DE155209C - - Google Patents

Description

Bei dem Bau von Tunneln unter Wasser im Alluvium oder sonstigen leicht zu entfernenden Gcbirgsarten ist es, wie es z. B. durch die Anordnung nach der amerikanischen Patentschrift 580226 bekannt geworden ist, bei der in den meisten Fällen geringen Tiefe der den Baugrund deckenden Wasserschicht nicht nötig, mit einem durch Auspumpen oder durch Druckluft wasserfrei gehaltenen Stollenbau vorzugehen, sondern es genügt das Legen einer abwechselnd aus starren und biegsamen Teilen bestehenden Röhre, die nach dem Verlegen von innen her durch Ausbau verstärkt und außen durch Bodcn-Ί5 schüttung oder andere Mittel gedeckt und gegen Auftrieb gesichert wird.

Die bisher bekannten Einrichtungen gestatten wegen der Bauart der biegsamen Tunuelteile sowohl als auch infolge der Anspannung der beim Verlegen zur Verwendung kommenden Seile nur eine geringe Abweichung der Tunnclrichtung von der Geraden und daher nur eine geringe Anpassung des Tunnels an etwaige Unebenheiten der Baugrubensohle.

Die vorliegende Erfindung macht es möglich, daß der in seinen einzelnen Teilen, gleichwie der eingangs erwähnte, über Wasser vollständig undurchlässig zusammengefügte ί 3o Tunnel ohne jede Unterstützung durch Seile von der Arbeitsbühne aus versenkt wird und gestattet somit eine beliebige Abweichung der Tunnclrichtung von der Geraden bei seiner Senkung auf die Sohle der Baugrube.

Auch ist durch das wasserdichte Zusammenfügen der Tunnelteile über Wasser und deren Versenken in die Baugrube ohne Anwendung von Wasserballast stets ein Befahren der bereits verlegten Tunnelstrecke von Ort und Kopf aus möglich und dadurch wieder eine fortdauernde Beobachtung und ein sofortiges etwa notwendiges Nachdichten der Verbindungsstellen gewährleistet. Ferner kann nach dem Versenken des Tunnels entbehrliches, kostspieliges Material von der Außen- und Innenseite des bereits versenkten Tunnelkörpers zum Wiedergebrauch gewonnen werden.

Der Erfindungsgegenstand ist auf den beiliegenden Zeichnungen zur Darstellung gebracht, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 13 verschiedene Ausführungsformen der zwischen den starren Tunnclteilen einzuschaltenden biegsamen Teile; die Fig. 14 bis 31 veranschaulichen das Verfahren des Tunneleinbaus, während die Fig. 32 bis 37 einige Arten der Verankerung zeigen.

Wie ersichtlich ist, wechseln stets steife Abschnitte mit balgartig gefalteten biegsamen Abschnitten ab. Fig. 14, 15, 19 und 20 zeigen diese Aufeinanderfolge der Teile in Aufsichten und Fig. 27 in der Vorderansicht und lassen in den Fig. 15, 20 und 27 bei c zugleich zwei Querprofilformen der Tunnelröhren erkennen. Diese können indessen beliebigen durch gerade oder krumme Linien begrenzten Lehren entsprechen.

Die mit α bezeichneten starren Tunnelabschnitte oder deren Teile können aus den verschiedenartigsten Baustoffen, wie aus Holz, cisenarmiertem Beton, Guß- oder Walzeiscn, hergestellt sein und müssen fertig oder unfertig, jedoch immer mit wasserdichten Wan-

düngen eingebaut werden. Die Endflächen ihrer Wände sind so geformt, daß sich die

' einzelnen Teile bei dem Einbauverfahren gegeneinander geneigt einstellen können. Sie sind hierzu untereinander durch die biegsamen Teile /; und durch Gelenke d verbunden, die entweder als Scharniere, wie in 'den Fig. T, 2, 3, 7, ίο, 11, 14, 17, 19, 26 und 28, oder biegsame Stahlbügel, !Matten oder dergl.

