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- I. Das Patent DE 10 2006 044 733 wird dadurch teilweise für nichtig erklärt, dass es folgende Fassung erhält:
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Die Erfindung betrifft eine mobile Einhausung mit einem Ständerwerk und einer Verkleidung, für temporär zu sichernde Bereiche, insbesondere für für den Verkehr freibleibende Tunnelquerschnitte im Rahmen der Sanierung oder des Ausbaus von Tunneln.
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Der Bedarf für Sanierung und Ausbau vorhandener Tunnel ist in der ganzen Welt immens. Unabhängig davon, ob es sich um einen von Kraftfahrzeugen oder Zügen befahrenen Tunnel handelt, gilt es im Rahmen von Sanierung und Ausbau den Verkehr nur im notwendigen Maße zu beeinträchtigen. Üblicherweise geht mit diesen Baumaßnahmen eine Reduzierung auf den noch zu nutzenden Tunnelquerschnitt einher. Im Bereich Bahn bedeutet dies, dass es häufig zur Reduzierung einer zwei- auf eine eingleisige Strecke kommt, sodass sich um den für die weitere Nutzung verbleibenden eingleisigen Tunnelquerschnitt ein entsprechender Raum für die Bauarbeiten ergibt. Dabei gilt es, den verbleibenden Tunnelquerschnitt einzuhausen, damit einerseits verhindert ist, dass vorbeifahrende Züge z. B. mit Baugeräten kollidieren können und dass andererseits vorbeifahrende Züge und auch Gleise z. B. vor Steinschlag geschützt sind. Diese portalartigen Einhausungen sind durch ein Ständerwerk gebildet, das mit einer entsprechenden Verkleidung, zweckmäßigerweise aus Blech, versehen ist. Aus der
DE-OS 38 35 459 ist eine Einrichtung zum Nachschneiden eines Tunnelprofils bekannt. Hierzu dient eine Maschine, die auf einem Fahrgestell eine Fräseinrichtung trägt, die mit einem höhenverschwenkbaren Schneidarm versehen ist. Der Schneidarm ist im Schneidarmlager auf einem Träger installiert, der seinerseits in einem Fußlager an einem Hubglied gelagert ist. Die gesamte Fräseinrichtung ist auf einer Schlittenanordnung gelagert, die aus einem Längs- und einem Querschlitten besteht. Neben dem Nachschneiden eines Tunnelprofils fallen im Rahmen der Tunnelsanierung und des Tunnelausbaus diverse Arbeiten an. Dies sind z. B. die Sicherung des alten Tunnelgewölbes voreilend mittels Ankern, das Bohren von Sprenglöchern und deren Besetzen für das Heraussprengen des Erweiterungskranzes, das spätere Sichern dieser Erweiterung durch Spritzbeton und ggf. Anker und das Laden sowie den Abtransport der Berge. Alle vorgenannten Arbeiten müssen mit massiv bauendem Gerät um die angesprochene portalartige Einhausung herum bewerkstelligt werden. Allein aus räumlichen Gründen können während des Lokbetriebes diverse Arbeiten wie Absicherung durch Anker, das Sprengen, das Laden und der Abtransport bisher nicht geleistet werden. Aus der
DE 31 30 568 ist eine Streckendurchbauvorrichtung bekannt, bei der der Bergeableitschild als einerseits in den durchzubauenden Streckenbereich und andererseits in den durchgebauten Streckenbereich hineinreichende, dem engen Querschnitt des verformten Streckenbereiches anpassbare Haube ausgebildet ist, die über Kufen auf der Streckensohle verschiebbar gelagert ist. Die dort offenbarte Einhausung ist als Traggerüst zur Aufnahme eines Kappenhebers ausgebildet. Mittig auf dem eigentlichen Portal befindet sich ein Schienenpaar, auf dem eine Arbeitsbühne, auf welcher der Kappenheber positioniert ist, verfahrbar ist. Eigentliche Vortriebsarbeiten können mit dieser mobilen Einhausung nicht durchgeführt werden, das dort gezeigte Traggerüst ist nicht zur Aufnahme von für den Vortrieb dienenden Aggregaten geeignet. Vielmehr ist die Beweglichkeit des Kappenhebers auf einen kleinen Bereich beschränkt, in dem dieser vor- und zurückgefahren werden kann. Aus der
JP 10-252 376 ist eine mobile Einhausung bekannt, die ihrerseits nicht verfahrbar ist. Auf der Oberseite dieser Einhausung ist ein Brückengestell in Axialrichtung verfahrbar, dieses Brückengestell erstreckt sich gerüstartig über den Umfang der Einhausung. Auf dem Gerüst wiederum sind einzelne Aggregate angeordnet, die ausschließlich in radialer Richtung verfahrbar sind, weil die Längsverschieblichkeit über die gerüstartige Brückenkonstruktion realisiert wird. Bei der dort vorgestellten Lösung ist also nicht nur die Mobilität der Einhausung als solche entschieden eingeschränkt, sondern auch die Mobilität der einzelnen Aggregate.
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Damit stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine Einrichtung für die Sanierung und den Ausbau von Tunneln zu schaffen, bei der eine Vielzahl von Arbeiten auch bei Fortsetzung des Fahrbetriebes ausgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einhausung als Traggerüst zur Aufnahme von für den Vortrieb dienenden Aggregaten ausgebildet ist und an der Außenseite der Einhausung beidseitig Aggregate angeordnet sind
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Die Einhausung erfüllt damit über ihren eigentlichen Zweck, dem Schutz des für den Zug vorgesehenen restlichen Tunnelquerschnitts hinaus eine weitere Funktion als Basis und Traggerüst für diverse dem Vortrieb dienende Aggregate, z. B. Spritzbetonmanipulator, Bohr- und Ankersetz- oder Ladegerät.
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Eine besonders robuste Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Außenseite der Einhausung mit Schienen zum Verfahren der Aggregate ausgerüstet ist, um den Einsatz verschiedener Geräte, ggf. auch gleichzeitig erreichen zu können. Damit ist eine Mobilität der Aggregate oder deren gleichzeitiger Einsatz auch unabhängig von der Bewegung der Einhausung selbst möglich.
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Zum Erreichen eines möglichst großen Spielraums in Hinblick auf die Längsachsenrichtung der Einhausung wird vorgeschlagen, dass Schienen in axialer Richtung angeordnet sind. Diese können sich zwischen beiden Enden der Einhausung erstrecken, sodass die Reichweite maximal ist.
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Ergänzend oder alternativ dazu ist vorgesehen, dass Schienen in radialer Richtung angeordnet sind. Diese sollten sich zumindest über die obere Hälfte der Einhausung erstrecken. Ein Winkel von in etwa 180° für entsprechend rund ausgebildete, bügelartige Schienen in radialer Richtung wird als ausreichend gesehen, um sämtliche Bereiche des die Einhausung umgebenden Tunnelquerschnitts mit den entsprechenden Gerätschaften bearbeiten zu können.
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In Hinblick auf die in axialer wie in radialer Richtung verlaufenden Schienen ist daran gedacht, dass mehrere parallel angeordnete Schienenpaare vorgesehen sind, um entsprechend den Einsatz mehrerer Gerätschaften auch gleichzeitig und unabhängig voneinander gewährleisten zu können.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schienen Bestandteil einer verschieblich angeordneten Brücke sind. Auf der Brücke können die Gerätschaften in radialer Richtung verfahren werden, die Brücke selbst ist in axialer, also in Längsachsenrichtung der Einhausung verfahrbar. Damit kann ein und dasselbe Gerät sowohl in axialer als auch in radialer Richtung verfahren werden, sodass der gesamte Tunnelquerschnitt um die Einhausung herum erreicht und bearbeitet werden kann.
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Es ist vorgesehen, dass als Aggregat mindestens ein Bohr- bzw. Ankersetzgerät dient. Dieses Aggregat sollte zweckmäßigerweise im vorderen Bereich der portalartigen Einhausung angeordnet sein, um vom Ablauf her gesehen die ersten Arbeiten durchzuführen, nämlich das Bohren und Setzen von Sprenglöchern bzw. das Ankern zur zusätzlichen Absicherung des Gebirges.
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Ergänzend hierzu ist vorgesehen, dass als Aggregat mindestens ein Ladegerät dient, das ebenfalls in die portalartige Einhausung integriert ist. Hiermit kann der unverzügliche Abtransport der Berge realisiert werden.
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Zur Sicherung der Baustelle trägt maßgeblich bei, wenn als Aggregat mindestens ein Spritzbetonmanipulator dient. Dieser sollte sich zweckmäßigerweise im hinteren Bereich der Einhausung befinden, um eine sofortige Sicherung des verbleibenden Ausbaus nach der Sprengung zu bewerkstelligen.
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Ein weiterer Vorschlag zielt darauf ab, dass als Aggregat eine Arbeitsbühne dient, die ebenfalls in die Einhausung integriert und an dieser verstellbar angeordnet ist. Die Verstellbarkeit kann sich dabei einerseits auf eine Verschieblichkeit auf den Schienen und andererseits zusätzlich oder alternativ auf eine Verstellbarkeit durch Teleskopieren beziehen.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die zentralen Arbeiten im Rahmen des Ausbaus und auch der Sanierung von Tunneln das Bohren und Besetzen der Sprenglöcher und die spätere Absicherung des Ausbaus durch Spritzbeton ist. Daher ist es zweckmäßig, wenn Bohr- und Ankersetzgerät und Spritzbetonmanipulator in Vortriebsrichtung hintereinander an der Einhausung vorgesehen sind. Damit ist es letztlich möglich, zeitgleich Bohrungen herzustellen bzw. Anker zu setzen einerseits und andererseits am anderen, hinteren Ende der Einhausung mit Spritzbeton den Ausbau zu sichern und dies während des Bahnbetriebs.
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Zusätzliche Möglichkeiten ergeben sich, wenn die Einhausung durch zwei entkoppelbare Teile gebildet ist, wobei ein Teil der Einhausung als Traggerüst zur Aufnahme der zum Vortrieb dienenden Aggregate und ein Teil der Einhausung als Schutzvorrichtung ausgebildet ist. Je nach Bedarf bilden also die beiden Teile eine Einheit im zuvor beschriebenen Sinne oder aber der rein als Schutzvorrichtung ausgebildete Teil der Umhausung wird getrennt von dem anderen, die Aggregate aufnehmenden Teil eingesetzt. Hierdurch kann noch zusätzliche Flexibilität für den Einsatz der diversen Aggregate erreicht werden.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine mobile Einhausung für den Einsatz im Rahmen der Sanierung oder des Ausbaus von Tunneln geschaffen ist, mit der schneller und sicherer als bisher diverse Ausbauarbeiten gleichzeitig durchgeführt werden können. Während der für den Verkehr verbleibende Tunnelquerschnitt durch die Umhausung umgeben und entsprechend gesichert ist, wird diese ohnehin vorhandene Einrichtung nun vorteilhafterweise auch dazu genutzt, diverse für den Tunnelausbau wesentliche Gerätschaften aufzunehmen. Insbesondere ist an Bohr- und Ankersetzeinrichtungen, Spritzbetonmanipulatoren, Ladegeräte oder Arbeitsbühnen gedacht. Schienen in radialer und/oder axialer Richtung an der Außenseite des durch die Einhausung gebildeten Traggerüstes gewährleisten die Verfahrbarkeit der Aggregate und damit auch deren gleichzeitigen Einsatz. Durch gleichzeitige und zumindest zeitlich minimal versetzte Arbeiten wie das Sichern des alten Tunnelgewölbes, vorauseilendes Ankern, das Bohren der Sprenglöcher und das Besetzen der Bohrungen, das Sichern der Erweiterung durch Spritzbeton und Laden und Abtransport der Berge kann erheblich Zeit eingespart und letztlich ein Tunnel wesentlich schneller und damit kostengünstiger saniert werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine Einhausung mit diversen Gerätschaften in Seitenansicht,
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2 die stirnseitige Ansicht zu 1,
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3 die Draufsicht zu 1,
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4 eine Variante zu 2,
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5 eine Variante zu 1,
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6 die Einhausung aus 5 in stirnseitiger Ansicht,
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7 die Einhausung aus 5 in Draufsicht,
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8 eine Variante zu 6,
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9 eine Einhausung mit Schienen in axialer Richtung in stirnseitiger Ansicht,
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10 die Einhausung aus 9 in Seitenansicht,
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11 die zweiteilige Einhausung in stirnseitiger Ansicht,
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12 die Einhausung aus 11 in Seitenansicht und
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13 die Einhausung aus 11 in Draufsicht.
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1 zeigt die Einhausung 1 mit diversen Aggregaten 2. Dies sind hier das Bohr- und Ankersetzgerät 17, 18 und der Spritzmanipulator 16 am hinteren Ende 19 der Einhausung 1. Beide sind in Längsachsenrichtung 25 der Einhausung 1 verfahrbar, wobei sich das Bohr- und Ankersetzgerät 17, 18 in Vortriebsrichtung 30 vor dem Spritzmanipulator 16 befindet. Entsprechend ist das Bohr- und Ankersetzgerät 17, 18 bis zum vorderen Ende 20 der Einhausung 1 verfahrbar. Das Bohr- und Ankersetzgerät 17, 18 und der Spritzbetonmanipulator 16 sind einerseits auf Schienen 9, 12, 9', 12' in radialer Richtung, bezogen auf die Einhausung 1 verfahrbar. Andererseits ist die Verfahrbarkeit auch in Richtung Längsachse 25 gegeben, nämlich auf den Schienen 12. Gemäß der Darstellung in 1 arbeitet sich die Einhausung 1 damit im Tunnel 7 vor, indem zunächst mittels des Bohrgerätes 17 Bohrungen hergestellt werden, anschließend werden Sprengungen durchgeführt, um den Erweiterungskranz dann über den Spritzbetonmanipulator 16 zu sichern. Die Einhausung 1 selbst bildet das Traggerüst für die diversen Aggregate 2. Sie besteht aus einem Ständerwerk 3 mit Verkleidungen 4, zweckmäßigerweise aus Blech.
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2 veranschaulicht, dass die Einhausung 1 einerseits in ihrem Inneren, dem zu schützenden Bereich 5 in Form des freibleibenden Tunnelquerschnitts 6 als Schutz für die die Gleise 27 befahrenden Züge dient. An der Außenseite 8 befinden sich die Schienen 9, 12 für die Aggregate 2, von denen hier beispielhaft das Ankersetzgerät 18 gezeigt ist. Gut zu erkennen ist auch die bügelartige Konstruktion der Schienen 9, 12, die sich um etwa 180° über die obere Hälfte der Einhausung 1 erstrecken. Es verbleibt damit ein ausreichend groß dimensionierter Raum in Form des Restquerschnitts 28 für Arbeiten, die durchgeführt werden können, ohne die die Einhausung 1 durchfahrenden Fahrzeuge zu gefährden.
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In diesem Restquerschnitt 28 befindet sich, wie in 3 dargestellt, das hier beispielhaft dargestellte Ladegerät 26 mit Arbeitsbühne 29, die in dieser Darstellung nicht in die Einhausung 1 integriert ist. An der Außenseite 8 dieser Einhausung 1 befinden sich die beiden Brücken 21, 21', die dort verfahrbar angeordnet sind und zur Aufnahme der diversen Aggregate 2 dienen.
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4 veranschaulicht vor allem, dass mit der erfindungsgemäßen Einhausung 1 in besonders geeigneter Weise der komplette Restquerschnitt 28 des Tunnels 7 außerhalb der Einhausung 1 erreichbar ist. In verschiedenen Positionen 18, 18', 18'', 18''' ist hier das Ankersetzgerät 18 gezeigt, das an der Brücke 21 bzw. den Schienen 11 verfahrbar ist.
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5 zeigt die Einhausung 1 beim Ankersetzen. Das Ankersetzgerät 18 befindet sich dazu am vorderen Ende 20 der Einhausung 1, während am hinteren Ende 19 der Einhausung 1 der Spritzmanipulator 16 bereits für entsprechende Sicherung sorgt.
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In stirnseitiger Ansicht ist diese Einhausung 1 nochmals in 6 gezeigt.
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Die diversen Variationsmöglichkeiten zeigen auch noch einmal die 7 und 8 mit dem Ankersetzgerät 18 am vorderen Ende 19 der Einhausung 1. Verschiedene Positionen des Ankersetzgerätes 18, bezeichnet mit den weiteren Bezugszeichen 18', 18'', 18''', 18'''' zeigt 8.
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In den 9 und 10 ist eine Einhausung 1 dargestellt, bei der es primär um die Verfahrbarkeit der Aggregate 2 in Richtung der Längsachse 25 geht. Zu erkennen sind Schienen 9, 11 in axialer Richtung in 10, während in 9 veranschaulicht ist, dass drei Schienenpaare 13, 14, 15 parallel zueinander im oberen Bereich der Einhausung 1 angeordnet sind. Dabei dienen die Schienenpaare 14, 15 zur Aufnahme von Bohrgeräten 17, 17', während das zentrale Schienenpaar 13 zur Aufnahme eines Spritzbetonmanipulators 16 dient.
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Eine weitere Variante der Erfindung zeigen die 11, 12 und 13, nämlich eine durch zwei entkoppelbare Teile 22 und 23 gebildete Einhausung 1. Diese sind hier im entkoppelten Zustand dargestellt, wobei ein Teil 22 der Einhausung 1 als Traggerüst zur Aufnahme der zum Vortrieb dienenden Aggregate 2 ausgebildet ist, während der andere Teil 23 eine reine Schutzvorrichtung 24 ohne Aggregate bietet. Auch hier ist das Bohrgerät 17 als Aggregat 2 in zwei verschiedenen Positionen 17, 17' dargestellt, um die Flexibilität dieser Einhausung 1 zu unterstreichen. Bei dieser Ausführungsform sind die Bohrgeräte 17 und der Spritzmanipulator 16 als Aggregate 2 fest an dem durch den Teil 22 der Einhausung 1 gebildeten Portal angeschlagen.
