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Die Erfindung betrifft zunächst eine Rauchschutzvorrichtung für die Vortriebsphase eines mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt, bestehend aus einer türstockartigen Einrichtung aus zwei vertikalen Streben, die jeweils an ihren oberen Endbereichen über eine Wickelwelle für einen aus einer Mehrzahl von sich überlappenden Streifen gebildeten Rauchschutzvorhang verbunden sind und seitlichen, zwischen der türstockartigen Einrichtung und den Innenumfangsflächen des Tunnels angeordneten, mit Rauchschutztextilien bespannten, zusätzlichen Dichtelementen.
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Eine Rauchschutzvorrichtung, die aus einem Rauchschutzvorhang gebildet wird, der aus einer Mehrzahl von sich überlappenden Streifen besteht, ist grundsätzlich beispielsweise aus der
EP 2 939 713 B1 bekannt, wobei derartige Rauchschutzvorhänge dazu verwendet werden, zwei Brandabschnitte eines Gebäudes voneinander zu trennen.
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Im Zusammenhang mit Untertagebaustellen, wie z.B. der Vortriebsphase eines mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt ist es aus dem druckschriftlich nicht nachweisbaren Stand der Technik darüber hinaus bekannt, selbsttätige Brandlöschanlagen im Bereich der Vortriebsmaschine oder dem Nachläuferbereich einzusetzen.
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Darüber hinaus sind beim maschinellen Vortrieb von Tunneln Wasservorhänge zur Beschränkung der Verrauchung im Bereich des Nachläufers einzusetzen.
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In diesem Zusammenhang hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Wasservorhänge kaum geeignet sind, einen ausreichenden Schutz vor der Verrauchung zu gewährleisten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine einfach aufgebaute, kostengünstig herstellbare sowie montierbare Rauchschutzvorrichtungen im Wesentlichen bestehend aus einem Rauchschutzvorhang zu schaffen, mit der es möglich ist, auch in der Vortriebsphase eines mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt zuverlässig einen Schutz gegen stärkere Verrauchung der nachgelagerten Bereiche sicherzustellen.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus einer Rauchschutzvorrichtdung gemäß den nachfolgenden Merkmalen des Anspruches 1:
- Rauchschutzvorrichtung für die Vortriebsphase eines mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt,
- bestehend aus einer türstockartigen Einrichtung aus zwei vertikalen Streben, die jeweils an ihren oberen Endbereichen über eine Wickelwelle für einen aus einer Mehrzahl von sich überlappenden Streifen gebildeten Rauchschutzvorhang verbunden sind und
- seitlichen, zwischen der türstockartigen Einrichtung und der Innenumfangsfläche des Tunnels angeordneten, mit Rauchschutztextilien bespannten, zusätzlichen Dichtelementen,
- wobei die bodenseitigen Endbereiche der vertikalen Streben über mindestens eine Versteifungslasche verbunden sind und dass die einen Rauchschutzvorhang tragende Rauchschutzvorrichtung wenigstens eine Spanneinrichtung aufweist, mit der die türstockartige Einrichtung im Tunnel fest angeordnet wird.
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Die erfindungsgemäße Rauchschutzvorrichtung für die Vortriebsphase eines mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt hat den wesentlichen Vorteil, dass sie sehr zuverlässig die Verrauchung des nachgeordneten Bereiches eines ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt stark eingrenzt. Darüber hinaus ist diese Rauchschutzvorrichtung sehr einfach und kostengünstig herzustellen sowie schnell und sicher zu montieren.
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Letztlich besteht ein wesentlicher Vorteil darin, dass im Zusammenhang mit der Montage der Rauchschutzvorrichtung keine Beschädigung der Betonfertigteile erforderlich wird, damit das Risiko des Versagens eines Betonfertigteils aufgrund einer mechanischen Bearbeitung ausgeschlossen werden kann.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rauchschutzeinrichtung liegt die Versteifungslasche an der Innenumfangsfläche des Betonfertigteils an, wodurch der Fahr- und Fluchtweg des mit Betonfertigteilen ausgebauten Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt frei ist und im Bereich der Rauchschutzvorrichtung keine Stolpergefahr besteht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rauchschutzvorrichtung sind die oberen Eckbereiche der türstockartigen Einrichtung jeweils mit einer diagonalen, nach außen gerichteten Spanneinrichtung versehen. Durch diese Art der Spanneinrichtung kann die türstockartige Einrichtung der Rauchschutzvorrichtung auf sehr einfache und schnelle und zuverlässige Weise im Innenquerschnitt der Betonfertigteile verspannt werden.
