DE1658770B2 - Verfahren zum Ausbauen eines Tunnels mit Tübbing-Ringen und Vortriebsschild zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbauen ies Tunnels mit Tübbingringen, die aus gelenkig mitiander verbundenen Stahlbetontübbings im Schütze s Schildschwanzes eines Vortriebsschildes zusammengebaut und anschließend nach Vorziehen des Schildschwanzes auf den Durchmesser der Ausbruchs leibung aufgeweitet werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Vortriebsschild zur Durchführung des Verfahrens mit einem zur Aufnahme eines ganzen Tübbingringes geeigneten Tübbingverleger, der um die Tunnellängsachse drehbar und in Tunneilängsrichtung verschieblich ist.

Es ist bereits bekannt. Tunnel mit Tübbingringen auszubauen, die aus gelenkig miteinander verbundenen Tübbings bestehen. Die Tübbings haben bei diesen bekannten Tunnelausbauten ineinandergreifende Wälzgelenke. Zur Montage der Tübbingringe sind die Tübbings provisorisch miteinander zu verschrauben oder durch Montagegerüste zu unterstützen. Anschließend an die Montage werden die Tübbingringe mit Hilfe von Keilen, Schrauben oder hydraulischen Pressen aufgeweitet, bis sie an der Ausbruchsleibung des Tunnels anliegen. Die bekannten gelenkigen Tunnelausbauien eignen sich für standfestes Gebirge, das es erlaubt, die Tübbingringe außerhalb des Schildes zu montieren und aufzuweiten, ohne daß während dieser Zeit Gebirgsnachbrüche oder unzulässige Setzungen entstehen. Die Montage der Tübbingringe außerhalb des Schildes ist hierbei erforderlich, damit sich der Vor'riebsschild während des Vorschubes auf geweitete Tübbingringe abstützen kann.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Vorrichtung für Vortriebsschilde, die zum Einbau von Tübbings in kreisrunde Tunnel dient und bei der die Tübbings voron mittels eines Montageringes, der an dem Vortriebsschild drehbar gelagert ist, zu geschlossenen Tübbingringen zusammengesetzt werden. Hierzu werden die Tübbings vom Transportgerät einzeln übernommen und nacheinander an dem um die Tunnellängsachse drehbaren Montagering provisorisch befestigt, bis der volle Tübbingring an dem Montagering angebracht is!. Anschließend wird der Montagering zusammen mit dem an ihm befestigten geschlossenen Tübbingring gegen den zuletzt eingebauten Tübbingring angepreßt und der neue Tübbingring in seiner Lage gesichert. Ein Aufweiten des Tübbingringes ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrjnde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Gattung sowie einen zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Vortriebsschild zu schaffen, bei dem bzw. mit dem das Aufweiten der Tübbingringe so schnell durchgeführt werden kann, daß das Verfahren auch bei kurzzeitig standfesten Böden anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Tübbings radial nach außen verschoben und daß in die dabei entstehenden Raumfugen zwischen den Tübbings Gelenkverbindungen schaffende Bauteile eingesetzt werden. Der zur Durchführung des Verfahrens dienende Vortriebsschild ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tübbingverleger eine Nabe aufweist, die auf einer mit der Tunnellängsachse zusammenfallenden Tragachse verdrehbar und verschieblich gelagert ist, und daß von der Nabe radiale Tragarme ausgehen, die mit Stützträgern zum Aufnehmen der Tübbings eines Tübbingringes versehen sind, und daß die Stülzträger mittels hydraulischer Zylinder radial bewegbar sind.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Vortriebsschildes nach der Erfindung tragen die Tragarme an ihren äußeren Enden einen die Tragachse konzentrisch umgebenden Ringträger, an dem die Stützträger

mittels der zu ihrer Bewegung in radialer Richtung dienenden hydraulischen Zylinder beweglich gelagert sind. Weiterhin können Mittel zur Befestigung der Tübbings in den Stützträgern vorgesehen sein.

Ferner können zweckmäßigerweise am tunnelseiti- ten Ende des Vortriebsschildes am ganzen Umfang des Schildmantels Schildschwanzbleche vorgesehen sein, die am Vortriebsschild geführt und mittels doppeltwirkender hydraulischer Pressen in Tunneilängsriohtung verschieblich sind und die in ausgefahrener Stellung als Verlängenng des Schildmantels die Ausbruchsleibung des Tunnels abstützen. Dabei können die Schildschwanzbleche zwischen einer äußeren und einer inneren Blechlage des Schildmantels verschieblich geführt sein. Weiterhiii können jeweils zwischen zwei benachharten Schildschwanzblechen Führungsleisten in Längsrichtung des Schildmantels vorgesehen sein, die zugleich als Abstandsleisten für die beiden Blechlagen des Schildmantels und zu dessen Verste-fung dienen.

Die Erfindung ermöglicht erstens, daß man die Tübbings mit vorher festgelegtem Druck an die Erdleibung preßt, der beispielsweise die Größe des zu erwartenden Firsterddruckes hat, und daß man die Tübbings in dieser Stellung gelenkig verbindet. Man erzielt hierdurch einen setzungsarmen Tunnelausbau, der sparsam auf Ringdruckkräfte hin bemessen werden kann und der keine Mörtelhinterfüllung oder ähnliches benötigt. Aus diesem Grunde können die Tübbingringe der Tunnelauskleidung mit Abständen zwischen den Stirnflächen versetzt werden, wobei sich in den offenen Stoffugen Kunststoffplatten als Abstandshalter und zur Weiterleitung der Pressenreaktionen in den Achsen der Schildvorschubpressen anordnen lassen. Durch veränderliche Abstandshalterstärken können Richtungsänderungen des Tunnels herbeigeführt werden, ohne daß die einheitlichen Breiten der Tübbings geändert werden müssen. Zur eventuellen Bodenentwässerung lassen sich durch die offenen Fugen Lanzen einsetzen. Die Erfindung ermöglicht zweitens, daß die Ausbruchsleibung des Tunnels zwischen dem Vorziehen des beweglichen Schildschwanzes und dem Anpressen der Tübbings nur wenige Minuten offensteht, wobei sich die Ausbruchsleibung auf die zuvor angepreßten Tübbingringe und auf den starren Schildschwanzteil des Vortriebsschildes abstützen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Vortriebsschild gemäß der Erfindung in einem Vertikalschnitt,

Fig. 2 den Vortriebsschild nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß Linie 11-11 der F i g. 1,

F i g. 3 den Vortriebsschild nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß Linie UI-IIl der F i g. 1,

F ig. 4 eine Einzelheit des Schildes nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß Linie IV-IV der F i g. 1 in größerem Maßstab und

F i g. 5 einen zur Herstellung der Tunnelauskleidung dienenden Tübbing in perspektivischer Darstellung.

Der Vortriebsschild nach der Erfindung, der zum Herstellen von Tunnels dient, deren Auskleidung in 6c Längsrichtung des Tunnels aus ancinandergesetzten und verbundenen Tübbingringen in Stahlbctonausführung besteht, besitzt einen radartig ausgebildeten Tübbingverleger 1. Der Tübbingverleger hat bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel vier &5 Tragarme 2,3,4,5, die mit Hilfe einer Nabe 6 auf der in Tunnellängsachse angeordneten Tragachse 7 gemäß Pfeil 7a verdrehbar und gemäß Pfeil Tb längsverschieblich gelagert sind. Die Tragachse 7 ist mit dem Vortriebsschild 8 fest verbunden. Dei Tübbingverleger kann somit um eine in Tunnellängsachse angeordnete Tragachse gedreht und in Tunnellängsrichtung verschoben werden. Die Tragarme werden an ihren äußeren Enden von einem konzentrischen Ringträger 9 umgeben, an dem acht Stützträger 10 angebracht sind, die sich in radialer Richtung gemäß den Pfeilen 11 mit Hilfe hydraulischer Heber 12a, 126 usw. verschieben lassen. An die Stützträger 10, die jeweils Ringabschnitten entsprechen, können außen Tübbings befestigt werden. Zu diesem Zweck hat jeder Stützträger 10 mehrere radial durchgehende Bohrungen, denen durchgehende Bohrungen 13, 14 in den Tübbings 15 zugeordnet sind. Zum Anbringen der Tübbings an die Stützträger verdreht man den Tübbingverleger 1 schrittweise und befestigt die Tübbings nacheinander an den jeweils in der unteren Schildmulde befindlichen Stützträgern 10.

Der Tübbingverleger 1 befindet sich im hinteren Schildraum im Bereich des beweglichen Schildschwanzes, der aus einfach gekrümmten Schildschwanzblechen besteht, die am ganzen Umfang des Schildmantels zwischen einer äußeren Blechlage 18 und einer inneren Lage 19 des Schildmantels 20 längsverschieblich angeordnet sind. Zum Ein- und Ausfahren der Schildschwanzbleche 17 dienen doppeltwirkende Hydraulikpressen 21. Zwischen den Schildschwanzblechen 17 sind in Längsrichtung des Schildmantels Führungsleisten 22 vorgesehen, die als Abstandsleisten für die beiden Blechlagen 18 und 19 und zur Versteifung des Schildmantels 20 dienen. Während der Montage der Tübbings an die Stützträger 10 des Tübbingverlegers 1 sind die Schildschwanzbleche 17 ausgefahren, so daß kein Erdreich in den Tunnel hereinbrechen kann. Erst nachdem die Tübbings mit Hilfe der Stützträger 10 bis dicht an die ausgefahrenen Schwanzbleche herangebracht sind, werden sie eingezogen. Da der hierbei entstehende Hohlraum nur zwei bis drei Minuten offensteht und geringe Abmessungen hat, finden auch bei kurzzeitig standfesten Böden keine größeren Erdablösungen statt. Bei ungünstigen Bodeneigenschaften können die Tübbingbreiten zudem verringert werden.

In der Zeichnung sind die Schildvorschubpressen bei 24 gezeigt. 25 sind Aussteifungskonstruktionen und 26 Arbeitsbühnen. Ein zur Ausführung der Aushubarbeiten dienender Fräslader ist bei 27, sein Schneidarm bei 28. die Schneidwalze bei 29 und der Ausleger bei 30 dargestellt.

Die Herstellung des Tunnelausbaus geschieht in solcher Weise, daß man, nach Aushub eines Tunnelabschnittes mit Hilfe des Vortriebsschildes, während des Schildvorschubes die Schildschwanzbleche 17 ausfährt, um das Einbrechen von Erdreich in den Tunnel zu verhindern, daß man sodann die Tübbings an den Stützträgern 10 anbringt und die Stützträger 10 mit den Tübbings bis dicht an die ausgefahrenen Schildschwanzbleche 17 heranfährt. Anschließend zieht man die Schildschwanzbleche 17 vor und preßt die Stützträger 10 mil den Tübbings gegen die Ausbruchsleibung des Tunnels wonach man die Tübbings gelenkig miteinander verbin del. Die Tübbings werden auf diese Weise radial nacl außen verschoben. In die dabei entstehenden Raumfu gen zwischen den Tübbings werden Gelcnkverbindun gen schaffende Bauteile eingesetzt. Nach Verleger eines Tübbingringes ordnet man zwischen ihm und den nächsten Tübbingring Zwischenplatten als Abstands haller ein, die auch verbleiben, wenn die Fugen zwi sehen den Tübbingringen später mit Spritzmörtel ge

schlossen werden. Die Zwischenplatten sind in den Achslinien der Schildvorschubpressen einzubauen. Für die Herstellung von Tunnelkurven kann man Zwischenplatten veränderlicher Stärken verwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausbauen eines Tunnels mit Tübbingringen, die aus gelenkig miteinander verbundenen Stahlbetontübbings im Schütze des Schildschwanzes eines Vortriebsschildes zusammengebaut und anschließend nach Vorziehen des Schildschwanzes auf den Durchmesser der Ausbruchsleibung aufgeweitet werden, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Tübbings radial nach außen verschoben werden und daß in die dabei entstehenden Raumfugen zwischen den Tübbings Gelenkverbindungen schaffende Bauteile eingesetzt werden.

2. Vortriebsschild zur Durchfühjung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem zur Aufnahme eines ganzen Tübbingringes geeigneten Tübbingverleger, der um die Tunnellängsachse drehbar und in Tunnellängsrichtung verschieblich ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Tübbingverleger (1) eine Nabe (6) aufweist, die auf einer mit der Tunnellängs achse zusammenfallenden Tragachse (7) verdrehbar und verschieblich gelagert ist, und daß von der Nabe (6) radiale Tragarme (2 bis 5) ausgehen, die mit Stützträgern (10) zum Aufnehmen der Tübbings eines Tübbingringes versehen sind, und daß die Stützträger 10 mittels hydraulischer Zylinder (12a, 12b) radial bewegbar sind.

3. Vortriebsschild nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (2 bis 5) an ihren äußeren Enden einen die Tragachse (7) konzentrisch umgebenden Ringträger (9) tragen, an dem die Stützträger (10) mittels der zu ihrer Bewegung in radialer Richtung dienenden hydraulischen Zylinder (12a, 126) beweglich gelagert sind.

4. Vortriebsschild nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Befestigung der Tübbings an den Stützträgern (10) vorgesehen sind.

5. Vortriebsschild nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am tunnelseitigen Ende des Vortriebsschildes (8) am ganzen Umfang des Schildmantels Schildschwanzbleche (17) vorgesehen sind, die am Vortriebsschild geführt und mittels doppeltwirkender hydraulischer Pressen (21) in Tunnellängsrichtung verschieblich sind und die in ausgefahrener Stellung als Verlängerung des Schildmantels die Ausbruchleibung des Tunnels abstützen.

b. Vortriebsschild nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schildschwanzbleche (17) zwischen einer äußeren und einer inneren Blechlage (18,19) des Schildmantels verschieblich geführt sind.

7. Vortriebsschild nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Schildschwanzblechen (17) Führungsleisten (22) in Längsrichtung des Schildmantels vorgesehen sind, die zugleich als Abstandleisten für die beiden Blechlagen (18,19) des Schildmantels und zu dessen Versteifung dienen.