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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erektoreinheit zum Transportieren und Setzen von Tübbingen eines offenen Tübbingrings für eine Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden eines Verkehrstunnels bei laufendem Durchgangsverkehr mit einem auf Schienen verfahrbaren Erektorgehäuse zum Transportieren der Tübbinge in einen Auskleideabschnitt des Verkehrstunnels und mit mehreren am Erektorgehäuse angeordneten Tübbing-Erektoren, mit denen jeweils ein Tübbing gehalten und im Auskleideabschnitt positioniert werden kann. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Errichten von zumindest einem offenen Tübbingring, bei dem mit einer vorstehend genannten Erektoreinheit Tübbinge des offenen Tübbingrings in einen Auskleideabschnitt eines Verkehrstunnels transportiert und positioniert werden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen offenen Tübbingring zum Auskleiden eines Verkehrstunnels mit mehreren Tübbingen und einem ersten und zweiten Ende, der mit vorstehender Erektoreinheit und/oder vorstehendem Verfahren errichtet wurde.
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Aus der
DE 10 2007 014 104 B4 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden eines Verkehrstunnels mit Tübbingelementen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Einhausung, die einen Verkehrsweg eines Verkehrstunnels in einem Arbeitsbereich umgibt und in einem Auskleideabschnitt endet, in dem die Tübbingelemente gesetzt werden. Die Einhausung ist auf Arbeitsschienen verfahrbar. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Transporteinheit, mit der die Tübbingelemente in den Auskleideabschnitt transportiert werden. Die Transporteinheit umfasst einen Einhausungsmobilabschnitt. Der Einhausungsmobilabschnitt ist hierbei ein Abschnitt der Einhausung, der vom Rest der Einhausung abgetrennt und separat verfahrbar ist. An dem Einhausungsmobilabschnitt sind Tübbingerektoren angeordnet. Des Weiteren sind an der Transporteinheit Bewehrungskörper gehalten.
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Diese Bewehrungskörper werden in den Fundamentgraben eingelegt und zur Ausbildung von Ulmenfundamenten mit Beton vergossen. Nachteilig hierbei ist, dass die Ausbildung der Ulmenfundamente sehr aufwändig und zeitintensiv ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Erektoreinheit, ein Verfahren zum Errichten eines offenen Tübbingrings und einen offenen Tübbingring zu schaffen, so dass ein Verkehrstunnel mit geringerem Aufwand und/oder schneller ausgekleidet werden kann.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Erektoreinheit, ein Verfahren zum Errichten eines offenen Tübbingrings und einen offenen Tübbingring mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Vorgeschlagen wird eine Erektoreinheit zum Transportieren und Setzen von Tübbingen eines offenen Tübbingrings. Die Erektoreinheit ist vorgesehen für eine Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden eines Verkehrstunnels bei laufendem Durchgangsverkehr. Die Erektoreinheit umfasst ein auf Schienen verfahrbares Erektorgehäuse zum Transportieren der Tübbinge. Die Erektoreinheit wird hierbei zunächst in einem Beladeabschnitt, der vorzugsweise außerhalb des Verkehrstunnels liegt, mit Tübbingen bestückt. Danach werden die Tübbinge in einen Auskleideabschnitt des Verkehrstunnels transportiert, in dem diese zu dem offenen Tübbingring zusammengesetzt werden. Hierfür umfasst die Erektoreinheit mehrere am Erektorgehäuse angeordnete Tübbing-Erektoren. Mit diesen Tübbing-Erektoren kann jeweils ein Tübbing gehalten und im Auskleideabschnitt positioniert werden. Zusätzlich zu diesen Tübbing-Erektoren weist die Erektoreinheit zumindest einen Sohlstein-Erektor auf. Mit diesem Sohlstein-Erektor kann ein Sohlstein des offenen Tübbingrings gehalten und im Auskleideabschnitt zum bodenseitigen Abstützen des offenen Tübbingrings positioniert werden. Unter dem Begriff „Sohlstein“ ist ein endseitiger Fundamentstein des offenen Tübbingrings zu verstehen, der die auf die Tübbinge einwirkende Last aufnimmt und in den Boden ableitet. Vorteilhafterweise kann somit sehr schnell und aufwandsarm eine einseitige Abstützung des Tübbingrings ausgebildet werden. Hierdurch kann infolgedessen der Verkehrstunnel schneller ausgekleidet werden, wodurch wiederum die Kosten zur Sanierung des Verkehrstunnels reduziert werden können.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Sohlstein-Erektor in Verlegerichtung der Erektoreinheit vor den Tübbing-Erektoren angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann somit zunächst der Sohlstein des offenen Tübbingrings gesetzt werden, ohne dass hierbei der Sohlstein-Erektor in seiner Bewegungsfreiheit von den Tübbing-Erektoren beeinträchtigt wird.
