DE102004010043A1 - Method and device for producing a watertight connection between a crosscut and a tunnel with segmental lining - Google Patents

Method and device for producing a watertight connection between a crosscut and a tunnel with segmental lining Download PDF

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Abstract

The tunnel is clad with a multitude of curved concrete segments (6) forming a tube. Before an opening for a branch is created several steel segments are arranged around the planned opening and supported with a temporary frame (7, 8). The segments are taken out in a second step and the soil and rock behind them removed in order to form a branch of the tunnel. Sealing elements (1) are attached to the edges of the curved segments (6) and a concrete lining (11) inserted into the branch embedding the lips of the sealing elements (1).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Querschlägen bei Tunneln mit Tübbingausbau.The The invention relates to the production of cross passages in tunnels with segmental lining.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, Aussparungen im Tübbingausbau von Tunneln dadurch herzustellen, daß nachträglich nach dem Auffahren der Röhre, der Herstellung der Auskleidung und dem Passieren der Vortriebsmaschine eine Öffnung in die Auskleidung gebrochen bzw. gesägt wird. Es ist auch bekannt, im Aussparungsbereich vereinfachte und mit geringer Festigkeit hergestellte Tübbings anzuordnen.It is known, recesses in the segmental lining Tunnels thereby produce that subsequently after the start of the Tube, the production of the lining and the passage of the tunneling machine an opening is broken or sawn into the lining. It is also known in the recess area simplified and manufactured with low strength tubbing to arrange.

Die in der Auskleidung auszubrechende Öffnung muß die Fläche der gewünschten Aussparung zuzüglich dem Flächenbedarf der dauernden tragfähi gen Einfassung der Aussparung umfassen.The in the lining auszubrechende opening must the surface of the desired recess plus the space requirements the lasting viable conditions Cover the recess.

In die ausgebrochene Öffnung wird dann örtlich untertage ein geschlossener Rahmen eingebaut, der innen die Öffnung der Aussparung freihält.In the broken opening then becomes local Underground a built in a closed frame, the inside of the opening of the Recess free.

Die in die Auskleidung gebrochene Öffnung stört das Gleichgewichtssystem der Tunnelröhre, das sich mit der allseitigen Stützung der geschlossenen Tübbingringe durch das Erdreich aufgebaut hat. Ein Tübbingring verliert bereits durch Herausnehmen eines einzelnen Tübbingelements seine Stabilität. Auf Abtragung größerer Lasten zum Nachbarring über Scherbeanspruchungen ist das Tragsystem in der Regel nicht eingerichtet. Im Bereich der geplanten Öffnung muß deshalb eine aufwendige örtliche Aussteifung in die Tunnelröhre eingebaut werden, die in der Lage ist, die Wirkungen eines veränderten Kräftespiels in einer einseitig geschwächten Tunnelröhre auszugleichen.The Broken opening in the lining disturbs the balance system the tunnel tube, that with the all-round support the closed tubbing rings has built up through the soil. A tubbing ring is already losing by removing a single tubbing element its stability. On removal larger loads to the neighboring ring over shear stresses the support system is usually not set up. Around planned opening must therefore an elaborate local Reinforcement in the tunnel tube be built in, which is able to change the effects of a power play in a one-sided weakened Balance the tunnel tube.

Nachteilig an dieser Vorgehensweise sind die sehr lohnintensiven untertage auszuführenden Arbeiten des Aussteifens der Röhre, des Ausbrechens der Aussparung und des Einbauens des die Aussparung einfassenden Tragrahmens.adversely In this approach are the very wage-intensive underground to be carried out stiffening the tube, the breaking out of the recess and the installation of the recess enclosing support frame.

