DE1534618C - Getriebezimmerung für Stollen oder Brunnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebezimmerung für Stollen oder Brunnen, bestehend aus in Bauwerkslängsrichtung mit Abstand voneinander anzuordnenden Profilstahlrahmen, die dem Stollen- bzw. Brunnenumriß etwa angepaßt sind, und aus Vortriebs- pfählen, die jeweils unter Führung an einem der Profilstahlrahmen divergierend in das Erdreich eingetrieben werden.

Derartige Getriebezimmerungen haben den Zweck, einen Stollen oder Brunnen in losem Erdreich abschnittsweise vorzutreiben, ohne daß von oben und von der Seite her Erde nachrutscht. Die Vortriebspfähle werden dabei in der Kontur des auszuhebenden Stollens oder Brunnens mit geringem Abstand voneinander unter geringer Neigung nach außen gegenüber der Stollen- oder Brunnenachse in das Erdreich eingetrieben, wodurch das von den Vortriebspfählen umfaßte Erdreich ausgetragen wird. Die Vortriebspfähle bilden dabei einen Schild, der ein Nachrutschen von Erde verhindert. Anschließend wird ein weiterer Schild von Vortriebspfählen über den vorher gesetzten Schild hinaus vorgetrieben und das davon umfaßte Erdreich ausgetragen; diese Vorgänge werden so lange wiederholt, bis der Stollen oder Brunnen die vorgesehene Länge bzw. Tiefe erreicht hat.

Bei einer bekannten Getriebezimmerung (vgl. Carl Außendorf, »Tunnelbau«, Berlin, 1955, S. 51 bis 55) bestehen beträchtliche Schwierigkeiten dabei, die Vortriebspfähle ausgerichtet und gleichmäßig divergierend in das Erdreich einzutreiben, derart, daß ζ. B. die einzelnen in einer Richtung hintereinanderliegenden Vortriebspfähle jeweils in die richtige Lage parallel zum letzten Pfahl kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebezimmerung zu schaffen, welche bei ihrer Erstellung in dieser Hinsicht keine Schwierigkeiten bereitet, so daß mit minimalem Material- und Arbeitsaufwand stets eine möglichst genaue Ausrichtung der einzelnen vorgetriebenen Pfähle gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Getriebezimmerung der eingangs angegebenen Art die Profilstahlrahmen mit in Vortriebsrichtung unter einem kleinen Winkel nach außen geneigten Führungshülsen versehen sind, in denen die zugeordneten, nadelartig ausgebildeten Vortriebspfähle längsverschiebbar sind.

Das Ein- bzw. Vortreiben der einen das Erdreich abstützenden Schild bildenden Vortriebspfähle erfolgt auf diese Weise von selbst in dem gewünschten Winkel zur Stollenachse.

Um die Wirkung der durch die Vortriebspfähle gebildeten Schilde gegen das andrückende Erdreich weiterzuverbessern, können die Führungshülsen benachbarter Profilstahlrahmen auf Lücke gesetzt sein.

Zur Erzielung eines festen Aufbaues können, wie es an sich bereits aus der oben angegebenen Literaturstelle bekannt ist, zwischen den Pröfilstahlrahmen und den jeweils im zuvor gesetzten Profilstahlrahmen geführten Vortriebspfählen Keile angeordnet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsforrn der Erfindung können die Vortriebspfähle hohl sein und in ihrer Wandung mit schräg nach hinten und außen geneigten Löchern für den Durchtritt eines durch den Pfahlhohlraum zugeleiteten Bodenverfestigungsmittels versehen sein. Auf diese Weise besteht insbesondere bei sehr losem oder feinkörnigem Erdreich die Möglichkeit, durch die Vortriebspfähle z. B.

Zementleim als Bodenverfestigungsmittel unter Druck in das Erdreich einzuspritzen, um dieses um die Vortriebspfähle herum zu verfestigen. Dadurch, daß die Durchtrittslöcher für das Bodenverfestigungsmittel schräg nach hinten geneigt sind, wird beim Vortreiben der Vortriebspfähle das Eindringen von Erde in dieselben verhindert.