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Im Gegensatz zu den Tübbingen weist der Sohlstein keine großen Flächen auf, so dass dieser über eine für Tübbinge vorgesehene Vakuum-Haltevorrichtung nicht angesaugt werden kann. Um den Sohlstein schnell aufnehmen, sicher transportieren und wieder schnell positionieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Sohlstein-Erektor einen Greifer zum Halten des Sohlsteins umfasst. Vorzugsweise ist der Greifer derart ausgebildet, dass mittels diesem der Sohlstein formschlüssig gehalten und/oder umgriffen werden kann. Hierbei greift der Greifer vorzugsweise formschlüssig in eine Hinterschneidung und/oder eine Aussparung des Sohlsteins ein. Vorzugsweise ist der Greifer als Außengreifer ausgebildet, mit dem der Sohlstein von außen gegriffen werden kann. Alternativ ist es vorteilhaft, wenn der Greifer als Innengreifer ausgebildet ist, mit dem der Sohlstein von innen, d. h. insbesondere innerhalb einer Aussparung, gegriffen werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Sohlstein-Erektor derart ausgebildet ist, dass der Sohlstein aus einer Transportposition in eine Verlegeposition bewegbar ist. Hierbei ist der Sohlstein in der Transportposition näher zum Erektorgehäuse positioniert als in der Verlegeposition. In der Verlegeposition ist der Sohlstein demnach, insbesondere über einen Ausleger, nach außen vom Erektorgehäuse wegbewegt. Hierfür umfasst der Sohlstein-Erektor vorzugsweise einen Sohlstein-Aktor, insbesondere einen ersten Positionszylinder. Mit diesem kann der Sohlstein und/oder der den Sohlstein greifende Greifer zum Positionieren des Sohlsteins aus der Transportposition in die Verlegeposition und/oder wieder aus der Verlegeposition in die Transportposition bewegt werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Greifer derart am Erektorgehäuse angelenkt ist, dass dieser zum Positionieren des Sohlsteins in Querrichtung der Erektoreinheit nach außen und in Hochrichtung der Erektoreinheit nach unten bewegbar ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Sohlstein-Erektor zumindest einen Lenker über den der Greifer am Erektorgehäuse schwenkbar angelenkt ist. Hierdurch kann der Greifer beim Bewegen zwischen der Transportposition und der Verlegeposition vom Lenker geführt werden. Dies kann entlang eines vordefinierten Bewegungspfads erfolgen, der zwischen der Transportposition und der Verlegeposition verläuft.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Lenker teleskopartig verlängerbar und/oder wieder verkürzbar ist. Hierdurch kann der Sohlstein in die Verlegeposition abgesenkt und/oder der Greifer wieder in die Transportposition zurückverfahren werden. Dies kann vorzugsweise über den Sohlstein-Aktor erfolgen. Hierdurch wird eine schnelle und genaue Positionierung des Sohlsteins sichergestellt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Lenker über ein erstes Gelenk mit dem Erektorgehäuse und/oder über ein zweites Gelenk mit dem Greifer gelenkig verbunden.
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Um einen Sohlstein am jeweiligen Ende des offenen Tübbingrings schnell verlegen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit einen ersten Sohlstein-Erektor für einen ersten Sohlstein und einen zweiten Sohlstein-Erektor für einen zweiten Sohlstein aufweist. Vorzugsweise sind die beiden Sohlstein-Erektoren in Querrichtung der Erektoreinheit an zwei gegenüberliegenden Seiten der Erektoreinheit angeordnet. Müssen die Greifer der Rektoren nur einen geringen Weg zurücklegen, um den jeweiligen Sohlstein in die Verlegeposition zu bewegen.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Tübbing-Erektoren jeweils ein Halteelement zum Halten eines Tübbings, insbesondere ein Vakuum Halteelement zum Ansaugen des Tübbings, und/oder jeweils zumindest einen Tübbing-Aktor, insbesondere zumindest einen zweiten Positionszylinder, aufweisen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Erektoreinheit in Längsrichtung einen in Bezug zur Verlegerichtung vorderen ersten Abschnitt, einen hinteren dritten Abschnitt und einen zwischen diesen beiden Abschnitten angeordneten zweiten Abschnitt auf. Vorzugsweise weist die Erektoreinheit im ersten Abschnitt die beiden Sohlstein-Erektoren auf. Des Weiteren weist die Erektoreinheit vorzugsweise im zweiten Abschnitt zwei Ulmentübbing-Erektoren und/oder im hinteren dritten Abschnitt einen Firsttübbing-Erektor auf. Vorzugsweise können demnach in Verlegerichtung zunächst im ersten Abschnitt die Sohlsteine über die Sohlstein-Erektoren gesetzt werden. Anschließend werden im mittleren zweiten Abschnitt über die Ulmentübbing-Erektoren die Ulmentübbinge auf die Sohlsteine aufgesetzt. Zuletzt kann dann über den Firsttübbing-Erektor der Firsttübbing zwischen die beiden Ulmentübbinge eingesetzt werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Firsttübbing-Erektor, die Ulmentübbing-Erektoren und/oder die Sohlstein-Erektoren in Längsrichtung der Erektoreinheit verfahrbar sind. Hierdurch kann das Erektorgehäuse, nachdem es in den Auskleideabschnitt Verfahren wurde, während des Aufstellens des offenen Tübbingrings vorteilhafterweise an Ort und Stelle verbleiben.
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Die Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden des Verkehrstunnels weist eine Einhausung auf, die den Verkehrsweg umgibt bzw. einhaust und demnach während der Bauarbeiten vor herabfallenden Gegenständen schützt. Um die Erektoreinheit in Vortriebsrichtung der Vorrichtung möglichst nahe in den Abbaubereich der Tunnelwandung verfahren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit derart ausgebildet ist, dass diese die Einhausung überfahren kann. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn das Erektorgehäuse einen Hohlraum zum Überfahren der Einhausung der Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden des Verkehrstunnels aufweist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit ein Schienenpaar umfasst, auf der das Erektorgehäuse verfahrbar ist und das im Vergleich zu einem Schienenpaar der Einhausung eine größere Spurweite aufweist.
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Um die Einhausung, insbesondere vollständig, überfahren zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich der Hohlraum über die gesamte Länge des Erektorgehäuses erstreckt und/oder wenn der Hohlraum in Längsrichtung der Erektoreinheit an zumindest einem seiner beiden Enden eine Öffnung aufweist.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Erektorgehäuse zwei Seitenwände und/oder ein Dach umfasst. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn das Erektorgehäuse einen U-förmigen Querschnitt aufweist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit Gleisräder und/oder zumindest einen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, zum Verfahren der Erektoreinheit aufweist.
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Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zum Errichten von zumindest einem offenen Tübbingring, bei dem mit einer Erektoreinheit Tübbinge des offenen Tübbingrings in einen Auskleideabschnitt eines Verkehrstunnels transportiert und dort positioniert werden. Die Erektoreinheit ist hierbei vorzugsweise gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
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Bei dem Verfahren werden mit der Erektoreinheit zusätzlich zu den Tübbingen zwei Sohlsteine des offenen Tübbingrings in den Auskleideabschnitt transportiert und dort positioniert. Vorteilhafterweise kann hierdurch sehr schnell ein Fundament am jeweiligen Ende des offenen Tübbingrings ausgebildet werden. Hierdurch kann der offenen Tübbingring sehr genau positioniert und schnell errichtet werden. Ein Verkehrstunnel kann somit mit geringerem Aufwand und sehr schnell ausgekleidet werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Sohlsteine voneinander in Querrichtung des zu errichtenden offenen Tübbingrings beabstandet gesetzt werden. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Sohlsteine mit Mörtel vergossen werden, um sie in der gesetzten Position zu fixieren. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Sohlsteine beim anschließenden Positionieren der Tübbinge verschoben werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Sohlsteine nach dem Vergießen mit Mörtel über die Sohlstein-Erektoren solange in Position gehalten werden, bis der Mörtel verfestigt ist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein jeweiliger Ulmentübbing mit der Erektoreinheit, insbesondere mit zumindest einem Ulmentübbing-Erektor der Erektoreinheit, auf den Sohlsteinen positioniert und mit der Erektoreinheit zumindest solange in Position gehalten wird, bis mit der Erektoreinheit zwischen den beiden Ulmentübbingen ein Firsttübbing in Längsrichtung des Tübbingrings, insbesondere mit einem Firsttübbing-Erektor, eingeschoben ist.
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Um den Verkehrstunnels möglichst schnell und effizient auszukleiden, ist es vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit zeitgleich erste Tübbinge eines ersten Tübbingrings und zweite Sohlsteine eines zweiten Tübbingrings in den Auskleideabschnitt transportiert. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn die Erektoreinheit die Ulmentübbinge des ersten Tübbingrings auf bereits in einem ersten Arbeitszyklus von der Erektoreinheit gesetzte erste Sohlsteine des ersten Tübbingrings positioniert und/oder die zweiten Sohlsteine in Verlegerichtung vor die ersten Sohlsteine setzt. Infolgedessen werden mit der Erektoreinheit vorzugsweise immer Tübbinge eines ersten Tübbingrings und Sohlsteine des nach dem ersten Tübbingrings zu errichtenden zweiten Tübbingrings transportiert. Die Sohlsteine desjenigen Tübbingrings, der aktuell von der Erektoreinheit transportiert wird, sind demnach bereits in dem vorhergehenden Arbeitszyklus positioniert worden. Hierdurch verbleibt vorteilhafterweise genügend Zeit, um den Mörtel, der die bereits gesetzten Sohlsteine umgibt, aushärten zu lassen.
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Vorgeschlagen wird ein offener Tübbingring zum Auskleiden eines Verkehrstunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels, mit mehreren Tübbingen und einem ersten und zweiten Ende. Der Tübbingring weist an seinen beiden Enden jeweils einen Sohlstein zum bodenseitigen Abstützen des Tübbingrings auf. Auf diesen Sohlstein ist jeweils ein Tübbing des offenen Tübbingrings aufgesetzt. Vorzugsweise ist der Tübbingring mit einem Verfahren gemäß der vorangegangenen Beschreibung hergestellt und/oder errichtet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Mit den insbesondere als Betonfertigteile ausgebildeten Sohlsteinen kann sehr schnell ein Fundament des Tübbingrings am jeweiligen Ende ausgebildet werden. Mit dem vorliegenden Tübbingring kann somit ein Verkehrstunnel mit geringem Aufwand sowie sehr schnell ausgekleidet werden. Hierdurch können die Kosten zum Sanieren eines Verkehrstunnels reduziert werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Tübbinge und/oder die Sohlsteine als Betonfertigteile ausgebildet sind.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Sohlstein eine Tübbing-Fläche zur formschlüssigen Aufnahme eines Tübbings aufweist. Der Tübbing kann somit mit einem in Umfangsrichtung orientierten Ende formschlüssig in dieser Aufnahme des Sohlsteins positioniert werden. Hierdurch ist ein sicherer Halt sowie ein genauer Sitz zwischen Sohlstein und Tübingen sichergestellt.
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Um die auf den offenen Tübbingring einwirkende Kraft optimal von den Tübbingen in die Sohlsteine einleiten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Tübbing-Fläche in einer Querschnittsansicht gegenüber einer Horizontalen zum Ringäußeren geneigt ist.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Sohlstein einen sich in Längsrichtung erstreckenden Entwässerungskanal aufweist. Die Längsrichtung des Sohlsteins erstreckt sich dabei im bestimmungsgemäßen Gebrauch in Längsrichtung des Verkehrstunnels.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Sohlstein einen Zuführkanal aufweist, der sich in Querrichtung von einer Längsseite des Sohlsteins bis zum Entwässerungskanal erstreckt. Hierdurch kann über den Zuführkanal Wasser aus dem Inneren des Verkehrstunnels abgeführt und dem Entwässerungskanal zugeführt werden. Über den Entwässerungskanal kann dieses Wasser wiederum aus dem Verkehrstunnel abgeführt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Sohlstein in seiner zum Verlegen vorgesehenen Orientierung an seiner Oberseite einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schacht auf. Dieser Schacht kann mit einem Deckel verschlossen werden. Vorzugsweise ist der Schacht als Kabelkanal ausgebildet, in dem Kabel und/oder Versorgungsleitungen geführt werden können.
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Damit der Sohlstein von einem Sohlstein-Erektor sicher aufgenommen, gehalten und positioniert werden kann, ist es vorteilhaft, wenn der Sohlstein eine für einen Greifer des Sohlstein-Erektors vorgesehene Hinterschneidung und/oder Aussparung aufweist, in die der Greifer formschlüssig eingreifen kann.
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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Hinterschneidung und/oder die Aussparung im Bereich des Schachts und/oder durch diesen Schacht ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden eines Verkehrstunnels bei laufendem Durchgangsverkehr mit einer Erektoreinheit,
- 2 eine perspektivische Vorderansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung,
- 3 eine Hinteransicht der in 1 und 2 gezeigten Vorrichtung,
- 4 die Erektoreinheit der in 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung in einer perspektivischen Rückansicht und
- 5 die in 4 gezeigte Erektoreinheit in einer perspektivischen Vorderansicht.
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1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zum Aufweiten und Auskleiden eines Verkehrstunnels bei laufendem Durchgangsverkehr. Hierbei wird mit einem Abbauwerkzeug 2 der Vorrichtung 1, insbesondere einer Fräse, einem Bohrer und/oder einem Hammer, ein enger Tunnelabschnitt 3 zu einem breiten Tunnelabschnitt 4 aufgeweitet. Nach dem Aufweiten des Tunnels wird der verbreiterte Tunnelabschnitt 4 mit Tübbingen 5 ausgekleidet. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in 1 und 2 nur einer der Tübbinge 5 mit einem Bezugszeichen versehen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Einhausung 6, mit der der im Inneren fahrende Durchgangsverkehr vor herabfallenden Teilen geschützt ist. An der Einhausung 6 ist das Abbauwerkzeug 2 beweglich angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Abbauwerkzeug 2 in Umfangsrichtung der Einhausung 6 um diese verfahrbar.
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Die Einhausung 6 ist auf einem ersten Schienenpaar 7 verfahrbar (vgl. auch 3) angeordnet. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 ein Vortriebsschild 8, das über vorliegend nicht dargestellte, sich radial erstreckende Streben mit der Einhausung 6 starr verbunden ist. Mit dem Vortriebsschild 8 wird der aufgeweitete Tunnelabschnitt 4 gesichert, insbesondere in einem Bereich, in dem dieser noch nicht mit Tübbingen 5 ausgekleidet ist. Zur Gewährleistung der größtmöglichen Sicherheit erstreckt sich das Vortriebsschild 8 aber auch teilweise in denjenigen Abschnitt des aufgeweiteten Tunnelabschnitts 4 hinein, der bereits mit Tübbingen 5 ausgekleidet ist.
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Um das Vortriebsschild 8 gemeinsam mit der Einhausung 6 in Vortriebsrichtung (d. h. Abbildung gemäß nach rechts) zu bewegen, umfasst die Vorrichtung 1 vorliegend nicht dargestellte hydraulische Pressen, die am Vortriebsschild 8, insbesondere unterhalb des Vortriebsschilds 8, angeordnet sind und sich am letzten Tübbingring abstützen. Bei Betätigung der Pressen schieben diese das Vortriebsschild 8 gemeinsam mit der Einhausung 6 in Vortriebsrichtung nach vorne. In dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich der letzte Tübbingring und die Pressen unterhalb des Vortriebsschildes 8 und sind deshalb in den Figuren nicht zu sehen.
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Um den noch nicht aufgeweiteten engen Tunnelabschnitt 3 im Abbaubereich abzustützen, umfasst die Vorrichtung 1 ein Stützschild 9, das an der Einhausung 6 angeordnet ist und gegen die Tunneldecke gepresst werden kann.
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Ferner umfasst das im aufgeweiteten Tunnelabschnitt 4 befindliche Vortriebsschild 8 ein Schutzschild 10, das im Bereich des Abbauwerkzeugs 2 beweglich am Vortriebsschild 8 angeordnet ist. Das Schutzschild 10 umfasst mehrere in Umfangsrichtung des Vortriebsschilds 8 angeordnete Schutzsegmente 11. Die Schutzsegmente 11 sind jeweils einzeln in Längsrichtung des Vortriebsschilds 8 beweglich. Hierdurch können die herausgefahrenen Schutzsegmente 11, sobald das Abbauwerkzeug 2 in ihre Nähe kommt, zurückgefahren werden, um nicht mit dem Abbauwerkzeug 2 zu kollidieren. Wenn sich das Abbauwerkzeug 2 wieder von ihnen entfernt hat, werden diese wieder in ihre Schutzstellen herausgefahren. Hierdurch kann der Abbaubereich sehr gut vor herabfallendem Geröll geschützt werden.
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Zum Transportieren und Setzen der Tübbinge 5 umfasst die Vorrichtung 1 eine Erektoreinheit 12. Die Erektoreinheit 12 wird hierfür zunächst in einem dem Abbauabschnitt des Tunnels nachgelagerten Bereich mit Tübbingen 5 eines zu setzenden offenen Tübbingrings 13 bestückt. Dies erfolgt vorzugsweise außerhalb des Tunnels. Anschließend werden diese Tübbinge 5 von der Erektoreinheit 12 bis zum Ende der aus einer Vielzahl an bereits gesetzten offenen Tübbingringen 13 bestehenden Tunnelauskleidung gefahren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich dieses Ende unterhalb des Vortriebsschilds 8. Dort werden die Tübbinge 5 des neu zu setzenden offenen Tübbingrings 13 an das freie Ende der Tunnelauskleidung gesetzt. Hierfür muss die Erektoreinheit 12 in der Lage sein, die Einhausung 6 zu überfahren. Ferner muss die Erektoreinheit 12 derart ausgebildet sein, um unter das Vortriebsschild 8 fahren zu können. Gleiches gilt natürlich auch für die Einhausung 6 und das Vortriebsschild 8. Nach dem Setzen des offenen Tübbingrings 13 fährt die Erektoreinheit 12 wieder zurück, um neu beladen zu werden.
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Um das Überfahren zu ermöglichen, ist die Erektoreinheit 12, wie insbesondere aus 3 hervorgeht, auf einem zweiten Schienenpaar 14 verfahrbar angeordnet. Das zweite Schienenpaar 14 weist im Vergleich zum ersten Schienenpaar 7 der Einhausung 6 eine größere Spurweite auf. Des Weiteren umfasst die Erektoreinheit ein Erektorgehäuse 15. Das Erektorgehäuse 15 der Erektoreinheit 12 weist einen Hohlraum 16 auf, in dessen Inneren die Einhausung 6 während des Überfahrens aufgenommen werden kann. Infolgedessen ist das Erektorgehäuse 15 größer ausgebildet als die Einhausung 6. Der Hohlraum 16 erstreckt sich über die gesamte Länge des Erektorgehäuses 15. Des Weiteren weist der Hohlraum 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Längsrichtung der Erektoreinheit 12 an seinen beiden Enden eine Öffnung auf, über die das zugewandte Ende der Einhausung 6 in den Hohlraum 16 ein- und wieder austreten kann.
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Die Erektoreinheit 12 ist selbstständig verfahrbar. Hierfür umfasst die Erektoreinheit 12 zumindest einen Antrieb 17, insbesondere einen Elektroantrieb. Mit diesem kann zumindest eines der Gleisräder 18 der Erektoreinheit 12, über die die Erektoreinheit 12 auf dem zweiten Schienenpaar 14 angeordnet ist, motorisch angetrieben werden.
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Wie insbesondere aus 3 hervorgehet, umfasst das Erektorgehäuse 15 zwei Seitenwände 19, 20 und ein Dach 21. Das Erektorgehäuse 15 weist demnach einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Die Form des Erektorgehäuses 15 ist zu der Form der Einhausung 6 korrespondierend ausgebildet, so dass diese überfahren werden kann.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, wird der aufgeweitete Tunnel 4 mit einer Vielzahl von in Tunnellängsrichtung hintereinander angeordneten offenen Tübbingringen 13 ausgekleidet. Diese bilden zusammen einen Tübbingtunnel aus. Der Aufbau eines einzelnen offenen Tübbingrings 13 ist insbesondere in 3 ersichtlich. So weist der offenen Tübbingring 13 zwei Enden 22, 23 auf. An seinen beiden Enden weist der Tübbingring 13 jeweils einen Sohlstein 24, 25 auf. Über die beiden Sohlsteine 24, 25 wird der offenen Tübbingring 13 bodenseitig abgestützt. Demnach liegt auf jedem der beiden Sohlsteine 24, 25 ein jeweiliger Tübbing 5 des offenen Tübbingrings 13, insbesondere formschlüssig, auf. Die Tübbinge 5 und die Sohlsteine 24, 25 des offenen Tübbingrings 13 sind als Betonfertigteile ausgebildet. Demnach werden diese bereits fertigen Bauteile an den jeweiligen Ort, an dem diese aufgestellt werden sollen, transportiert und positioniert. Um die Sohlsteine 24, 25, insbesondere in der richtigen Höhe, zu fixieren, sind diese mit Mörtel 30 vergossen.
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Die Sohlsteine 24, 25 weisen jeweils eine Tübbing-Fläche 26 auf. In dieser Tübbing-Fläche 26 liegt der jeweils korrespondierende Tübbing 5 des offenen Tübbingrings 13 auf. Vorzugsweise ist die Tübbing-Fläche 26 derart ausgebildet, dass in dieser das anliegende Ende des Tübbings 5 zumindest in einer Richtung formschlüssig fixiert ist. Hierfür ist die Tübbing-Fläche 26 der Sohlsteine 24, 25 in einer Querschnittsansicht mit zumindest einem Fortsatz 27 begrenzt. Um eine optimale Krafteinleitung von den Tübbingen 5 in den jeweiligen Sohlstein 24, 25 sicherstellen zu können, ist die Tübbing-Fläche 26 in der in 3 gezeigten Querschnittsansicht gegenüber einer Horizontalen zum Ringäußeren geneigt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der offenen Tübbingring 13 seitlich angeordnete Ulmentübbinge 31, 32 und einen dachseitig angeordneten Firsttübbing 33 auf. Der Firsttübbing 33 ist in Tunnellängsrichtung in die beiden Ulmentübbinge 31, 32 eingeschoben. Zum Errichten des offenen Tübbingrings 13 werden demnach zuerst die Sohlsteine 24, 25 positioniert. Anschließend werden diese mit Mörtel 30 vergossen und hierbei solange in Position gehalten, bis der Mörtel 30 ausgehärtet ist. Anschließend werden die beiden Ulmentübbinge 31, 32 auf ihrem jeweils zugeordneten Sohlstein 24, 25 positioniert. Danach wird der Firsttübbing 33 in Längsrichtung zwischen die beiden Ulmentübbinge 31, 32 eingeschoben. Die Verbindungsflächen zwischen dem Firsttübbing 33 und dem jeweiligen Ulmentübbing 31, 32 sind hierbei schräg ausgebildet.
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Des Weiteren weisen die Sohlsteine 24, 25 jeweils einen sich in Längsrichtung erstreckenden Entwässerungskanal 28 auf. Ferner umfasst der jeweilige Sohlstein 24, 25 zumindest einen in den Figuren nicht dargestellten Zuführkanal, der sich in Querrichtung von der dem Durchgangsverkehr zugewandten Längsseite des jeweiligen Sohlsteins 24, 25 bis zum Entwässerungskanal 28 erstreckt. Vom der dem Gleisbett zugewandten Seite kann somit Grundwasser über die Zuführkanäle in den Entwässerungskanal 28 eingeleitet werden, über den das Wasser dann aus dem Tunnel hinausgeleitet wird.
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Wie aus 3 hervorgeht weisen die Sohlsteine 24, 25 an ihrer Oberseite einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schacht 29 auf. Dieser Schacht 29 dient zur Aufnahme von Kabeln. Des Weiteren kann der Schacht 29 mit einem vorliegend nicht dargestellten Deckel verschlossen sein.
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3, 4 und 5 zeigen die Erektoreinheit 12 der in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtung 1 in einer jeweiligen Detailansicht. Hierbei zeigt 3 die Erektoreinheit 12 in einer Hinteransicht, 4 in einer perspektivischen Hinteransicht und 5 in einer perspektivischen Vorderansicht. Wie hieraus hervorgeht, weist die Erektoreinheit 12 mehrere Tübbing-Erektoren 34, 35, 36 auf. Mit diesem kann jeweils ein Tübbing 5 gehalten und positioniert werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Erektoreinheit 12 einen ersten Ulmentübbing-Erektor 34, mit dem der erste Ulmentübbing 31 gehalten und positioniert werden kann. Des Weiteren umfasst die Erektoreinheit 12 einen zweiten Ulmentübbing-Erektor 35, mit dem der zweite UImentübbing 32 gehalten und positioniert werden kann. Zum Halten und Positionieren des Firsttübbings 33 weist die Erektoreinheit 12 einen Firsttübbing-Erektor 36 auf. Die beiden Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 sind an einer jeweiligen Seitenwand 19, 20 des Erektorgehäuses 15 angeordnet. Der Firsttübbing-Erektor 36 ist am Dach 21 des Erektorgehäuses 15 angeordnet.
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Die Tübbing-Erektoren, d. h. die beiden Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 und der Firsttübbing-Erektor 36, weisen jeweils ein Halteelement 37, insbesondere ein Vakuum-Halteelement zum Ansaugen des jeweiligen Tübbings 5, auf. Ferner umfassen diese jeweils zumindest einen Tübbing-Aktor 38, insbesondere einen Positionszylinder, mit dem der jeweilige Tübbing 5 bzw. das diesen haltende Halteelement 37 aus einer am Erektorgehäuse 15 angelegten Position in eine vom Erektorgehäuse 15 beabstandete Position bewegt werden kann.
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Wie insbesondere aus 4 und 5 hervorgeht, ist der Firsttübbing-Erektor 36 in Längsrichtung des Erektorgehäuses 15 verfahrbar. In den 3, 4 und 5 ist die Erektoreinheit 12 in ihrem Transportzustand dargestellt. Demnach sind alle Tübbing-Erektoren eingefahren, so dass diese möglichst nahe an das Erektorgehäuse 15 angelegt sind. Die beiden Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 sind in Verlegerichtung der Erektoreinheit 12 vor dem Firsttübbing-Erektor 36 angeordnet. Zum Positionieren der Tübbinge 5 werden die Ulmentübbinge 31, 32 zunächst über die beiden Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 radial nach außen in ihre Endposition bewegt. Danach wird der Firsttübbing-Erektor 36 aus seiner hinteren Transportposition in Verlegerichtung nach vorne verfahren. Anschließend wird der Firsttübbing 33 über den Tübbing-Aktor 38 des Firsttübbing-Erektors 36 nach oben verfahren. Danach wird der Firsttübbing-Erektor 36 wieder in Richtung seiner Transportposition nach hinten verschoben, sodass der Firsttübbing 33 zwischen die beiden Ulmentübbinge 31, 32 eingeschoben wird.