(Fig. ion) ausgebildet sind. .Für je zwei starre Tunnelteile können nach Wahl entweder nur je ein Gelenk oder auch mehrere mit derselben Drehachse angeordnet werden. Der Befestigiingsort und die Richtung der Achsen der Gelenke sind ganz verschieden, je nach der Richtung und dem Gefälle der zu bauenden Tunnelstrecke oder auch nach der Einrichtung der zwischen den starren Tunnclabschnitten α anzubringenden, biegsamen, balgförmigen Tunnelteile b. Dicvsc bilden entweder einen selbständigen, für sich entfernbaren und wiederholt zu benutzenden !!anteil, wie aus den Fig. 1, 7, 12, 14, 17, 28 bis 30 zu ersehen ist, oder sie verbleiben, zugleich als Fugendichtung dienend, im Bau. Letztcrc Form zeigen die Fig. 2, 3, 10, 11, 22, 24, 25 und 26.

Die balgförmigen Tunnelteile sind aus biegsamen, dem im Einzelfalle vorhandenen Wasserdruck genügend Widerstand leistenden Stoffen hergestellt, entweder aus beliebigem Metallblech oder aus organischen Stoffen, wie Lcder, Gewebe, Gummi- oder Zelluloidplatten, wasserdichten Papieren oder Filzen.

Die Bälge können in der verschiedenartigsten Weise gefaltet sein. Als Beispiele zeigen die Fig. ι bis 5 und 9, 10 und 12 aus scharfkantig gebrochenen ebenen Flächen bestehende Längsfalten und Fig. 6 und 11 quer- und längsgewellte Falten. In Fig. 11 umläuft die Falte spiralförmig den Tunnelkörper. Fig. 17 gibt ein Beispiel einer Beutelfaltung.

Die Falten sind ferner entweder unversteift (Fig. ι bis 6) oder versteift (Fig. 7, 8 und 9). Die Fig. 9 zeigt außer der gelenkigen Scharnierreihe / die Verwendung biegsamer Körper nur für die Faltenkanten g, während die Faltenflächen h aus unbiegsamem Stoff, wie Holz, stärkerem Blech oder dergl. hergestellt sind.

Der Einbau erfolgt in bekannter Weise entweder von einer auf Rädern fahrenden (Fig. 26 und 27), oder auf Schienen gleitenden, oder von einer schwimmenden Arbeitsbühne her. Letztere Einrichtung ist in Fig. 14, 15, 19 und 20 dargestellt. Die Landstrecke ist als vollendet vorausgesetzt und in der in Fig. 26 ersichtlichen Art eingebaut.
Zwei, unter Umständen auch mehr Teilpontons q (Fig. 14, 15, 19 und 20) sind miteinander derart verbunden, daß eine öffnung in der Mitte frcibleibt, die groß genug ist, um das zu versenkende Tunnelrohr durchzulassen und daß außerdem Raum für Baggervorrichtungen und dergl. vorhanden ist.

Im besonderen stellt Fig. 14 den Fall dar, bei dem die Scharniere d an der Sohle der Tunnelstrecke angeordnet sind und zugleich beabsichtigt wird, den oberen balgartigcn Einbauteil /;, soweit er den First und die Seiten des Tiinnelrolires deckt, nach dem Verlegen abzunehmen und für den Wiedergcbrauch zu benutzen.

Von den starren Tunnclteilen α ist hierbei, wie in Fig. 14 ersichtlich ist, jeder im Innern mit einem vorläufig am Boden und an den Wandungen fest verschränken oder verkeilten Gestühl r (Fig. 16) ausgerüstet. Dieses trägt auf starken Böcken die mit Rechts- und Linksgewinde versehenen, gegen Druck und Zug wirkenden und durch doppelt bewegliche Muttern (Fig. 22) führenden Kupplungen /, die von in der Mitte der Schraubenspindel angebrachten Naben s her mit Handspeichen einzeln oder zugleich in Bewegung gesetzt werden. Eine Abart dieser Vorrichtung zeigt auch Fig. 23 in Seitenansicht und Grundriß, in der die Schraubenspindel nur ein Gewinde hat und das zweite Lager zu einem festen Stützpunkt mit Universal- öder Kugelgelenk 9" ausgebildet ist. Zur einstellbaren Verbindung der starren Tunnelteile α kann auch eine hydraulisch wirkende Vorrichtung 18 (Fig. II) angewendet werden.

Auch können die Einstellvorrichtungeu, wie in Fig. 1 dargestellt ist, mit Zahngetriebe ^ oder in irgend einer anderen für den Zweck geeigneten Weise gebaut werden.

Diese Anordnungen gestatten, nachdem die nebeneinander liegenden starren Tunnelteile α durch die Gelenke d miteinander verbunden sind, innerhalb bestimmter Grenzen das Tunnelrohr nach Bedürfnis zu krümmen oder zu strecken, ohne dessen Steifigkeit auch nur vorübergehend aufzuheben.

Die zwischen den starren Teilen α nach Befestigung der balgartig gefalteten Tunnelteile, b und der Scharniere d an ihnen noch vorhandenen Wandungslücken (Fig. 14) werden in folgender Weise geschlossen: Wenn die Scharnierachse unter die Bodenfläche fällt, so genügt ein Bleiblechstreifen 17 (Fig. 1), der die Scharniere von unten umfaßt, von Bodenkante zu Bodenkante der Glieder reicht und an den Fugenenden beutclförmig ausgcbildet vermittels Polster- oder Dichtungsscheiben ρ (Fig. 17) und durch die Deckscheibe c an den Scharnierdorn durch Schraube η wasserdicht festgeschraubt ist.

Liegt die Scharnierdrehachse über der iao Bodenfläche der Teile α, oder sind nach außen gerichtete Tunnclrohrflantsche für die ganze

Länge oder auch nur an den Enden der Boden fuge vorhanden, so ändert sich, wenn das .Scharnier zugleich am Fugenende liegt, diese Abdichtung in die in Fig. 28 dargestellte Form. Liegen die Scharniere in der Achse des Bodenblechs, so wird der Querschnitt der Glieder a, wie bei 11 (Fig. 29) angedeutet, gestaltet und in den mittleren, freibleibenden, zylindrischen Raum ein Polster ρ

ίο gelegt, das gegen Längsverschiebung durch einen liier an dem linksseitigen Tunneltcil a angenieteten Plantsch Z¹ geschützt wird. Der beschriebene Beutel (Fig. 17), die Deckscheibe ι (Fig. 28) und die Verschraubung u fallen hier fort.

I!ei der Seiten- und Firstöfinung, die nun noch im Tunnclrohr verbleibt, ist es nicht nötig, wenn Außen(lantschc an den Tunnelteilen α vorhanden sind, den sie verschlicßenden balgartigcn Einbauteil b beim Fertigbau des Tunnels verloren zu geben. Sein in irgend einer Faltungsart hergestelltes Mittelstück wird in dieser Absicht, wie Fig. 12 schaubildlich zeigt, von zwei (lachen Bügeln ν begrenzt, die sich fest auf die Endilantschcn τν der Glieder α auflegen (Fig. 1, 17, 18, 28, 29). Der Breite nach können diese Flantschflächen untereinander verschieden sein (Fig. 13). Sie werden beim Einbau durch von innen lösbare Yerschraubungen verbunden, und zwar dann, wenn die Bügelfläche ebenso hoch oder breit ist wie der Tunnelrohrilantsch 7t¹ (siehe Fig. 18). Ist der Tunnelrohrilantsch schmäler als die Bügel v, so erfolgt die Verschraubung in der in Fig. 30 gezeigten Weise.

Der weiter erforderliche dichte Anschluß des schirm- oder balgförmig gefalteten Bauteiles b an die Dichtung der Bodenfuge oder an die oberen Flächen der Scharniere d wird schließlich erzielt durch ein zwischengelagertes, elastisches, entsprechend geformtes Kissen χ (Fig. i, 17 und 28), das gegen Verschiebung durch den Flantsch j" (Fig. 17 und 28) gesichert wird. In Fig. 29 liegen die Faltcnenden des balgförmigen Teiles b natürlich auf dem schon vorhandenen Polster ρ auf.

Der Einbau findet von der auf dem Ponton befindlichen Rüstung bei 6 (Fig. 14) statt; er erfolgt mit Hilfe des Kranes 7 oder mehrerer Krane. Es folgen einander abwechselnd starre und biegsame, mit vollständiger Ausrüstung versehene Tunnelteile. Die Baugrube wird durch irgend eine Baggervorrichtung, wie durch 8 angedeutet, oder durch Handarbeit voreilend vorbereitet. Durch die Stellvorrichtungen, vorzugsweise durch entsprechendes Schrauben an der .Stelle 10, wird der Tunnclkörper gestreckt, und es schreitet der Bau durch Anschluß einer Gliediängc nach der anderen vor, wobei die Ankerwinden 3', ähnlich wie bei gewöhnlichen Baggern, in Tätigkeit treten. Die in der planmäßig vorgesehenen Lage angekommenen Tunnelteile werden nun unter dem gefalteten Tunneltcil b durch inneren Einbau von Platten in der bei 11 (Fig. 14 und 15) erkennbaren Weise festgelegt. Es geschieht dies mit Benutzung von an den starren Teilen α schon vorgesehenen, nach innen gerichteten Gewindebolzen oder von in den Teilen α angebrachten, gegen Wasscrciiibruch geschützten, gegebenenfalls mit Gewinden versehenen Bohrlöchern.

Nachdem dieser Teil des Ausbaues stattgefunden hat, werden im Tunnel die Stellbücke mit den Kupplungen entfernt, und von außen wird das in Fig. 12 schaubildlich und in Fig. 14 mit den Haken / an der Krankettc hängend gezeichnete Einbaustück b zur Wiederverwendung herausgehoben.

Die soweit fertiggestellte Tunnelstrecke kann nun von innen ausgemauert oder, soweit es nicht schon vorher geschehen, mit Betonausfüttcrungcn o. dergl. versehen, von außen verankert und mit irgendwie zugcfülirtcn geeigneten Massen, die unter Umständen die Baugrube liefert, wie bei-12 (Fig. 14) gezeigt ist, eingedeckt werden.

Bei diesen Arbeiten ist in bekannter Weise stetig für genügende Belastung des Tunnelroh res zu sorgen, um dem Auftrieb das Gleichgewicht zu hallen. Zu diesem Zwecke sind entsprechend gebaute Hunde, die auf Schienen laufen und mit Metallbarren oder sonstiger Belastung befrachtet sind, in die '■Tunnelstrecke eingebracht; sie werden durch Vorbauen der Gleise dem Forlgange des Tunnelbaues entsprechend vorgeschoben und gebremst (Fig. 26 und 27).

Abweichend von dem in Fig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Fig. 19 und 20 die Gelenke d an dem Tunnelfirst angeordnet. Die Flantsche der starren Teile α sind nach innen gerichtet (Fig. 10). Der gefaltete Teil b wird nicht entfernt, die Falte ist am besten aus einfachem Bleiblech gebildet, sie ist nicht unterbrochen und bleibt schließlich als Fugendichtung im Bau. Die kastenförmigen Tunneltcile ti tragen bei in (Fig. 10) ineinander passende Gelenkhälften, no Diese sind hier der Übersichtlichkeit wegen nicht verbunden dargestellt, und der Geienkdorn ist fortgelassen. Die nach innen gerichteten Flantsche w sind mit gegenüberstehenden Löchern ο versehen. Durch Deck- ¹¹S leisten 2 werden die Ränder des biegsamen Tunnclgliedes b an den Kanten der Glieder α durch Niete oder Schrauben festgehalten. Die Kupplungen / sind in Fig. 19 dargestellt, nur sind sie hier am Boden der starren Tunnelglieder (Fig. 22 und 23) befestigt. Denkt man sich in Fig. 10 den Gclenkdorn einge-

bracht, sowie die an den Tunnelteilen α befindlichen Kupplungen ganz Eingeholt, so kommen die Endflächen iv zweier benachbarter Teile α in Eingriff und hiermit die Dornlöcher ο zur Deckung-, Nachdem die dabei eingeklemmte Bleifalte ι (Fig. 25) durchbohrt worden ist, wird der Bolzen 20 eingezogen und verschraubt. Das nach innen überstehende Blei wird weggestemmt und die in der nunmehr festgelegten Tunnelstrecke stehenden Kupplungen I werden zu neuem Gebrauch entfernt.

Die an der Tunnelsohle befindlichen gefalteten Teile b werden weiter, wenn nötig, durch an den starren Tunnelteilen einseitig befestigte Schutzbleche 3 (Fig. 24) gegen Verletzungen und Eindringen von Bodenmassen geschützt. Es können diese Bleche auch an den Seiten hochgeführt werden, so daß Muffen entstehen, die sich nach oben verjüngen.

Der in Fig. 21 schaubikllich gezeichnete, mit Seitenwänden 13 versehene Helling 14 dient gleichem Zweck. Dieser ist, wie Fig. 19 und 20 zeigen, in Lagern 4 und in Ketten 5 verstellbar aufgehängt. Er schützt seiner Hauptbestimmung nach beim Bau in stehendem Wasser und bei nahezu gerader Strecke (!en wegen der stattfindenden Senkung noch gekrümmt gehaltenen Tunnelteil. Bei dem in der Baugrube erfolgenden Strecken des Tunnelrohres wird dieses, einen Druck auf den Prahm q ausüben, der, von dem Helling übertragen, den Prahm entsprechend dem Baufortgang vorwärtsschiebt, wobei das Rohr nicht zu stark in Anspruch genommen wird. Man kann die Stärke der Tunneltcile in diesem Falle herabmindern. Λη diesem Helling befinden sich aus Stahl hergestellte Seche, d. h. in den Boden eingreifende pflugscharartig schneidende Seitenwandverlängerungen 15 (Fig. 19 und 21), die das Einfallen der Böschungen der Baugrube oder das Hineintreiben hinderlicher Fremdkörper in diese verhüten.

Eine besondere Abart des Tunnels zeigt die in Fig. 11 dargestellte Tunnelröhre. Die einzelnen starren Tunnelteile α werden hier durch ein beständig durch Annieten neuer gebogener Platten schraubenförmig verlängerbares, naturgemäß nicht ganz unelastisches Plattenband α¹ ersetzt. In der schraubenförmigen Fuge des so entstehenden Rohres läuft eine nach innen oder außen gerichtete, durch aufgenietete Deckschienen 2 befestigte, aus Bleiblech o. dgl. hergestellte Falte b. An den planmäßig vorher bestimmten Beugungspunkten des Tunnelrohres befinden, sich auch hier Gelenke d, neben denen innen oder außen durch hinreichend weite Eisenbügel geführte, in gehörigen Abständen angeordnete Schließbügel /; angebracht sind, die unrichtige Verschicbungen des Tunnelrohres verhindern.

Das Senken dieser Ausführungsfonn des Tunnels findet ganz ähnlich wie das der oben beschriebenen Tunnclarten statt. Der innere Ausbau des Rohres erfolgt, sobald es in die richtige Lage gebracht ist, nach Art des an der Hand der Fig. 14 geschilderten Verfahrens.

