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Auskleidung für einen Tunnel, Stollen od. dgl. Die Erfindung betrifft
eine Auskleidung für einen Tunnel, Stollen od. dgl. aus zu Ringen zusammengesetzten
Stahlbetontübbings, die in Bauwerkslängsrichtung durch Spannglieder zusammengespannt
sind, welche in zur Bauwerkslängsachse radial verlaufenden Ebenen liegen.
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Bei einer bekannten Auskleidung dieser Art, deren Tübbingringe im
Schutz eines Vortriebsschildes aufeinanderfolgend eingebaut werden, kommen gerade,
in Bauwerkslängsrichtung verlaufende Spannglieder zur Verwendung, die in Aussparungen
der Tübbings längsbeweglich sind. Die Spannglieder werden nach jedem neu eingebauten
Ring angemufft, angespannt und zwischenverankert. Anschließend werden die Hohlräume
um die Spannglieder mit Zementleim ausgepreßt.
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Diese Auskleidung weist den Nachteil auf, daß während des Anspannens
der Längsspannglieder nicht am Vortrieb gearbeitet werden kann und die Verbindungsstellen
der Spannglieder nur durch den Betonquerschnitt erheblich schwächende Aussparungen
zugänglich gemacht werden können. Es fällt also dabei für den eigentlichen Vortrieb
nicht nur die Zeit für den Einbau der Tübbings aus, sondern noch zusätzlich die
Zeit, die für die Vornahme der Vorspannarbeiten benötigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung eines Tunnels,
Stollens od. dgl. der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welcher der vorstehend
angegebene Nachteil vermieden ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß kreisbogenförmig
gekrümmte, jeweils für sich verankerte Längsspannglieder zur Verwendung kommen,
die so angeordnet sind, daß ihre Krümmungsmittelpunkte auf der Bauwerksinnenseite
liegen und sich ihre Verankerungsbereiche übergreifen, und deren Verankerungsstellen
an den Tübbings von der Innenseite des Bauwerks her zugänglich sind.
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Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
besteht darin, daß jeweils an der Stelle, an der ein gekrümmtes Spannglied eine
Ringfuge schneidet, in dafür vorgesehene, einander entsprechende Aussparungen in
den benachbarten Tübbings ein z. B. aus Metall, Kunststoff od. dgl. bestehender
Dübel eingelegt ist, der zum Durchstecken des Spanngliedes durchbohrt ist.
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Zum Ausgleich von eventuellen Unebenheiten in den Betonflächen werden
die Tübbings zweckmäßigerweise an den Ring- und Längsfugen mit einem schon vor dem
Einbau aufgebrachten Belag, z. B. aus Kunstharz, versehen.
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Durch das gegenseitige Übergreifen der Verankerungsbereiche der Spannglieder
wird erreicht, daß in jedem .Ringquerschnitt eine Längsvorspannung vorhanden ist.
Die kreisbogenförmige Führung der Spannglieder und die von innen zugängliche Anordnung
der Verankerungsstellen,bringen weiterhin den Vorteil, daß der Vortrieb des Tunnels
nicht durch die Vorspannarbeiten behindert wird, was die Vortriebsgeschwindigkeit
und damit die Wirtschaftlichkeit erhöht. Die Vorspannkraft kann den jeweiligen Erfordernissen
entsprechend in beliebiger Höhe und zu jedem beliebigen Zeitpunkt eingebracht und
nachträglich kontrolliert sowie erforderlichenfalls durch Nachspannen erhöht werden.
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Durch das Auftragen einer dünnen Schicht, z. B. eines Kunstharzes,
auf die schon von vornherein möglichst sorgfältig hergestellten Fugenflächen der
Stahlbetonfertigteile gelingt es, diese Fugenflächen in einwandfreier Weise durch
mechanische Nachbearbeitung zu ebnen. Das Auftragen einer solchen Kunstharzschicht
auf die Fugenflächen ist verhältnismäßig einfach und nicht mit besonderen Kosten
verbunden. Durch dieses Abgleichen der Fugenflächen soll vor allem auch erreicht
werden, daß beim Zusammenspannen der einzelnen Fertigteile diese satt aneinander
passen, so daß keine örtlichen überbeanspruchungen auftreten. Das ist vor allem
deshalb wichtig, weil bei einem Schildvbrtrieb beim Vorschub sehr große Kräfte in
Tunnellängsrichtung auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch die aus Tübbings zusammengesetzte
Tunnelauskleidung, F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Tunnelauskleidung nach
F i g. 1,
F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in größerem Maßstab
und F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Längsschnitt durch eine Tunnelauskleidung
für hohen Gebirgsdruck.
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Die aus einzelnen Tübbings 1 zusammengesetzten Stahlbetonringe stoßen
mit ihren Stirnseiten in den Ringfugen 2 aneinander. Beim Einbau der Tübbings 1
werden in dafür vorgesehene Aussparungen in den Tübbings Dübel 3 eingelegt, die
z. B. aus Metall oder Kunststoff bestehen können und eine leichte und sichere Montage
und ein gutes Zusammenfügen der einzelnen Tübbings bewirken sollen. Die Dichtung
sowohl der Ringfugen 2 wie auch der in F i g. 1 angedeuteten Längsfugen zwischen
benachbarten Tübbings kann in bekannter Weise geschehen. Mit 4 schließlich sind
die Längsspannglieder bezeichnet.
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Die Länge und die Krümmung der Spannglieder 4 sind dabei so auf die
in der Tunnellängsrichtung gemessene Breite eines Tübbings i abgestimmt,
daß die Spannglieder die Fugen 2 möglichst innerhalb des Querschnittkerns schneiden.
Das ist wichtig für die Spannungsverteilung in der Fuge. Bei geringen Wandstärken
der Auskleidung kreuzen die gekrümmten Spannglieder dabei in der Regel nur eine
Fuge. Würde man die Bedingung, daß die Spannglieder 4 die Fugen möglichst innerhalb
des Querschnittkerns schneiden sollen, auch bei großen Wandstärken unter Beibehaltung
der Regel, daß ein Spannglied nur jeweils eine Fuge 2 kreuzen soll, einhalten wollen,
so müßten entweder die Spannglieder so stark gekrümmt werden, daß der Reibungswiderstand
zu groß würde, um noch eine einwandfreie Eintragung der Vorspannkräfte zu gewährleisten,
oder müßte die Breite der Tübbings vergrößert werden. Da es aus fertigungs- und
einbautechnischen Gründen nicht zweckmäßig ist, die Breite der Tübbings in Abhängigkeit
von der Wandstärke zu verändern, werden die Spannglieder daher, um auch bei großen
Wandstärken jeweils die gleiche oder annähernd gleiche Krümmung zu erhalten, wie
bei kleinen Wandstärken, entsprechend länger ausgebildet und kreuzen dann zwei oder
mehr Fugen 2.
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In den Tübbings 1 sind außerdem Injizierlöcher 5 vorgesehen, durch
welche ein Verfüllen des Hohlraumes 6 zwischen der Außenseite der Auskleidung und
dem Gebirge 7 mit Rollkies sowie gegebenenfalls eine Verfestigung dieser VerfülIung
und/oder der durchfahrenen Bodenmassen mittels eines Zement-Betonit-Gemisches erfolgen
kann.
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Zur provisorischen ersten Abdichtung der Fugen bis zum ersten Anspannen
der Spannglieder wird zweckmäßigerweise ein Dichtungsband 8 vorgesehen.
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Zur Herstellung der Auskleidung nach der Erfindung werden zweckmäßig
der Reihe nach folgende Arbeiten ausgeführt: 1. Vortrieb des Schildes durch die
an der Schildaussteifung angeordneten Pressen, welche sich gegen den zuletzt eingebauten
Auskleidungsring abstützen, unter gleichzeitiger Verfüllung des Hohlraumes zwischen
Auskleidung und Gebirge mit Rollkies.
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1I. Lösen und Fördern des Aushubs bei gleichzeitigem Rückzug der Vortriebspressen.
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11i. Einbau der Tübbings 1, beginnend mit dem Sohlstück, abwechselnd
an der rechten und linken Ulme unter Einlegen von Dichtungsbändern B. Das Versetzen
der Tübbings wird durch Metall- oder Kunststoffdübel 3 erleichtert, durch welche
die kreisbogenförmig gekrümmten Spannglieder 4 hindurchgeführt werden und welche
die Tübbings während der Montage in der richtigen Lage halten. Dabei werden die
in Ringrichtung verlaufenden Spannglieder zum Zusammenschließen der einzelnen Tübbings
zu Ringen und die Längsspannglieder 4 zum Zusammenspannen und Vorspannen in Bauwerkslängsrichtung
eingesetzt und angespannt.
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IV. Verpressen des mit Rollkies verfüllten Hohlraumes mit Zement-Betonit-Gemischen.
V. Nach einem genügend weiten Vorrücken des Schildes Kontrolle der Vorspannung und
gegebenenfalls Nachspannen der Spannglieder.
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VI. Herstellen der Dichtung in bekannter Weise. VII. Ablassen der
Druckluft oder Abstellen der Wasserhaltung.
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VIII. Erneute Kontrolle der Vorspannung in Ring-und Längsrichtung,
gegebenenfalls Nachspannen der Spannglieder.
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IX. Injizieren der Hohlräume zwischen den Spanngliedern und den Hüllrohren
mittels Zementleim. Wenn auf eine völlig ebene, innere Wandfläche Wert gelegt wird,
können nun die Aussparungen für die Verankerungen und gegebenenfalls auch die Abfasungen
der Tübbings mittels Zementmörtel geschlossen werden.
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Eine nachträgliche Verfestigung des Gebirges oder des Hinterfüllungsmaterials
kann jederzeit, auch nach Fertigstellung der Tunnelauskleidung, noch erfolgen, indem
durch die fertige Tunnelauskleidung Bohrlöcher in den anstehenden Boden vorgetrieben
werden, durch die eine Verfestigung mittels Injektion geeigneter Bodenverfestiger
vorgenommen wird.
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Die Erfindung bezieht sich nicht auf das Zusammenspannen der Tübbings
in Ringrichtung. Sofern die Tübbings auch in Ringrichtung zusammengespannt werden,
kann dabei auf eines der bekannten Verfahren zurückgegriffen werden.