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Die Erektoreinheit 12 ist ferner dazu ausgebildet, die beiden Sohlsteine 24, 25 zu transportieren und an der entsprechenden Stelle im Tunnel zu positionieren. Hierfür umfasst die Erektoreinheit 12, wie insbesondere aus 5 hervorgeht, einen ersten Sohlstein-Erektor 39 zum Halten und Positionieren des ersten Sohlsteins 24. Ferner umfasst die Erektoreinheit 12 einen zweiten Sohlstein-Erektor 40 zum Halten Positionieren des zweiten Sohlsteins 25.
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Die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 sind in Verlegerichtung der Erektoreinheit 12 vor den Tübbing-Erektoren 34, 35, 36 angeordnet. Demnach befinden sich diese im Bereich eines vorderen Endes des Erektorgehäuses 15. Vorzugsweise sind die Sohlstein-Erektoren 39, 40 an einem stirnseitigen Ende des Erektorgehäuses 15 befestigt. Die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 sind demnach in einem vorderen ersten Abschnitt des Erektorgehäuses 15 angeordnet. In einem nachgelagerten zweiten Abschnitt sind die beiden Ulmentübbing-Erektoren 31, 32 am Erektorgehäuse 15 angeordnet. In dem in den Figuren dargestellten Transportzustand der Erektoreinheit 12 ist der Firsttübbing-Erektor 36 in einem dritten Abschnitt angeordnet, der dem zweiten Abschnitt nachgelagert ist. Demnach sind die Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 in Längsrichtung der Erektoreinheit 12 im Transportzustand zwischen den vorderen Sohlstein-Erektoren 39, 40 und dem hinteren Firsttübbing-Erektor 36 angeordnet. Der Firsttübbing-Erektor 36 ist vorzugsweise bis in den ersten Abschnitt, d. h. bis auf Höhe der Sohlstein-Erektoren 39, 40 verfahrbar.
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Die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 sind voneinander in Querrichtung der Erektoreinheit 12 beabstandet. Demnach sind die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 an zwei gegenüberliegenden Seiten des Erektorgehäuses 15 angeordnet.
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Nachfolgend werden die Sohlstein-Erektoren 39, 40 insbesondere in Bezug auf 5 beschrieben. Die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 sind zueinander baugleich. Aufgrund dessen ist zur Wahrung der Übersichtlichkeit nur einer dieser beiden mit Bezugszeichen versehen. Die beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 weisen jeweils einen Greifer 41 auf, mit dem der jeweilige Sohlstein 24, 25 zum Transportieren formschlüssig gegriffen und gehalten werden kann. Hierbei greift der Greifer 41 formschlüssig in eine Aussparung und/oder Hinterschneidung des Sohlsteins 24, 25 ein. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nutzt der Greifer 41 die Tübbing-Fläche 26 und/oder den Schacht 29 um den Sohlstein 24, 25 formschlüssig zu greifen. Des Weiteren umfassen die Sohlstein-Erektoren 39, 40 jeweils einen Sohlstein-Aktor 42. Der Sohlstein-Aktor 42 ist vorzugsweise als, insbesondere pneumatischer oder hydraulischer, Positionszylinder ausgebildet. Über den zumindest einen Sohlstein-Aktor 42 kann der Greifer 41 zwischen einer Transportposition und einer Verlegeposition bewegt werden. 5 zeigt den Sohlstein-Erektor 39, 40 in der Transportposition. Demnach ist der Sohlstein 24, 25 an das Erektorgehäuse 15 angelegt.
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Um den Sohlstein 24, 25 bzw. den jeweiligen Greifer 41 über einen definierten Bewegungspfad zwischen der Transportposition und der Verlegeposition bewegen zu können, umfasst der jeweilige Sohlstein-Erektor 39, 40 zumindest einen Lenker 43. Der Lenker 43 verbindet den Greifer 41 gelenkig mit dem Erektorgehäuse 15. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Greifer 41 über ein erstes Gelenk 44 mit dem Erektorgehäuse 15 und über ein zweites Gelenk 45 mit dem Greifer 41 gelenkig verbunden. Der Sohlstein-Aktor 42 ist über ein jeweiliges Gelenk am Erektorgehäuse 15 und am Lenker 43 angelenkt. Des Weiteren ist der Lenker 43 teleskopartig verlängerbar. Hierdurch kann der Sohlstein 24, 25 abgesenkt werden. Beim Betätigen des Sohlstein-Aktors 42 wird der Greifer 41 demnach aus einer Transportposition nach außen geschwenkt und in die Verlegeposition abgesenkt. Anschließend kann der Greifer 41 den Sohlstein 24, 25 entriegeln und wieder zurück in seine Transportposition verfahren werden.
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Um einen der offenen Tübbingringe 13 zu errichten, wird die Erektoreinheit 12 in einem in Verlegerichtung der Einhausung 6 nachgelagerten Bereich, der vorzugsweise außerhalb des Tunnels liegt, bestückt. Hierbei wird vom Firsttübbing-Erektor 36 ein Firsttübbing 33, von den beiden Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 ein jeweiliger Ulmentübbing 31, 32 und von den beiden Sohlstein-Erektoren 39, 40 ein jeweiliger Sohlstein 24, 25 aufgenommen. Im bestückten Zustand der Erektoreinheit 12 befinden sich alle Erektoren in ihrer Transportposition.
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Anschließend fährt die mit den Elementen des offenen Tübbingrings 13 bestückte Erektoreinheit 12 in den Tunnel ein. Die Erektoreinheit 12 fährt hierbei nicht nur bis ans Ende der Einhausung 6, sondern überfährt diese, sodass sich das Erektorgehäuse 15 über der Einhausung 6 befindet. Vorzugsweise fährt die Erektoreinheit 12 bis unter das Vortriebsschild 8. Sobald die Erektoreinheit 12 in ihrer Endposition angelangt ist, werden die Erektoren zum Positionieren der Sohlsteine 24, 25 und Tübbinge 5 betätigt.
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Hierbei werden zuerst die Sohlstein-Erektoren 39, 40 betätigt, wodurch die beiden Sohlsteine 24, 25 ausgeschwenkt und abgesenkt werden. Die Sohlsteine 24, 25 werden hierbei jeweils an einen bereits gegebenenfalls vorhandenen Sohlstein stirnseitig angelegt. Die Sohlsteine 24, 25 können stirnseitig vorliegend nicht dargestellte Fortsätze und/oder Vertiefungen aufweisen, so dass diese bündig zueinander positioniert werden können. Anschließend werden die positionierten Sohlsteine 24, 25 mit Mörtel 30 vergossen. Hierbei werden die Sohlsteine 24, 25 über die Sohlstein-Erektoren 39, 40 solange in Position gehalten, bis der Mörtel 30 ausgehärtet ist. Erst dann werden die Sohlstein-Erektoren 39, 40 gelöst und wieder in ihre Transportposition verfahren.
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Wie aus 5 hervorgeht, setzt die Erektoreinheit 12 die Sohlsteine 24, 25 des bereits nächsten offenen Tübbingrings 13. Infolgedessen sind die Sohlsteine 24, 25, die zu den von der Erektoreinheit 12 transportierten Tübbingen 5 gehören, bereits in einem vorherigen Arbeitszyklus gesetzt worden. Während die Sohlstein-Erektoren 39, 40 die transportierten neuen Sohlsteine 24, 25 setzten und zum Aushärten des Mörtels 30 halten, können demnach die Ulmentübbing-Erektoren 34, 35 die beiden Ulmentübbinge 31, 32 zeitgleich auf die bereits vorhandenen und fixierten alten Sohlsteine 24, 25 aufsetzen. Anschließend wird der Firsttübbing-Erektor 36 in seine vordere Position verfahren, angehoben und wieder zurückverfahren, so dass der Firsttübbing 33 von vorne zwischen die beiden Ulmentübbinge 31, 32 eingeschoben wird.
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Nachdem die beiden Ulmentübbinge 31, 32 und der Firsttübbing 33 positioniert wurden und die beiden Sohlsteine 24, 25 desjenigen offenen Tübbingrings 13, der erst im nächsten Arbeitszyklus positioniert wird, fixiert sind, werden die Erektoren wieder zurück in ihre Transportposition verfahren. Danach fährt die Erektoreinheit 12 wieder zurück, um neue Tübbinge 5 und Sohlsteine 24, 25 aufzunehmen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Aufweiten und Auskleiden
- 2
- Abbauwerkzeug
- 3
- enger Tunnelabschnitt
- 4
- breiter Tunnelabschnitt
- 5
- Tübbing
- 6
- Einhausung
- 7
- erstes Schienenpaar
- 8
- Vortriebsschild
- 9
- Stützschild
- 10
- Schutzschild
- 11
- Schutzsegmente
- 12
- Erektoreinheit
- 13
- offener Tübbingring
- 14
- zweites Schienenpaar
- 15
- Erektorgehäuse
- 16
- Hohlraum
- 17
- Antrieb
- 18
- Gleisrad
- 19
- erste Seitenwand
- 20
- zweite Seitenwand
- 21
- Dach
- 22
- erstes Ende des offenen Tübbingrings
- 23
- zweites Ende des offenen Tübbingrings
- 24
- erster Sohlstein
- 25
- zweiter Sohlstein
- 26
- Tübbing-Fläche
- 27
- Fortsatz
- 28
- Entwässerungskanal
- 29
- Schacht
- 30
- Mörtel
- 31
- erster Ulmentübbing
- 32
- zweiter Ulmentübbing
- 33
- Firsttübbing
- 34
- erster Ulmentübbing-Erektor
- 35
- zweiter Ulmentübbing-Erektor
- 36
- Firsttübbing-Erektor
- 37
- Halteelement
- 38
- Tübbing-Aktor
- 39
- erster Sohlstein-Erektor
- 40
- zweiter Sohlstein-Erektor
- 41
- Greifer
- 42
- Sohlstein-Aktor
- 43
- Lenker
- 44
- erstes Gelenk
- 45
- zweites Gelenk
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007014104 B4 [0002]
