DE1534678C - Einrichtung zum Herstellen von rohren förmigen, unterirdischen Bauwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von röhrenförmigen, unterirdischen Bauwerken, wie Tunnels, Stollen oder Schächten, mit einer Gleitschalung, die mit Vorschubpressen ausgerüstet ist, welche sich beim Vorschub der Gleitschalung auf einen der Gleitschalung nachgeordneteu Stützkörper abstützen, der mittels Pressen in radialer Richtung gespreizt und gegen die in der Gleitschalung hergestellte Betonauskleidung gepreßt wird und entsprechend dem Baufortschritt nachgezogen wird.

Bekannte Einrichtungen dieser Art, welche zur Herstellung eines Tunnels mit einer Auskleidung aus Beton dienen und Vortriebsmaschinen mit längeren, starren Schilden oder starren Rohren verwenden, ermöglichen zwar ein Arbeiten auf geraden Baustrecken oder solchen mit sehr flachen Kurven, sie ergeben jedoch Schwierigkeiten, wenn außer geraden Strecken auch gekrümmte Strecken, wie sie beispielsweise bei Verkehrsanlagen erforderlich sind, eingefügt werden müssen. Soweit mit diesen Einrichtungen gekrümmte rohrförmige Bauwerke überhaupt herstellbar sind, sind sie mit einem vergrößerten Tunnelaushub und einer vergrößerten Tunnelauskleidung verbunden. Durch den für den Vorschub der Vortriebsmaschine notwendigen beträchtlichen Pressendruck, der seinen Rückhalt auf dem frisch eingebrachten Beton finden soll, wird infolge falscher Stellung des Schalungsrohres am Ende desselben der Beton nach allen Richtungen in das aufgebrochene Tunnelprofil ausgequetscht. Die Unmöglichkeit, mit diesen Einrichtungen bei allen Trassierungsverhältnissen Tunnelbauten ausführen zu können, dürfte der Grund sein, warum diese Baumethoden trotz der bauwirtschaftlichen Vorteile, welche der Einbau von »Beton an Ort« zu bieten vermag, die Herstellung von Tunnels mit vorfabrizierten Betontübbings, die einen komplizierteren und mehr manuelle Arbeit erfordernden Baubetrieb bedingen, bisher praktisch nicht zu ersetzen vermochten.

Es ist auch eine als ringförmiger Innenkörper ausgeführte Gleitschalung zum Verkleiden von Grubenschächten mit Beton bekannt. Diese Gleitschalungsvorrichtung ist nur für vertikale Bauwerke, nicht aber für Tunnels, Stollen od. dgl. vorgesehen. Zum Vorschub der Gleitschalung werden bei dieser bekannten Einrichtung zwei Stützringe, je mit Pressensystem, benötigt, die abwechselnd eingesetzt werden. Die Gleitschalung selbst bewirkt keinen Nachschub der Stützringe.

Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung zur Herstellung von röhrenförmigen, unterirdischen Bauwerken, wie Tunnels, Stollen oder Schächten, zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermeidet und es ermöglicht, daß die Bauwerke waagerechte, senkrechte oder beliebig geneigte Richtungen haben können, wobei auch Streckenabschnitte mit verhältnismäßig geringem Krümmungsradius herstellbar sind, und zwar bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, vorzugsweise auch beim Vorliegen ungünstiger Baugrundverhältnisse, beispielsweise, wenn solche Bauten durch gebrächen, klüftigen Fels, in Molasse, Moräne und weichem Erdmaterial gebaut werden sollen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erreicht, die gekennzeichnet ist durch eine vordere erste Gleitschalung und eine nachfolgende zweite Gleitschalung, von denen die erste Gleitschalung vorn mit einer den. dem Einbringen des Betons dienenden Schalungsraum stirnseitig abschließenden ringförmigen Wandung versehen ist und die zweite Gleitschalung, die als Stützkörper dient, in radialer Richtung spreizbar ist und mit der ersten Gleitschalung durch doppeltwirkende Vorschubpressen verbunden ist, die sowohl zum Vorschieben der ersten Gleitschalung als auch zum Nachziehen der zweiten Gleitschalung dienen.

ίο Wenn es sich um die Herstellung röhrenförmiger Bauwerke handelt, die besonders starken Belastungen von außen ausgesetzt sind, wird die Einrichtung nach der Erfindung dadurch weiter ausgestaltet, daß der zweiten Gleitschalung eine dritte Gleitschalung mit kleineren Außenabmessungen als bei der ersten und der zweiten Gleitschalung nachgeordnet ist, um die in der ersten Gleitschalung hergestellte Betonauskleidung mit einer zweiten Betonschale versehen zu können, und daß die dritte Gleitschalung mit der zweiten Gleitschalung über Zugpressen verbunden ist und von ihr einen solchen Abstand einhalten kann, daß im Bereich der anschließend zu betonierenden zweiten Betonschale Ausbauringe und/oder eine Bewehrung eingebracht werden können. Zweischalige Tunnelauskleidungen sind an sich zwar bekannt, sie dienen jedoch hauptsächlich dazu, zwischen die beiden Schichten eine Isolierschicht einzubringen. Die Herstellung solcher zweischaliger Tunnelauskleidungen erfolgt aber nicht mit Hilfe eines aus drei Gleitschalungen gebildeten zusammenhängenden Systems.

Bei jeder der Gleitschalungen ist der Schalungsmantel vorzugsweise durch Stützringe gestützt, deren gegenseitige Stellung mittels Schraubenspindeln veränderbar ist, und besteht der Schalungsmantel aus Lamellen, die nur am vordersten Stützring der jeweiligen Gleitschalung befestigt sind, wodurch die Gleitschalungen entsprechend der Krümmung eines gekrümmten Bauwerkes eingestellt werden können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am vorderen Ende der ersten Gleitschalung ein Grabwerkzeug angeordnet. Das Grabwerkzeug ist zweckmäßig ringförmig ausgebildet, mit Rollen an der ersten Gleitschalung gelagert und mit einem Antrieb versehen, der ihm eine rotierende oder pendelnde Drehbewegung erteilt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an

einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Einzelheit in einer gegenüber F i g. 1 veränderten Stellung,

F i g. 3 und 4 jeweils einen Querschnitt nach der Linie c-c, die die Einrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen zeigen und

F i g. 5 in drei Sektoren drei typische Querschnitte nach den Linien d-d, e-e und /-/.

In F i g. 1 bezeichnen in axialer Richtung des Bauwerkes von vorn nach hinten α den Bereich des Grabwerkzeugs, b den Bereich der ersten Gleitschalung, c den Bereich der zweiten Gleitschalung, ά den Abstand, zwischen der zweiten und einer dritten Gleitschalung und / einen Abschnitt des fertiggestellten Bauwerkes; e^ ist die Länge eines

Betonierfeldes im Bereich der dritten Gleitschalung. Die in axialer Richtung des herzustellenden Bauwerkes hinter- oder übereinander angeordneten Gleitschalungen 2 und 8 werden in gegenseitigem

Claims (5)

1. 3 4

   Abhängigkeitsverhältnis wechselweise durch doppelt- wodurch der Bauvorgang in der bestimmten Richwirkende Vorschubpressen 4 vorwärtsbewegt. Am tung erfolgen kann. Die Lamellen der Gleitschalun-Kopf der ersten Gleitschalung 2 ist, mit Rollen 27 gen 2, 8 werden nur an ihrem vorderen Ende, je am beweglich gelagert, ein Grabwerkzeug 5 angeordnet, vordersten Stützring der entsprechenden Gleitschadas durch einen Antrieb 1 in pendelnde oder krei- 5 lung, befestigt und durch diesen nachgezogen. Durch sende Bewegung um die Längsachse des zu erstel- die weiteren gekoppelten Stützringe flexibel geführt, !enden Bauwerkes versetzt und zusammen mit der gewährleisten die Lamellen der Gleitschalungen 2, 8 ersten Gleitschalung2 durch den Druck der Pressen4 eine gleichmäßige, genaue Bauausführung. Die Gleitvorgetrieben wird. Das Ausbruchprofil für die Beton- schalungen 2 und 8 sind in variablen Abständen auskleidung? des Bauwerkes wird durch die Schneid- io durch die Kolbenstangen der Pressen 4 mittels Verorgane des Grabwerkzeugs 5 genau bestimmt. bindungsgliedern 29 und Schrauben 30 miteinander

   Der Vollausbruch und die Förderung des Aus- verbunden.

   hubmaterials erfolgen beispielsweise durch einen Günstigenfalls kann in standfestem Gebirge schon

   auf der Gleitschalung 2 aufmontierten Bagger und die mittels der Gleitschalungen 2 und 8 hergestellte

   weitere Fördermittel, wie Förderbänder oder Roll- 15 Betonauskleidung 7 den an die Bauwerke gestellten

   wagen. Diese bekannten Hilfsmittel sind in der Anforderungen genügen. Zur Herstellung von druck-

   Zeichnung nicht dargestellt. festen Bauwerken in nachgiebigem Gebirge bis

   Die Gleitschalung 2 mit ihren Stützringen 3 er- lockerem Erdmaterial wird eine weitere Verstärkung möglicht eine auf den Erdmaterialaushub sofort der Bauwandungen, gegebenenfalls mit Armierungen, nachfolgende Herstellung der Bauwerkswandungen 20 notwendig. Eine solche Wirkung wird mit der in den in der Weise, daß in den zwischen dem Ausbruchs- Fig. 1 und 5 dargestellten dritten Gleitschalung 22 profil und der ersten Gleitschalung 2 vorübergehend erzielt. Unmittelbar nach dem Passieren der zweiten entstehenden Hohlraum 6, der stirnseitig durch eine Gleitschalung 8 wird die Betonauskleidung 7 sofort ringförmige Wand 28 abgeschlossen ist, fortlaufend mit Armierungen und weiteren Betonringen vermittels in der Zeichnung nicht dargestellter Pumpen 25 stärkt. Beispielsweise erfolgt die Armierung durch Beton eingepreßt wird, der alle Hohlräume, einschließ- I-förmige Ausbauringe 15 aus Profileisen, die, wie in lieh etwaiger Klüfte im Fehls, dicht ausfüllt. Dadurch F i g. 5 dargestellt, aus einzelnen Segmenten bekann der Einsturzgefahr der Aufbruchräume auch stehen, die untereinander durch Bolzen 16 zu einem ohne Verankerungen vorgebeugt werden, und zwar dem Bauprofil genau angepaßten Ring verbunden noch bevor der Druck der umliegenden Erdmassen 30 werden. Die Ausbauringe werden durch eine in die mit der Tendenz, die aufgebrochenen Hohlräume Flansche 17 der I-förmigen Profileisen eingespannte wieder zu schließen, zur Auswirkung kommt. Presse 18 unter Druckvorspannung versetzt und

   Der Vortrieb der Gleitschalungen 2 und 8 und gegen die erste Betonauskleidung 7 des Bauwerkes des der Gleitschalung 2 vorgelagerten Grabwerk- gepreßt. Die noch freien Enden der Ausbauringe 15 zeugs 5 erfolgt durch die wechselweise auf Zug oder 35 werden mittels Laschen 19, vorteilhaft durch Schwei-Druck umgeschalteten Pressen 4, welche mit den ßen, starr miteinander verbunden. Die Presse 18 Stützringen 3, 9 der Gleitschalungen 2, 8 verbunden wird nach Herstellung der Verbindung abgenommen sind. Damit die Gleitschalung 8 den Vorschubkräften und beim nächstfolgenden Ausbauring wieder einder Pressen 4 genügend Widerstand bieten kann, gesetzt. Zwischen diesen Ausbauringen werden werden deren Wandungen gemäß F i g. 4 durch 4° Drahtnetze 20 zur weiteren Bewehrung eingelegt, weitere Pressen 10, 11, die in einer zur Gleitscha- Dann folgt die dritte Gleitschalung 22 mit ihren Stützlungsachse senkrechten Ebene angeordnet sind, ringen 21. Zwischen der Gleitschalung 22, die in gegen die ausgeführte Betonauskleidung 7 gepreßt, der Ausbildung ähnlich oder abweichend sein kann so daß eine genügende Wandreibung entsteht, um gegenüber derjenigen der Gleitschalungen 2 und 8, den Vorschub der Gleitschalung 2 und des diesem 45 und der ersten Betonauskleidung 7 wird eine weitere vorgelagerten Grabwerkzeugs 5 mittels der Pressen 4 innere Betonschale 23 in Gestalt eines Betonringes in zu bewirken (F i g. 1). Nach erfolgtem Vorschub um der Weise hergestellt, daß durch ein weiteres, in der eine bestimmte Strecke wird der Druck der Pressen Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes Pumpen-10,11 gelockert und umgekehrt durch deren Zug- aggregat Beton eingepreßt wird. Durch an die Gleitwirkung der durch Bolzen 14 gelenkige und in ein- 50 schalungen 2, 8, 22 angesetzte Vibratoren kann die zelne Segmente aufgeteilte Stützring 9 mit Gleit- Förderung und Verdichtung des hinter die Gleitschalung 8 von der Betonauskleidung 7 abgezogen, schalungen eingebrachten Betons intensiviert werden, so daß nun das dem Baufortschritt entsprechende Nach Passieren der Gleitschalung 22, welche jeweils Nachziehen der Gleitschalung 8 durch Zugwirkung entsprechend den Abständen der Ausbauringe 15 der achsparallel wirkenden Pressen 4 erfolgen kann 55 voneinander je um ein Betonierfeld C₁ durch auf der (Fig. 3). Diese Bewegungen erfolgen wechselweise Gleitschalung 8 montierte Pressen 24 nachgezogen in kurzen Zeitintervallen entsprechend dem Fort- wird, ist das Bauwerk, mit Ausnahme gegebenenfalls schritt des Erdaushubes und des Betonierens der noch einzubauender Installationen, vollendet. Die Auskleidung. mittels der Schraubenspindeln 26 verstellbaren Ver-Die Gleitschalungen 2 und 8 bestehen aus schma- 60 bindungsglieder 25 dienen ebenfalls dazu, die Stützlen flexiblen Lamellen, die durch die Stützringe 3, 9 ringe 21 der dritten Gleitschalung 22 in der genau gestützt und geführt werden. Die Stützringe 3, 9 wer- senkrechten Lage zur Längsachse des Bauwerkes zu den gegenseitig durch Verbindungsglieder 12 verbun- fixieren.

   den. Die Verbindungsglieder 12 ermöglichen mittels Patentansprüche-Schraubenspindeln 13 den Abstand der Stützringe 3,9 65

   so zu regulieren, daß diese sich in Geraden und 1. Einrichtung zum Herstellen von röhren-Krümmungen immer genau senkrecht zur Längs- förmigen, unterirdischen Bauwerken, wie Tunachse des Bauwerkes einstellen (Fig. 1 und 2), nels, Stollen oder Schächten, mit einer Gleit-

   schalung, die mit Vorschubpressen ausgerüstet ist, welche sich beim Vorschub der Gleitschalung auf einen der Gleitschalung nachgeordneten Stützkörper abstützen, der mittels Pressen in radialer Richtung gespreizt und gegen die in der Gleitschalung hergestellte Betonauskleidung gepreßt wird und entsprechend dem Baufortschritt nachgezogen wird, gekennzeichnet durch eine vordere erste Gleitschalung (2) und eine nachfolgende zweite Gleitschalung (8), von denen die erste Gleitschalung vorn mit einer den dem Einbringen des Betons dienenden Schalungsraum (6) stirnseitig abschließenden ringförmigen Wandung (28) versehen ist und die zweite Gleitschalung (8), die als Stützkörper dient, in radialer Richtung spreizbar ist und mit der ersten Gleitschalung durch doppeltwirkende Vorschubpressen (4) verbunden ist, die sowohl zum Vorschieben der ersten Gleitschalung als auch zum Nachziehen der zweiten Gleitschalung dienen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Gleitschalung (8) eine dritte Gleitschalung (22) mit kleineren Außenabmessungen als bei der ersten und der zweiten Gleitschalung (2, 8) nachgeordnet ist, um die in der ersten Gleitschalung (2) hergestellte Betonauskleidung (7) mit einer zweiten Betonschale (23) versehen zu können, und daß die dritte Gleitschalung (22) mit der zweiten Gleitschalung (8) über Zugpressen (24) verbunden ist und von ihr einen solchen Abstand (d) einhalten kann, daß im Bereich der anschließend zu betonierenden zweiten Betonschale (23) Ausbauringe (15) und/ oder eine Bewehrung (20) eingebracht werden können.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder der Gleitschalungen (2, 8, 22) der Schalungsmantel durch Stützringe (3, 9, 21.) gestützt ist. deren gegenseitige Stellung mittels Schraubenspindeln (13, 26) veränderbar ist, und der Schalungsmantel aus Lamellen besteht, die nur am vordersten Stütznng der jeweiligen Gleitschalung befestigt sind, wodurch die Gleitschalungen entsprechend der Krümmung eines gekrümmten Bauwerkes eingestellt werden können.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der ersten Gleitschalung (2) ein Grabwerkzeug (5) angeordnet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grabwerkzeug (5) ringförmig ausgebildet, mit Rollen (27) an der ersten Gleitschalung (2) gelagert und mit einem Antrieb (1) versehen ist, der ihm eine rotierende oder pendelnde Drehbewegung erteilt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen