DE1684265A1 - Verfahren zum schrittweisen Verschieben eines schweren Koerpers ueber oder durch das Erdreich - Google Patents

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Dr.-Ing.G. Eichenberg ,, , , o_{O T} · _1ήα

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Dipl.-Ing. H. Sauerland cediienaiiee η

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Ir« Albert Heeringa, Melvill van Carnbeelaan 33,

Driebergen, Fiederlande

"Verfahren zum sohrittweisen Verschieben eines schweren Körpers über oder durch das Erdreich"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum schrittweisen Verschieben einer schweren Last über oder durch das Erdreich, wie eines Bauwerks oder eines Seiles davon, z.B. eines funnelabschnitts oder derartigen Körpers, wobei Körper und Erdreich durch eine Zwischenschicht voneinander getrennt sind und der Körper bei ,jedem Verschiebe- ί schritt in bezug auf die Zwischenschicht verschoben wird.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art ist es üblich, den schweren Körper zusammen mit der Zwischenschicht jeweils schrittweise zu versehieben_f wobei Körper und Swi-BOhenschieht im wesentlichen ein Ganzes bilden. Körper und Zwischenschicht werden dann entweder gezogen- oder auch geeohobeno Die von den Zieh- oder Druckmitteln herrührenden Stützreaktionen müssen dabei durch eine Verankerung ia Erdreich abgefangen werden. Die dazu erforderlichen Vorrichtun.- ·

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gen in Form von in das Brdreich geschlagenen Pfählen, schweren auf dem Brdreich ruhenden Blöcken, eingegrabenen Ankern u.dgl» sind umständlich, zeitraubend und kostspielig. Außerdem ist die insbesondere beim Vorwärtsschieben des Körpers jeweils nach einigen Schritten meistens erforderliche Verschiebung dieser, die Reaktionskraft auf das Erdreich übertragenden Vorrichtungen auch sehr zeitraubend und beschwerlich.

Selbstverständlich kann die Reibung der Zwischenschicht mit dem Erdreich, auf das sich die Zwischenschicht abstützt, verringert werden, indem z.B. auf dem Erdreich eine Bahn von Platten, Trägern oder ähnlichen Elementen ausgelegt wird, auf denen die Zwischenschicht dann mit geringerer Reibung als auf dem Erdreich bewegt werden kann, z.B. mit Hilfe von Fett, Rollen oder anderen die Reibung verringernden Mitteln. Dieses Verfahren führt jedoch zu einem erhöhten Materialaufwand, da das für die Bahn verwendete Material sehr ungünstig belastet wird und wegen der häufigen Verschiebung einem starken Verschleiß unterliegt, insbesondere wenn der Verschiebeweg lang ist, weil dann im allgemeinen die freien Bahnelemente stets umgelegt werden, um einen neuen Bahnteil zu bilden.

Bei dem eingangs erwähnten Verschiebeverfahren wird die Zwischenschicht wenigstens größtenteils durch thixotrope Flüssigkeit gebildet., Der Körper wird dann jeweils über die Flüssigkeitsschicht weiterbewegt. Es ist je-

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doch schwierig, für eine überall gleichmäßige, gut wirksame, die Reibung verringernde Flüssigkeitssohicht zu sorgen»

Wird der Körper durch die Erde versohoben, so wird das über dem Körper befindliche Brdreich mitgerissen, wenn die Höhe der Bodenschicht über dem Körper in bezug auf die quer zur Verschieberichtung gemessene Länge des Körpers gering ist, .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, das die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet·

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Versehiebeschritt ausgeführt wird, indem zunächst von der ganzen Zwischenschicht, die in eine Anzahl in der Verschieberichtung verlaufende parallele Streifen unterteilt ist, nacheinander jeder Streifen einzeln zwischen Erdreich und Körper verschoben und der Körper erst nach Verschieben sämtlicher Streifen um ein entsprechendes Stück in bezug auf die Zwischenschicht verschoben wird. Selbstverständlich können auch jeweils statt eines einzigen Streifens mehrere Streifen gleichzeitig verschoben werden.

Die Zwischenschicht ist quer zu der Versehieberichtung gegliedert, d_eh» die Zwischenschicht besteht aus mehreren in Verschieberichtung verlaufenden Streifen. Die Reaktionskräfte, die fceim Verschieben der linzelstreifezi je Versehiebeschritt aufgefangen werden müssen, sind eelbstver-

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atändlich beträchtlich geringer ale beim Verschieben der gesamten Zwischenschicht zusammen mit dem sioh darauf oder daran abstützenden Körper, Me Reaktionskräfte werden beim Versehieben der Streifen von der Reibung zwischen Streifen und Erdreich einerseits, zwischen Streifen und Körper andererseits, sowie der Reibung an den benachbarten Streifen bestimmt. Die Reibung mit der Last und den benachbarten Streifen der Zwischenschicht kann dabei durch Anwendung von reibungsverringernden Mitteln wie Rollen, Fett od.dgl« verhältnismäßig gering gehalten werden. Auch ohne deren Verwendung ist es möglich, die Reaktionskräfte beim Verschieben eines einseinen Streifens von den übrigen Streifen mit der darauf größtenteils ruhenden Last und/oder von der Last selbst auffangen zu lassen. Umständliche und kostspielige Verankerungen im Erdreich sind demnach überflüssig. Ebenso kann beim Verschieben des Körpers auf sämtlichen, vorher einzeln um einen Schritt weiter vorgeschobenen Streifen der !wischensohicht die Reaktionskraft von sämtlichen Streifen aufgefangen werden. Dazu können die einzelnen Streifen bei dieser letzten Phase jedes Zyklus in zweckmäßiger Weise miteinander verbunden sein₉ beispielsweise durch einen sieh quer zur Verschieberiöhtung erstreckenden Kupplungsbalken od.dgl.

Is ist dabei vorteilhaft, daß die als Reaktionskraft von der Zwischenschicht aufzufangende Kraft für das Verschieben des Körpers in bezug auf die Zwischenschicht selbstverständlich erheblich geringer gehalten werden kann,

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als das bei dem bekannten Verfahren zur Überwindung der Reibung zwischen der mit dem Körper belasteten Zwischenschicht und dem Erdreich der Fall ist. Außerdem entfällt die Notwendigkeit einzelner Verankerungen in dem Erdreich.

Für alle diese Verschiebesehritte, d.h. zunächst die der Streifen der Zwischenschicht und nachher des Körpers in bezug auf diese Zwischenschicht als Ganzes, können Winden oder ähnliche Druck- und/oder Ziehorgane verwendet werden.

Es ist klar, daß alle Streifen der Zwischenschicht mindestens um so viel an der Vorder- oder Hinterseite des Körpers vorstehen, wie die länge des auszuführenden Verschiebeschrittes beträgt·

Obgleich im vorstehenden besonders von Erdreich in bezug auf das der Körper verschoben werden muß, die Rede ist, gilt gleiches selbstverständlich auch, wenn dies nicht \ im üblichen Sinne eine Bodenoberfläche oder Erdkörper ist, sondern ζ«B« der Boden einer Fabrik, Über welchen eine schwere Maschine oder andere Last verschoben werden

Aufler daß die Streifen der Swisehensehicht ganz lose nebeneinander liegen können, können sie nach einem weiteren Blerkmal der Erfindung bei ihren einzeln ausgeführten Versehiebescfcritten auch führend müfeinander wirken» z.B. dadurch, daß die Streifen als mit den tbliöhen Verbindungen ineinandergreifende stählerne Spundbohlen oder im üut und Feder ineinantergapeifende Holssteile oi,%l» «ausgeführt sind·

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Schließlich, bezieht sieh die Erfindung aucii auf eine schwere Last, wie ein Bauwerk oder einen Teil davon, z.B„ ein Tunnelabschnitt oder ähnliehen Körper, die in bezug auf das sie stützendes bzw. das durch sie unterstützte Erdreich unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verschoben werden soll.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in dex schematisch dargestellt ist, wie unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Tunnel- oder Bükerkörper durch einen Erdwall getrieben werden kann, näher erläutert« Es zeigern

?ig. Ί einen Erdwall im Schnitt mit der zwischen dem einzutreibenden Tunnel- oder Dükerkörper und ihm liegenden Schicht in Ansicht ί

gig. 2 perspektivisch, in Vergrößerung, das Ende des durch die Zwischenschicht umgebenen Tunnelabschnittes während Jener Phase des Verfahrens, bei der die Streifen der Zwischenschicht einzeln vorgeschoben werden,

fig» 3 «inen vertikalen Längsschnitt des vorstehenden Tunnelkörperendes mit den hydraulischen Druekstempeln für das Verschieben des Tunnel- oder DükerkSrpers in bezug auf die Zwischenschicht.

Gemäß der Zeichnung muß ein Tunnel- oder Dükerkör« per 1 aus armiertem Beton in einen Erdwall oder Damm hineingeschoben werden*

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Aus den Fig«, 1 und 2 erhellt, daß der Betonkörper am Außenumfang durch eine hülsenförmige Zwischenschicht 3, die aus sieh in Längsrichtung des Tunnel- oder Dükerkörpers erstreckenden stählernen Spundbohlen, welche an ihren Längsseitenkanten mit den üblichen Spundwandverbindungen ineinandergreif en_s zusammengesetzt sind.

In lig. 1 ist das Stadium gezeigt, in dem der Tunnel- oder Dükerkörper schon eine Strecke in den Erdkörper eingetrieben wurde, und zwar am Anfang eines neuen Arbeitsganges, wobei die einzelnen Spundbohlen der hülsenförmigen Zwischenschicht 3 Stück für Stück eine Strecke vorwärts bewegt werden« Die Länge der Verschiebeschritte der einzelnen Spundbohlen wird mitbestimmt von dem über dem Tunnel- oder Dükerkörper vorhandenen Erdreichdruck.

Durch von Winden gezogene Kabel oder ähnliche Mittel werden die Spundbohlen der Hülse 3» ausgehend von der Stellung nach lig. 1, einzeln vorwärts bewegt, lig. 2 zeigt die in Fig« 1 linke Sndansicht des SunnelkÖrpers, wobei der Verschiebesehritt für die einzelnen Spundbohlen der Seitenwände und das Erdreich der hülsenförmigen Zwischensohicht bereits vollendet ist, mit Ausnahme für die obersten zwei Spundbohlen der in Hg. 2 vorderen Hülsenseitenwand. für diese Verschiebung können die Reaktionskräfte unmittelbar, wenigstens größtenteils, auf den Tunnel- oder Dükerkörper über« tragen werden, indem z.B. die Kabelblöcke an der Spundbohle und dem vorstehenden Tunnelkörperende befestigt sindj über

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die ein von einer mif. dem -Erdreich angeordneten Winde herrührendes Kabel einige Male hin und her läuft. Durch die große Reibung dea Tunnel- oder Dükerkörpers mit allen übrigen Spundbohlen wird er bei dieser Arbeit nicht von der Stelle bewegt.

Sind nach der in Fig. 2 dargestellten Stellung auch die obersten Seitenwandbohlen sowie die oberen Spund- ; bohlen verschoben worden, dann kann an der Vorderseite der Zwischenschichthülse das Erdreich für die nächstfolgende Verschiebung des funnel- oder Dükerkörpers in der hülsenförmigen Zwischenschicht entfernt werden. Es ist klar, daß die Spundbohlen steif genug sein oder genügend abgestützt werden müssen, um den Erddruck aufzufangen, welcher nach Entfernung des am Torderende der hülsenförmigen Zwischenschicht vorhandenen Erdreichs auftritt.

In der Zeichnung werden keine näheren Einzelheiten angegeben über die vorübergehend entstehenden Böschungen der Arbeitsplateaus zum Weggrabeii des Bodens am Tunaelkopfende und ebensowenig der Unterstützungen oder der Kupplungen für die Querbalken 4, _s

Darauf kana? der letste Schritt des Arbeitsganges ausgeführt werden, der daraus besteht j daß der Tunnel- oder Dükerkdrper in der bereite vorwärtsgesshobenea Hülse in Rich^ tung des Pfeiles A verschoben wird, wozu nach JIg. 3 die am vorstehenden Hülsenende am Eßrperende vorbeiragenden Spundwandteile miteinander gekuppelt werden, z.B_e mit Querbalken

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und zwischen diesen Querbalken und der vorstehenden Tunnel- oder Bükerkörperatirnfläche Bruekstempel 5 angeordnet werden. In dieser Weise ist der Arbeitsgang beendet und kann in derselben Weise die nächste schrittweise Verschiebung zunächst der einzelnen Spundwandbohlen der Hülse 3 und sodann wieder des Tunnel- oder Dükerkßrpers stattfinden. Schließlich werden die Spundbohlen 3 einzeln sswischen dem Erdreich und dem in seiner endgültigen Lage befindlichen Tunnelkörper herausgezogen.

Die Abbildungen zeigen deutlich die große Einfachheit des erfindungsgemäßem Verfahrens und erläutern, mit welchen einfachen Mitteln die Verschiebung bewerkstelligt werden kann«

Bei dem beschriebenen Anwendungsbeispiel für das Verschieben eines ÜJunnels oder Tunnelabsohnittes tritt noch als ein sehr wichtiger Vorteil in den Vordergrund_? daß auch bei geringer Erdreichbedeokung das über dem Tunnel befindliche Erdreich beim "Ftreethieben des Tunnels nicht mitgeführt Wird_t sondern auf der Stelle bleibt, Die geringste Brdreiehbedeekung, bei der ohne Sondervorkehrungen das obere· Erdreich in Ruhe •tferharr-fcj entspricht etwa der Breite eines Streifens der ZwlaehenBoJhielitί» Bei nach geringerer Brdreichbedeckunf müases. Verschlage auer zu der Versehieberiahtimg angeoi?dnet werden«

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unter einer Straße oder Eisenbahn, ohne daß der Straßen«- oder Zugverkehr dadurch behindert wird, in äußerst geringer Tiefe durch das Erdreich zu treiben. Dies ergibt große Vorteile, indem Umleitungen und langsames Fahren vermieden werden und keine Hilfsbrücken oder ähnliehe kostspielige Vorkehrungen nötig sind.

Einen entsprechenden Vorteil ergibt das erfindungsgemäße Verfahren, wenn ein Tunnel unter einem bestehenden Bau-hindurch angelegt werden muß und der Abstand zwischen der Tunneloberseite und der unteren Begrenzung des Fundaments des Bauwerkes sehr gering ist» Wird unter derartigen Verhältnissen der Tunnel nach dem sogenannten SoMldverfahren gebaut, so kann, indem außerhalb des Schildes die geteilte Zwischenschicht nach der Erfindung angewendet wird, dieser Vorteil erreicht werden» Außerdem kann schneller gearbeitet werden, weil beim Yorwärtstreiben des Schildes nicht gegen die Tunnel« abaehnitte, sondern gegen die - einigermaßen verlängerte Zwischenschicht abgestützt werden kann, is kann daher ohne Unterbrechung mit der Anordnung der Tunnelsegmente fortgefahren

Ss ist klar, daß bei der Verschiebung von schweren Lasten über einen Untergrund anattlle der fÜ3? den funnelk^r« per des beschriebenen AuafüJkmmggbeispieles verwenleten hWL-Zwischenschicht eine flache Zwischensehipht g§»

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Verschiebung eines Tunnels durch wenig tragfähiges Erdreich genannt, wobei ein Pfahl- oder Grubenfundament erfordert wird. Die Tunnelabschnitte sind dann auf lose gehaltenen Unterlagen zu bauen, über welche die Abschnitte dann in der bisher üblichen Weise verschoben werden können.

Die aus Streifen bestehenden Zwischenschichten nach der Erfindung, die hier für die Unterseite der Bodenfläche entbehrt werden können, sind dann mit Vorteil anzuwenden, entweder ausschließlich längs der Oberfläche oder auch längs der Seitenflächen· Bei Verschiebung des funnels müssen dann die zu unterrammenden Unterzüge jeweils verlängert werden.

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   Ir. Albert Heeringa, Melvill van Carnbeelaan 33, Driebergen, Niederlande

   Patentansprüche:

   ν1.)Verfahren zum schrittweisen Verschieben eines schweren Körpers, beispielsweise eines Bauwerks, eines Tunnelabschnittes

   , über oder durch das Erdreich, wobei Körper und Erdreich durch eine Zwischenschicht voneinander getrennt sind und der Körper bei jedem Verschiebe schritt in bezug auf die Zwischenschicht versohoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verschiebeschritt ausgeführt wird, indem zunächst von der ganzen Zwischenschicht, die in mehrere in Versohieberichtung verlaufende, parallele Streifen unterteilt ist, nacheinander jeder Streifen einzeln zwischen Erdreich und Körper um einen Schritt versohoben und dann der Körper in bezug auf die vorgeschobene Zwischenschicht verschoben wird,
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet , daß die Verschiebung der einzelnen Streifen dadurch erfolgt, daß die Abstützung durch den Körper selbst und die Verschiebung des Körpers durch Abstützen an sämtlichen oder mehreren Streifen erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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