Wenn die Bodenverhältnisse es gestatten, können beim Auffahren von Stollen aus Gründen der Material- und Arbeitseinsparung die Vortriebspfähle eine unterschiedliche, vom Stollenfirst bis zur Stollensohle abnehmende Länge aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 in Längsrichtung des Stollens gesehen einen Profilstahlrahmen, der mit Führungshülsen für die in das Erdreich einzutreibenden Vortriebspfähle versehen ist, unter Andeutung der Pfahlachsen,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Getriebezimmerung nach der Erfindung,

F i g. 3 die Draufsicht auf eine Getriebezimmerung nach der Erfindung,

F i g. 4 im Schnitt einen Profilrahmen mit einem Satz Vortriebspfählen, die in Anpassung an den Winkel der inneren Reibung des Bodens unterschiedliche Länge aufweisen, und

F i g. 5 in vergrößerter Darstellung die Spitze eines Vortriebspfahles, der für den Austritt eines flüssigen Bodenverfestigungsmittels mit Löchern versehen ist.

Die Hauptelemente der Getriebezimmerung sind Profilstahlrahmen, von denen einer in F i g. 1 mit 6 bezeichnet ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein I-Pröfil. Die Rahmen sind in der gewünschten Form und Größe vorgefertigt und unten durch eine Schwelle 7, die ebenfalls aus Profilstahl besteht,, geschlossen. Die Rahmen sind auf die gesamte Profillänge mit Löchern versehen, in denen die Führungshülsen 8 befestigt sind. Diese dienen der Aufnahme von vorzugsweise hohlen Vortriebspfählen aus hartem Stahl, wobei die Führungshülsen zur Ebene des Rahmens eine solche Neigung haben, daß die Vortriebspfähle, die sie durchgreifen und von ihnen geführt werden, beispielsweise unter einem Winkel von 11° zur Längsachse des Stollens in das Erdreich eingetrieben werden. Die Spitzen der Vortriebspfähle bilden daher eine vergrößerte Kontur des Rahmens.

Aus später noch zu erläuternden Gründen sind die Führungshülsen der folgenden Rahmen jeweils auf Lücke gesetzt.

Die in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellten Vortriebspfähle 10, 10a, 10 b usw. sind aus einem für den Zweck gee'gneten Spezialstahl hergestellt und vorzugsweise mit einem angespitzten und geschlossenen Ende versehen. Die zylindrischen Wandungen der hohlen Vortriebspfähle sind gemäß Fig. 5 mit den Löchern 12 versehen. Die Löcher sind zur Pfahlachse geneigt, und zwar entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung des Pfahles.

Wenn in die Vortriebspfähle 10 eine Flüssigkeit unter Druck eingeleitet wird, beispielsweise Zementleim, eine Bentonitaufschwemmung oder ein anderes für den Zweck gee^:gnetes Bodenverfestigungsmittel, so tritt die Flüssigkeit unter Druck aus den Löchern 12 der Vortriebspfähle aus, dringt in das diese umgebende Erdreich ein, verfestigt es und verhindert ein Nachrutschen von Boden.

Das Auffahren eines Stollens geht folgendermaßen

vor sich: Am Stolleneingang wird der in Fig. 1 dargestellte Rahmen 6 aufgestellt! Darauf wird in jede Führungshülse 8 des Rahmens ein Vortriebspfahl 10 eingesetzt, der durch Druck oder durch einen Drehantrieb, so wie in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt, in das Erdreich eingetrieben wird.

Nach dem Eintreiben der Vortriebspfähle wird das Erdreich vor dem Rahmen innerhalb des durch die in die Erde eingetriebenen Vortriebspfähle 10 gebildeten Schildes ausgeschachtet. Das Ausschachten erfolgt in einem Abschnitt, der dem Abstand entspricht, mit welchem die einzelnen Rahmen zueinander angeordnet werden sollen. Darauf wird ein zweiter Rahmen (ta gesetzt. In diesem Falle ist der Abstand zwischen den beiden Rahmen wesentlich kleiner als die Länge der Vortriebspfähle 10; keinesfalls darf der Abstand die Pfahllänge übersteigen. Der Rahmen 6a wird in genauer Lage durch die Keile 13a festgelegt. Die Keile verbinden den Rahmen mit den daran vorbeigeführten Vortriebspfählen. Zur Befestigung der Keile 13a, 13b, 13c können die in Fig. 2 mit 14c bezeichneten Bolzen vorgesehen sein.

Danach werden weitere Pfähle 10a in die ihnen zugeordneten Führungshülsen 8 a eingesetzt und in das dahinterliegende Erdreich eingetrieben.

Nun wird ein weiterer Stollenabschnitt ausgehoben, und zwar so weit, als es dem gewünschten Abstand zum Aufstellen eines weiteren Rahmens 6 b entspricht. Der Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise längs des ganzen Stollens.

Natürlich richten sich die Abmessungen und der Abstand der Pfähle sowie der Abstand der Rahmen nach der Art des Bodens, in dem der Stollen aufgefahren werden soll. Die Länge der Pfähle beträgt im allgemeinen etwa 2.50 m; der Abstand der Achsen 9 (Fig. 1) der Pfähle liegt im allgemeinen bei etwa 10 oder 15 cm. Der Abstand zweier Rahmen kann je nach den Bodenverhältnissen 1 bis 2 m betragen. Alle Maße sind nur als Beispiel angegeben und können selbstverständlich den Erfordernissen entsprechend geändert werden.

Auch der Durchmesser der einzelnen Pfähle kann den Bodenverhältnissen entsprechend unterschiedlich sein. Die Pfähle selbst können massiv sein, sind vorzugsweise jedoch gemäß F i g. 5 hohl ausgebildet. Die Pfähle sind mit der Spitze 11 versehen, die zur Erzielung der erforderlichen Härte in entsprechender Weise vergütet ist.

Aus den F i g. 2 und 3 wird deutlich, wie die Vortriebspfähle 10, 10a, 10b teilweise übereinanderliegen. Sie bilden zwei oder gegebenenfalls drei übereinanderlieg;nde Schilde, die auch bei sehr lockerem Boden eine gute Abstützung für diesen bilden.

In der Fig. 2 sind weiterhin Verkleidungsplatten 15a, ISb der späteren Stollenauskleidung dargestellt.

Die Fi g. 4 gibt eine Sonderausführung wieder, bei der die Pfähle 10, die in die Führungshülsen 8 des Rahmens 6 eingesteckt sind, eine unterschiedliche Länge aufweisen. Die Länge der Pfähle nimmt vom First zum unteren Abschnitt der Seitenwandungen des Stollens hin allmählich ab, weil es die Bodenverhältnisse in diesem. Fall gestatten, d. h., weil der Boden im unteren Abschnitt des Stollens keine so starke Abstützung erfordert. Die Längenunterschiede nach F i g. 4 zwischen den Pfählen 10 im Stollenfirst und den unteren Pfählen 10' hängen von dem Winkel ab, unter dem das Erdreich in dem betreffenden Fall zu rutschen anfängt. Auf diese Weise wird eine Einsparung von Material, aus dem die Pfähle gefertigt sind, sowie auch eine Arbeitseinsparung erzielt, da das Eintreiben eines kurzen Pfahles leichter und weniger aufwendig ist als das Eintreiben eines langen.

Wenn mittels der Getriebezimmerung nach der Erfindung ein Brunnen ausgeschachtet werden soll, verwendet man Rahmen runder, quadratischer, rechteckiger oder dergleichen Form. Die Pfähle bzw. die Führungshülsen sind gleichmäßig über den Umfang des Rahmens verteilt. Das Eintreiben der Pfähle in das Erdreich durch die Führungshülsen des betreffenden Rahmens hindurch erfolgt in ähnlicher Weise wie beim Auffahren eines Stollens.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Geiriebezimmerung für Stollen oder Brunnen, bestehend aus in Bauwerkslängsrichtung mit Abstand voneinander anzuordnenden Profilstahlrahmen, die dem Stollen- bzw. Brunnenumriß etwa angepaßt sind, und aus Vortriebspfählen, die jeweils unter Führung an einem der Profilstahlrahmen divergierend in das Erdreich eingetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstahlrahmen (6, 6a, 6b, 6c) mit in Vortriebsrichtung unter einem kleinen Winkel nach außen geneigten Führungshülsen (8, 8a, Sb, 8c) versehen sind, in denen die zugeordneten, nadelartig ausgebildeten Vortriebspfähle (10,10 a, 10 b) längsverschiebbar sind.

2. Getriebezimmerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Führungshülsen benachbarter Profilstahlrahmen auf Lücke gesetzt sind.

3. Getriebezimmerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwischen den Profilstahlrahmen und den jeweils im zuvor gesetzten Profilstahlrahmen geführten Vortriebspfählen Keile (13 a, 13 b, 13 c) angeordnet sind.

4. Getriebezimmerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebspfähle hohl sind und in ihrer Wandung mit schräg nach hinten und außen geneigten Löchern (12) für den Durchtritt eines durch den Pfahlhohlraum zugeleiteten Bodenverfestigungsmittels versehen sind.

5. Getriebezimmerung für einen Stollen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebspfähle eine unterschiedliche, vom Stollenfirst bis zur Stollensohle abnehmende Länge aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen