DE1658769B1

DE1658769B1 - Tunneling method

Info

Publication number: DE1658769B1
Application number: DE19671658769
Authority: DE
Inventors: Hermann Maier; Gottlob Mueller
Original assignee: Wolff & Mueller
Current assignee: Wolff & Mueller
Priority date: 1967-07-31
Filing date: 1967-07-31
Publication date: 1970-06-18

Description

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Tunnelbauverfahren unter Verwendung von mindestens einem rotierenden Räumwerkzeug, das auch bei Gebirgen mit nur geringer Standfestigkeit durchgeführt werden kann.The invention relates to a mechanical tunneling method using at least one rotating broaching tool, which can also be used with mountains can be carried out with only low stability.

Die bekannten Tunnelbauverfahren weisen sämtlich den Nachteil auf, daß sie Gebirgssetzungen nicht zu vermeiden vermögen bzw. zur Vermeidung von Gebirgssetzungen aufwendiger Vorkehrungen bedürfen. Bei dem vorwiegend in Gebirgen mit ungenügender Standfestigkeit angewandten Schildvortrieb und bei dem insbesondere in Lockergestein üblichen Ausbau der Wandung des Tunnelausbruches mit Spritzbeton, bei denen, die Gefahr von Gebirgssee zungen weitgehend gebannt ist, ist der maschinelle Aufwand einerseits und der Verlust arr-Beton andererseits besonders hoch.The known tunneling methods all have the disadvantage that they do not have rock subsidence are able to avoid or require expensive precautions to avoid mountainous subsidence. With shield driving, which is mainly used in mountains with insufficient stability and with the expansion of the wall of the tunnel excavation, especially in loose rock Shotcrete, at those, the danger of mountain lake tongues is largely banned, the mechanical effort on the one hand and the loss of arr-concrete on the other especially high.

Diese Nachteile werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß aus dem Gebirge mittels des Räumwerkzeuges, vorzugsweise einer Schrämwalze entlang der Begrenzungslinie des Ausbruchprofils ein Ringspalt ausgehoben und unmittelbar nach erfolgtem Aushub mit vorzugsweise schnellhärtendem Beton verfüllt wird, worauf innerhalb des Betonringes der Kernaushub und die Schutterung erfolgt.These disadvantages are avoided in the method according to the invention that from the mountains by means of the broaching tool, preferably a cutting roller along the boundary line of the excavated profile an annular gap is excavated and immediately after the excavation has been carried out with, preferably, a quick-hardening one Concrete is filled, whereupon the core excavation and the rubble within the concrete ring he follows.

Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß am tiefsten Punkt des Ausbruchprofils zwei Schrämwalzen in die Ortsbrust eingeführt werden, mittels deren symmetrisch auf beiden Seiten fortschreitend der Ringspalt aus dem Gebirge herausgefräst wird.The method according to the invention is advantageous carried out so that at the lowest point of the excavation profile two cutting rollers in the face are introduced, by means of which the annular gap progressing symmetrically on both sides from the Mountains are milled out.

An Stelle einer bzw. zweier Schrämwalzen können selbstverständlich auch andere Fräs-, Bohr-, Breeh- und Aushubgeräte zur Bildung des Ringspaltes verwendet'werden. Instead of one or two cutting rollers, other milling, drilling, breeding and excavation equipment used to form the annular gap.

Je nach der Größe des Tunnelprofils weist der mit Beton verfüllte Ringspalt eine Dicke in der Größenordnung von etwa 10 cm und eine Tiefe von bis zu 2 oder 3 Metern auf.Depending on the size of the tunnel profile, the concrete-filled annular gap has a thickness of the order of magnitude of about 10 cm and a depth of up to 2 or 3 meters.

Um beim Vortrieb des Tunnels die Schrämwalze bzw. die Schrämwalzen in das Gebirge einführen und Betonringe mit gleichen Abmessungen bilden zu können, wird der Ringspalt nicht parallel zur Tunnelachse ausgebrochen, sondern unferremem kleinen von der Tunnelachse nach außen abweichenden Winkel, so daß die Begrenzungsflächen der Ringspalte die Gestalt von Kegelstampfmantelflächen aufweisen und die einzelnen mit Beton verfüllten Ringspalte ineinandergeschaltet sich überlappen.In order to introduce the cutting roller or cutting rollers into the rock when driving the tunnel and To be able to form concrete rings with the same dimensions, the annular gap is not parallel to the tunnel axis broken out, but at our small angle deviating outwards from the tunnel axis, so that the boundary surfaces of the annular gaps have the shape of rammed cone surfaces and the individual annular gaps filled with concrete overlap each other.

In Gebirgen, in denen die Ortsbrust einen Böschungswinkel aufweist, wird der Ringspalt zweckmäßigerweise so ausgebrochen! daß er im obetea Bereich des Ausbruchprofils sich weiter in Vortriebsrichtung erstreckt als, an der Sohle des Ausbruchprofils, so daß die Stirnfläche des erhärteten Betonringes in einer Ebene verläuft, die einen dem Böschungswinkel entsprechenden Neigungswinkel aufweist. Auf diese Weise kann eine zusätzliche Spritzbetonsicherung bzw. eine mechanische Sicherung der Ortsbrust entfallen.In mountains in which the face has an angle of repose, the annular gap is expedient so erupted! that he is in obetea The area of the excavation profile extends further in the direction of advance than at the bottom of the excavation profile, so that the end face of the hardened concrete ring runs in a plane that is one of the Has slope angle corresponding angle of inclination. This can be an additional Shotcrete protection or mechanical protection of the face is not required.

Das Verfüllen des ausgebrochenen Ringspaltes erfolgt vorteilhafterweise mittels eines sich über die ganze Tiefe des gebildeten Ringspaltes erstreckenden Auspreßrohres, wobei zwischen der Schrämwalze und dem der Schrämwalze unmittelbar folgenden Auspreßrohr ein von dem Auspreßrohr getragener, die Breite des Ringspaltes abdichtender, nachgiebige Ränder aufweisender Schirm vorgesehen ist, so daßThe filling of the broken-out annular gap is advantageously carried out by means of a entire depth of the formed annular gap extending ejection tube, with between the cutting roller and the extrusion tube immediately following the cutting roller is carried by the extrusion tube, the Width of the annular gap sealing, flexible edges having screen is provided so that

!"',einerseits der aus dem Rphr unter Druck austretende Beton nur den hinter dem bzw. unterhalb des Auspreßrohres liegenden Hohlraum ausfüllen kann, nicht jedoch an die Stelle gelangen kann, an der das Räumwerkzeug arbeitet. Da der Abstand zwischen der Schrämwalze und dem Auspreßrohr jedoch nur ein sehr geringer ist, ergibt sich nur eine verhältnismäßig sehr kleine Fläche freistehenden Gebirges, so! "', on the one hand the one emerging from the Rphr under pressure Concrete can only fill the cavity behind or below the squeeze tube, not but can get to the point where the broach is working. Since the distance between the However, the cutting roller and the ejection tube are only very small, there is only one proportionately very small area of free standing mountain, so

ίο daß Setzungen praktisch ausgeschlossen sind. Durch den sofort nach dem Ausbruch eingebrachten Beton wird die Gebirgsstruktur nicht im geringsten verändert und ein sicherer Verbund mit dem hinter dem Betonring liegenden Gebirge hergestellt.ίο that subsidence is practically impossible. By the concrete placed immediately after the eruption does not change the mountain structure in the slightest and a secure bond with the mountains behind the concrete ring is established.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Weise erläutert. Es zeigtThe method according to the invention is illustrated schematically in the drawing. It shows

F i g. 1 einen lotrechten Schnitt durch die. Achse einer im Bau befindlichen Tunnelstrecke,
F i g. 2 ebenfalls einen lotrechten Schnitt durch die Achse eines im Bau befindlichen Tunnelabschnittes, jedoch in weniger standfestem Gebirge undF i g. 1 a vertical section through the. Axis of a tunnel section under construction,
F i g. 2 also shows a vertical section through the axis of a tunnel section under construction, but in less stable mountains and

Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Vortriebsrichtung durch einen Teil des entstehenden Ringspaltes. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Betonringe 1, 2 und 3 gebildet, vondenen der Ring 3 in das Gebirge 4 eingegossen ist, während der Kernaushub innerhalb der Ringe 1 und 2 schon entfernt wurde. Die. Qrtsbrust 5 verläuft im wesentlichen lotrecht.3 shows a section perpendicular to the advance direction through part of the resulting annular gap. In the case of the FIG. 1 illustrated embodiment three concrete rings 1, 2 and 3 are formed, of which the ring 3 is cast into the rock 4, while the core excavation within rings 1 and 2 has already been removed. The. Qrtsbrust 5 runs in the essential perpendicular.

Das in Fi g. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 nur dadurch, daß das Gebirge 4 verhältnismäßig locker ist und daher die Ortsbrust 5 einen Böschungswinkel aufweist. Demzufolge reichen die Ringe 1,2 und 3 an der tiefsten Stelle des Ausbruchprofils nicht so weit in Vortriebsrichtung in das Erdreich hinein wie im oberen Bereich des Ausbruchprofils. Die abstützende Wirkung der Betonringe ist jedoch, da es sich um nur verhältnismäßig geringe Böschungswinkel handelt, dieselbe.The in Fi g. The embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment of FIG F i g. 1 only in that the mountains 4 is relatively loose and therefore the face 5 a Has angle of repose. As a result, the rings 1, 2 and 3 extend at the deepest point of the breakout profile not as far into the ground in the direction of advance as in the upper area of the excavation profile. The supporting effect of the concrete rings, however, is because it is only proportionate low angle of approach is the same.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, wie die Schrämwalze 6From Fig. 3 can be seen how the cutting roller 6

. entlang der Begrenzungslinie des Ausbruchprofils geführt wird und hinter sich einen Ringspalt frei läßt, der mittels eines Auspreßrohres 7 mit Beton 8 verfüllt wird. An dem Auspreßrohr 7 ist ein Schirm 9 befestigt, der den unterhalb des Auspreßrohres 7 liegenden Teil des Ringspaltes gegenüber der Schrämwalze abdichtet.. is guided along the boundary line of the breakout profile and clears an annular gap behind it leaves, which is filled with concrete 8 by means of an extrusion pipe 7. A screen 9 is attached to the ejection tube 7 attached, the part of the annular gap lying below the ejection tube 7 opposite the cutting roller seals.

Claims

Patent claims:

1. Mechanical tunneling method using at least one rotating Broaching tool * .. characterized by that from the mountains (4) by means of the broaching tool, preferably a cutting roller (6) an annular gap (1, 2, 3) is excavated along the boundary line of the breakout profile and is filled with preferably quick-setting concrete immediately after excavation has been carried out, whereupon the core excavation and the rubble take place within the concrete ring.

2. The method according to claim 1, characterized in that at the lowest point of the breakout profile two cutting rollers are introduced into the face, by means of which they are symmetrical the annular gap is progressively milled out of the mountain on both sides.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized

characterized in that the boundary surfaces of the individual nested annular gaps have the shape of frustoconical surfaces.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the boundary surfaces of the annular gaps have the shape of obliquely angled frustoconical surfaces have and the end faces of the hardened concrete rings obliquely from top to bottom according to the angle of repose the face.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the backfilling the annular gap is made with concrete by means of an extrusion pipe (6) that forms the annular gap Compared to the adjacent broaching tools sealing, having flexible edges Carrying umbrella (9).

1 sheet of drawings