密隧道衬砌（1）或隧道路线（1）的方法和结构元件，该方法使用由混凝土或夹层结构（3、4、5；73、73’）构成的预制元件。在这些元件之间并且沿横向于隧道衬砌或隧道路线的方向而延伸的间隙通过使用附接至元件（3、4、5；73、73’）的外侧的裙状部（2’、2’’）形式的外部柔性模壳（2）来接纳间隙铸件（14），并且该外部柔性模壳通过其相互连接（11）而在元件（3、4、5；73、73’）的外侧上形成柔性、“袋状”模壳（2）。连同元件（3、4、5；73、73’）的内侧上的常规模壳（12）一起，形成了可以填充有可注入混凝土块的限定的腔体（13）。在混凝土已硬化之后，将提供对安装的元件（3、4、5；73、73’）的支撑并且提供相对于岩石表面（10）的暴露表面部的支撑。元件（3、4、5；73、73’）可以设置在带有隔层（17）的外侧上。此外，元件可以设置有注入路径（16）以便在任何时候建立完全的水密隧道衬砌（1）。

Description

用于构建隧道路线的方法以及该方法使用的结构元件

本发明涉及预制元件在用于特殊或一般用途的方向性柔性和水密隧道路线中的使用。

更具体地，本发明涉及一种用于构建隧道路线的方法，该隧道路线完全地或部分地由岩层包围和/或位于露天，隧道路线在其纵向方向上包括多个相互分开的、预制的、且优选为隧道拱形的成形结构元件，这些元件用于抵靠彼此或相邻彼此而被密封。此外，本发明涉及一种用以应用该方法的结构元件。

隧道制造技术例如从以下专利公开中已知：EP0.197.021、GB2.068.894、US4.895.480、DE4.014.437以及DE3.210.529。

用于建立隧道衬砌或隧道路线的惯常或特别解决方案在多数情况下关于同时满足涉及成本、寿命、密封性、对岩崩的安全防护等所需的规格而言具有非常有限的可能性。

除了通过使用隧道掘进机（TBM）而制成的具有全轮廓钻削的隧道之外，大多数隧道在从所谓“隧道面”适当注入密封未破碎的岩层之后使用常规的钻削和爆破，接着通过借助于岩石锚杆和可喷涂混凝土而固定来制成。

隧道衬砌的构型适当地具有多种变化。已知混凝土元件通过在“天花板”中的斜坡下面的“伞状件”的变型在侧部处被固定地螺栓连接，随后已尝试由注入混凝土所覆盖，该天花板可能包括柔性绝缘板并且随后证明其具有短的耐久性并且是高度易燃的，并且随后将旨在被喷涂混凝土覆盖。然而，已知的是从时间的角度来看这些维修仍具有非常短的寿命，并且其绝大多数在几十年之后回到现状。用于该方法和所有其他已知的方法的先决条件是采用螺栓连接制品并且可能使用可喷涂混凝土的形式的广泛固定的制品，因为所需的检验和状态检查随后几乎是完全不可能执行的。

此外，包括可移动材料的隧道衬砌将表现出固有的风险，因为保护层随着时间的推移可能会由于疲劳而裂开并且具有落下或崩落的危险。

已经借助于喷涂的混凝土而固定或制成的隧道路线几乎落入相同的风险模式中。该方法因此要求在爆破操作之后具有几乎水密的岩石空间，因为将混凝土喷涂到具有水泄漏的岩石上是具有挑战性的。然而，在涉及喷涂混凝土的当今技术情形中，该情形为使得其本身对结构中的令人满意的密封性而言是不足够的，但几乎总是需要防水和霜冻的另外的安全保护措施。正在进行的涉及可喷涂隔层的研究出现不确定性，并且很可能的是完全的“喷涂法”也将是相当昂贵的。借助于可喷涂的混凝土而构建安全的隧道衬砌是相当昂贵的，并且明显限制了可以施加的纤维载荷混凝土的量，并且使得不会需要更惯常的加强件。

在隧道的情况下，混凝土很易于受泄漏的损害并且易于由于雾气而破裂，且伴随混凝土的后续瓦解。隧道衬砌的完整铸造在很大程度上解决了涉及岩石固定的需求，但是具有涉及密封性和费用的明显弱点。非加固的全铸造隧道衬砌很容易受泄露的损害，该泄露由于隧道衬砌的经常程度很大变化的厚度而造成的裂隙和裂缝的形成而导致，其中，该变化的厚度在混凝土中产生了导致其裂缝的大的局部应力。隧道衬砌的修复往往过度地需要随后的隧道衬砌的昂贵的注入密封。加固的隧道衬砌昂贵得多，却没有针对裂缝的形成和通过混凝土的不可接受的泄漏的任何确定性保证。

完全覆盖隧道衬砌也被证实具有很大的挑战。很多年前在挪威的西福尔郡（Vestfold）中的Hanekleiv隧道的天花板的突然坍塌就成为了这种结构是多么危险的典型示例。政府当局还强调，关于可出入性和控制人员的健康危害环境方面，还存在涉及检查这些隧道中的岩石的固定的相当多的问题。

在隧道衬砌上的外部隔层——有时候也作为多层，如混凝土与岩石之间的薄层——代表费用的进一步压力。另外，世界上的任何地方几乎没有地方装设有如下的隔层：该隔层已经在没有对零散泄漏的耗时并且令人沮丧的研究的情况下解决这些问题。

为了解决这个问题，目前试图借助于注入软管来建立复杂的注入系统来解决这些问题，这导致有可能难以管理的难以计数的供应软管。

另外，隔层承包商设立了关于表面的光滑性和紧密性的基本要求，因为带有水流动的焊接隔层很可能是不想要的情况。存在用于隧道衬砌的通常被称为滑动模壳的连续铸件的“专利未决”方案，但该方法略有不同。就已知的，这些方法中没有一个已经用于实践中。

总之，当今所有已知方法的明显的并且共同的特征在于，隧道在爆破操作之后并且下一步之前应当100%被固定并且也几乎是水密的。

因此，即使数据控制钻探设备、复杂的注入技术、以及混凝土的纤维加固喷涂已经改善了基本用于涉及不同类型的隧道衬砌的不同解决方案的条件，本隧道技术仍面临诸多挑战。尽管如此，为了解决已知的问题中的全部或大部分，在隧道的技术中，很长时间以来在多个方面存在对新的考虑的清楚要求。由于在发生的问题与实际的解决方案之间的不完善关系，涉及制造隧道的费用至今仍相当大。

因此，本发明的目的在于也通过使用已知的技术提供完全或部分地解决该不完善性的技术方案。

该方法将被证明是非常具有成本效益的并且现今通过使用螺栓的安装、可喷涂的混凝土和注入来进行固定的昂贵需求的程度可以显著降低。隧道衬砌作为结构将几乎免维修并且具有几乎永远持久的寿命；即，300年或更久。

根据本发明，引言中所提及的方法的特征在于：

a）沿着隧道路线在隧道路线的每个纵向侧处安装隧道元件基部并且将这些隧道元件基部铸造到邻近的基部的块上，

b）从基部上的凹部沿隧道路线的纵向方向以相互之间有距离的方式连续地放置各自包括所述隧道元件中的至少两个隧道元件的自支撑性部段，其中，隧道元件由混凝土制成或具有夹层结构，

c）在部段的外侧处并且在部段之间的开口处设置外部柔性模壳，

d）横跨部段之间的开口在部段的内侧处设置模壳设备，

e）通过模壳设备将混凝土注入到由相邻的隧道元件部段、所述外部柔性模壳、以及所述模壳设备限定的空间中，使得注入的混凝土在隧道路线的外侧处向外且侧向地扩展外部柔性模壳，以及

f）使注入的混凝土硬化。

该方法的另外的实施方式呈现在从属专利权利要求2至15中。

如引言中提及的所述结构元件的主要特征在于，元件在外侧上在其横向于隧道路线的纵向方向的每个边缘处设置有第一外柔性模壳半部，该第一外柔性模壳半部构造成在相邻的另外的元件邻近所述第一元件定位时与该另外的元件上的相对应的第二外柔性模壳半部相互连接，以形成用于在相邻的结构元件之间接纳可注入混凝土的柔性模壳。

涉及该结构元件的另外的实施方式呈现在从属专利权利要求17至25中。

现在参照展示本发明的非限制性实施方式的附图对本发明进行描述。

图1图示了外部柔性模壳在拱形元件与岩石之间、或者在基部元件与岩石之间的特征性使用。

图2图示了在元件已安装在其相应的基部元件上之后，作为柔性模壳的半部的网的理论位置。

图3图示了位于元件的外侧处的柔性模壳的半部与设置有铸造辅助管柱的内部常规模壳之间的相互连接。

图4图示了位于元件与岩石之间的主间隙铸件以及位于元件与岩石之间的辅助铸件。

图5以竖向视图示出了位于元件与岩石之间的间隙铸件在一些元件之间具有变化的相互角度的情况。

图6以水平视图示出了位于元件与岩石之间的间隙铸件在一些元件之间具有变化的相互角度的情况。

图7图示了包括铸造隧道地基的所有结构元件的整体视图。

图8图示了定位在露天砾石/岩石上的隧道实施方式。

图9示出了用于对具有在不同基床上的地基的现有隧道进行重建的隧道实施方式。

图10图示了制造具有大范围横截面的隧道衬砌的可能方法。

图11详细地示出了元件基部、间隙模具、和排水管道/用于辅助铸造的管道的安装。

图12图示了模壳裙状部与排水管道/用于辅助铸造的管道的相互连接。

图13在竖向截面中图示了具有密封的元件基部的接头和相互连接。

图14图示了具有密封的元件基部的接头和相互连接的水平截面。

图15图示了其中模制有注入路径、接头衬垫的元件基部隧道元件之间的水平接触的细节。

图16图示了带有插入的接头衬垫和注入路径的隧道元件之间的水平接触的细节。

图17在原理上图示了可以部段划分的渗透缓冲垫。

图18在原理上图示了使用渗透缓冲垫和延展垫的接头的整体且立即的密封。

图19在原理上图示了两种类型的可注入接头填塞材料。

图20a图示了混凝土元件中的模壳裙状部件的带沟槽的型面。

图20b在原理上图示了固定地压到网部件的边缘上的边缘配装件。

图21a图示了带有建立在沟槽剖面中的边缘配装件的模壳裙状部件。

图21b图示了直接模制到元件中的网部件。

图22a图示了具有应用至其上的隔层的模壳裙状部件的建立。

图22b图示了模制到混凝土元件中的具有应用至其上的隔层的模壳裙状部。

图23图示了用于隧道路线元件的安装情况。

图24图示了用于在元件与岩石之间的腔体中的间隙铸件的内部弯曲模壳，以及位于隧道元件的上悬挂部处的通风管。

图25a图示了在执行在隧道地基处布置平滑的结构性混凝土的步骤时在操作位置处的电气化平滑突堤（jetty）。

图25b在原理上图示了用于搁置在枢转销上的平滑突堤的单独驱动单元。

图25c在原理上图示了借助于“隔墙（bulkhead）”的隧道地基的实施方式。

图26在原理上图示了电气化起重机的锚定。

图27图示了用于分段地建立起重机轨道的元件的锚定和悬挂部。

图28图示了位于布置位置中的夹层结构的隧道元件。

图29图示了使用了柔性模壳的遵循完全铸造操作的夹层结构的隧道元件。

图1图示了本发明的包括有所有主要部件1、1’、2、3、3’、4、4’、5、5’、6、6’、7、7’、8、9的基本部分。

尽管本发明将主要描述成涉及由混凝土制成的隧道拱形成形元件，但是应当理解的是，这种隧道拱形成形元件可以改为被制成夹层结构的轻质元件的形式，如图28和图29中示出的实施方式的情况下所示出和描述的。

图2图示了外部柔性裙状部或模壳2，该外部柔性裙状部或模壳2优选地可以是可互连的网部件2’、2’’的形式，该可互连的网部件2’、2’’各自可靠地附接在拱形元件3、4、5的竖向/直立边缘中或沿着拱形元件3、4、5的竖向/直立边缘附接。除了必须拥有抵抗与所讨论的用途相关的断裂所需的强度的柔性模壳2之外，该网部件2’、2’’的网眼宽度必须稍微小于混凝土块中的添加物（石头）的最大直径。这意味着在本上下文中的实际方面为通常所说的那样使用特定的块（被称为凝结块）来密封裂纹，意味着在混凝土中的最大颗粒不再能够穿过网孔之后，混凝土中的连续较小颗粒将到达停止以最终堵塞整个通道，或许除去在一段期间内的漏水之外。因此，只要网2’、2’’表现出足够的强度，则网2’、2’’的这种柔性模壳2将用作可靠模壳2。裙状部、网部件2’、2’’、8、9可以由替代材料、合成线（尼龙等）、有机材料或丝线等制成。如果需要，柔性模壳——即，“网袋”2——可以由带有重载外部“袋”的多层构成，该重载外部“袋”具有带有插入件的大的网格宽度，该插入件由具有小的网格宽度的网状材料或由具有相应的特性的另外的材料构成。

在两个网部件2’、2’’在沿隧道方向邻近的（如图1和图3所示）并且与传统内模壳12相配合的元件3、3’、4、4’、5、5’之间的开口处相互连接11之后，形成有腔体13，该腔体13在呈混凝土块14的形式的间隙块注入到其中时——参见图4——将使柔性模壳或“袋”2向外扩展直到其接触裸露的岩石表面10为止，并且混凝土因此随后将硬化以沿着隧道的整个截面为已安装的元件3、3’、4、4’、5、5’以及岩石块10提供非常有利的支撑。该模壳2同时确保了已注入的混凝土局限于腔体13的空间并且在元件3、4、5；3’、4’、5’之后不以不可控的方式扩展。

水在注入混凝土以建立间隙铸件14期间通过位于模壳袋2后面的岩石表面10的泄漏将很可能是这样的，在直接接触岩石表面10时在前部处冲走一些混凝土14之后，侧向地受压并且表明间隙铸件14中的粘合剂的不可接受的量被冲走的风险减小。

在假设间隙铸件14接触岩石表面10的位置处进入隧道的强大水流必须例如提前通过下述方式来以令人满意的方式被密封或引导离开：例如通过将塑料材料悬置在岩石表面10上或通过使合适长度的相对具有刚性的、形式为配装在加强钢筋上的塑料卷的塑料薄片从顶侧“向下滚动”越过元件3、4、5；3’、4’、5’之间的开口，随后塑料可以在网部件2、2’在11处相互连接之前附接在上端处。在塑料薄片在注入混凝土块时向外移动以形成间隙铸件14的同时，该塑料薄片将保护混凝土免受不必要的冲刷并且侧向地引导泄漏，其中，水又将通过排水管26和铸造辅助管26’而消失（图11）。

在图3和图20a-图22b中图示了网部件2、2’的附接件18、18’。

图4图示了主间隙铸件14已硬化并且混凝土块已朝向岩石块10向外挤压柔性模壳2的情形。此外，示出了位于间隙铸件14和间隙铸件14’、拱形元件3、4、5、与岩石块10之间的辅助铸件19。由于辅助铸件也出现在图15、图16、图20、图21和图22中，因此示出了应用至拱形元件3、4、5的外侧的隔层17、17’、17’’，凹部15、15’，以及注入路径16、16’，注入路径16、16’模制到沿横向于隧道路线的方向延伸的元件边缘中。明显的是，对于也在通过注入路径16、16’提供密封块时获得的完全水密性相互连接而言，间隙铸件14和其与拱形元件3、4、5的接触面将是非常有利的。

在图4中示出的情形也确定了应用至拱形元件3、4、5；3’、4’、5’的外侧的隔层17、17’与间隙铸件14之间的过渡显然是非常紧密和牢固的，并且相对于在拱形元件3、4、5；3’、4’、5’与间隙铸件14之间的连接中获得永久的水密封性而言不存在任何不确定性。不能排除水可能会通过间隙铸件14中的裂缝的形成而泄漏，但该问题必须通过注入而局部解决并且不代表该方法的任何显著不足。

如图5和图6中所示，能够通过将多个拱形元件3、4、5；3’、4’、5’；3’’、4’’、5’’；3’’’、4’’’、5’’’；3’’’’、4’’’’、5’’’’放置在相同的基部元件6、7上而使隧道衬砌1能够在竖向平面和水平平面两者中转向。当如图6中所示的在水平平面中改变方向时，基部元件6、7中的一者或两者的长度适于使得能获得隧道路线1的所需的曲率半径，如由基部元件或地基6、6’、6’’、6’’’以及7、7’、7’’、7’’’所表示的。优选的是，基部元件6、7的长度适于使得相邻拱形元件（例如元件5、5’）之间的距离沿着隧道的中心线始终保持相同。间隙铸件14的“楔形”的尺寸在基部元件的接头23处可以在必要时基于实际所可能的或结构上所期望的方面而进行变化。网部件2’、2’’的宽度将必定需要适应沿隧道路线的方向定位的相邻的隧道元件（例如元件3、4、5；3’、4’、5’）之间的距离。

另外，为了使该方法可以适于在弯曲处的翘曲的无缝过渡，有利的是，顶部元件5不完全是扭转刚性的，而是在一定程度上可以调整自身以适应侧部元件3、4，其中，顶部元件应当搁置在侧部元件3、4上。元件3、4将必定在其顶部处具有不同方向，因为在隧道路线的相应侧处的对置的基部元件6、7将定位成使得一个基部元件6的自由端将位于与相对定位的基部元件7不同的水平位置处。顶部元件5由于元件5中的固有弹性将在一定的限度内调整自身以适应侧部元件3、4的顶部。如果该弹性被证明是不充分的，则实际中能够允许附加力将元件3、4、5在拱形元件（参见图16）之间的接头20至20’’’’处推压在一起，以用于随后借助于模制在元件3、4、5中的钢板84至84’’’以及焊接至元件3、4、5的连接构件79、79’（如图7所示），在距离拱形元件3、4、5的线性或径向边缘的适当距离处永久性地将元件3、4、5相互连接。

当在元件3、4、5的径向边缘（未示出）处相互连接时，相互连接将有利地隐藏在间隙铸件14中。如果施加的力的作用适当地在预先指定的公差范围内，则元件（例如3、4、5）将不可能在结构方面被这种粗略处理损坏。即使侧部元件3、4和位于侧部元件3、4的外侧的顶部元件5由隔层17覆盖或具有应用至其的隔层17，仍应当理解的是，隔层17在这种适应之后仍是100%完整的。

在如所指示的方法中，元件3、4、5的侧边缘将会出现较小的“梯级”，但是这被认为是没有问题的，因为这些不平整由内模壳12和间隙铸件14至14’’’’所补偿。

所有这些条件的逻辑结果使得间隙铸件14的宽度可以优选地被改变以获得不同的优点，因为增加的宽度提供了将对岩石块10提供更好支撑的更宽和更强的间隙铸件14，然而更窄的间隙铸件14首先将减小上下文中讨论的混凝土的体积。如果设想是完全的铸造，即，在隧道衬砌1与岩石表面10之间用混凝土块完全填充腔体，则这除了需要固定之外基本上起到很小的作用。由于本发明的性质，如最初预设的在操作过程中，在隧道衬砌1中保留暂时开放的空间以便之后能够安装缺失元件3、4、5、6、7并且建立隧道衬砌1将是不成问题的。

此外，有利的是元件3、4、5；3’、4’、5’可以制造成具有不同的曲率半径或其他优选的几何形状，并且有利的是可以使用混凝土理念的替代方案，如例如普通混凝土、轻质混凝土、带有烧结颗粒的混凝土、多孔混凝土等。元件3、4、5、6、7的结构强度和强化程度主要涉及能够从制造至完成安装所操作的元件3、4、5、6、7。除此之外，将有一些要求：柔性模壳2能够附接至拱形元件3、4、5的外侧，并且隔层17可以应用至外侧。

此外，图7示出了隧道衬砌1，与现有技术相反，其通过使用仅三个不同的预制的混凝土元件3、4、5而产生完全水密的隧道，然而使得不同的隧道截面将要求具有合适的曲率半径的拱形元件。

如图7中清楚地示出的情形明显地构成了通过在平滑混凝土层25与结构混凝土28之间的隔层建立水密隧道地基的可能性。由于基部元件6、7将具有非常准确的相互位置，因此，如图25a、图25b、图25c中所示，将有利地借助于为电气化平滑突堤形式的机械设备来布置平滑混凝土25和结构混凝土28。“混凝土隔墙”89、89’（如图25c所示）从清洗的岩石表面10以所需的相互距离建立并且优选地与间隙铸件14相对应，并到达地基的完全结构化混凝土28的顶部边缘。在两个隔墙89、89’之间放置有粗砂粒的平滑排水层90，该粗砂粒的平滑排水层90带有位于其顶部的毡布91以及带有通过最后的隔墙89’的排水管92，此后平滑混凝土25借助于平滑突堤58而布置。隔层65被放置或应用到位于隔墙89、89’之间的平滑混凝土铸件25上，该隔墙89、89’具有沿着边缘的专用末端，或还具有注入路径。在结构混凝土28也已布置并且已充分地硬化之后，通过隔墙89’的排水管92被塞紧，使得可以增大隧道衬砌后面的孔隙压力。此外，优选的是所讨论的实施方式允许建立通过隔墙89’和间隙铸件14出来而进入到环绕隧道衬砌1的岩石块10中的径向注入筛网95，以减小水沿其的线性运动，而不接触置入的隔层。此外，如图7所示，有利的是，可以建立多个水密覆盖管道（拉通管道）81、81’，该水密覆盖管道（拉通管道）81、81’定位在隧道衬砌1之后或通过间隙铸件14在合适距离处而被模制到带有径向突出部82、82’的辅助铸件19中。在发生火灾或其他严重事故的情况下，所述建立将是沿着隧道1的整个路线的永久性设施或供给装置的非常有帮助的安全防护，永久性设施或供给装置例如为信号电缆、应急照明设备、无霜水供给装置等。

在位于地基28中的结构混凝土、基部元件6、7（参见图7、图12和图15）与位于基部6、7与岩石10之间的间隙铸件24之间的连接处的水密性可以通过借助于注入路径16’’’’、16’’’’’的注入而有利地维护，所述注入路径16’’’’、16’’’’’模制到作为基台的元件基部6、7上的凹部15’’、15’’’中，甚至模制在元件基部6、7的两侧上。也很明显的是，能够在平滑铸件25上建立紧邻间隙铸件24的注入路径（未示出）来作为另外的注入选择。

如图8所示，本发明的方法可以在不需要变化的情况下在户外使用在如隧道的开放地形中以用于环境目的或用于抵抗崩落效应的安全防护。该方法基本与用于岩石隧道内侧的隧道衬砌1的方法相同，而元件3、4、5、6、7的安装由于其可以使用移动式起重机来制造而变得更简单。如图11和图12所示，就岩石隧道而言，通过使用于锚定塔36的螺栓34、34’借助于在元件基部6、6’、7、7’的接头23、23’、23’’、23’’’处充分地堆积足够大块的混凝土块定位而建立了基部元件6、7。在混凝土块已硬化之后，顶部构件35被整平并且被牢固地焊接至螺栓34、34’。此后，元件基部6、7可以安置到顶部构件35上并且在元件基部6、7可以在被固定地焊接至锚定塔36、36’之前通过模制在基部6、7的底部中的钢板被侧向地调整。

元件基部6、7相对于下方地形的支撑优选地通过使用常规的钢筋混凝土而制成，该常规的钢筋混凝土可以在常规模壳中围绕元件基部6、7填充在“沟”中或者对着在位置18处附接的柔性模壳8、9填充在基部元件6、7中。用于在开放地形中建立隧道路线1的前提显然是地基形成在岩石地面上或形成在被压缩的、没有地面霜冻风险的基床上。当使用“模壳袋”2实现“自由”铸件时，其在填充有混凝土块时将必要地获得在隧道元件3、4、5外侧的稍微不同的截面。截面从元件基部6、7开始并且沿着隧道拱形进一步向上将从圆形变化至逐渐更椭圆的截面。然而，这没有问题，因为间隙铸件14因此在隧道衬砌1的“根部”处优选地变得更巨大，其中，在隧道衬砌1的“根部”处，来自任何填充的载荷是最大的。如果需要的话，间隙铸件14可以在此处（如在岩石内的隧道内侧）被或多或少地加固，而这在每个情况下必须被评估。就岩石中的隧道中的隧道衬砌1而言，拱形元件3、4、5在其外侧已应用有被认为是令人满意的隔层17。

接头的介于隧道元件之间的竖向和水平地密封可以总体上按照本发明执行。为了稳定拱形元件3、4、5；3’、4’、5’直到间隙铸件14已被制成并且已硬化为止，将不得不考虑元件3、4、5；3’、4’、5’是否另外必须由拉杆支撑。用于稳定元件3、4、5；3’、4’、5’的明显有利解决方案是沿着邻近线性或径向边缘（未示出）的元件3、4、5在内侧模制到这些多个钢板中并且借助于焊接使这些元件与连接装置79、79’连接。

当一般的隧道并且特别是公路隧道重建时，本发明可以无需广泛的变化来实现，如图9所示。原则上，元件基部6、7可以进一步使用在修改的实施方式中。改进的、下部元件基部29、29’从“支承部”22、22’（图11）的底部通过凹入的位置固定地螺栓连接至地基并且被建立用于每个拱形部段3、4、5。这对于连续地遵循隧道路径而言可以是有利的。用于拱形部的经修改的基部29、29’可以放置在现有的边缘引导件上或沿着隧道路线的侧部的其他基床上。可以考虑是否必须经由间隙铸件14安装多个岩石螺栓31、31’来防止在隧道衬砌1的下边缘处的随后滑出的任何风险。另外，拱形元件3、4、5；3’、4’、5’和铸件14的所有安装大体上如针对本发明所描述的那样制成。

可以安装用于起重机轨的带有拉杆螺栓67、67’的起重机轨道68以及用于螺栓67、67’的相关联的螺纹套管30、30’，并且有利的模壳结构12能够使得隧道可以在一天中的更长时间内为适当的交通保持开放。

图10说明了用于具有超大横截面的隧道的方法。通过利用岩石螺栓31、31’的形式经由间隙铸件14、14’锚固至岩石来将间隙铸件14定位并且制成至（修整的）拱形元件3、3’；4、4’，位于隧道路线的任一侧处的元件3、4可以被稳定并形成一种用于后续的安装以及（经修改的）顶部元件5、5’的间隙铸件14的地基。

图11示出了经由坚固的、固定地配装的螺栓34、34’附接至岩石10的元件基部6、7的“自由端”的部段。螺栓34、34’固定地配装成朝向彼此倾斜，并且如前面提到的在顶部元件35已被调平至其自身位置中之后，与焊接至螺栓34、34’的重载扁平金属片的形式的顶部元件35相互连接。涉及岩石螺栓34、34’沿隧道路线的纵向方向的定位的公差必须使得已经牢固地模制到元件基部6、7的下部区域中的板33与安装在螺栓34、34’上的顶部构件35相对应并且可以焊接至该顶部构件35。在基部6、7的相对的“锁定”端上，将扁平构件形式的两个强支撑配装件37、37’在边缘上固定地焊接至模制到基部6、7的顶部中的钢板32、32’上，使得配装件37、37’的长度的一半从基部6、7的端部伸出。在将基部元件6、7安置在用于基部和先前基部6、7的端部的已建立的锚定塔36上之后以及在侧向地对准之后，配件37、37’固定地焊接到已经模制到基部6、7的顶部中的钢板32、32’上，并且也焊接在锚定塔36与模制到基部6的下部中的钢板33之间，也参见图13。

应当理解的是，基部元件6、7应当以常规方式被侧向地设置并且沿着其整个长度带有加强件，加强件如由附图标记39’’所表示的。

参见图1和图12，由于有利的柔性模壳8、9，混凝土块可以立即被供给在基部元件6、7与岩石10附近之间。网8、9必然应当是在两端处比相应的基部元件6、7稍微长一些，并且必须在两侧上被定位和附接以使得混凝土块不会在基部6、7的端部处流出。这意味着在基部6、7的自由端处的网8、9必须向上移动并且附接至基部元件6、7的上边缘和外边缘，以便以后被带至岩石10的表面并且以令人满意的方式通过螺栓连接而固定地附接至此处。这可以以有利的方式与其他焊接操作同时执行，将“圈”焊接到基部元件6、7的外边缘上的钢板32、37上，其中，各个间隙铸件24将在基部元件6、7的外边缘处终止。网部件8、9的边缘钩挂到圈上并且从位于最上方的一个越过而通向岩石表面10并且固定地螺栓连接至此。

在多个元件基部6、6’、6’’、6’’’…将被同时模制到间隙铸件24、24’、24’’…中的位置处，网部件8、8’、8’’、8’’’的端部以令人满意的方式横向于隧道路线的纵向方向而附接在一起，并且因而将形成连续的柔性模壳8、9。在基部元件6、7与裸露的岩石表面10之间制成间隙铸件24之前，如果在混凝土块事实上已安置在网8、9上并且对这些网8、9进行安置之前存在混凝土块“冲刷掉”网8、9的风险，则有必要沿着岩石表面10向上布置网8、9，并且必要时借助于钉66将网8、9在多个位置处附接至岩石表面10。被混凝土块加载的网8、9与岩石表面10之间的摩擦将很快使网8、9的沿岩石表面10的向下运动停止，并且混凝土块可以供给至期望的水平位置，即该水平位置应当位于稍微低于基部元件6、7的顶部的位置。明显的先决条件是网部件8、9的宽度是足够的，并且网部件8、9的宽度应当总体上根据网部件8、9的附接件18’来计算，该附接件竖向地向下到达岩石表面10并沿着该表面向上到达基部6、7的上边缘的高度处。围绕锚定塔36的腿部34、34’，网部件8、9必须被分开用以随后以充分的方式再次接合在一起，或网部件8、9围绕锚定塔36的腿部34、34’相互连接，其中，网部件8、8’、8’’；9、9’、9’’…连续地继续下去。

有利的是，为了限制网状材料8、9的使用，并且为了在基部元件6、7与岩石10之间形成安全和可预测的铸件制品24，在基部元件6、7被安装之前，系统地将多个“钉”66插入岩石表面10中。钉66可以有利地由加强钢筋的短段组成，这些加强钢筋的短段被放下到以短距离钻入岩石表面10中的成角度的孔中。在基部元件6、7已安装之后，网部件8、9沿着岩石表面10向上布置并且牢固地钩到沿隧道路线的方向在距离网部件8、9的上边缘的适当距离处定位的多个钉66…上。

事实上，可以证明有利的是，排水管/铸造辅助管26被引导通过网部8、9中的适当的孔，并且在其顶部处夹紧至岩石表面10，管的端部处于足够的高度处并且可能暂时关闭。在铸件24完成之后，管26可以立即被打开或被切断，以能够将向下流到铸件混凝土24上的不想要的水引导离开。之后，该管道26在任何情况下被切掉，使得所述管道26与间隙铸件24的上部面相一致，并且使得从岩石表面10向下漏至间隙铸件24上水经由管26至26’’’被引导离开。

排水管26至26’’’的尺寸应当设计为达到下述坚固程度：使得在连接至混凝土块时且在混凝土块注入涉及基部的铸件24、24’、间隙铸件14、14’与拱形元件3、4、5；3’、4’、5’之间时，所述排水管26-26’’’在后来并且在没有问题的情况下可用作铸造辅助管。

如果拱形元件3、4、5与岩石块10之间的腔体完全被混凝土块填充，则当排水管/铸造辅助管26从隧道的内侧可获得时，即，在隧道地基25、28被建立之前，这必然发生。

为了使基部元件6、7与岩石10之间的铸件24的制造更容易，可以有利的是设置带有辊子（未示出）的由混凝土制成的宽的且漏斗形的通道，并且该通道在基部元件6、7的边缘上被牵拉以使混凝土的溢出最小化并且控制混凝土的向下紧邻基部6、7的下边缘的路径。在任何情况下，基部6、7的顶部和基部元件中的支承部22被清洁并且当混凝土是新鲜的时能够用水冲洗。如果在最后基部元件6、7的端部上发现来自间隙铸件24或网8、9的混凝土块，则其必须在下一基部元件6、7达到适当位置中之前被完全移除。

有利地，本发明允许可以连续地安装很多预制的基部元件6、7，并且鉴于改为使用网8、9，允许可以在无论如何都不需要任何常规模壳的情况下来制成将基部元件6、7牢固地固定至相邻的岩石块10的铸件24。

在截面图中示出的其他细节（也参见图15）为用于基部6、7中的隧道元件3、4的“支承部”。支承部22具有半圆形横截面，并且支承部22的中心可以相对于元件6、7的顶部稍微降低并且具有切向相对的不同侧部，这是允许带有其半圆形下端的隧道元件3、4可以倾斜一些角度的某种事实，这意味着拱形元件3、4可以在元件3、4的顶部处向前移动和向后移动。

用于基部元件6、7的支承部22的曲率半径必然是比拱形元件3、4的底部的曲率半径略大。

图12是示出了元件基部6、6’和将拱形元件3、3’、5、5’定位在这些基部6、6’上的竖向图。元件基部6、7的长度可以变化，但是总体上有利的是，基部6、7的长度适应于元件的宽度，使得优选地在元件3、4、5；3’、4’、5’之间获得相同距离。所有各个元件3、4、5、6、7；3’、4’、5’、6’、7’通常制成相同的，使得所有这些元件在原则上可以以互换的方式在端部翻转位置中使用（也参见图1）。间隙铸件14的宽度可以适应关于网2’、2’’的相互连接11的空间需求或可以增加超过此空间需求以建立用于固定岩石块10的另外的坚实的间隙铸件14。

如果经计算或基于经验证明有必要通过注入用于铸件14的混凝土块而防止拱形元件3、4、5侧向地滑出，则可以有利地从固定地模制在元件3、4；3’、4’中的螺纹壳体放置一个或多个两件式锚定螺栓38、38’，并且所述一个或多个两件式锚定螺栓38、38’随后将在位置38’’处焊接在一起。

在竖向视图中，进一步示出了将一起构成柔性模壳“袋”2的相邻网部件2’、2’’的相互连接11。由于拱形元件3、3’；4、4’；5、5’与网部件2、2’之间的开口中的明显情形，将有利的是将网部件2’、2’’通过元件3、3’；4、4’；5、5’之间的开口而拉入，并如图3中所示将网部件2’、2’’抵靠彼此而放置并且将网部件2’、2’’在该位置处结合在一起以建立相互连接11。然而，将明显的是即使元件3、3’；4、4’；5、5’之间的距离相当小，网部件2’、2’’仍可以连接在一起，并且限制显然在于其实际上变得能够注入用于间隙铸件14的混凝土。在网袋2已被放回元件3、3’；4、4’；5、5’之间之后，该模壳12可以被定位并且可以制成间隙铸件14。

相互连接11可以明显地通过替代方法被解决，但是优选的一种方法是借助于例如丝线11或其他具有与网部件2’、2’’的总长度相同长度或略长的长度的相互连接装置将网部件2’、2’’“缝合”在一起。在丝线11的端部上可以配装有具有适当长度的针，并且丝线11很可能可以有利地通过使丝线11延伸越过临时悬挂到顶部元件5、5’的边缘上的滑轮（未示出）而从拱形部的顶部并且在两侧处向下穿过网部件2’、2’’。

在网部件2、2’在拱形元件3、4、5；3’、4’、5’之间的开口中相互连接之后，丝线11的相应端部必须锚定在相应的基部元件6、7中，因为在构件37的中间处制作微小切口或“圈”43为一个标准的步骤（参见图12、图13和图14），其中，丝线11可以被拉动穿过支撑性配装构件37并固定，或者绕支撑性配装构件37直接地相互连接。

在基部元件6、7的中间部分处，丝线11可以以相同的方式通过将支撑性构件37固定地焊接至模制到基部6、7的顶部中的钢板85而锚定。替代性地，可以固定地将圈（未示出）焊接至相同的板85，其中，丝线可以以安全的方式被锚定。不依赖于丝线11如何被锚定，非常重要的是，网部件2’、2’’以下述方式连接在一起：使得在模壳袋2中完全地产生朝向拱形元件3、3’；4、4’的外部面的紧密“底部”并且其被定形状为使得袋2的“底部”可以搁置在间隙铸件24的顶部上。

网部件2’、2’’；2’’’、2’’’’的边缘沿隧道路线的方向的横向接合相互连接86（参见图8）也可以通过替代方法发生，其中，还使用丝线，但是目前优选的最佳模式将是使用“封闭”钢圈将产生的网型柔性模壳2钩挂在一起，所述“封闭”钢圈是如此宽大的以致一些所需的网状材料可以容置在圈内。由于横向接头86沿所考虑的高度方向的位置，基于网部件的模壳2上的应力在用于间隙铸件14的混凝土块的注入期间在此将远比搁置在间隙铸件24上的网袋2的底部处的应力小。

在基部元件6、7中，还必须包括具有特定任务的嵌入的物件。如前面所指出的，在基部6、7的底部处，在基部6、7的端部处必须嵌入有（模制在其中）足够大的锚固钢板33、33’，以及在基部6、7的顶部和端部处嵌入有（模制在其中）先前提到的钢板32、32’、32’’、32’’’。在基部6、7的中间区域和顶部处，必须嵌入有（模制在其中）钢板85、85’以用于将重载扁坯或扁平构件牢固地焊接在与支承构件37相对应的边缘上，作为用于弯曲模壳12的脚部和枢轴支承部55的基床。此外，在基部元件6、7的底部中必须模制有用于所述裙状部8、9的附接的凹部型面39’，如将更详细地说明的。即使所有嵌入的（模制入的）单元未在每个安装情形中使用，将十分有利的是基部元件6、7关于基部元件6、7的两个轴线是对称的。这产生更好的灵活性，因为在基部元件6、7必须在输送到隧道路线之前在方向上被定向之前，网部件8、9的配装件18’以及在基部元件6、7的顶部上用于建立用于弯曲模壳12的脚部的配装件的钢板32、32’将不需要任何注意和控制，这是因为元件6、7的长度在某些情况下可能不允许元件6、7在隧道路线内侧转向。

元件基部6、7可以有利地被模制和“倒置地”输送，优选地具有模制到元件基部6、7中的降低的提升装置（未示出），因为这将使元件6、7的存储变得容易。这也将是优选的，因为当模壳裙状部/网8、9在附接位置18处被固定地插入时，这必然应该是元件6、7的位置。将用来通过使用间隙铸件24来固定元件基部6、7的网8、9可以比与拱形元件3、4、5；3’、4’、5’相关联的网部件2’、2’’具有小得多的抵抗断裂的强度，并且在基部元件6、7中的附接件18’也很可能可以使用快速硬化、扩展砂浆而制成。

如果基部接头23-23’’’是完全水密的，则在图13和图14中示出了有利方法，因为基部元件6、7；6’，7’的两个端部在制造期间被制造有向下朝向元件6、7的底部的用于密封塞42的“浅”半圆形凹部41、41’，使得当两个基部元件6，6’连接在一起时，形成了具有“底”的腔体。位于元件基部6、6’之间的接头23因而可以有利地通过填充膨胀砂浆或例如形成密封塞42的液体沥青而被密封。将有利的是，就在定位新的基部元件6、7之前，将自粘包装的发泡橡胶或橡胶安装在基部元件6、7的端部上，以便防止形成塞42的密封块从腔体泄漏。

如图16所示，沿隧道路线的方向并且定位在拱形元件3、4、5之间的所有接头20有利地设置有模制到元件3、4、5中的注入路径16’’’，并且该注入路径16’’’可以注入有如所需的适当的密封块。相对应地，对于间隙铸件14与邻近元件3、4、5；3’、4’、5’之间的接头，在元件中可以设置有模制入的注入路径16、16’，该注入路径16；16’可以注入有如所需的适当的密封块。用于注入如所需要的密封块的注入路径16’’可存在于元件3、4；3’、4’与相邻基部6、7；6’、7’之间的基部中。

在图15中也示出了开口孔、可压缩和可注入的“接合衬垫”44，其位于拱形元件3、4与基部6、7之间的连接部中，并且在图16中示出了拱形元件4、5之间的连接部处的相对应的“接合衬垫”44’。借助于这些，实现了密封材料被“加固”并且实际上将呈现为具有长寿命的现场模制的（on-location moulded）包装。如例如图18和图19所示，廉价和高效接合衬垫44、44’可以包括例如矿物棉、玻璃棉等（等）。

替代性地，拱形元件3、4、5的部段之间和/或拱形元件3、4与基部6、7之间的密封可以包括具有贯通穿孔（如图19所示）的封闭孔隙式可压缩板45，这些板也由于贯通孔将是可注入的，因为密封块在任何注入时有利地可以经由贯通孔而扩散至两个接触面。如图18和图19所示，这种“接合衬垫”45、45’例如可以是由闭孔发泡橡胶或由具有贯穿穿孔的塑料制成的柔性板。接合包装45、45’在安装元件3、4、5之后应当基本为水密的，而且也可以经由相应的注入路径16’’、16’’’在元件6、7、3、4的沿隧道路线延伸的侧部——即“线性”侧部——中被进一步密封。

如图11、图15和图16所示，由于注入路径16’’至16’’’’’的相对短的长度，将很有可能是注入路径可以经由供应软管77至77’’’被注入，所述供应软管77至77’’’已经经由T形件安装在软管部段的中部处，并且所述供应软管77至77’’’随后可以通向元件3、4、5、6、7的空气侧（隧道路线侧），并且在模制到元件中的配备有盖的塑料杯78至78’’’的内侧终止，所述塑料杯78至78’’’之后暴露于混凝土的表面中。供应软管77至77’’’可以如图所示有利地设置在横截面上，并且在模制过程期间通过附接至元件中的加强件而容易地固定。

如果注入路径16’’至16’’’’’为可重新注入的，则供应软管77至77’’’必须建立在相应的注入路径16’’至16’’’’的两端处并且通向所有元件3、4、5、6、7的空气侧（内侧）。

与供应软管和塑料杯的相对应的解决方案可以相对应地被提供用于位于元件3、4、5的横向于隧道路线定向的那些边缘上的注入路径16；16’。

如图17、图18和图19所示，用于元件连接20、21的即时水密封的方法为引入包含单组分密封材料（聚氨酯（PUR）等）的“渗透缓冲垫”46、46’，该“渗透缓冲垫”放置在“接合衬垫”44、44’之下或之上，并且一旦拱形元件3、4、5被降低到适当位置中，则该“渗透缓冲垫”将破裂并释放适合的且足够量的密封块。衬垫44、44’因而以类似于“灯芯”的方式起作用，衬垫44、44’吸引密封块并产生了即时密封，因为密封块随着时间的推移而暴露于湿气。通过固定地粘合适当的包装47、47’或通过在元件3、4、5的边缘的区域中使用自粘附式方案，密封块将有效地保持在适当位置而没有沿轴向方向流出。

用于可注入密封块的注入路径16至16’’’’仍然应当在所指示的元件3、4、5、6、7中实施以确保在任何时候以合理的方式进行补充密封的绝对可能性。渗透缓冲垫46、46’（参见图17和图18）可以以有利的塑性质量制造，在所讨论的操作环境中可能为化学可降解的，在适当长度中设置有短且空的内部空间46’’，使得渗透衬垫46、46’的阵列可以从彼此切开并且适于所讨论的长度。

定位接合衬垫44、44’或接合包装45、45’的优先目的为使位于元件3、5；4、5；3、6；4、7之间的接头20、21尽可能地紧凑并且同时最佳地可注入，因为密封块被加强并且也有利地能够分布在接头20、21的整个宽度和长度上。

涉及注入路径16、16’（见图4）的技术属性的要求为其主要地可以承受将在混凝土块被注入到腔体13中时出现在间隙铸件14的混凝土块中的外部水压，而注入路径16、16’在处理过程中没有被渗透或损坏。同样重要的是，注入路径/注入软管16、16’具有的横截面和表面结构使得注入路径16、16’可以在混凝土表面中得到良好的抓牢并且令人满意地暴露在周围环境。

挪威的Lier市的Stabinor AS公司制造了通过良好的优势满足所讨论的涉及这种装置的所有要求的注入软管。在压力室中所做的试验确定了注入软管耐得住5至6巴的外部水压，而注入软管没有被室中的水而被渗透。注入路径16-16’’’’’必须借助于合适的装置被附接/安装在模壳部件上，而软管在模壳被拆开时没有以负面方式受影响。

网部件2’、2’’；8、9可以以替代性的、同样为纯机械的方式附接。图20a至图22b图示了用于在拱形元件3、4、5的边缘处安全附接模板裙状部/网部件2’、2’的配装件18的方法，该方法在附接配装件18处以极好的方式将应力分布在网部件2、2’’、8、9上。如图20a所示，在距离元件3、4、5；6、7的边缘（也参见图11）的足够距离处建立有塑料或金属片制成的型面39。通过制成为具有利的截面的型面39，该方法可以进一步暗示在构造地点通过坚固的、快速硬化灰浆在网部件2’、2’’的边缘的位置18处将铸件制造在位。通过将缩短长度的边缘配装件94、94’、94’’…在网部件2’、2’’的纵向边缘上固定地压入到位，可以更易地进行定位和固定。通过将边缘配装件转动“颠倒”，网部件2’、2’’可以从端部拉入至凹部型面39中，此后网的边缘被保持在型面39中，因为型面的宽度不允许边缘配装件94旋转回到初始位置。也有利的是裙状部2’、2’’的强度和宽度可以适应现场条件，以避免网材料的过度使用。模制到网部件2’、2’’的位置18中应当通过网部件2’、2’’在如图21a所示的相同位置中进行，因为网部件2’、2’’则将几乎处在与制成间隙铸件14时（参见图4）位置的相同位置中。在凹部型面39的端部处的用于网部件2’、2’’的较小凹部40中，网部件2’、2’；2’’、2’’可以在拱形元件3、4、5的安装时朝向隧道路线被向内拉动，使得网2’、2’’因此将不代表对拱形元件3、5；4、5之间的接触的任何障碍。如图21b和图22b所示，网部件2’、2’’和8、9可以直接模制到拱形元件3、4、5和基部6、7（未示出）中。即使在该情形中，可以有利的是，网设置有边缘配装件94，因为网可以更容易地正确地在长度上分布并且被附接。

比如图11中所示，可在基部6、7的下边缘处获得用于网部件8、9的附接件18’的相对应的解决方案。因而，在凹部型面39’的终止处必须建立有凹部40’，凹部型面39’在基部元件6、7的下端处模制在该凹部中。

另外，附图（也参见图2、图3、图4、图15和图16）图示了在过程中的合适时间点，即，在模制拱形元件3、4、5；3’、4’、5’之后，但是在将这些部件安装在隧道路线中之前，隔层17应用至其外侧。隔层17可以是可喷涂的或可涂抹的隔层，或者可以使用下述方法，在该方法中，隔层织物可能通过使用如胶水的可喷涂或可涂抹的隔层而被添加至元件的表面。位于在拱形元件3、4、5之间制造接触铸件的位置处，间隙铸件14、14’、间隙铸件24和岩石表面10、隔层17将明显地在两侧上由混凝土紧密围绕并且被非常好地保护，其中，寿命仅由这样的隔层材料的性能所限制。

如果需要，元件3、4、5；3’、4’、5’也可以提前应用有内涂层或内涂漆，该内涂层或内涂漆在清洁混凝土表面之后可以获得良好的附着和使用寿命，并且易于清洁且降低混凝土的碳化，但是这在本上下文中是不太重要的，因为拱形元件3、4、5中的加强件在隧道衬砌1完成之后重要性降低并且另外具有大的覆盖范围。

图23图示了用于拱形元件3、4、5的典型的安装情形。在拱形元件3、4、5已以令人满意的方式移动到安装区域中之后，其通过设置有例如真空板之类的真空设备51的安装机械52而被处理，该真空设备51在所有位置中连接并可以升降和支撑所讨论的所有载荷。侧部元件3、4首先被安装并且通过使用结合的液压千斤顶使一个或多个支撑件48、48’从隧道底部抬升至自锁“夹持靴”49上的铰接过渡处而被临时支撑，该液压千斤顶出于安全原因具有具有短的行程，该自锁“抓持块”49从元件3、4的边缘进入元件3、4上。在两个侧部元件3、4已定位并且支撑在其各自的“展开”位置之后，从顶部元件5边缘向顶部元件5应用多个自锁“导靴”50、50’，所述多个自锁“导靴”50、50’借助于固定螺钉而附接至元件5。顶部元件5（组成锁定元件）此后被带至侧部元件3、4之间的合适位置。此后，侧部元件3、4通过轻微转动而向下降低到导靴50、50’上，并且来自侧部元件3、4的所有重量中的大多数或所有重量被转移至导靴50、50’，此后安装机械52将所有元件3、4、5略微降低并且同时进入最终位置，以便这些元件找到其相互的自定中心接触面并且形成令人满意的稳定自支撑性实体，此后导靴50、50’应当在制成间隙铸件14和间隙铸件19之前被移除以形成最终的隧道衬砌1。

在安装过程的进程中，接头衬垫44的可能定位、渗透缓冲垫46或接头包装45必须以实际和可接受的方式发生。

在元件3、4、5已呈现其最终位置之后，元件3、4、5共同形成满意的稳定结构直到间隙铸件14已被制造为止。元件3、4、5不具有特别多的用于较大运动的空间，直到用于间隙铸件14的时间为止，但是元件3、4、5可以以简单的方式通过使用木质材料在网部件2、2’的附接件18的后面抵靠岩石表面10而被阻塞。

此后，为柔性网部件2’、2’’的相互连接11以及内侧模壳12的安装做好准备。如果元件3、4、5实际上沿隧道路线的纵向方向没有获得完全精确的相互位置，则这已降低了重要性，这是因为模壳将覆盖足够的区域用于制造间隙铸件14。

用于拱形元件3、4、5的安装机械52可以优选地在轮上移动，其中，短和强的伸缩臂具有旋转和倾斜属性以及用于连接至拱形元件3、4、5的真空设备51的附接的快速联接。安装机械52可以有利地放置在带有液压支撑构件的三轴框架控制倾卸车底盘（未示出）上，用于在连接至元件3、4、5和/或在安装阶段期间进行使用。此外，底盘应当以下述方式而被使用，即：在侧部处或在后面处可以设置“托架”，在“托架”处，元件3、4、5可以在运动期间被提供支撑。当真空设备51断开连接时，安装机械52也可以利用快速联接通过适当地的设备有利地用于其他任务。

图3和图24还通过一些结构细节在原理上示出了内部模壳12，该内部模壳12可以有利地制作为轻质的、两件式、可分开的且铰接的模壳结构，该模壳结构可以借助于气压缸54、54’而完全或部分地自直立，气压缸54、54’通过有利的使用也可在安装的第一阶段期间竖起弯曲的模壳12、12’。弯曲模壳12、12’在顶部处被手动地抓住并且借助于一个或优选地两个液压拉紧装置53、53’而连接，并且弯曲模壳12、12’在被施加张力后也以机械地方式固定。使用两个分离的张紧装置53、53’的明显优点是该张紧力从而可以在弯曲模壳12、12’的模壳的两侧上直接地指向底部悬臂中。

弯曲模壳12的脚部可以有利地设置为枢转支承部55、55’，该枢转支承部55、55’使其基部在位于元件基部6、7；6’、7’的接头23处的现有固定焊接的支撑性构件37、37’上，或者附接至焊接至基部6、7中间的钢板32上的“支撑性构件”37’’、37’’’。支撑性构件37、37’、37’’另外将具有准确的定位并且将立即与在基部6、7的顶部处的模制入的钢板32、32’、32’’…一起承载模壳12的张力所产生的载荷。

另外，有利的是具有混凝土供应柱80、80’的模壳12、56；12’、56’的下部是分离的并且可以朝向弯曲模壳的外侧独立地安装和拆卸。如果柱80、80’与周围的模壳板56、56’可以从弯曲模壳12、12’释放，并且当弯曲模壳12、12’被降低时保持坐置在混凝土表面上，这将使模壳12、12’的释放容易。以这种方式，模壳56、56’稍后可以被拆卸，并且随后在弯曲模壳12、12’下次竖起之前安装回弯曲模壳12、12’上。

在弯曲模壳12、12’上的模壳外皮可以优选地由在外侧上具有可更换涂层的轻质且坚固的材料制成。该方法可以预先假定多对弯曲的模壳12是可获得的，使得隧道的较长部段可以有利地同时设置有间隙铸件14。模壳12、12’可以有利地直接移动至下一位置或储存在折叠构型中。

参见图4和图29，为了在拱形元件3、4、5与岩石表面10之间以可预测并且良好的方式接触铸件19，将有利的是在间隙铸件14后面在“悬挂部”的顶部处安装多个管57至57’’…，用于在制造间隙铸件19时排空水和空气。管57-57’’…可以有利地具有如下的内部直径，即：当间隙铸件19的混凝土到达顶部时，在间隙铸件19的混凝土中的添加材料在短时间之后将自动地阻塞管57-57’’…。

由于由本发明提供了在相对的元件基部6、7之间建立具有高精确度的隧道衬砌1的明显的可能性，将有利的是开发用于使待铸造的并且优选地水密的隧道地基25、28平滑的机械设备（参见图7）。如图25a、图25b和图25c所示，设备可以包括带有驱动轮59、59’的电动单元60、60’，该驱动轮59、59’承载在辊子93上运行的平滑突堤58，该辊子93位于在元件基部6、7的边缘上螺栓连接至支撑性构件37上的钢型面94内。该推进可以有利地通过使用与附接至钢型面94的上侧的齿条相互作用的齿轮或通过具有弹性张力的橡胶涂覆轮来实现。突堤58可以有利地构建为如图25a所示的模壳结构。通过从马达60、60’给予车架（突堤）58独立的推进力并且将平滑突堤58在两侧处设置在枢转销61、61’上，该突堤在基部元件6、7的边缘上将可以安全地操纵，即使是在曲线和在倾斜处亦是如此，因为突堤58通常将不拥有总抗扭刚度并且也可以被准许具有一定的侧向摆动公差。通过为突堤58设置多个可移动的、倾斜且可调节的“翼部”或铰接输送螺钉（未示出），可变的振动“平滑板”87可以在突堤58的底部悬臂88的侧部处附接至橡胶阻尼器。用于地基25、28的混凝土因而将能够在侧部被向外和向上输送而减少了对人工处理的需求。平滑突堤58可以通过经由可调节装置使突堤58沿竖向方向移动而分别适应于平滑铸件25和结构混凝土28的水平高度，该可调节装置也借助于滑动装置经由机动主轴以无级方式操作。当不使用平滑突堤58时，其可以从枢转销61、61’释放，并且沿着隧道衬砌1被提升和放置，而同时推进单元60、60’仍然可以保持在基部元件6、7的边缘上。如果已经有利地在隧道路线中安装起重机轨道68，则其将在用于铸造地基的时间是可操作的并且可以用于平滑突堤58的直接移置。起重机轨道68也可以例如通过一个或多个行进的车架69、69’‥来通过下述方式有利地与地基25、28的铸造有关联地使用：通过“松开”钩挂到吊轨68上的辊子（未示出），保持持续并继续地允许将用于混凝土的注入软管从上并向下定位在平滑突堤58的前部的正前方，也通过能够将注入软管侧向地移出而到达侧部，并且该起重机轨道可有助于以精确的方式将混凝土放置在隧道的底部的整个宽度上。

与将元件3、4、5、6、7输送至隧道中相关的补给在关于元件基部6、7方面可以通过在其中输送并且借助于起重机装配车辆布置来解决。如果已经提前建立并且整平用于基部元件6、7的多个锚定塔36（参见图13和图14）并且在此基部元件6、7可以连续地安置、定向和固定地焊接到其各自的位置中，则将是有利的。

图26和图27指示了用于将隧道拱形成形元件3、4、5从露天并朝向用于安装的位置的传输解决方案。

起重机轨道68是带电的和模块化的，并且——如所提及的——配备有至少一个移动车架69，其中，起重机轨道68经由来自铸造在拱形元件5中的带螺纹铸件30、30’的拉杆67、67’而在距离其边缘的适当位置处被连续地安装，以便间隙铸件14（参见图27）也可以有助于隧道衬砌1的稳定和起重机轨道的装配。具有绞盘83的一个或多个行进车架69可以进行远程控制并且很快地将更大数量的元件3、4、5带到朝向用于安装的所需位置，并且使得来于此的元件可以借助于安装机械52而被收集。实际上，有利的是在存在有较少的流量时将元件3、4、5传输至隧道中并且在例如用于为新的喷砂操作做准备的钻削期间使元件3、4、5沿着隧道衬砌1以站立位置存储。然而，明显的是元件3、4、5以指定方式的输送总是可以在隧道的横截面的不被其他装置阻挡（除去其他输送行为以外）的区域——即，在隧道的横截面的中间的区域——内发生。

起重机轨道68的其他优点在于其也可以用于其他类型的输送并且可以直接地被重复使用。用于起重机轨道68至68’’的附接装置30、30’以后可以用于隧道中的其他永久性装置，例如，用于照明的电枢。带有绞盘83的行进车架69可以通过无线控制被操作并在位于工作区域处的阻挡物处设置有自动止挡件和警示灯/信号。在图26中，也指示出一些临时装置，如通风管道和用于电缆和管道的悬挂装置。由于很有可能的是隧道衬砌1将连续地靠近隧道面而建立，最有可能的是所述临时装置的前进大体上跟随在隧道衬砌1的进度后面，以使得经过一段时间软管和电缆将从已建立的隧道衬砌1位于隧道底部上并向上到达隧道面。然而，应当理解的是，输送电力、水、加压空气和通风所需的临时装置将不会出现关于元件3、4、5、6、7的输送和安装的具体问题。所述临时装置也可以连续地能够被从隧道底部移动并且被悬挂到隧道衬砌1上，以便隧道底部将在例如隧道地基25、28将被铸造时完全免受阻塞。

本发明的方面可以另外涉及对具有如图28和图29所示的夹层结构的拱形元件74、74’的其他使用。这种夹层结构类型的拱形元件可以被认为是使用混凝土的元件3、4、5；3’、4’、5’的替代方案。元件74、74’可以通过将防火型面70、71、72；70’、71’、72’连接入壳体73、73’中而被提供，该壳体73、73’随后可以填充有防火、泡沫状并相对轻质的材料。该型面将适当地由金属或复合材料或其他材料制成，这种其他材料具有耐火性能并且同时抗腐蚀、抗分解、抗铁锈或抗其他类型的材料性能退化。

此外，关于混凝土的拱形元件的水平型面和竖向型面、基部元件、柔性模壳、内模壳、密封方式、制造间隙铸件和地基、平滑铸件、将结构元件输送和放置入适当位置中的概念、以及相对于隧道拱形成形混凝土的元件而示出和描述的其他方面同样或基本上可适用于具有夹层结构的隧道拱形成形元件。

本发明的这些理念和方面的详细描述被认为是多余的，这是因为如果决定使用具有夹层结构的隧道拱形成形元件，则与使用混凝土的隧道拱形成形元件的使用有联系的描述对于本领域的专业人员是完全有启发性的。

此外，在某些情况下，可以想到使用适当地具有相对应的尺寸或至少可匹配的尺寸的混凝土的隧道拱形成形元件以及夹层结构的隧道拱形成形元件。因而，可以设想对于混凝土的干线隧道拱形成形元件的隧道衬砌1，将夹层结构的隧道拱形成形元件用于该隧道衬砌一些部分，或例如使用夹层类型的拱形元件作为顶部拱形元件（锁定元件）来代替混凝土的顶部元件（锁定元件）。替代性地，也可以设想使用夹层机构的拱形元件用于整个隧道衬砌或其主要部分。

至于夹层结构实施方式，建立了外部柔性模壳2并且腔体13借助于部段基盖76通过锁定功能而被封闭，该部段基盖76具有与元件相对应的结构、位于元件74、74’中的盖接纳在凹部75、75’中。盖76可以在线性边缘处具有用于相互稳定的舌部和凹槽，并且由于元件74、74’的低重量，将相邻元件74’移动到侧部是没有问题的，使得可以实现预期的连接和接合。此后可以形成间隙铸件14并且该方法以完整的间隙铸件19位于岩石10与拱形元件74、74’之间的方式完成。在所有接头中可以以有利的方式建立注入路径16，并且拱形元件74、74’将明显地并在本质上是完全水密的。

Claims (25)

1.一种用于构建隧道路线的方法，所述隧道路线完全地或部分地由岩层包围并且/或者位于露天中，所述隧道路线沿所述隧道路线的纵向方向包括相互分离、预制的多个隧道拱形成形结构元件，所述多个隧道拱形成形结构元件旨在抵靠彼此密封，所述方法包括：

-a）沿着隧道路线在所述隧道路线的每个纵向侧处安装隧道元件基部并且将所述隧道元件基部铸造到与所述基部相邻的块上，

-b）从所述基部上的凹部沿所述隧道路线的纵向方向以相互有距离的方式连续地放置自支撑性部段，每个自支撑性部段均包括所述隧道拱形成形元件中的至少两个隧道拱形成形元件，其中，所述隧道拱形成形元件由混凝土或夹层结构制成，

-c）在所述部段的外侧处且在所述部段之间的开口处布置外部柔性模壳，

-d）横跨所述部段之间的所述开口在所述部段的内侧处布置模壳设备，

-e）通过所述模壳设备将混凝土注入到由相邻的隧道拱形成形元件部段、所述外部柔性模壳、以及所述模壳设备限定的空间中，使得注入的混凝土在所述隧道路线的外侧处向外且侧向地扩展所述外部柔性模壳，以及

-f）使所述注入的混凝土硬化。

2.根据权利要求1所述的方法，所述隧道路线由岩石块包围，其中，特征a）还包括：为所述基部提供裙状部，所述裙状部沿着所述基部的面向所述隧道路线的内侧的面附接至所述基部，所述裙状部构造成形成柔性模壳，以及通过将混凝土填充到由所述基部、相邻的岩石块、以及所述裙状部界定的空间中而将所述基部固定地铸造到位。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述隧道拱形成形元件由混凝土制成并且在所述隧道拱形成形元件的外侧上提供有水密隔层。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述外部柔性模壳通过如下方式提供：在相邻的隧道拱形成形元件的直立边缘处使用两个纵向裙状部并且将邻近的所述裙状部相互连接以形成所述柔性模壳。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，每个裙状部构造为网，其中，混凝土被注入到一部分由所述柔性模壳形成的所述空间中直到所述空间被混凝土填满为止，并且其中，一些混凝土被允许渗透由相互连接的网构型裙状部而提供的所述柔性模壳。

6.根据权利要求4或5所述的方法，所述隧道路线由所述岩石块包围，所述方法还包括让注入的所述混凝土挤压所述柔性模壳以扩展，以便接触相邻的岩石块的一部分。

7.根据权利要求1所述的方法，包括：在特征f）中使混凝土硬化之后，经由在所述隧道拱形成形元件上的直立接触面中的预先布置的注入路径而在注入的硬化混凝土与相邻的所述隧道部段之间注入密封块。

8.根据权利要求1或7所述的方法，包括经由在所述隧道拱形成形元件上的接触面处的预先布置的注入路径沿所述隧道路线的方向在隧道部段的相邻元件之间注入密封块。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，沿所述隧道路线的方向在所述隧道拱形成形元件的接触面之间设置有可压缩的开孔衬垫，并且其中，密封块经由所述衬垫注入到所述接触面之间的空间中。

10.根据权利要求1所述的方法，还在沿所述隧道路线的方向设置的所述隧道元件的相对边缘面之间，提供包含密封块的可穿孔衬垫或缓冲垫结构，并且当接合所述元件以形成隧道部段时，由此刺穿所述衬垫或所述缓冲垫结构以在相对的所述接触面之间形成密封。

11.根据权利要求1或10所述的方法，其中，在所述基部的凹部中，设置有包含密封块的可刺穿的衬垫或缓冲垫结构以与隧道部段的最下部元件相互作用，并且当所述最下部元件进入相应的所述凹部时使所述衬垫或所述缓冲垫结构被刺穿。

12.根据权利要求1所述的方法，包括在步骤b）之前，在所述基部中的凹部中设置流体扩散衬垫，并且在所述流体扩散衬垫中注入密封块以将所述密封块扩散在所述凹部与隧道部段的进入到所述凹部中的最下部元件之间的空间中。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，所述隧道路线由岩石块包围，所述方法还包括在所述隧道部段与所述岩石块之间的腔体中注入混凝土或松散填充材料形式的填充装置。

14.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，所述隧道路线设置在露天中，所述方法还包括将混凝土或其他覆盖装置应用至由隧道拱形成形元件形成的隧道部段的外侧。

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中，在特征f）之后，在隔层被建立在由岩石或填充材料形成的基床上的平滑铸件上之后，所述隧道路线通过铸造隧道地基而完成。

16.一种用于根据权利要求1至15中的任一项所述的方法制造隧道路线的结构元件，其中，所述元件由混凝土或夹层结构制成，并且其中，所述元件在所述元件的外侧上并且在待直立定位且沿横向于所述隧道和所述元件的纵向方向的方向延伸的任一边缘处，设置有第一外柔性模壳半部，所述第一外柔性模壳半部构造成在相邻的另外的结构元件定位成接近所述第一所提及的元件时与所述另外的机构元件上的相应的第二外柔性模壳半部相互连接，以形成用于接纳注入在相邻的所述元件之间的混凝土的柔性模壳，且混凝土注入到所述柔性模壳中。

17.根据权利要求16所述的结构元件，其中，所述结构元件由混凝土制成，并且其中，所述结构元件的外侧面设置有水密隔层。

18.根据权利要求16或17所述的结构元件，其中，所述外柔性模壳半部各自包括构造为网的附接裙状部，可注入的混凝土能够设置在由相互连接的柔性模壳半部与相邻的隧道拱形成形结构元件的相对的直立侧边缘所限定的空间中。

19.根据权利要求18所述的结构元件，其中，所述网具有的网格宽度小到足以防止注入的所述混凝土的最大尺寸的添加材料渗透网构型的柔性模壳，并且大到足以允许所述添加材料的较小尺寸的部分在注入阶段的至少一部分期间渗透所述柔性模壳。

20.根据权利要求16至19中的任一项所述的结构元件，构造为用于由岩石块围绕的隧道衬砌，其中，所述柔性模壳具有允许注入的混凝土挤压所述柔性模壳以抵靠所述岩石块的一部分的柔性特性。

21.根据权利要求16至20中的任一项所述的结构元件，包括注入路径，所述注入路径模制在或布置在所述结构元件的横向于所述隧道路线延伸的接触面中，所述注入路径能够使密封块被注入到形成间隙铸件的注入的硬化混凝土与相邻于所述间隙铸件的隧道拱形成形元件之间的空间中。

22.根据权利要求16至21中的任一项所述的结构元件，其中，提供在沿所述隧道路线的方向延伸的所述结构元件的所述接触面中的至少一个接触面中设置的注入路径，以允许在沿该方向延伸的相邻的元件的接触面之间注入密封块。

23.根据权利要求16至21中的任一项所述的结构元件，其中，在沿所述隧道路线的方向延伸的元件的接触面之间的空间中，能够布置能接纳用以密封所述空间的密封块的可压缩的开孔衬垫。

24.根据权利要求16至21中的任一项所述的结构元件，其中，在沿所述隧道路线的方向延伸的元件的接触面之间的空间中，通过包含密封块且待设置在所述空间中的可刺穿衬垫或缓冲垫结构而提供密封。

25.根据权利要求16至21中的任一项所述的结构元件，还包括包含密封块以在所述隧道拱形成形元件的最下部元件与下方的相对应的基部元件之间提供密封的可刺穿衬垫或缓冲垫结构，所述相对应的基部元件的形状构造为接纳所述最下部元件的最下端。

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