DE1759309A1

DE1759309A1 - Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Hohlraeumen

Info

Publication number: DE1759309A1
Application number: DE19681759309
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Polensky & Zoellner
Current assignee: Polensky & Zoellner
Priority date: 1968-04-19
Filing date: 1968-04-19
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1759309B2; AT295584B

Description

Verfahren zum Herstellen. von unterirdischen Hohlräumen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Hohlräumen, wie 'Tunneln, Stollen, Cavernen, Dämmdurchlässen od. dgl.
Es ist bekannt, unterirdische Hohlräume in bergmännischer Bauweise, im Schildvortrieb oder in offener Baugrube herzustellen, Der bei diesen Verfahren notwendige Verbau, doho die Abstützung und Aussteifung des Hohlraumes während des Vortriebes und vor der Herstellung der endgültigen Auskleidung erfordern einen beträchtlichen Aufwand, der insbesondere bei verhältnismäßig kleinen Hohlräumen und kurzen Tunnelstrecken einen sehr hohen Teil an den Kosten des gesamten Bauwerkes darstellt, Da ein Gebirsei das sich vevhältnismäßig leicht abbauen. läßt, in der Regel auch am wenigsten standfest ist, ist hier auch ein besonders kräftiger Verbau erforderlich. . Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Hohlräumen anzugeben, bei dem auf den herkömmlichen Verbau ganz verzichtet werden kann und mit dem insbesondere Tunnelstrecken in mildem, rolligem und schwimmendem Gebirge schnell und einfach aufgefahren werden können. Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß um das zukünftige Hohlraumprofil in Längsrichtung des Hoblraumes zunächst Stützrohre in das Erdreich eingetrieben werden und danach im Schutze dieser Rohre der Erdkern beseitigt und der Hohlraum fertiggestellt wird.
Ein solches Verfahren hat den.Vorteil, daß der Gebirgsverband beim Auffahren des Hohlraumes kaum gestört wird, da beim Einpressen oder Einbohren der Stützrohre keinerlei Erdreich ausgebrochen wird. Die Stützrohre haben nicht nur Aussteifungs -funktion beim Auffahren des Hohlraumes' sondern können in den tragenden Querschnitt der Hohlraumauskleidung mit einbezogen werden. Sie verbleiben in jedem Fall im Gebirges, daß der Gebirgsverband nach dem Fertigstellen der Auskleidung nicht nochmals gestört wird.
Besonders zweckmäßig ist es, die Stützrohre einzeln: in das Erdreich einzupressen. Je nach dem Durchmesser der Stützrohre und der Bodenart sind hierfür keine hohen Pressdrücke erfQr-` derlich. zum Eintreiben von Stützrohren mit grollem Durchmesser beispielsweise von zwei Metern und mehr, kann vor dem Eintreiben des Stützrohres: ein Zielrohr von geringem Durchmesser vorgetrieben werden, an dem das eigentliche Stützrohr-bei seinem Vortrieb geführt wird. .Eine solche Maßnahme hat den Vorteil, daß das Stützrohr zielgenauer vorgetrieben werden kann und die Abweichungen des Stützrohres von der gewünschten Richtung nur sehr gering. sind. -Namentlich bei längeren Tunnelstrecken kann es zweckmäßig sein, die Stützrohre von einem in den Zielrohren geordneten Ziehgerät in das Erdreich hineinzuziehen, Gleichzeitig kann natürlich auch am Rohrende ein Pressendruck ausgeübt werden.
Nach dem Einbringen der das Hohlraumprofil umgebenden Stützrohre können die dicht nebeneinander-bzwä übereinanderliegenden Stützrohre in Querrichtung fest miteinander verbunden werden, was beispielsweise durch Verkleben der Stützrohre an den Mantelflächen oder durch Anordnung von die Stützrohre querdurchsetzenden Spanngliedern geschehen kann: Man erreicht hierdurch eine Steifigkeit der nebeneinanderliegenden Stützrohre in Querrichtung es aufgefahrenen Hohlraumes und damit eine Querabtragung des Gebirgsdruckes, so daß besondere Querträger in der Regel nicht erforderlich sind.
Die Zwischenräume zwischen den Stützrohren können nach dem Entfernen des Erdkernes mit einer Dichtungsmasse ausgefüllt werden! so,iaß sich geschlossene Wand- und ergeben, die den iohlraum begrenzen. Als Dichtungsmasse dient zweckmäßig Beton, der vom Innern des Hohlraumes aus zwischen die Stützrohre gespritzt wird: Durch den Spritzbeton wird gleichzeitig der Verbund zwischen den einzelnen Stützrohren untereinander hergestellt und Stützrohre und die mit ihnen verbundene Betondecke bilden gleichzeitig 'die Auskleidung des fertigen Hohlraumes.
Nach dem Einbringen der Stützrohre kann der Hohlraum abschnittsweise aufgefahren und ausgemauert werden: Ist eine besondere, tragende Hohlraumauskleidung vorgesehen und eine Querverbindung ,der Stützrohre untereinander nicht beabsichtigt, so werden bei Entfernen des Erdkernes zweckmäßig Stützrahmen. gesetzt, die beim Herstellen der Hohlraumauskleidung die Stützrohre unterstützen und eine Lastverteilung in Querrichtung gewährleisten.
Besonders zweckmäßig ist es, nach dem Eintreibender Stützrohre, und vor dem Entfernendes Erdkernes von den Stützrohren aus im Bereich der Tunnelstrecke Kavernen anzulegen und in diesen Kavernen Stützrahmen zum Abstützen der Stützrohr zu setzen. Der Ausbruch des Erdkernes kann dann in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erfolgen, da die Stützrahmen bereits vorher gesetzt sind.
Um die Tragfähigkeit der Stützrohre zu erhöhen, kann das in den Stützrohren befindliche Erdreich entfernt und die Stützrohre können mit Beton ausgefüllt werden. Durch Einlegen von Spanngliedern ist es möglich, die Stützrohre in Längsrichtung zusätzlieh vorzuspannen.

Zur Erhöhung ihrer Biegesteifigket kÖnnen die Stützrohre alternativ oder zusätzlich durch eingeschweißte Laschen,.Plattenbündel oder Walzpröfilträger versteift werden: Mindestens einige entleerte Stützrohre können als Luft-, Wasser-, oder Kabelkanäle verwendet werden. Es ist auch möglich, einzelne Stützrohre beim Ausbruch des Erdkernes und beim Herstellen der .Auskleidung des Hohlraumes als Transportwege zu benutzen, auf denen das ausgebrochene Erdreich zu Tage gefördert und in denen

Baustoffe und Werkzeuge vor Ort gebracht werdeno

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungs-4 , .

beispiel erläutert und zwar zeigt:

Figo 1 einen nach der Erfindung hergestellten Tunnel ' "

im querschnitts

Fig. 2 einen im Bau befindlichen Tunnel in einem Teil-

längsschnitt und

:Eis. 3 das Durchpressen eines der das Hoihlraumprofil

umgebenden Stützrohre durch das Erdreich in 'ei@

nem Teillängsschnitt. .

Um das in Figo 1 dargestellte Hohlraumprofil 10 eines im quer-

schnitt rechteckigen Tunnels 11 sind eine Anzahl nebeneinander_

liegender Stützrohre 12, 131 14 und 15 angeordnet, die in TÄngs-

richtung des Hohlraumes verlaufen, Die Stützrohre 12, die aus

Stahl oder Schleiiderbeion bestehen können, werden vor dem Auf--

alit.E::n i:Iolilreitunes 10 einzeln von einem Mundloch aus in das

Clc:t@i r.._;c: I#`) cLrigepreßt oder eingebohrt. Die in den StUtzfiohren

1@@, -1'l tiad I`> befindliche Erde wird beseitigt, was beispels-

@r@:: geschehen kann Die dicht nebeneinanderlie

der Tunneldecke 1? angeordneten Stützrohre 12

#ltLrici indurch Spannanker 20 zusammengespannt, no

zusammenwirken. Auch die die Seitenwunde

13, 14 und 15 @>.1.I1d duL'ob

`Spannanker 20 miteinander verbunden,

d

Die Tunneldecke begrenzenden Stützrohre 12 sind mit Beton 18

ausgefüllt und in Längsrichtung durch Spannglieder 19 vorge --

spannt.

In den, seitlich ungeordneten Stützrohren 13 sind Kabel 22 für

Strom und Fernmeldezwecke untergebracht. Von den Stützrohren

14 beherbergt das eine Wasserleitungen und das-andere die Lei-

tungen für die Be- und Entlüftung des Tunnels 11, Die Stütz

rohre 15 dienen: als Transportwege, In dem einen Stützrohr fahren

die Loren 24, die das zur Bildung des Tunnels herausgebrochene

Erdreich ins Freie befördern. In dem anderen Stützrohr 15 ver-

kehren die Wagen 25, die Baumaterial, beispielsweise Beton und-

Moniereisen vor Ort befördern.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann nach dem Einpressen der Stützrohre

12, 131 14 und 15 der Erdkern 26 des Hohlraumes abschnittsweise

entfernt werden. Hierbei können Stützrahmen 27 gesetzt werden,

die beim Herstellen der Hohlraumauskleidung 17., 21, 28 die Stütz-

rohre 12, 1.3! 14 und 15

Nach dem .Entfernen des Erdkernes 26 werden die Zwischenräume

zwischen. den Stützrohren 12, 13, 14 und 15 mit Spritzbeton 29

ausgefüllt. Bei nur geringem Gebirgsdruck, wie er beispielsweise

bei Dammdurchlässen mit nur geringer Erdauf last auftritt, genügte

oft schon die Spritztetonschicht 20; als Ilohlraumauskleidung" Bei

'unnein und Stollen, die einem größeren Gebirgsdruck ausgesetzt-

sind, ist es zweckmäßig, den Tunnel 11 mit einer regelrechten Betonausmauerung 171 21, 28 zu versehen, wie sie auch bei anderen Tunnelbauweisen üblich ist.

In Fig. 3 ist eine besonders zweckmäßige Ort des Vortriebes der einzelnen Stützrohre gezeigt. Hier wird zunächst ein Zielrohr 30 mit geringem Durchmesser durch das Gebirge 16 - hier beispielsweise einen l.senbahndamm - hindurchgepresst. Bei dem kleinen Durchmesser des Zielrohres 30 bietet dies keine Schwie:--rigkeiten. Am Mundloch 31 des Zielrohres 30 wird dann ein Führungskranz 32 befestigt, der das eigentliche Stützrohr 12 führt. In der Nähe seiner vorderen Schneide 33 besitzt das Stützrohr 12 noch Schneidenkreuz 34, das seinerseits auf dem Umfang des Zielrohres 30 gleitet.
Am hinteren Ende des Stützrohres 12 ist eine Druckplatte 44 35 angeordnet, an der.ein Zugmittel 36, beispielsweise eine starke Kette, angreift, die durch das Zielrohr 30 hindurchgeführt ist. Ein im Inneren des Zielrohres 30 angeordnetes Ziehgerät 3'7! das beispielsweise auf einer mit dem-Zielrohr 30 fest verbundenen Zahnstange läuft, 'zieht das Stützrohr 12 in das Erdreich 16 hinein. Es kann hierbei natürlich auch noch von Pressen unterstützt werden, die am hinteren Rand des Stützrohres 12 angreifen. Die Erfindung ist nicht ad das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, die Stützrohre einzubohren, einzuschlagen oder auf andere Weise in das Erdreich zupressen. Anstatt sie mit Beton auszufüllen, genügt es bei bestimmten. Bodenarten auch, den im Inneren der Stiitzi,olire befindlichen Boden mit einem Bindemittel, beispielsweise Zementmilch zu inji -zieren, um eine druckfeste Rohrfüllung zu erhalten, Der Hohlraum. kam. ferner verschiedene Querschnitte haben und es ist auch möglich! Stützrohre unter der Tunnelsohle anzuordnen wenn mit einem hohen Sohldruck gerechnet werden muß,

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Hohlräumen wie Tunneln, Stollen, Qavernei, Dammdurchlässen od, dgl.2 dadurch gekennzeichnet g daß um das zukünftige Hohlraum profil (10) in Ungerichtung des Hohlraumes zunächst Stütz- rohre (12, 13, 149 15) in das Erdreich eingetrieben, werden und danach im Schutze dieser Rohre (129 131 14, 15) der Erdkern (26) beseitigt und der Hohlraum (11) fertiggestellt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 19-dadurch gekennzeichnet. daB die Stützrohre-(12, 13, 14! 15) einzeln in das Erdreich (16) gepresst Werden. . 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekngzeiahnet, daB vor dem Biertreiben eines Stützrohres (12) ein Zielrohr (3D) von geringem Durohseaser vorgetrieben wrdg an deg das eigsnt- liehe Stützrohr (12) bei seinem Vortrieb geführt wird. 4. Verfahren nach einem der, Irrsprüche. 1 bin 3, dadurch Bekenn - zeichnet#@ daß die; gtOgxohure (129, m139 149 15) mit Hilfe eil ' nee durch date Zial»hr ( 30) hindurohgetührten Zugmittels (36) in das Erdreich (16) gezogen werden. 5, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch Bekenn ., zeichnete dsß die füterohre (12) von einet in den Ziel -:

rohren (30) angeordneten Ziehgerät (37) in das Erdreich gezogen werden.-6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dicht nebeneinander bzw. übereinander liegenden Stützrohre-(12, 13, 14, 15) in Querrichtung fest miteinander verbunden werden. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Stützrohren (12, 13, 14, 15) nach dem Entfernen des Erdkernes (26) mit einer Dichtungsmasse (29) ausgefüllt werden, so daß sich geschlossene Wand- und Deckenflächen ergeben, die den Hohlraum (11) begrenzen. B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daB der Hohlraum nach dem Einbringen der Stützrohre ( 12, 13, 14, 15) abschnittsweise aufgefahren und ausgemauert wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch Bekenn-' zeichnet, daß beim Entfernen des Erdkernes (26) Stützrahmen (27) gesetzt werden, die beim Herstellen der Hohlraumausklei-Jung (17, 21, 28) die Stützrohre (12, 13, 14, 15) unterstützen. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eintreiben der Stützrohre (12, 13, 14 u. 15) und vor dem Entfernen des Erdkernes (26) von den Stützrohren aus im Bereich der Tunnelstrecke Kavernen angelegt und in diesen Kavernen Stützrahmen zum Abstützen der Stütz- gesetzt werden. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Stützrohren (12) befindliche Erdreich durch Injizieren von Bindemitteln verfestigt wird. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in Stützrohren (12) befindliche Erdreich entfernt, wird und die Stützrohre mit Beton (18) ausgefüllt werden. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrohre durch einwiegte Spannglieder (19) in Längsrichtung vorgespannt werden: 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrohre (12, 13, 14, 'l5) durch einge-, schweißte Taschen, Plattenbündel oder Walzprofilträger versteift werden. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige entleerte Stützrohre (13, 14) als Luft-, Wasser- oder Kabelkanäle verwendet werden. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Stützrohre (15) beim Ausbruch des Erdkernes und beim Herstellen der Auskleidung des Hohlraumes als Transportwege benutzt werden.