Die DE 3628607 C2 beschreibt daher einen schon im Zuge der Auffahrung hergestellten, die spätere Aussparung umziehenden geschlossenen Rahmen, bevorzugt aus Stahlelementen zusammengesetzt und statisch tragfähig. Innerhalb des Rahmens befinden sich entfernbare Fülltübbinge.The DE 3628607 C2 describes therefore a already produced in the course of the experience, the subsequent recess moving closed frame, preferably composed of steel elements and static load-bearing. Within the frame are removable filling segments.

Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß am Übergang des Rahmens zum Ortbeton des Querschlages ein Spalt entsteht, der nur schwer gegen Wasser zutritt abzudichten ist. Nachteilig ist auch, daß der Tragrahmen dauerhaft im Bauwerk verbleibt.adversely in this construction is that at the transition of the frame to the in-situ concrete of the cross-section creates a gap, the it is difficult to seal against access to water. Another disadvantage is that the support frame permanently in the building remains.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit Hilfe dessen die Herstellung einer wasserdichten Verbindung zwischen Querschlag und Tunnel mit Tübbingausbau, bevorzugt bei einschaliger Bauweise, möglich ist, ohne daß Tragelemente aus Stahl im Bauwerk verbleiben. Aufgabe der Erfindung ist auch die Bereitstellung einer geeigneten Vorrichtung.task The invention is to provide a method by means of which the production of a watertight connection between cross pass and tunnels with segmental lining, preferred in a single-shell design, is possible without any support elements Steel remain in the structure. The object of the invention is also the Providing a suitable device.

Darstellung der Erfindung Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.presentation The object is achieved by that in the characterizing part of claim 1 and the device claim 4 specified features solved.

Die Erfindung sieht hierzu vor, zwischen die Regeltübbinge an der Stelle der geplanten Aussparung in die Tunnelwand ein oder mehrere entfernbare Segmente, bevorzugt aus Stahl, einzubauen. Die Tübbinge werden dann um die geplante Aussparung herum mittels eines nur temporären Abfangrahmens gestützt, bevor die Stahlsegmente entfernt werden. Die Normalkräfte in den Tübbingringen werden zum Beispiel über Konsolen auf diese Abfangung übertragen. Die Konsolen greifen hierzu bevorzugt in speziell angeordnete Ausnehmungen in den die Querschlagöffnung umgebenden Stahlbetontübbingen ein. Die Anzahl und die Breite der Ausnehmungen ist von der zulässigen Betonpressung und der Tiefe abhängig. Die Tiefe der Ausnehmung reicht bevorzugt maximal bis zur Hälfte der Tübbingstärke.The For this purpose, the invention provides, between the control segments at the point of the planned Recess in the tunnel wall one or more removable segments, preferably made of steel, to be installed. The segments will then be around the planned Recess around supported by means of a temporary catch frame before the steel segments are removed. The normal forces in the tubbing rings for example, over Transfer consoles to this interception. For this purpose, the brackets preferably engage in specially arranged recesses in the cross-pass opening surrounding reinforced concrete segments. The number and the width of the recesses is of the permissible concrete pressure and the depth depends. The depth of the recess preferably ranges up to a maximum of half Lining thickness.

Das durch den exzentrischen Lastangriff entstehende Torsionsmoment auf die Querträger wird bevorzugt über eine Verschraubung in die Tübbinge zurückgehängt, so dass in der Abfangkonstruktion bevorzugt keine oder wenig Momentenbelastung entsteht. Die Tübbingbewehrung muss für diese Belastung ausgelegt sein.The due to the eccentric load attack resulting torsional moment the crossbeams is preferred over a screwed back in the tubbings, so that in the interception preferably no or little moment load arises. The tubing reinforcement must for be designed this load.

In der Kontaktfläche zwischen Stahlkonsole und Beton wird zur gleichmäßigen Lasteinleitung und zur Verhinderung von Betonabplatzungen bevorzugt ein Elastomerlager eingelegt.In the contact surface between steel console and concrete is used for uniform load transfer and Prevention of concrete spalling prefers an elastomeric bearing inserted.

Alternativ zu Konsolen, die in Ausnehmungen im Tübbing eingreifen, ist es auch möglich, daß die Tübbinge, die die Aussparung umgeben, nach außen gerichtete Fortsätze aufweisen, die der Abfangrahmen greifen kann. Prinzipiell ist es auch möglich, daß der Abfangrahmen die Tübbinge an ihren Kanten greift, wobei allerdings die Flächen, auf denen später Dichtungsprofile/Fugenbänder angebracht werden, nicht bedeckt sein dürfen.alternative To consoles that intervene in recesses in the tubbing, it is possible, that the tubbing, which surround the recess, have outward extensions, which the intercepting frame can grip. In principle, it is also possible that the intercepting frame the segments engages at their edges, although the surfaces on which later sealing profiles / waterstops attached are not allowed to be covered.

Eine weitere Möglichkeit zur Lastübertragung auf den Abfangrahmen besteht auch in einer Kraftschlüssigen Verschraubung zwischen Tübbing und Abfangrahmen.A another possibility for load transfer on the interception frame is also in a force-fitting screwing between tubbing and Abfangrahmen.

Der erfindungsgemäße Abfangrahmen ist sinnvollerweise und daher bevorzugt so gestaltet, daß eine Vorspannung des Rahmens möglich ist, z.B. über Pressen.Of the Scraper frame according to the invention is useful and therefore preferably designed so that a bias of the frame possible is, e.g. above Press.

Die Tübbinge, die die vorgesehene Aussparung/Öffnung umgeben, sind so gestaltet, dass nach dem Ausbau der Stahlelemente in der Öffnungsleibung umlaufend die Tübbingdichtungsrahmen freiliegen.The tubbing, the intended recess / opening surrounded, are designed so that after the expansion of the steel elements in the opening reveal surrounding the tubing sealing frame exposed.

Die Seitenflächen der Stahlelemente zu den Stahlbetontübbingen müssen derart gestaltet sein, daß ein Ausbau der Stahlelemente ohne die Zerstörung oder Beschädigung der in der Öffnungsleibung umlaufenden Tübbingdichtungsrahmen möglich ist.The faces The steel elements to the reinforced concrete tubbing must be designed so that an expansion the steel elements without the destruction or damage the circulating in the Öffnungslegibung Segment Gaskets possible is.

An den nun freiliegenden Seiten der Tübbinge werden Dichtungsprofile/Fugenbänder befestigt (z.B. angeflanscht) und diese bei Erstellung des Querschlages in Ortbeton (bevorzugt wasserundurchlässiger Beton) in diesen eingebettet. Auf diese Weise wird eine die Aussparung umgebende wasserdichte Verbindung zwischen Tunnel und Querschlag erreicht.At Sealing profiles / joint tapes are attached to the now exposed sides of the segments (e.g. flange-mounted) and this when creating the cross-section in cast-in-situ concrete (preferably water-impermeable Concrete) embedded in these. In this way, one becomes the recess surrounding watertight connection between tunnel and cross pass reached.

In die freiliegenden Seiten der Tübbinge können z.B. Schraubenanker, bevorzugt bereits bei der Tübbingfertigung, eingebaut werden. Der Einbau eines Festflansches ist ebenso möglich wie die Verwendung von Verbundankern.In the exposed sides of the segments can e.g. Screw anchors, preferably already in the tubbing, be installed. The installation of a fixed flange is just as possible as the use of Anchors.

In den Ecken der Öffnung ist es sinnvoll, die Verschraubung der Flanschkonstruktion in der Winkelhalbierenden anzuordnen, um die erforderliche Pressung der Dichtprofile in den Ecken der Querschlagöffnung zu erzielen.In the corners of the opening it makes sense to screw the flange construction in the Angle bisecting to order the required pressure of the To achieve sealing profiles in the corners of the crosscut opening.

Der Anpreßdruck des Dichtungsprofils auf den Tübbingdichtungsrahmen entspricht dem Kompressionsdruck der Dichtungsrahmen zwischen den Regeltübbingen. Der Anpressdruck des Dichtungsprofils auf den Beton ist entsprechend den Anforderungen nach den üblichen Berechnungsmethoden zu ermitteln.Of the Contact pressure the sealing profile on the Tübbingdichtungsrahmen corresponds to the compression pressure of the sealing frame between the Regeleltübbingen. The contact pressure of the sealing profile on the concrete is corresponding the requirements of the usual Calculation methods to determine.

Zur Abdichtung bei eventuellern Undichtigkeiten kann entlang des Dichtungsprofils/Fugenbandes ein Verpreßschlauch angeordnet sein, um nachträglich noch eine Dichtinjektion durchführen zu können, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.to Sealing with possible leaks can along the sealing profile / joint tape an injection tube be arranged to be retrofitted still perform a Dichtinjektion to be able to as is known in the art.

Die Figuren illustrieren die Erfindung beispielhaft.The Figures illustrate the invention by way of example.

1 zeigt eine mögliche Anordnung der Dichtungsprofile (Fugenband, Dichtungsrahmen). Das Fugenband ist an der Flanke eines Tübbings angeflanscht, der sich am Rande einer Aussparung in der Tunnelwand befindet. 1 shows a possible arrangement of the sealing profiles (joint tape, sealing frame). The joint tape is flanged to the flank of a tubbing, which is located at the edge of a recess in the tunnel wall.

2 zeigt eine mögliche Anordnung der Verankerung in den Ecken der Querschlagöffnung mit einem Dichtungsprofil (Fugenband, Fugenprofil). 2 shows a possible arrangement of anchoring in the corners of the crosscut opening with a sealing profile (joint tape, joint profile).

3a zeigt im Querschnitt einen möglichen temporären Abfangrahmen, der die Tübbinge um eine Aussparung herum statisch sicher hält, nachdem die Stahlsegmente in der Aussparung entfernt wurden. Der temporäre Rahmen verfügt zusätzlich über Pressen, die es gestatten, die Abfangung unter Vorspannung zu setzen, um eine Entspannung in den Tübbingringen zu verhindern. 3a shows in cross section a possible temporary intercepting frame, which holds the segments statically secure around a recess after the steel segments have been removed in the recess. The temporary frame also has presses that allow the interception to be prestressed to prevent relaxation in the tubbing rings.

3b zeigt einen solchen möglichen temporären Abfangrahmen von vorne (aus dem Tunnelinneren) betrachtet. 3b shows such a possible temporary intercepting frame viewed from the front (inside the tunnel).

3c zeigt denselben Rahmen von hinten betrachtet. 3c shows the same frame viewed from behind.

4 zeigt eine Konsole eines temporären Abfangrahmens ähnlich dem in den 3, welche die Normalkräfte der Tübbingringe in die Abfangkonstruktion aufnimmt. 4 shows a console of a temporary intercepting frame similar to that in the 3 , which receives the normal forces of the tubbing rings in the interception construction.

5 zeigt im Querschnitt einen Querschlag, der von einer Aussparung im Tunnel ausgeht. Das Dichtungsprofil (Fugenband) von 1 ist in den Ortbeton des Querschlages eingebettet. 5 shows in cross-section a cross-section, emanating from a recess in the tunnel. The sealing profile (joint tape) of 1 is embedded in the in-situ concrete of the crosscut.

11
Fugenbandjoint tape
22
LosflanschLosflansch
33
Dichtungsrahmensealing frame
44
Verankerunganchoring
55
Schraubenankerscrew anchor
66
Tübbingtubbing
77
Querträgercrossbeam
88th
Hauptstützemainstay
99
Zusatzstützeadditional support
1010
PressePress
1111
Spritzbetonsicherung QuerschlagShotcrete crosscut
1212
Konsoleconsole
1313
Aussparung im Tübbingrecess in the tubbing
1414
Elastomerlagerelastomeric bearings
1515
Verschraubung des Querträgers am Tübbing für Momentenscrew of the crossbeam on the tub for moments
aufnahmeadmission
1616
Ortbeton Querschlagsitu concrete crosscut

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung einer wasserdichten Verbindung zwischen dem Querschlag und einem Tunnel mit Tübbingausbau, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel an der Stelle der Aussparung zum Querschlag mit entfernbaren Segmenten versehen wird, die an die Aussparung angrenzenden Tübbinge durch einen temporären Abfangrahmen statisch sicher gehalten werden, die entfernbaren Segmente der Aussparung entfernt werden, die Bodenaushebungen zur Herstellung des Querschlages ausgeführt werden, an den die Aussparung umgebenden Flanken der Tübbinge Dichtungsprofile/Fugenbänder befestigt werden, und schließlich der Querschlag in Ortbetonbauweise mittels Schalungen hergestellt wird, wobei die Lippen der Dichtungsprofile/Fugenbänder im Ortbeton eingebettet werden.A method for making a watertight connection between the crosscut and a tunnel with segmental lining, characterized in that the tunnel is provided at the location of the recess for cross-pass with removable segments, which are held statically secure to the recess adjacent segments by a temporary interception frame, the Removable segments of the recess are removed, carried out the Bodenaushebungen for making the crosscut, are secured to the recess surrounding edges of the tubing sealing profiles / waterstops, and finally the cross pass in situ concrete construction is made by formwork, the lips of the sealing profiles / joint tapes in situ concrete be embedded. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsprofile/Fugenbänder auf die in der Öffnung umlaufenden Dichtungsrahmen der Tübbinge angeflanscht werden.Method according to claim 1, characterized in that that the Sealing sections / joint strips on the one in the opening be flanged around the circumferential sealing frame of the segments. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlag aus wasserundurchlässigem Beton hergestellt wird.Method according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the Cross passage made of impermeable water Concrete is made. Abfangrahmen zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er die Tübbinge, die die Aussparung umgeben, dergestalt greift, daß an den die Aussparung umgebenden Flanken der Tübbinge genug Platz verbleibt, um dort die Dichtungsprofile/Fugenbänder anzubringen, und daß er eine Öffnung aufweist, durch die der Querschlag zugänglich ist.Interception frame for carrying out the method after at least one of the claims 1 to 3, characterized in that it the tubbing, which the recess surrounded, engages in such a way that to the the recess surrounding flanks of the segments remains enough space, there to install the sealing profiles / waterstops, and that he has an opening, accessible by the cross pass is. Abfangrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfangrahmen zur statischen Sicherung der Tübbinge Fortsätze aufweist, die in Vertiefungen/Ausnehmungen der Tübbinge eingreifen.Trap frame according to claim 4, characterized in that that the Has a support frame for the static securing of the segments which engage in recesses / recesses of the segments. Abfangrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zur statischen Sicherung der Tübbinge Fortsätze aufweist, die die Kanten der Tübbinge greifen, die die Aussparung umgeben.Trap frame according to at least one of claims 4 and 5, characterized in that it is for static securing of the segments projections which has the edges of the segments grab, which surround the recess. Abfangrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur statischen Sicherung der Tübbinge Mittel aufweist, welche Fortsätze greifen, die aus den Tübbingen herausragen, die die Aussparung umgeben.Intercepting frame according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that it static securing of the segments Has means which extensions grab those from the tubbing protrude, which surround the recess. Abfangrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er in Teilen des Rahmens Pressen aufweist, die es gestatten, die statisch gehaltenen Tübbinge noch vor Entfernung der Segmente der Aussparung unter Vorspannung zu setzen.Intercepting frame according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that it Parts of the frame has presses that allow it to be static held segments even before removal of the segments of the recess under bias to put.
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