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Zur weiteren Verbesserung der Dichtigkeit der Rauchschutzvorrichtung sind des Weiteren an den vertikalen Streben zueinander weisende Dichtbleche bei einer weiteren Ausführungsform angeordnet.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Rauchschutzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchschutzvorhang auf einer Wickelwelle angeordnet ist, die mit einem durch einen Motor bewegbaren Sperrarm versehen ist, wobei der Motor durch ein Signal eines Rauch-Detektionssystem bzw. durch eine manuelle Betätigung steuerbar ist.
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Bei dieser Ausführungsform wird auf vorteilhafte Weise beim Ansprechen des Rauch-Detektionssystems automatisch oder durch manuelle Betätigung der Rauchschutzvorhang schwerkraftbedingt in die Geschlossenstellung gebracht.
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Zur Verbesserung der vorgenannten Ausführungsform ist es auch möglich, dass an der Wickelwelle seitlich ein Gewicht angeordnet ist, welches nach dem Lösen des Sperrarms eine das anfänglich erforderliche Drehmoment für die Schließung des Rauchschutzvorhanges zur Verfügung stellt.
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Des Weiteren ist in Ergänzung der vorgenannten Ausführungsform es möglich, dass der Rauchschutzvorhang durch eine manuell betätigbare Zugeinrichtung auf die Wickelwelle aufrollbar ist, wodurch ein aufwendiger und gegebenenfalls störungsanfälliger elektrischer Antrieb nicht notwendig ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rauchschutzvorrichtung weist eine Wickelwelle auf, die von einem Gehäuse dreiseitig umgeben ist, wobei der untere Endbereich des Gehäuses eine gegenüber der Drehachse der Wickelwelle versetzt angeordnete Führungs- und Dichtkante für den mehrteiligen Rauchschutzvorhang ausbildet. Durch diese Ausgestaltung des Gehäuses ist die Rauchdichtigkeit auch in diesem Bereich auf vorteilhafte Weise sichergestellt.
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Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Rauchschutzvorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 9 und 10.
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Die Erfindung betrifft auch Betonfertigteile zum Ausbau eines Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt, die durch eine im Innenraum der Betonfertigteile angeordnete Rauchschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet ist.
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Letztlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Montage einer Rauchschutzeinrichtung in einem Betonfertigteil zum Ausbau eines Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein möglichst einfaches Verfahren zur Montage einer Rauchschutzvorrichtung in einem Betonfertigteil zum Ausbau eines Tunnels mit kreisförmigem Querschnitt zu schaffen, welches kostengünstig und schnell durchführbar ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den nachfolgenden Arbeitsschritten des Anspruch 12:
- - übertägige, vertikale Anordnung einer türstockartigen Einrichtung in einer mehrteiligen, verfahrbare Montageeinrichtung
- - Bewegung der Einheit aus Montageeinrichtung und türstockartiger Einrichtung an den Montageort im Betonfertigteil
- - Verspannung der türstockartigen Einrichtung im Innenquerschnitt des Betonfertigteils
- - Einbau der zusätzlichen Dichtelemente zwischen türstockartiger Einrichtung und Innenumfangsfläche des Betonfertigteiles
- - Transport der Betonfertigteile nach Untertage
- - Einbau der Betonfertigteile im aufgefahrenen Tunnel
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer Rauchschutzvorrichtung in einem Betonfertigteil zum Ausbau eines Tunnels hat den wesentlichen Vorteil, dass die Rauchschutzeinrichtung übertägig auf sehr einfache und schnelle Weise und ohne Beschädigung in den Betonfertigteilen montiert werden kann. Im Ergebnis sind dann derartige im Betonfertigteil angeordnete Rauchschutzeinrichtungen nach dem Transport nach Untertage im Tunnel sofort einsetzbar.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
- 1 Schnittdarstellung durch einen untertägigen Tunnel mit Betonfertigteil und Rauchschutzeinrichtung,
- 2 vergrößerte Teildarstellung des rechten oberen Eckbereichs der türstockartigen Einrichtung gemäß Ansichtspfeil II in 1,
- 3 vergrößerte Teildarstellung des linken oberen Eckbereichs der türstockartigen Einrichtung und
- 4 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch Wickelwelle und Gehäuse.
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In den Zeichnungen ist eine Rauchschutzvorrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Die 1 stellt eine Schnittdarstellung durch ein im Gebirge 11 angeordneten Tunnel 12 dar, welcher mit einem Betonfertigteil 13 ausgebaut worden ist.
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Derartige Tunnel 12 werden im sogenannten Rohrvertrieb beispielsweise zur Unterquerung von Flüssen erstellt und dienen unter anderem für die Durchleitung von Stromtrassen in Form von Erdkabeln.
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Zu diesem Zweck wird auf der einen Seite beabstandet vom Fluss ein Startschacht abgeteuft und von dort aus nach Erreichen der vorgesehenen Teufe eine Starterröhre erstellt, in der die Vortriebsmaschine inklusive Nachläufer montiert wird. Nach Beginn der Vortriebsarbeiten rückt die Vollschnittmaschine schrittweise vor und parallel dazu werden jeweils Betonfertigteile 13, teilweise mit montierten Rauchschutzvorrichtungen 10, durch den Start-Schacht in den Tunnel 12 transportiert. Die sich nach und nach aufbauende horizontale „Körper“ aus Betonfertigteilen 13 wird jeweils durch eine Hydraulikzylindereinheit auf einem Betonit-Gleit-Schmierfilm in Richtung des Vortriebs geschoben, wobei dann nach ca. 5 - 7 m Vortrieb erneut ein Betonfertigteil 13 nach Untertage transportiert wird, wiederum in die „Körper“ aus Betonfertigteil 13 integriert und bei Bedarf mittels der Hydraulikzylindereinheit in Vortriebsrichtung schrittweise bewegt wird.
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Technisch ist es möglich, einen derartigen Rohrvortrieb bis zu einer Länge von ca. 1500 m durchzuführen, wobei dann ca. alle 200 m ein Betonfertigteil 13 mit einer Rauchschutzvorrichtung 10 versehen wird.
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Wie in 1 dargestellt, besteht die Rauchschutzvorrichtung 10 aus einer türstockartigen Einrichtung 14, die aus zwei vertikalen Streben 15 gebildet wird, die am unteren Ende mit einer Versteifungslasche 16 und an den oberen Enden mit einem Träger 17 verbunden sind. Parallel zum Träger 17 ist im Bereich der oberen Enden der Streben 15 eine Wickelwelle 18 drehbar angeordnet, auf der ein sich aus überlappenden Streifen 19 aus Rauchschutztextilien gebildeter Rauchschutzvorhang 20 aufrollbar angeordnet ist.
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Die Wickelwelle 18 ist von einem Gehäuse 21 dreiseitig umgeben, wobei ein unterer Endbereich 22 des Gehäuses 21 eine gegenüber einer Drehachse 23 der Wickelwelle 18 versetzt angeordnete Führungs- und Dichtkante 24 für den mehrteiligen Rauchschutzvorhang 20 ausbildet. (Siehe Prinzip-Darstellung 4).
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Die 1 zeigt auch, dass jeder Streifen 19 der Rauchschutztextilien des Rauchschutzvorhanges 20 am unteren Ende mit einem Saum 25 versehen ist, der auf nicht dargestellte Weise ein Gewicht, wie z.B. ein Bleiband, aufnimmt. Die Streifen 19 bzw. der Saum 25 weisen an der Unterkante einen kreisförmigen Verlauf auf, durch den sich der Rauchschutzvorhang 20 auf abdichtende Weise an den Verlauf der Versteifungslasche 16 anschmiegt. Zur besseren seitlichen Abdichtung des Rauchschutzvorhangs 20 sind an den vertikalen Streben 15 des Weiteren zueinander weisende Dichtbleche 26 angeordnet.
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Zum Zwecke einer weitgehenden Rauchdichtigkeit der Rauchschutzvorrichtung 10 sind die Bereiche links und rechts der vertikalen Streben 15 sowie der Bereich oberhalb des Trägers 17 mit Dichtelementen 27 versehen. Hierbei handelt es sich um rahmenartige Teile, welche zwischen einer Innenumfangsfläche 28 des Betonfertigteils 13 und den vertikalen Streben 15 sowie dem Träger 17 verklemmt werden, wobei die Dichtelemente 27 mit einer Rauchschutztextilie 29 bespannt sind. Nur eine Rohrleitung 30 zum Abtransport des Haufwerks/Bohrkleins, eine Luttentour 31 zur Bewetterung (Belüftung) des Vortriebs sowie Strom- und Steuerleitung 32 durchqueren die seitlichen Dichtelemente 27, wobei die an den Dichtelementen 27 angeordneten Rauchschutztextilien 29 umlaufend an die vorgenannte Rohrleitung 30, die Luttentour 31 und die Strom- und Steuerleitungen 32 abdichtend befestigt werden.
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In der 2 ist der rechte obere Eckbereich der türstockartigen Einrichtung 14 dargestellt. Man erkennt, dass im oberen Ende der vertikalen Strebe 15 eine aus zwei Spannplatten 33 und zwei Spannbolzen 34 gebildete Spanneinrichtung 35 angeordnet ist, welche gegenüber der Innenumfangsfläche 28 des Betonfertigteils 13 verspannt werden kann. Eine analoge Einrichtung zeigt die 3 auf der linken Seite der türstockartigen Einrichtung 14.
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Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Wickelwelle 18 eine seitliche Verlängerung aufweist, auf der ein Wickelbereich 36 für eine Zugkette 37 und ein Wickelbereich 38 für ein Textilband 39 angeordnet ist, an deren Ende ein Gewicht 40 befestigt ist.
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Die 3 zeigt den linken Eckbereich der türstockartigen Einrichtung 14. Auch hier weist die Wickelwelle 18 eine Verlängerung auf, auf der ein Ritzelrad 41 angeordnet ist. Oberhalb des Ritzelrades 41 ist am der vertikalen Strebe 15 ein schwenkbarer Sperrarm 42 angeordnet, der unterseitig nicht dargestellte Vorsprünge aufweist, die in das Ritzelrad 41 eingreifen. Unterhalb des Ritzelrades 41 ist ein Motor 43 mit geringer Leistung und nicht dargestellter Batterie angeordnet, wobei der Motor 43 eine nach außen ragende Exzenterwelle 44 aufweist, welche unterhalb des Sperrarms 42 angeordnet ist und an der Exzenterwelle 44 anliegt.
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Der Motor 43 ist auf nicht dargestellte Weise mit einem Rauch-Detektionssystem verbunden. Wenn das Rauch-Detektionssystem anspricht, wird der Motor 43 aktiviert, so dass er die Exzenterwelle 44 so dreht, dass der Sperrarm 42 angehoben wird und damit die Blockade des Ritzelrades 41 aufgehoben wird. Aufgrund des an der Verlängerung der Wickelwelle 18 angeordneten Gewichts 40 (s. 2) wird die Wickelwelle 18 und damit der Rauchschutzvorhang 20 in Schwerkraftrichtung in Bewegung gesetzt, bis der gesamte Fahrweg vom Rauchschutzvorhang 20 versperrt wird.
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Auf nicht dargestellte Weise kann der Sperrarm 42 auch über eine manuelle Vorrichtung, beispielsweise durch eine vom Fahrweg aus betätigbare Druckstange, aus der Eingriffsstellung in das Ritzelrad 41 bewegt werden und der Rauchschutzvorhang 20 abgerollt werden.
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Vor der Wiederaufnahme des Betriebes, zum Beispiel nach einer Brandschutzübung ist, es auf einfache Weise möglich, durch manuelle Betätigung der Zugkette 37 den Rauchschutzvorhang 20 wieder auf die Wickelwelle 18 aufzuwickeln, wobei der Sperrarm 42 dann wieder die obere Stellung des Rauchschutzvorhanges 20 sichert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rauchschutzvorrichtung
- 11
- Gebirge
- 12
- Tunnel
- 13
- Betonfertigteil
- 14
- türstockartige Einrichtung
- 15
- vertikale Streben
- 16
- Versteifungslasche
- 17
- Träger
- 18
- Wickelwelle
- 19
- Streifen
- 20
- Rauchschutzvorhang
- 21
- Gehäuse
- 22
- unterer Endbereich
- 23
- Drehachse
- 24
- Führungs- und Dichtkante
- 25
- Saum
- 26
- Dichtblech
- 27
- Dichtelement
- 28
- Innenumfangsfläche
- 29
- Rauchschutztextilie
- 30
- Rohrleitung
- 31
- Luttentour
- 32
- Strom- und Steuerleitungen
- 33
- Spannplatten
- 34
- Spannbolzen
- 35
- Spanneinrichtung
- 36
- Wickelbereich
- 37
- Zugkette
- 38
- Wickelbereich
- 39
- Textilband
- 40
- Gewicht
- 41
- Ritzelrad
- 42
- Sperrarm
- 43
- Motor
- 44
- Exzenterwelle
