DE1927457A1 - Vorrichtung zum Vortreiben eines Tunnels oder Stollens - Google Patents

Vorrichtung zum Vortreiben eines Tunnels oder Stollens

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DE1927457A1
DE1927457A1 DE19691927457 DE1927457A DE1927457A1 DE 1927457 A1 DE1927457 A1 DE 1927457A1 DE 19691927457 DE19691927457 DE 19691927457 DE 1927457 A DE1927457 A DE 1927457A DE 1927457 A1 DE1927457 A1 DE 1927457A1
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telescopic tube
interlocking
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displacement
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DE19691927457
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Zell Dipl-Ing Siegfried
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Siemens Bauunion GmbH
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Siemens Bauunion GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit

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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Vortreiben eines Tunnels oder Stollens.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Norrichtung zum Vortreiben eines, vorzugsweise mittels eines Votriebssohildeß herstellbaren und aus einzelnen nachrückbaren Rohrsohüseen zusammensetzbaren Tunnels oder Stollens, wobei zwei ineinandergreifende und gegeneinander verschiebbare Teleskoprohre die Verbindung zwischen jeweils zwei Vorschubelementen, nämlich den einzelnen Rohrschüssen bzw. dem gegebenenfalls erforderlichen Vortriebsschild bilden und so das Verschieben jedes einzelnen Vorsohubelements mittels entsprechender Vorechubmittel im Laufe des Baufortschritts für sich allein ermöglichen.
  • Zur Herstellung von Tunnels oder Stollen im Erdreich ist es bereits bekannt, ein sich aus einzelnen Schüssen zusammensetzbares Rohr, dessen vorderster Schuß einen mit einer Schneide versehenen Vortriebsschild trägt, mittels jeweils zwischen dem letzten Schuß und einem ortsfesten Widerlager eingesetzter Pressen absatzweise in das Erdreich vorzutreiben.
  • Auch ist es weiterhin bei längeren Roliren bekannt, im Bereich des Vortriebsschildes eine thixotrope Flüssigkeit zwischen den Rohrmantel und das diesen umgebende Erdreich einzuleiten und so die Reibung der Rohrschüsse im Erdreich herabzusetzen.
  • Diese Maßnahmen sind jedoch zum Vortreiben entsprechend langer Tunnels allein nicht ausreichend. Desbalb werden auch bereits zwischen einzelnen Rohrschüssen Vorschubpressen-Kammern aus ineinandergreifehden und gegeneinander verschiebbaren '2eleskoprohren vorgesehen und die einzelnen Rohrschtise im Laufe des Bauf8r.tschritts für sich allein im Erdreich vorgepreßt.
  • Da dann auch der Vortriebsschild selbst mit geeigneten Pressen unmittelbar vor dem ersten anschließenden Rohrschuß verschoben werden kann, besteht hier der weitere Vorteil, daß die Richtung des Vortriebsschildes korrigiert und so ein Abweichen der Tunnelachse von der Sollrichtung vermieden werden kann. Daraus folgt aber, daß die Achsen des Vortriebsschildes und der einzelnen Rohrschüsse voneinander abweichen und die ineinandergreifenden Teleskoprohre sich gegeneinander verklemmen könnten, falls sie nicht ein ausreichendes Spiel aufweisen.
  • Da derartige Tunnels aber häufig in tasserführendem Erdreich bzw. mit Uberdruck im Inneren hergestellt werden, ist ohne weiteres ersichtlich, daß im rauhen Baubetrieb die Abdichtung dieser Teleskoprohre gegeneinander besondere Schvrierigkeiten mit sich bringt. Bisher war es zwar üblich, eine normale Gleitdichtung, ähnlich wie bei StopfbUchsen, vorzusehen, doch konnte diese durch das dauernde ziehharmonika-artige Hin- und Herbewegen der zwei ineinandergreifenden Teleskoprohre beschädigt und somit undicht werden, was zum Sinbruch von Grundwasser oder Verlust von Druckluft führte.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer auch bei längerem Betrieb absolut lecksicheren Dichtung zwischen zwei solchen ineinandergreifenden Teleskoprohren, wobei Dichtung und Teleskoprohre durch entsprechende Ausgestaltung die sonstigen Nachteile der vorgenannten Einrichtungen vermeiden sollen.
  • Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung zum Vortreiben eines, vorzugsweise mittels eines Vortriebsschjldes herstellbaren und aus einzelnen nachrückbaren Rollrschüssen zusammensetzbaren Tunnels oder Stollens, wobei zwei ineinandergreifende und gegeneinander verschiebbare releskoprohre die Verbindung zwischen jeweils zwei Vorschubelementen bilden und so das Verschieben jedes einzelnen Vorschubelements mittels entsprechender Vorschubmittel im Laufe des 3aufortschritts für sich allein ermöglichen, dadurch erreicht, da zwischen zwei ineinandergreifenden Teleskoprohren ein Abwälzraum zur Aufnahme mindestens eines aus einem weichelastischem Material bestehenden, etwa kreisförmigen Querschnitts aufweisenden Dichtungsringes vorgesehen ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an jedem der zwei ineinandergreifenden Teleskoprohre etwa in ihren einander entgegengesetzten Enden ein mit dem anderen Teleskoprohr zusammenwirkender Führungs- bzw. Abschlußring angeordnet sen.
  • Dabei ist es vorteilhaft, enn der Dichtungsring aus einem vorzugsweise mittels eines Druckgases oder einer -flüssigkeit vorspannbaren Schlauch besteht. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können zwei mit gegeneinander gerichteten Schneiden versehene Verdrängungsringe das innere Teleskoprohr umgreifen, wobei der eine Verdrängungsring fest mit dem inneren Teleskoprohr und der andere auf diesem längs verschiebbar fest mit dem äußeren Teleskourohr verbunden sein können. Auch können je zwei ineinandergreifende Teleskoprohre einschließlich allem Zubehör an Dichtungs-, Führungs- bzw. hbschluß- und Verdrängungsringen, vorzugsweise in Verbindung mit den zugehörigen Vorschubpressen eine nach Bauabschluß mindestens teilweise wieder demontierbare VorschubDressen-Kammer bilden.
  • Der unter Umständen roch durch ein Druckgas oder eine Druckflüssigkeit vorspannbare Dichtungsring wird sich während der harmonika-artigen Hin- und Herbewegungen der zwei-ineinandergreifenden Teleskoprohre ständig in dem Abnälzraum abwälzen und so wird jede einseitige Abnützung und damit jedes Undichtwerden vermieden. Weiterhin gestattet diese Ausbildung der eleskoprohre und ihre Abdichtung ein gewisses Abweichen der Achsen beider Teleskoprohre voneinander und schließlich kann nach Demontage des zerlegbaren Abschlußrings an der Stirnseite des inneren i'eleskoDrohres mühelos der Dichtungsring durch einen anderen ersetzt oder einen weiteren Dichtungsring ergänzt und so auch bei Verschleiß eines Dichtungsringes der absolut sichere Verschluß dieser Verbindungsstellen gewährleistet werden.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiel.
  • Es zeigen Fig. 1 die schematische Darstellung des Vortreibens eines Stollens mit einem Vorriebsschild und drei Rohrschüssen, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorschubpressen-Kanimer und Fig. 3 einen Längsschnitt in schaubildlicher Darstellung durch eine Vorschubpressen-Kammer nebst Teilen des vorangehenden und nachfolgenden Rohrechusses Zum Vortreiben des Tunnels 1 gemäß Fig.1 ist zunächst der Anfahrschacht 2 auszuheben. Anschließend sind an seiner der Tunnelöffnung 3 abgewandten Schacht seite 4 eine Verstärkungswand 5 als Widerlager für die Vorschubpressen 6 einzubauen.
  • Nun wird mittels dieser Vorschubpressen 6 - wie weiter nicht dargestellt - zunächst der Vortriebsschild 7 am Ort der zukünftigen Tunelöffnung 3 eingepreßt. Wenn der Vortriebsschild 7 entsprechend weit in das Erdreich eingedrungen ist, wird der Rohrschuß 8, wie im einzelnen nicht dargestellt ist, aus Einzelrohrteilen zusammengesetzt und dann mit den Vorschubpressen 6 nachgeschoben. Dabei kann zunächst der Vortriebs-Schild 7 noch gemeinsam mit dem Rohrschuß 8 durch die Vorschubpressen 6 weiter transportiert werden. Erst wenn dann der Rohrschuß 8 seine in Fig.1 dargestellte höchstzulässige Länge erreicht hat, ist eine später noch zu beschreibende Vorschubpressen-Kammer 9 anzuschließen. Daraufhin ist der Rohrschuß 10, seinerseits durch die'Vorschubpressen 6 dem Vortriebsschild 7 im Laufe des Baufortschritts nachzuführen Wenn also der Vortriebsschild 7 soweit ausgefahren wurde, daß die Vorschubpressen-Kammer 9, wie dies für die 2.Phase der Fig.1 dargestellt wurde, völlig ausgefahren ist, muß nun mittels der Vorschubpressen 6 der zweite Rohrschuß 10 nachgepreßt werden. Dieses gilt dann natürlich auch für die nachfolgenden Vorschubpressen-Kammern 11 usw.
  • und die nachfolgenden Rohrschüsse 12 usw. sinngemäß. Die Vorschubpressen-ammern 9,11 werden also entsprechend der Darstellung nach Fig.1 ziehharmonika-artig auseinander und dann wieder zusammengeschoben. Dazu besteht jede Vorschubpressen-Kammer 9 bzw. 11, wie sich aus Fig.2 gemäß dem Querschnitt A-B zu Fig.1 ergibt, aus zwei ineinandergreifenden Teleskoprohren 13,14, die durch im Inneren angeordnete Vorschubpressen 15 gegeneinander verschiebbar sind. Das innere Teleskoprohr 14 kann dabei, wie dargestellt, aus sieben Teilsegmenten 16 zusammengebaut werden.
  • Fig.3 zeigt eine Vorschubkammer 9 im L§ngsschnitt C-D zu Fig. 2. Das äußere Teleskoprohr 13 ist einennds an das Ende deSAohrschusses 8 angelascht und trägt an seinem anderen Ende einen Führungs- und Verdrängungaring 17, der das innere Teleskoprohr i umgreift und auf diesem längs verschieblich ist.
  • Dieser i+'ührungs- und Verdrängungsring 17 dient in Verbindung mit dem am entgegengesetzten Ende des inneren Teleskoprohres angeordneten Führungs- bzw. Abschlußringes 18 als Führung für die gegeneinander verschiebbaren Teleskoprohre 13, 14 und schafft weiterhin zwischen diesen beiden Teleskoprohren 13,14 einen Abwälzraum 19. Zur besseren Darstellung ist der Pührungs- bzw. Abschlußring 18 getrennt vom Ende des Teiles koprohres 14 an das er im Betrieb angelascht ist, gezeichnet.
  • In diesen Abwälzraum 19 wird der Dichtungsring 20.eingebracht und so die ordnungsgemaße Abdichtung zwischen beiden Teleslcoprohren 13, 14 gewährleistet. Weiterhin schieb-t der Verdrängungering 17 beim Zusammenschieben der Teleskoprohre 13, 14 das in den freigewordenen Raum eingedrungene Erdreich oder thixotrope Gleitmaterial wieder zur Seite, wobei ihn der mit dem Teleskoprohr 14 fest verbundene Verdrängungsring 21 unterstützt. Das Teleskoprohr 14 und der Verdrängungsring 21 sind bündig an dem Rohrschuß 10 befestigt. Das Teleskoorohr 14 ist durch mehrere Versteifungsringe 22, welche Durchbrüche 23 zum Anbringen der Vorschubpressen 15 aufweisen, verstärkt.
  • Es besteht aus einzelnen Segmenten 16 und kann deshalb in Verbindung mit den Vorschub-ressen 15 und dem Führungs- und Abschlußring 18 nach Fertigstellung des Tunnels 1 abgebaut werden. Auch die Verdrängungsringe 17 und 21 sind demontierbar.
  • Durch eine Druckleitung 24 und Ausflußöffnungen 25 in dem Teleskoprohr 14 kann der Außenumfang der Vorschubpressen-Kammern 9, 11 und durch weitere nicht dargestellte Ausflußöffnungen an geeigneten Steller der gesamte Umfang der Rohrschüsse 8, 10, 12in bekannter Weise mit einem Gleitmittel umgeben und damit deren Reibungskoeffizient verringert werden.
  • Der demontierbare Führungs- und Abschlußring 18 ermöglicht im Laufe des Baufortschritts weiterhin einen eventuell defekt gewordenen Dichtungsring 20 auszutauschen bzw. durch Hinzufügen eines weiteren Ringes das nachlassende Dichtungsvermöge wieder zu verbessern. Der Dichtujgsring 20 kann aus jedem beliebigen weichelastischem Material bestehen. Gegebenenfalls ist er ein durch Druckgas oder Druc?cflüssigkeit vorspannbarer Gummischlauch. Da er sich bei den zieharmonika-artigen Bewegungen der ineinandergreifenden Teleskoprohre 13, 14 ständig in dem Abwälzraum 19 hin- und herwälzt, also somit immer wieder andere Teile seiner Obsrtlächeinit den Dichtungsflächen der Teleskoprohre 13, 14 in Berührung kommen, kann er nicht an einzelnen Stellen durchschleifen und damit auch nicht schnell undicht werden, wie dies bei einer normalen Gleitdichtung nach hrt einer Stopfbüchse leicht der Fall wäre.
  • Die ineinandergreifenden Teleskoprohre 13, 14 ermöglichen aber trotz absoluter Dichtigkeit ausreichendes Spiel, so daß die Achsen zweier aufeinanderfolgender Rohrschüsse 8,10 bzw. 10, 12 voneinander abweichen können, also Korrekturen bei Abweichen des Vortriebsschildes 7 von der Sollachse möglich sind.
  • 7 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (7)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e Vorrichtung zum Vortreiben eines vorzugsweise mittels eines Vortriebsschildes herstellbaren und aus einzelnen nachrückbaren Rohrschüssen zusammensetzbaren Tunnels oder Stollens, wobei zwei ineinandergreifende und gegeneinander verschiebbare Teleskoprohre dle Verbindung zwischen jeweils zwei Vorschubelementen, nämlich den einzeln Rohrschüssen und dem gegebenenfalls erforderlichen Vortriebsschild, bilden und so das Verschieben jedes einzelnen Vorschubelements mittels entsprechender Vorschubmittel im Laufe des Bautortßchrittes für sich allein ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei ineinandergreifende Teleskoprohre (1 3, 14) ein Abwälzraum (19) zur Aufnahme mindestens eines aus einem weichelastischem Material bestehenden, e-tvza kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Dichtungsrings (20) vorgesehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der zwei ineinandergreifenden Teleskopruhre (13 14) etwa an ihren einander entgegengesetzten inden ein mit dem anderen Teleskoprohr zussammenwrirkender Führungs- bzw. Abschlußring (/7, 18) angeordnet ist
  3. 3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseichnet, daß der Dichtungsring (20) aus einem, vorzugsweise mittels einem Druckgas oder einer Druckflüssigkeit vorspannbarem Gummi-Schlauch besteht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit gegeneinander gerichteten Schneiden versehene Verdrängungsringe (17, 21) das innere Teleskoprohr (14) umgreifen, wobei der eine Verdrängungsring (21) mit dem inneren Teleskoprohr (14) und der andere (17^) auf diesem längs verschiebbar mit dem äußeren Teleskoprohr (13) fest verbunden ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Teleskoprohr (14) Ausflußöffnungen (25) zum Einspritzen von Druckluft der Gleitflüssigkeit, vorzugsweise einer thixotropen Flüssigkeit, zwischen Rohr (8...14) und umgebendes Erdreich aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei ineinandergreifende Teleskoprohre (13, 14) einschließlich allem Zubehör an Dichtungs-, Führungs- bzw.
    Abschluß- und Verdrängungsringen (17, 18, 20, 21), vorzugsweise in Verbindung mit den zugehörigen Vorschubpressen (15) eine nach Bauabschluß mindestens teilweise wieder demontierbare Vorschubpressen-Kammer (9,11) bilden.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die demontierbaren Teile, insbesondere der den Abwälzraum (19) für den Dichtungsring (20) nach innen abschließende Führungs- bzw. Abschlußring (17) und das innere Teleskoprohr (14) aus mehreren Einzelsegmenten (16) zusammensetzbar sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720039A1 (de) * 1977-05-04 1978-11-09 Kubota Ltd Zwischenmuffe zum verlegen von rohrleitungen durch vortreiben von rohren unter der erde
FR2403504A1 (fr) * 1977-09-14 1979-04-13 Gewerk Eisenhuette Westfalia Dispositif d'avance par poussee
FR2451340A1 (fr) * 1979-03-13 1980-10-10 Uemura Koichi Procede et dispositif pour l'avancement sous terre de corps cylindriques
DE3539897A1 (de) * 1985-11-11 1987-05-21 Kev Metro Koezlekedesi Es Metr Verfahren und einrichtung zur herstellung von in geschlossenem profil geradlinig gefuehrten, unterirdischen bauobjekten, insbesondere von tunnelartigen bauten unter dem rasenniveau durch einpressen in das erdreich der rohrelemente

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