DE2009399A1

DE2009399A1 - Verfahren zur Verbindung zweier durch ein Gewässer getrennter Ufer und Tunnelrohre zur Ausfuhrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2009399A1
Application number: DE19702009399
Authority: DE
Inventors: Josef 8202 Bad Aiblmg EOIg5 10 Boessner
Original assignee: Fa Josef Boessner, 8202 Bad Aib hng
Priority date: 1970-02-27
Filing date: 1970-02-27
Publication date: 1971-09-09

Description

Verfahren zur Verbindung zweier durch ein Gewässer getrennter Ufer und Tunnelröhre zur Ausführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung zweier durch ein Gewässer getrennte@ Ufer durch eine von Landfahrzeugen befahrbare Tunnelröhre aus Beton.
Derartige Verbindungen bestehen gewöhnlich aus einer Brücke oder einem unter dem Gewässerboden verlegten Tunnel. Nachteilig an diesen bekannten Verbindungen ist der erhebliche Aufwand, der mit dem Einbringen zahreicher Träger in den Gewässerboden bzw mit dem Verlegen eines Tunnels im Gewasserboden verbunden ist. Eine Brücke hat überdies den Nachteil, daß die auf ihr laufenden Fahrzeuge den Witterungseinflüssen in vollem Umfange ausgesetzt sind<, Ziel der Erfindung ist ein Verfahren der eingangs genannten Gattung, welches eine wesentlich wirtschaftlichere Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Ufarn gestattet, ohne daß der durch die Verbindung laufende Verkehr ebensowenig wie der in dem betreffenden Gewässer betriebene Schiffsverkehr in irgendeiner Weise behindert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß a) die Tunnelröhre an Land als schwimmfähiger Körper hergestellt wird, der eine größere Länge als der Abstand zwischen den Ufern aufweist und in Längsrichtung von Zugseile aufnehmenden Kanälen durchzogen ist, b) die an beiden Enden abgedichtete

Sunnel-..

w;gSwrohre

an die gewünschte Verbindungsstelle zwischen den beiden Ufern eingeschwommen wird, welche zur Aufnahme der überstehenden Röhrenenden vorbereitet sind, c) die auf das Land reichenden Rölirenenden in ihre Sollage gebracht und die aus den Enden herausragenden Zugseile im Land fest verankert werden, und d) die Tunnelröhre auf ihrer gesamten im Wasser befindlichen Länge soweit beschwert wird, bis ihr Gewicht größer als ihre Wasserverdrängung ist.
Die erfindungsgemäß eingebrachte Tunnelrölire hängt also an den Zugseilen frei durch, wobei jedoch der wesentliche Teil ihres Gewiechtes voin Auftrieb des Wassers getragen wird.
Nur der die Versenkung der Tunnelröhre bewirkende Teil des Gewichtes sowie die Verkehrslast müssen von den Zugseilen aufgenommen werden. Dadurch daß die Tunnelröhre unmittelbar am @rt ihres Einsataes aus arm@ @@em Beton hergestellt werden kann, ist die mit @@m enf@n@sgemäßen Verfahren he@ gestellte Verbin@@@@. @@@be@@@@en@l. @h wirtsona@tlich. Ins@@aon.
der kann auf jedwe@ @rbeilen um @e@@ @@ @@@en verzicht@@ werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn parallel zu einem Ufer ein unter dem Wasserspiegel liegender, gegen das Gewässer abgedichteter Längskanal von der Länge der tunnelröhre gebaut wird, daß in diesem Kanal die Tunnelröhre hergestellt wird und daß der Längskanal durch Beseitigung der Abdichtung geflutet wird, so daß die Tunnelröhre schwimmt. Bevorzugt ist der Längskanal durch eine Wand zum Gewässer hin abgedichtet, die zum Fluten weggesprengt wird.
Häufig werden die Ufer aus dem Wasser aufsteigende Felsen sein. In diesem Falle werden in den beiden Ufern in Höhe der Wasserlinie der Tunnelröhre entsprechende Tundelbohrungen vorgesehen, von denen die eine um das auf der anderen USerseite überstehende Tunnelröhrenende länger ist. Die Tunnelröhre wird dann zunächst in die längere Bohrung voll eingeführt, worauf das gegenüberliegende Ende in Ausrichtung mit der zugeordneten Tunnelbohring gebracht wird. Alsdann wird die Tunnelröhre aus der Tiefenbohrung wieder soweit herausgezogen, bis auch das andere Tunnelröhrenende in der gewünschten Tiefe in der zugeordneten Tunaelbohrung angeordnet ist. Alsdann erfolgt die Verankerung der Zugseile im Boden bzw. Fels.
Da die Tunnelröhre nach ihrer Fertigstellung und Absenkung die Form einer Hänge-Parabelhat, wird der Längsverlauf der Tunnelbohrung vorzugsweise dieser Hänge-Parabelform der abgesenkten funnelröhre angepaßt.
Insbesondere in Erdbeben gefährdeten Gebieten sieht die Erfindung vor, daß die Zugseile an in Längs- und Seitenrichtung stark versetzten Stellen im Boden bzw. Fels verankert sind.
Auf diese Weise wird gewährleistet, daß selbst bei starken Erdstößen wenigstens ein Teil der Zugseile unbeschädigt bleiben wird, wobei diese unbeschädigt bleibenden Zugseile so stark dimensioniert sind, daß sie das über den Auftrieb hinausgehende Gewicht ohne weiteres tragen können.
Bei sehr langen Strecken zwischen den zu verbindenden Ufern können mehrere Tunnelröhren vorgesehen werden, von denen nur die äußere mit einem Ende an Land, die übrigen an auf dem Gewässerboden errichteten Pylonen verankert werden.
Diese Konstruktion ist zwar'auf'grund der vorzusehenden Pylone etwas aufwendiger, gegenüber einer üblichen Brückenkonstruktion werden jedoch zahlreiche Träger eingespart.
Um das erforderliche Durchhängen der Tunnelröhre zu gewährleisten, besteht diese vorzugsweise aus einzelnen Abschnitten, die durch eine geringfügige Kippung zulaßende Querfugen-Verbindungen verbunden sind. Die Querfugen sind vorzugsweise mit einer Ringabdichtung versehen. Diese ist vorzugsweise gemäß der deutschen Patentschrift 1 041 751 ausgebildet.
Die zum Versenken der Tunnelröhre erforderliche Beschwerung erfolgt vorzugsweise durch ihren Innenausbau. Mit anderen Worten wird demunausgebauten Tunnelrölue ein solches Gewicht verliehen, daß sie schwimmfähig ist. Sobald dann die für den Innenausbau erforderlichen Teile in die Tunnelröhre eingebracht sind, senkt sich diese unter den Wasserspiegel ab und hängt somit an den durch sie hindurchführenden Zugseilen.
Vorzugsweise wird die Tunnelröhre mit flüssigkeitsdichten Hochdruckrohren ausgekleidet. Die Hochdruckrohre können aus Stahlbeton sein und sind vorzugsweise gemäß der deutschen Patentschrift 1 039 320 ausgebildet.
Bevorzugt werden die iiochdruckrohre mit einer elastischen, druckfesten Kunststoffmasse injiziert.
Als Zugseile werden vorzugsweise Stahldrahtbündel verwendet.
Der zum Herstellen der Tunnelröhre am Ufer errichtete Längskanal entspricht bevorzugt der Form der Unterseite der Tunnelröhre.
Zum Einschwimmen der Eunnelröhre werden auf beiden Seiten bevorzugt soviel Schiffe befestigt, daß sie die Röhre auch im Falle eines eventuellen Wassereinbruchs tragen können.
Es handelt sich hierbei um eine Sicherheitsmaßnahme, die verhindern soll, daß die eingeschwemmte Tunnelröhre unter keinen Umständen außer Kontrolle geraten kann.
Während die Tunnelröhre noch schwimmt, werden die Zugseile beim Verankern leicht gespannt. Die eigentliche Endspannung erfolgt dann beim Absenken der Tunnelröhre.
Um einen sanften Uebergang von der Tunnelröhre zum Felsgestein zu schaffen, wird der Zwischenraum zwischen den Bunnelbohrungen und den Tunnelröhrenenden vor dem Absenken mit einem dauerelastischen, preßfesten Kunststoff ausgefüllt. Zusätzlich können die Tunnelröhrenenden mit einem Kunststoffschlauch überzogen werden.
Die Kanäle für die Zugseile werden nach dem Absenken der Tunnelröhre und Einfahren einer vorbestimmten Verkehrslast vorzugsweise mit Beton vollgepreßt.
Die Tunnelröhre zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist bevorzugt eine stabilschwimmfähige Form auf. Hierzu kann sie unten breiter als oben sein. Sie ist weiter vorzugsweise unten und oben abgerundet, An den Seiten kann sie spitz zulaufen.
Des weiteren weist die Tunnelröhre unten vorteilhafterweise einen Kiel auf. Sie kann aus drei Einzelröhren bestehen, von denen vorzugsweise unten zwei nebeneinander liegen und darüber in der Mitte eine weitere angeordnet ist.
Des weiteren umfaßt die Tunnelröhre unten vorzugsweise ein Abflußrohr.
Die in einem Zuge betonierten Abschnitte haben vorzugsweise eine Länge von etwa 50 m.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Tunnelrölire und Fig. 2 eine schematische Ansicht der zwei Ufer verbindenden Tunnelröhre gemäß der Erfindung.
Nach der Zeichnung ist die Tunnelröhre 11 als schwimmfähiger Körper mit einem Kiel 19 ausgebildet,inFem sich drei Einzelröhren befinden, von denen zwei un-ten nebeneinander und die dritte oben in der Mitte angeordnet sind. Jede Einzelröhre ist mit Hochdruckrohren 18 ausgekleidet.
Die Tunneiröhre wird aus Einzelabschnitten von etwa 50 m Länge -unter Zwischenschaltung von Querfugen, die einem geringfügige Kippung der einzelnen Abschnitte gegeneinander zulassen, zusammengesetzt. Außer den drei Einzeiröhren ist noch ein Abflußkanal 20 vorgesehen. Besonders wichtig sind in Längsrichtung der Tunnelröhre verlaufende Kaiiäle 15 in denen Zugseile 14 verlaufen, die so stark auszubilden sind, daß sie den später abgesenkten Tunnel abzüglich des vom Auftrieb aufgenommenen Gewichtsanteils tragen können.
Nachdem die Tunnelröhre am Ufer in einem unterhalb der Gewässeroberfläche liegenden Längskanal fertiggestellt ist, wird dieser Längskanal vorzugsweise durch Wegsprengen seiner zum Gewässer hin vorgesehenen Wand geflutet, worauf die an beiden Enden abgedichtete funnelröhre schwimmt und von Schiffen an ihren Bestimnng,sort geschwommen wird. An den gegenüberliegenden Ufern 12, 13 gemäß Fig. 2 sind bereits Tunnelbohrungen im Uferfels vorgesehen, in die die Tunnelröhrenenden 16 eingeführt werden. Hierzu muß die eine Tunnelbohrung um die Länge der gegenüberliegenden tiefer ausgebildet sein, um die Tunnelröhre zunächst in die eine Bohrung so tief ein- führen zu können, daß das gegenüberliegende Endenden Eingang der anderen Tunnelbohrung kommt. Alsdann wird die gesamte Tunnelröhre aus der einen Bohrung wieder um ein gewisses Stück herausgezogen, um daS sie in die gegenüberliegende Tunnelbohrung eindringt.
Ist dies erfolgt, werden die vorzugsweise aus Stahlbündel bestehenden Zugseile 14 im Fels an in Längs- und Seitenrichtung stark versetzten Stellen unter leichter Spannung der Seile verankert. Ist dies geschehen, wird die Tunnelröhre 11 auf ihrer gesamten Länge soweit beschwert, daß ihr Gewicht größer als ihr Auftrieb wird. Hierdurch sinkt die Tunnelröhre auf ihrer gesamten Länge unter den Gewässerspie'gel 17 ab, bis die Zugseile 14 so gespannt sind, daß sie den uber den Auftrieb hinausgehenden Teil des Tunnelröhrengewichtes tragen.
Die Beschwerung der Tunnelröhre erfolgt sorzugsweise durch ihren Innenausbau, der z. B. mittels Hochdruckrohren vorgenommen werden kann.
Die Absenkung in der Mitte zwischen den beiden Ufern kann z. B. einen,Betrag von 40 m haben, s,o daß der über die Tunnelröhre gehende Schiffsverkehr in keiner Weise behindert wird. Seitlich kann die Tunnelröhre gemäß Fig. 1 zugespitzt sein, um eine möglichst geringe Angriffsfläche gegen seitliche Gewässerströmungen zu bieten.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Verbindung zweier durch ein Gewässer getrennter Ufer durch eine von Landfahrzeugen befahrbare Tunnelröhre aus Beton, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß a) die Tunnelröhre (11) an Land als schwimmfähiger Körper hergestellt wird, der eine größere Länge als der Abstand zwischen den Ufern (12, 13) aufweist und in Längsrichtung von Zugseile (14) aufnehmenden Kanälen (15) durchzogen ist, b) die an beiden Enden abgedichtete Tunnelröhre (11) an die gewünschte Verbindungsstelle zwischen den beiden Ufern eingeschwommen wird, welche zur AuSnahme der überstehenden Röhrenenden (16) vorbereitet sind, c) die auf das Land reichenden Röhrenenden (16) in ihre Sollage gebracht und die aus den Enden herausragenden Zugseile (14) im Land fest verankert werden und d) die Tunnelröhre (11) auf ihrer gesamten im Wasser befindlichen Länge soweit beschwert wird, bis ihr Gewicht größer als ihre Wasserverdrängung ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß parallel zu einem Ufer (12, 13) ein unter dem Wasserspiegel (17) liegender, gegen das Gewässer abgedichteter Längskanal von der Länge der Tunnelröhre (11) gebaut wird, daß in diesem-Kanal die Tunnelröhre (11) hergestellt wird und daß der Längskanal durch Beseitigung der Abdichtung geflutet wird, so daß die Bunnelröhre schwimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der Längskanal durch eine Wand zum Gewässer hin abgedichtet ist, die zum Fluten weggesprengt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, bei den die Ufer aus dem Wasser auf steigende Felsen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in den beiden Ufern in Höhe der Wasserlinie der Tunnelröhre entsprechende Tunnelbohrungen vorgesehen werden, von denen die eine um das auf der anderen Uferseite überstehende Tunnelröhrenende (16) länger ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der Längsverlauf der Tunnelbohrungen der Hänge-Parabelform der abgesenkten Tunnelröhre (11) angepaßt ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zugseile (14) an in Längs- und Seitenrichtung stark versetzten Stellen im Boden bzw. Fels verankert sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden An, sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t,- daß mehrere Dunnelröhren vorgesehen werden, von denen nur die äußeren mit einem Ende an Land, die übrigen an auf dem Gewässerboden errichteten Pylonen verankert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Tunnelröhre (11) aus einzelnen Abschnitten bestehen, die durch eine gerirlgfügige Kippung zulassenden Querfugen-Verbindungen verbunden sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Querfugen mit einer Ringabdichtung versehen sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Ringabdichtung gemäß der deutschen Patentschrift 1 041 751 ausgebildet ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschwerung der Tunnelröhre (11) durch ihren Innenausbau erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Tunnelröhre (11) mit flüssigkeitsdichten Hochdruckrohren (18) ausgekleidet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Hochdruckrohre (18) aus Stahlbeton sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Hochdruckrohre (18) gemäß der deutschen Patentschrift 1 039 320 ausgebildet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Hochdruckrohre (1.8) mit einer elastischen druckfesten Kunststoffmasse injiziert werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Zugseile (14) Stahldrahtbündel verwendet~werden.
17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i- c hn e t, daß der Boden des Längskanales der Form der-Unt,erseite der Tunnelröhre (11) entspricht.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Einschwimmen der Tunnelröhre auf beiden Seiten soviel Schiffe befestigt werden, daß sie die Röhre auch im Falle eines Wassereinbruchs tragen können.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zugseile (14) beim Verankern leicht gespannt werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zwischenraum zwischen den Tuirnelbohrungen und den Tunnelröhrenenden (16) vor dem Absenken mit einem dauerelastischen, preßfesten Kunststoff ausgefüllt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n et, daß die funnelröhrenenden (16) mit einem Kunststoffschlauch überzogen werden, in den der Kunststoff eingedrückt wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kanäle (15) für die Zugseile (14) nach dem Ab senken der Tunnelröhre (11) und Einfahren einer vorbestimmten Verkehrslast mit Beton vollgepreßt werden.
23. Tunnelröhre zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß sie eine stabil schwimmfähige Form aufweist.
24. Tunnelröhre nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß sie unten breiter als oben ist.
25. Tunnelröhre nach Anspruch 23 oder 24, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß sie unten und oben abgerundet ist.
26. Tunnelröhre nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß sie an den Seiten spitz zuläuft.
27. funnelröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 bis 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie unten einen Kiel (19) aufweist.
28., Tunnelröhre, nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie drei Einzelrohre umfaßt.
29. Tunnelröhre nach Anspruch 28, dadurch g e k- e n-n -z e i c h n e t, daß sie unten zwei nebeneinanderliegende Einzelröhren und .darüber in der Mitte eine weitere Einzelröhre aufweist.
30. Tunnelröhre nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie unten eine Abfluß~ röhre (20) enthält.
31. Tunnelröhre nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch g e k e n n z e i c. h n e t, daß sie aus Abschnitten von etwa 50 m Länge besteht.