Ist der Tunnel in seiner Lage und Richtung endgiltig festgelegt, so kann man die Gelenke d entfernen, indem man von innen auf die in Fig. 31 gekennzeichnete Art die Gelenke dadurch löst, daß die kurze, mit einem Schlitz versehene Befestigungsschraube durch eine mit in den Schlitz passender Abflachung versehene Kopfschraube nach außen herausgeschraubt wird. Eine gleichem Zwecke dienende Vorrichtung zeigt Fig. 10 b, bei der die Schrauben so lange rückwärts gedreht werden, bis das Gelenk oder Scharnier d frei wird. Nach Hebung des Scharniers werden die Schrauben wieder fest angezogen. Das so frei gewordene Gelenk wird mittels eines vor dem Legen des Tunnelrohres an ihm befestigten Seiles gehoben.

Um den ganzen Tunnelbau gegen Auftrieb und seitliche Verschicbungen zu schützen, werden sämtliche Tunnelteile α oder auch nur hin und wieder einzelne dieser Teile in bekannter Weise mit Seitenankern 19 (Fig. 26 und 27) versehen.

Diese Anker können die mannigfachsten Formen und Gestalten von Arm- oder Plattcnankern (Fig. 34), Winkelankern (Fig.35 und 3O)₁VOn Bojenschrauben (Fig.33) oder von Körben, die mit Steinen o. dgl. gefüllt sind (Fig. 32), erhalten und verankern den Tunnel, nachdem sie durch Umschlämmen und Aufschütten von Boden oder Beton auf der Bausohle festgelegt sind, durch übergelegte Bänder (Fig. 32 und 33), durch in Bügel eingreifende (Fig. 36) oder in Scharnieren befestigte Ankeranne (Fig. 35 und 37). Letztere Befestigung hat den Vorteil, daß die Anker während des Einsenkens der Tunnelteile an deren Seitenwänden hochgehalten und erst später beim Zufüllen der Baurinne zu richtiger Zeit niedergelassen werden können. Bei Anwendung von Bügeln ist der Ankerarm, wie Fig. 36 zeigt, am Ende hakenförmig gestaltet. Dieser Haken wird in den an der Tunnelwand angebrachten Bügel mit Hilfe eines Leitseiles eingeführt. Fig. 37 zeigt einen gleichen Flächenanker, der aber, für steinigen Baugrund bestimmt, an seinen äußeren Enden noch mit Klauen versehen ist.

Die Ankerarme oder Ketten können auch durch die Tunnelwände wasserdicht hindurchgeführt werden, so daß man sie von innen

aus anholen und nachlassen kann. Hierfür zeigt Fig. 34 ein Ausführungsbcispiel.

Claims (5)

Paten t-Ansprüche :

1. Unterwassertunnel, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Tunnelteile (a) durch Gelenke (d) unter Einschaltung biegsamer, ballförmiger Tunnelteile (b) miteinander verbunden sind.

2. Unterwassertunnel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Teile (a) als fortlaufendes, schraubenartig gewundenes, starres Band ausgebildet sind (Fig. Ij).

3. Unterwassertunnel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die balgförmigen Tunnelteile (b) durch im Innern der starren Tunnelteile (a) angebrachte Stellvorrichtungen, wie Zahngegetriebe^J(Fig. 1), Schraubenkupplungen (!) (Fig. 22 und 23) oder hydraulische Kolben (18) (Fig. 11) zusammengedrückt oder auseinander gezogen werden können.

4. Unterwassertunnel nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, as daß die Gelenke (d) die balgförmigen Tunnelteile (b) und sonstige Einbauteile an den starren Tunnelteilen durch vom Tunnelinnern aus lösbare Schrauben (Fig. 10b und 31) befestigt sind, um diese Teile nach Verlegen des Tunnels behufs Wiederverwendung abnehmen zu können.

5. Einrichtung zum Einbau des Unterwassertunnels nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen an dem Prahm gelenkig aufgehängten, mit seinem Ende auf der Bausohle schleifenden, als Gleitbahn dienenden und den Einfall der Baugrubenböschungen durch seitliche Seche (15) verhindernden Helling (14) (Fig. 19 und 21), der gleichzeitig den beim Strecken des Tunnels von diesem ausgeübten Druck auf den Prahm (q) überträgt und hierdurch diesen entsprechend dem Baufortgang vorschiebt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruCkerei.