DE202012008809U1 - Schildvortriebsvorrichtung - Google Patents

Schildvortriebsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE202012008809U1
DE202012008809U1 DE202012008809U DE202012008809U DE202012008809U1 DE 202012008809 U1 DE202012008809 U1 DE 202012008809U1 DE 202012008809 U DE202012008809 U DE 202012008809U DE 202012008809 U DE202012008809 U DE 202012008809U DE 202012008809 U1 DE202012008809 U1 DE 202012008809U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shield
tunnel
excavation
tunnel segment
der
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202012008809U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ILF BERATENDE INGENIEURE ZT GmbH
Original Assignee
ILF BERATENDE INGENIEURE ZT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ILF BERATENDE INGENIEURE ZT GmbH filed Critical ILF BERATENDE INGENIEURE ZT GmbH
Publication of DE202012008809U1 publication Critical patent/DE202012008809U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

Schildvortriebsvorrichtung (100) zur Herstellung eines Tunnels (5) in offener Bauweise in einer Baugrube (20), mit: – einem Schild (101), wobei der Schild (101) ein einem Boden der Baugrube (20) zugewandten Unterteil (110), zwei den beiden Seitenwänden der Baugrube (20) zugewandten Seitenteile (111) und einen einer Ortsbrust (22) der Baugrube (20) zugewandten Vorderteil (112) aufweist, – einer Aushubvorrichtung (2) zum Ausheben des Bodenmaterials (21) an der Ortsbrust (22) vor dem Schild (101), dadurch gekennzeichnet, dass die Aushubvorrichtung (2) an dem Vorderteil (112) des Schildes (101) montiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schildvortriebsvorrichtung zur Herstellung eines Tunnels in offener Bauweise in einer Baugrube, mit einem Schild, wobei der Schild ein einem Boden der Baugrube zugewandten Unterteil, zwei den beiden Seitenwänden der Baugrube zugewandten Seitenteile und einen einer Ortsbrust der Baugrube zugewandten Vorderteil aufweist und einer Aushubvorrichtung zum Ausheben des Bodenmaterials an der Ortsbrust vor dem Schild.
  • Derartige Schildvortriebsvorrichtungen mit einer Aushubvorrichtung zum Ausheben des Bodenmaterials sind vom Stande der Technik her bereits bekannt. So zeigt etwa die JP 07-091175A eine Schildvortriebsvorrichtung zur Herstellung eines Tunnels in offener Bauweise in einer Baugrube, wobei die Baugrube Aushubvorrichtungen zum Ausheben des Bodenmaterials an der Ortsbrust aufweist. Dabei sind die Aushubvorrichtungen als Bagger ausgebildet, welche sowohl übereinander als auch nebeneinander an der Ortsbrust das Bodenmaterial ausheben.
  • Die JP 2006-169909A vom 29. Juni 2006 zeigt eine weitere Schildvortriebsvorrichtung, bei der die Aushubvorrichtung ebenfalls als Bagger ausgebildet ist. Dabei befindet sich der Bagger an der Oberseite der Schildvortriebsvorrichtung und gräbt an der Ortsbrust das Bodenmaterial ab.
  • Ebenfalls werden entsprechend dem Stand der Technik für die Herstellung von Tunnelröhren in offener Bauweise Baugruben ausgehoben und deren Wände und die Sohle abhängig von den geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen temporär gesichert. Der Boden innerhalb der Baugrubensicherung wird ausgehoben, anstehendes Wasser wird entsorgt, die Tunnelröhre errichtet und anschließend hinterfüllt und überschüttet. Teile von Baugrubensicherungen werden – insbesondere im Raum direkt unter der Geländekante – abhängig von deren Störwirkung entfernt.
  • Nachteilig bei dieser Baumethode nach dem Stand der Technik sind:
    • – Die Aufwendungen für die Baugrubensicherungen
    • – Die Störwirkung der im Boden verbleibenden Baugrubensicherungen bezogen auf die Grundwasserströmung
    • – Die Störwirkung der im Boden verbleibenden Baugrubensicherungen bezogen auf künftige Untertagebauwerke
    • – Lange Bauzeit und damit
    • – Langanhaltende nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt wie Lärm, Staub, Erschütterungen, Erscheinungsbild
    • – Langanhaltende Präsenz von Baurisiken
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine demgegenüber der Stand der Technik verbesserte Schildvortriebsvorrichtung anzugeben.
  • Dies wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erzielt.
  • Dadurch, dass die Aushubvorrichtung am Vorderteil des Schildes montiert ist, ist sie Teil der Schildvortriebsvorrichtung und es müssen keine zusätzlichen Maschinen zum Einsatz kommen, um das Ausheben des Bodenmaterials an der Ortsbrust zu bewerkstelligen. Somit wird eine kompakte Schildvortriebsvorrichtung mit Aushubvorrichtung erzielt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Aushubvorrichtung an einer Außenseite des Vorderteils des Schildes montiert ist. Dadurch, dass die Aushubvorrichtung an der Außenseite befestigt ist, kann der Schild der Schildvortriebsvorrichtung dicht ausgebildet werden, wodurch kein Grundwasser in diesen Schild eindringen kann.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass sich die Aushubvorrichtung über eine im Wesentlichen volle Breite und/oder im Wesentlichen volle Höhe des Vorderteils des Schildes erstreckt. Dadurch, dass sich die Aushubvorrichtung über die Breite und Höhe des Vorderteils des Schildes erstreckt, muss die Aushubvorrichtung nicht im Vorderteil des Schildes versetzt werden, um über die volle Länge bzw. Breite des Schildes das Bodenmaterial abzugraben.
  • Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Aushubvorrichtung eine Fördervorrichtung zum im Wesentlichen vertikalen Ausheben des Bodenmaterials an der Ortsbrust aufweist.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Fördervorrichtung verteilt über die Breite des Vorderteils des Schildes angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann es sich ergeben, dass die Fördervorrichtung nicht über die Breite des Vorderteils versetzt werden muss, um das Ausheben über die ganze Breite des Vorderteiles des Schildes zu ermöglichen.
  • Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung als Schneckenförderer ausgebildet ist.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Fördervorrichtung als Kettenförderer ausgebildet ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Aushubvorrichtung eine Antriebseinheit zum Antreiben der Fördervorrichtung aufweist.
  • Als vorteilhaft hat es sich weiters herausgestellt, wenn die Antriebseinheit über der Fördervorrichtung ausgebildet ist. Somit ist eine platzsparende Anordnung erzielbar.
  • Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Antriebseinheit außerhalb des Schildes der Schildvortriebsvorrichtung ausgebildet ist. Durch die Anbringung der Antriebseinheit außerhalb des Schildes muss die Übertragung des Antriebs auf die Fördervorrichtung nicht durch das Schild hindurch erfolgen.
  • Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die Schildvortriebsvorrichtung eine Vortriebsvorrichtung mit einem – insbesondere hydraulischen – Antrieb zum Vortreiben der Schildvortriebsvorrichtung aufweist, wobei sich die Vortriebsvorrichtung mit einer Abstützvorrichtung an einem in der Baugrube verbautem Tunnelsegment an dessen Stirnseite abstützt, wobei eine weitere Abstützvorrichtung vorgesehen ist, die die Schildvortriebsvorrichtung am verbauten Tunnelsegment außerhalb von dessen Stirnseite abstützt. Durch diese Maßnahme kann erzielt werden, dass Tunnelsegmente angebaut werden können, ohne dass dazu auf eine Abstützung zwischen Tunnelsegment und Schildvortriebsvorrichtung verzichtet werden muss.
  • Gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der Schild der Schildvortriebsvorrichtung im Wesentlichen vollständig wasserdicht ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung einer im Wesentlichen wasserdichten Wanne kann das Eindringen von Grundwasser in die Schildvortriebsvorrichtung verhindert werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Schildvortriebsvorrichtung eine Abdichtvorrichtung aufweist, wobei die Abdichtvorrichtung den Schild und das verbaute Tunnelsegment zur Baugrube hin im Wesentlichen vollständig wasserdicht abdichtet. Durch eine Abdichtvorrichtung zwischen dem Schild und dem verbauten Tunnelsegment kann verhindert werden, dass Wasser in die Schildvortriebsvorrichtung und auch in den Tunnel eindringt.
  • Ebenso hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Schildvortriebsvorrichtung eine Hubvorrichtung zum Absenken von Tunnelsegmenten in die Schildvortriebsvorrichtung aufweist. Durch die Ausgestaltung einer Hubvorrichtung kann das Absenken vom Tunnelsegment durch die Schildvortriebsvorrichtung zügig erfolgen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die, in den Zeichnungen dargestellten, Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert.
  • Darin zeigt:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Schildvortriebsvorrichtung
  • 2a einen Schnitt einer Vorderansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit daran angeordnetem Tunnelsegment
  • 2b einen Schnitt durch eine Seitenansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit einer Aushubvorrichtung und einer Abstützvorrichtung
  • 3a eine Darstellung wie in 2b
  • 3b eine Darstellung wie in 2b mit ausgehobener Aushubvorrichtung
  • 4 eine Ansicht von oben auf eine Schildvortriebsvorrichtung mit einer Abstützvorrichtung, einer weiteren Abstützvorrichtung und einer Aushubvorrichtung
  • 5a einen Schnitt durch eine Vorderansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit einem teilweise in die Vortriebsvorrichtung abgesenkten Tunnelsegment
  • 5b einen Schnitt durch eine Seitenansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit teilweise abgesenkten Tunnelsegment
  • 6a eine Schnittdarstellung wie in 5a einem mit weiter abgesenkten Tunnelsegment
  • 6b eine Darstellung wie in 5b mit einem weiter abgesenkten Tunnelsegment
  • 7a eine Darstellung wie in 6a mit einem noch weiter abgesenkten Tunnelsegment
  • 7b eine Darstellung wie in 6b mit einem noch weiter abgesenkten Tunnelsegment
  • 8a eine Darstellung wie in 7a mit einem fast vollständig abgesenkten Tunnelsegment
  • 8b eine Darstellung wie in 7b mit einem fast vollständig abgesenkten Tunnelsegment
  • 9a eine Darstellung wie in 8a mit einem vollständig abgesenkten Tunnelsegment
  • 9b eine Darstellung wie in 8b mit einem vollständig abgesenkten Tunnelsegment
  • 10a eine Darstellung wie in 9a mit einem vollständig abgesenkten und am Tunnel angeordneten Tunnelsegment
  • 10b eine Darstellung wie in 9b mit einem vollständig abgesenkten und am Tunnel angeordneten Tunnelsegment
  • 11a einen Schnitt durch eine Seitenansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit einer alternativen Aushubvorrichtung und einer Abstützvorrichtung
  • 11b ein weiterer Schnitt durch eine Seitenansicht einer Schildvortriebsvorrichtung wie in 11a
  • 11c eine Vorderansicht einer Schildvortriebsvorrichtung mit einer alternativen Aushubvorrichtung
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schildvortriebsvorrichtung 100 und einem daran angeordneten Tunnel 5.
  • Die Schildvortriebsvorrichtung 100 weist dabei einen Schild 101 auf, welcher wiederum einen Unterteil 110, zwei Seitenteile 111 und einen Vorderteil 112 aufweist. Der Vorderteil 112 wiederum weist eine Außenseite 113 auf. An dieser Außenseite 113 ist die Aushubvorrichtung 2 montiert. Diese Aushubvorrichtung 2 erstreckt sich in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen über die volle Breite und im Wesentlichen über die volle Höhe des Vorderteils 112 des Schildes 101. Dadurch wird es ermöglicht, dass die Aushubvorrichtung 2, welche als Fördervorrichtung 3, in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Schneckenförderer 30 – ausgebildet ist, das hier nicht dargestellte Bodenmaterial 21 (siehe 2b) an der Ortsbrust 22 der Baugrube 20 zu lösen und zu fördern.
  • Das Schild 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen vollständig wasserdicht ausgebildet, wodurch das Eindringen von Grundwasser verhindert werden kann. Der Tunnel 5, welcher durch die Schildvortriebsvorrichtung 100 errichtet wird, besteht aus einzelnen Tunnelsegmenten 50, welche durch die Schildvortriebsvorrichtung 100 aneinander gereiht werden. Ein Tunnelsegment 50 weist dabei jeweils eine Tunnelsegmentdecke 55 und gegenüberliegend einen Tunnelsegmentboden 51 auf. Verbunden sind diese über die beiden Tunnelsegmentseitenwände 54. Weiters weist das Tunnelsegment 50 zwei Stirnseiten 52 und 52' auf.
  • Zwischen der Schildvortriebsvorrichtung 100 und dem Tunnel 5 ist eine Abdichtvorrichtung 6 vorgesehen, welche ein Eindringen von Grundwasser zwischen dem Tunnel 5 und der Schildvortriebsvorrichtung 100 verhindern kann. Somit kann in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzielt werden, dass die Errichtung eines Tunnels 5 mit einer Schildvortriebsvorrichtung 100 auch in einer Baugrube stattfinden kann, welche einen Grundwasserspiegel 23 (nicht dargestellt, siehe 2b) aufweist, welcher höher als der Unterteil 110 des Schildes 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 liegt.
  • 2a und 2b zeigen eine Schildvortriebsvorrichtung 100 in einer Baugrube 20 und einen Tunnel 5 welcher durch die Schildvortriebsvorrichtung 100 errichtet wird.
  • Im Vorderteil 112 des Schildes 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 – genau genommen an dessen Außenseite 113 – ist die Aushubvorrichtung 2 montiert – welche in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Fördervorrichtung 3 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fördervorrichtung 3 als Schneckenförderer 30 ausgebildet. Ebenso wäre es natürlich auch vorstellbar, dass die Fördervorrichtung 3 als Kettenförderer oder ähnliches ausgebildet wäre. Hierbei sei angemerkt, dass unter „Ausheben” das Lösen und Fördern des Bodenmaterials 21 zu verstehen ist.
  • Die Fördervorrichtung 3 löst das Bodenmaterial 21 an der Ortsbrust 22 der Baugrube 20 aus und befördert es nach oben. Angetrieben wird dabei die Fördervorrichtung 3 durch die Antriebseinheit 4, welche in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel über der Fördervorrichtung 3 ausgebildet ist.
  • Um einen Vortrieb zu erreichen, verfügt die Schildvortriebsvorrichtung 100 über eine Vortriebsvorrichtung 102, wobei sich die Vortriebsvorrichtung 102 mit ihrer Abstützvorrichtung 120 an einem in der Baugrube 20 verbauten Tunnelsegment 50 an dessen Stirnseite 52 abstützt. Die Abstützvorrichtung 120 weist dazu mehrere hydraulische Zylinder auf, welche von der Vortriebsvorrichtung 102 ausgefahren werden können und somit das Schild 101 bzw. die Schildvortriebsvorrichtung 100 verfahren.
  • Das Schild 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 weist einen Unterteil 110, einen Vorderteil 112, zwei Seitenteile 111 und eine Rückseite 114 mit einer Öffnung für Tunnelsegmente 50 auf, welche in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wasserdicht ausgebildet und wasserdicht aneinander befestigt sind. Diese ist besonders dann von Vorteil, wenn der Grundwasserspiegel 23 höher liegt als der Unterteil 110 des Schildes 101. Außerhalb des Schildes 101 ist dabei die der Fördervorrichtung 3 und deren Antriebseinheit 4 ausgebildet.
  • Weiters verfügt die Schildvortriebsvorrichtung 100 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine Hubvorrichtung 7 um Tunnelelemente 50 in die Baugrube 20 bzw. in die Schildvortriebsvorrichtung 100 abzusenken und um diese Tunnelsegmente 50 an den Tunnel 5 anzureihen und dort zu befestigen.
  • Die Abstützvorrichtung 120 stützt sich dabei mit ihren hydraulischen Zylindern an der Stirnseite 52 des Tunnelsegmentes 50 ab.
  • Wie in 2b ersichtlich ist, verfügt die Schildvortriebsvorrichtung 100 darüber hinaus noch über eine weitere Abstützvorrichtung 1, welche in dieser 2b nicht aktiv ist. Die Abstützvorrichtung 1 weist dabei eine in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel hydraulische Antriebsvorrichtung 8 auf, dazu mehr in der Figurenbeschreibung der 5b.
  • Für die 3a und 3b gilt im Wesentlichen das für die 2b Erwähnte. In der 3b ist ersichtlich, wie zur Wartung und Reparaturzwecken es vorgesehen ist, dass die Aushubvorrichtung 20 – welche in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Fördervorrichtung 3 genau genommen als Schneckenförderer 30 ausgebildet ist – aus dem Bodenmaterial 21 nach oben hin ausgefahren werden kann. In dieser Position können einzelne Elemente der Aushubvorrichtung 2 ausgetauscht bzw. repariert werden, um anschließend die Aushubvorrichtung 2 wieder im Erdreich zu versenken.
  • 4 zeigt eine Ansicht von oben auf eine Schildvortriebsvorrichtung 100 und darin angeordnetem Tunnelsegment 50, an welchem sich die Schildvortriebsvorrichtung 100 über eine Abstützvorrichtung 120 der Vortriebsvorrichtung 102 abstützt.
  • An der Außenseite 113 des Vorderteils 112 des Schildes 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 ist die Aushubvorrichtung 2 befestigt. Die Aushubvorrichtung 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Fördervorrichtung 3 ausgebildet. Die Fördervorrichtung 3 weist dabei mehrere Förderschnecken 30 auf, welche bevorzugt im Wesentlichen vertikal angeordnet sind.
  • Die Fördervorrichtung 3 ist dabei im Wesentlichen vollständig über die gesamte Breite des Vorderteils 112 des Schildes 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 ausgebildet, wodurch gewährleistet werden kann, dass ein Aushub über die gesamte Breite der Schildvortriebsvorrichtung 100 stattfinden kann.
  • Weiters weist die Schildvortriebsvorrichtung 100 eine weitere Abstützvorrichtung 1 auf, welche eine Antriebsvorrichtung 8 aufweist, damit die Schildvortriebsvorrichtung 100 sich auch über die weitere Abstützvorrichtung 1 an einem verbauten Tunnelsegment 50 abstützen kann (siehe dazu Figurenbeschreibung der 5a und 5b).
  • In dieser Darstellung der 4 sind gut die einzelnen Teile des Schildes 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 erkennbar:
    • – der Unterteil 110,
    • – die beiden Seitenteile 111,
    • – der Vorderteil 112.
  • Die einzelnen Teile 110, 111, 112 sind im Wesentlichen vollständig wasserdicht ausgebildet, sowohl einzeln als auch zueinander, wodurch kein Grundwasser in die Schildvortriebsvorrichtung 100 durch den Schild 101 hindurch eindringen kann.
  • In den folgenden Figurenbeschreibungen der 5a bis 10b wird nun ein Verfahren zur Herstellung eines Tunnels 5 in offener Bauweise geschildert, wobei an einer Ortsbrust 22 nach und nach abgegraben wird und das Bodenmaterial 21 nach oben ausgetragen wird, und in der korrespondierend zum Aushub vorgefertigte Tunnelsegmente 50 aneinandergereiht werden, wobei jedes Tunnelsegment 50 von oben abgesenkt wird, wobei auf Tunnelniveau eine Schildvortriebsvorrichtung 100 vorgesehen ist, die sich jeweils gegen das letzte Tunnelsegment 50 abstützt, wobei in einem Schritt ein Vorschub der Schildvortriebsvorrichtung 100 über mindestens eine Tunnelsegmentlänge durch eine Abstützvorrichtung 120 zwischen der Schildvortriebsvorrichtung 100 und einer Stirnseite 52 des Tunnelsegments 50 bewirkt wird, wobei sich
    • – in einem weiteren Schritt die Schildvortriebsvorrichtung 100 durch Abstützzylinder 11, 12, 13 einer weiteren Abstützvorrichtung 1 vom letzten Tunnelsegment 50 außerhalb dessen Stirnseite 52 abgestützt wird, und
    • – in einem weiteren Schritt – nach erfolgter Beendigung der Abstützung der einen Abstützvorrichtung 120 – die obersten Abstützzylinder 11 der weiteren Abstützvorrichtung 1 beim Absenken eines nächsten Tunnelsegments 50 eingezogen werden, um die Passage eines Tunnelsegmentbodens 51 zu ermöglichen, und
    • – in einem weiteren Schritt die obersten Abstützzylinder 11 durch das nächste Tunnelsegment 50 hindurch wieder in ihre Stützstellung ausgefahren werden, und
    • – in einem weiteren Schritt die nächst tieferen Abstützzylinder 12 beim Absenken des Tunnelsegments 50 eingezogen werden, um die Passage des Tunnelsegmentbodens 51 zu ermöglichen, und
    • – in einem weiteren Schritt die nächst tieferen Abstützzylinder 12 durch das nächste Tunnelsegment 50 hindurch wieder in ihre Stützstellung ausgefahren werden, und
    • – gegebenenfalls die Wiederholung der beiden vorangegangenen Schritte bis sich das nächste Tunnelsegment 50 fast vollständig abgesenkt hat, und
    • – in einem weiteren Schritt die untersten Abstützzylinder 13 der weiteren Abstützvorrichtung 1 eingezogen werden, um die Passage des Tunnelsegmentbodens 51 zu ermöglichen, und
    • – in einem weiteren Schritt die eine Abstützvorrichtung 120 am neu abgesenkten Tunnelsegment 50 angesetzt wird, um zuerst dieses Tunnelsegment 50 an dem zuvor abgesenkten Tunnelsegment 50 anzureihen und um anschließend die Schildvortriebsvorrichtung 100 für den nächsten Vorschub über mindestens eine Tunnelsegmentlänge zu beaufschlagen.
  • In den 5a und 5b ist eine Schildvortriebsvorrichtung 100 zur Herstellung eines Tunnels 5 in offener Bauweise in einer Baugrube 20 gezeigt, mit einem Schild 101, wobei der Schild 101 einen dem Boden der Baugrube 20 zugewandten Unterteil 110, zwei den beiden Seitenwänden der Baugrube 20 zugewandten Seitenteile 111 und einen der Ortsbrust 22 der Baugrube 20 zugewandten Vorderteil 112 aufweist und eine Vorzugsvorrichtung 102 mit einem – insbesondere hydraulischen – Antrieb zum Vortreiben der Schildvortriebsvorrichtung 100, wobei sich die Vortriebsvorrichtung 102 mit einer Abstützvorrichtung 120 an einem in der Baugrube 20 verbauten Tunnelsegment 50 an dessen Stirnseite 52 abstützt – wie dies in der 2a und 2b beschrieben wurde.
  • In der 5a und 5b nun hingegen stützt sich die Schildvortriebsvorrichtung 100 über eine weitere Abstützvorrichtung 1 am verbauten Tunnelsegment 50 ab und zwar außerhalb von der Stirnseite 52 des Tunnelsegmentes 50. Dadurch kann erreicht werden, dass ein weiteres Tunnelsegment 50 am bereits verbauten Tunnelsegmenten 50 angeordnet und befestigt werden kann, ohne dass dabei die Abstützung der Schildvortriebsvorrichtung 100 am verbauten Tunnelsegment 50 gänzlich aufgehoben werden müsste.
  • Die Abstützung durch die weitere Abstützvorrichtung 1 erfolgt dabei über einerseits hydraulisch betätigbare Abstützzylinder 11, 12 und 13 und andererseits über Stützelemente 53, welche im verbauten Tunnelsegment 50 lösbar befestigbar angeordnet sind.
  • In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Stützelemente 53 an den Tunnelsegmentseitenwänden 54 befestigt. Ebenso wäre es natürlich auch vorstellbar, die Stützelemente 53 an der Tunnelsegmentdecke 55 und/oder am Tunnelsegmentboden 51 zu befestigen. Weiters sind in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel alle Stützelemente 53 an den Innenseiten des Tunnelsegments 50 lösbar befestigbar.
  • Wie in dieser 5b dargestellt, wird für die nächsten Schritte die Fördervorrichtung 3 nicht benötigt. In den nächsten Arbeitsschritten wird ausschließlich ein neues Tunnelsegment 50 an den bereits bestehenden Tunnelsegmenten 50 bzw. dem Tunnel 5 angereiht.
  • Um ein weiteres Tunnelsegment 50 an der Abstützvorrichtung 1 der Schildvortriebsvorrichtung 100 passieren lassen zu können, weist die Abstützvorrichtung 1 eine Ablaufsteuerung auf, die die Abstützzylinder 11, 12 und 13 zeitlich nacheinander aus- bzw. einfährt.
  • In 6a und 6b ist dargestellt, wie die oberen Abstützzylinder 11 der weiteren Abstützvorrichtung 1 eingefahren worden sind, wodurch sich der Tunnelsegmentboden 51 des Tunnelsegmentes 50, welches soeben von der Hubvorrichtung 7 herabgelassen wird, an den Abstützzylinder 11 vorbeisenken kann. Die übrigen Abstützzylinder 12 und 13 korrespondieren zu diesem Zeitpunkt immer noch mit den Abstützelementen 53 in den bereits verbauten Tunnelsegment 50 und stützen die Schildvortriebsvorrichtung 100 am Tunnel 5 ab, wobei die Abstützvorrichtung 120 eingefahren ist, die Abstützung erfolgt also nur über die Abstützzylinder 12 und 13.
  • Nachdem sich der Tunnelsegmentboden 51 vom Tunnelsegment 50 an den oberen Stützzylinder 11 vorbeigesenkt hat, können erneut die oberen Abstützzylinder 11 – wie dies in den 7a und 7b dargestellt ist – wieder ausgefahren werden und es kann wieder eine vollständige Abstützung der weiteren Abstützvorrichtung 1 gegen die Stützelemente 53 im bereits verbauten Tunnelsegment 50 erzielt werden.
  • Aus der 7a ist gut ersichtlich, dass sich die weitere Abstützvorrichtung 1 mit ihren Abstützzylindern 11, 12 und 13 nicht an der Stirnseite 52 des Tunnelsegmentes 50 abstützt, sondern dass diese Abstützung außerhalb der Stirnseite 52 des Tunnelsegments 50 erfolgt.
  • In weiterer Folge werden nun die beiden oberen der mittleren Abstützzylinder 12 eingefahren, um das Passieren des Tunnelsegmentbodens 51 des Tunnelsegmentes 50 zu ermöglichen. Nachdem der Tunnelsegmentboden 51 die oberen der mittleren Abstützzylinder 12 passiert hat, werden diese Abstützzylinder 12 wieder ausgefahren und stützen sich wiederum an den Stützelementen 53 im Tunnelsegment 50 ab.
  • Anschließend werden die beiden unteren der mittleren Abstützzylinder 12 eingefahren, das Tunnelsegment 50 kann abgesenkt und an den eingefahrenen Abstützzylindern 12 mit ihren Tunnelsegmentboden 51 vorbeigesenkt werden und anschließend können die unteren der mittleren Abstützzylinder 12 wieder ausgefahren und eine Abstützung mit den korrespondierenden Abstützelementen 53 im bereits verbauten Tunnelsegment 50 erreicht werden.
  • In den 8a und 8b ist nun dargestellt, wie die beiden untersten Abstützzylinder 13 der weiteren Abstützvorrichtung 1 eingefahren sind und der Tunnelsegmentboden 51 des Tunnelsegmentes 50, welches gerade von der Hubvorrichtung 7 abgesenkt wird, an diesen unteren Abstützzylindern 13 sich vorbeibewegt. Währenddessen ist eine Abstützung über die oberen Abstützzylinder 11 und über die mittleren Abstützzylinder 12 gegeben. Nachdem das Tunnelsegment 50 sich mit seinem Tunnelsegmentboden 51 an den unteren Abstützzylindern 13 vorbeibewegt hat, können diese Abstützzylinder 13 wieder ausgefahren werden und sich somit wieder an den Stützelementen 53 im verbauten Tunnelsegment 50 abstützen, wie dies in der 9b ersichtlich ist.
  • Nun kann die Vortriebsvorrichtung 102 bzw. deren Abstützvorrichtung 120 wiederum ausgefahren werden und das Tunnelsegment 50 – welches soeben von der Hubvorrichtung 7 in die Schildvortriebsvorrichtung 100 herabgelassen wurde – kann an dem bereits verbauten Tunnelsegment 50 des Tunnels 5 angeordnet werden und sich an diesem Tunnelsegment 50 abstützen.
  • Nachdem dies erfolgt ist (siehe 10a und 10b), kann die Abstützung durch die weitere Abstützvorrichtung 1 aufgehoben werden, was dadurch passiert, dass die Abstützzylinder 11, 12 und 13 der weiteren Abstützvorrichtung 1 eingefahren werden – wie dies in den 10a und 10b dargestellt ist
  • Nun erfolgt die Abstützung wiederum ausschließlich über die Abstützvorrichtung 120 der Vortriebsvorrichtung 102, wobei die Abstützvorrichtung 120 sich dabei an der Stirnseite 52 des letzten Tunnelsegmentes 50 des Tunnels 5 abstützt. Mit dieser Abstützung kann nun ein weiterer Vortrieb der Schildvortriebsvorrichtung 101 erfolgen, das heißt die Aushubvorrichtung 2 kann wiederum Bodenmaterial 21 ausheben und die Vortriebsvorrichtung 102 kann die Schildvortriebsvorrichtung 100 verschieben.
  • Während des gesamten Prozesses des Absenkens eines weiteren Tunnelsegmentes 50 und Anordnen des weiteren Tunnelsegmentes 50 an den Tunnel 5 wurde zu jeder Zeit eine Abstützung der Schildvortriebsvorrichtung 100 am Tunnel 5 aufrecht erhalten. Somit kann auch der Erd- und Wasserdruck, welcher durch das Bodenmaterial 21 an dem Schild 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 anliegt, während des gesamten Absenkvorganges eines neuen Tunnelsegmentes 50 durch die Hubvorrichtung 7 aufrechterhalten werden.
  • Speziell bei Böden, die einen hohen Grundwasserspiegel 23 aufweisen, ist dies von Vorteil. Dazu ist es weiters von Vorteil, wenn die Schildvortriebsvorrichtung 100 bzw. dessen Schild 101 im Wesentlichen vollständig wasserdicht ausgebildet ist und weiters eine Abdichtvorrichtung 6 (siehe 1) vorgesehen ist, die den bereits bestehenden Tunnel 5 gegenüber dem Schild 101 der Schildvortriebsvorrichtung 100 abdichtet und somit ein Eindringen von Grundwasser verhindert.
  • 11a, 11b und 11c zeigen Seitenansichten in Schnittdarstellung und eine Vorderansicht einer Schildvortriebsvorrichtung 100 mit einer Variante einer Aushubvorrichtung 2 bzw. Fördervorrichtung 3.
  • Der einzige Unterschied zu den vorangegangenen Schildvortriebsvorrichtungen 100 ist hier, dass eine andere Aushubvorrichtung 2 zum Einsatz kommt. Diese Aushubvorrichtung 2 ist ebenfalls wieder als Fördervorrichtung 3 ausgebildet – in diesem Fall aber nicht als Schneckenförderer 30, (siehe 1 und 2b) sondern als Kettenförderer 31. Dieser Kettenförderer 31 weist mehrere Förderketten 32 auf (siehe dazu 11c). Diese Förderketten 32 weisen wiederum einerseits mehrere Fördertaschen 41 auf, mit denen das gelöste Bodenmaterial 21 nach oben befördert werden kann. Gelöst wird das Bodenmaterial 21 in diesem Ausführungsbeispiel durch Reißzähne 42. Für den Transport der Förderketten 32 des Kettenförderers 31 sind Zahn- und Stützräder 33 vorgesehen (siehe 11b). Angetrieben wird der Kettenförderer 31 wiederum über die Antriebseinheit 4.
  • Für den Rest der Schildvortriebsvorrichtung 100 gilt sinngemäß alles bezüglich der 1 bis 10b Erwähnte.
  • Weitere Details und Bemerkungen zum Bau eines Tunnels 5 in offener Bauweise mit vorgefertigten Tunnelsegmenten 50 in einer Baugrube 20 in Bezug zu den Figuren:
    Der Einsatz der Schildvortriebsvorrichtung 100 ist in Lockermaterial oder lockergesteinsähnlichem Fels, bei unterschiedlichen Grundwasserständen oder Wasserständen über Geländeoberkante und Überlagerungen über Tunnelfirste bis zum 1,5-fachen der lichten Tunnelhöhe vorgesehen.
  • Die lichten Abmessungen der Schildvortriebsvorrichtung 100 ergeben sich aus folgenden Aspekten:
    • – Die Breite resultiert aus der Tunnelsegmentbreite an der breitesten Stelle und dem erforderlichen Manipulationsraum für das Absenken und Montieren der Tunnelsegmente 50
    • – Die Länge resultiert aus der Tunnelsegmentlänge, der Situation des letzten versetzten Tunnelsegmentes 50 in Relation zur Hinterkante der Schildvortriebsvorrichtung 100, der Länge der Pressen zum Vorschieben der Schildvortriebsvorrichtung 100 und der Länge von eventuellen Pressen zum Vorschieben von Verbauplatten abhängig von der Methode des Lösens und Förderns des Bodenmaterials 21 vor der Schildvortriebsvorrichtung 100 und den erforderlichen Manipulationsräumen für die einzelnen Arbeitsschritte
    • – Die Höhe resultiert aus der Höhe des Sohlausbaues unter der Gradiente der Tunnelröhre 5 und der Höhe der Geländelinie oder des Wasserstandes über der Gradiente der Tunnelröhre 5. Zur Reduzierung der Höhe der Schildvortriebsvorrichtung 100 kann der Boden oberhalb einer definierten Parallelen zur Gradiente der Tunnelröhre vorgängig abgetragen werden
  • Die Dicke der Wände und der Sohle der Schildvortriebsvorrichtung 100 ergeben sich aus den Abmessungen in Verbindung mit den einwirkenden Kräften aus Erd- und Wasserdruck sowie den Lasten von Geräten, die an der Schildvortriebsvorrichtung 100 montiert sind oder auf die Schildvortriebsvorrichtung 100 einwirken.
  • Zur Reduzierung der Dicke der Sohle kann es zweckmäßig sein diese gewölbt auszuführen. Aus statischen Erwägungen kann es zweckmäßig sein, die Front der Schildvortriebsvorrichtung 100 mit einem Stich oder gewölbt auszuführen.
  • Um das Vorschieben der Schildvortriebsvorrichtung 100 – im Folgenden auch als mobile Baugrube bezeichnet – zu ermöglichen, wird der Boden 21 vor dem der Schildvortriebsvorrichtung 100 gelöst und entfernt. Der Aushub des Bodens 21 erfolgt abhängig von der Lösemethode abschnittsweise unmittelbar vor dem Vorschieben oder gleichzeitig mit dem Vorschieben der mobilen Baugrube.
  • Abhängig von den anstehenden Bodenverhältnissen und dem Vorhandensein von Wasser werden folgende Aushubmethoden angewendet:
    • – Lösen und ausheben des Bodens 21 mit Anwendung der Technologie von konventionellen Schlitzwandgreifern oder -fräsen mit Flüssigkeitsstützung nach Erfordernis. Die Schlitzbreite ist auf die Länge der Tunnelsegmente abzustimmen, z. B. gleiche Länge oder halbe Länge der Tunnelsegmente. Abhängig von den anstehenden Boden- und Wasserverhältnissen kann es erforderlich sein, den Schlitz nicht über die gesamte Baugrubenbreite herzustellen, sondern Teilschlitze auszuheben, die mechanisch mit ausfahrbaren – beim Vorschieben rückziehbaren – Verbauplatten gestützt werden. Ein Arbeitszyklus beinhaltet die Vorgänge: Schritt 1: Ausheben des Schlitzes vor der mobilen Baugrube, gleichzeitig erfolgt das Absenken eines Tunnelsegmentes 50 in die mobile Baugrube und Montage des Tunnelsegmentes 50 Schritt 2: Vorschieben der mobilen Baugrube, nach Erfordernis Auffangen der verdrängten Stützflüssigkeit.
    • – Lösen und fördern des Bodens 21 mit einer Anzahl von Schneckenbohrern 30, nebeneinander über die gesamte Breite vor der mobilen Baugrube montiert. Die Schnecken 30 werden in einem vorne offenen Gehäuse an den Enden gehalten und sind mit dem Gehäuse vertikal verschiebbar mit der Vorderseite 113 der mobilen Baugrube verbunden. Aus Dimensionierungsgründen kann es erforderlich sein, neben den Endhalterungen Zwischenstützungen der Schnecken 30 vorzusehen. Die Schneckenränder werden mit Verschleißstahl bestückt, der nach Erfordernis Härtlinge zerreiben kann. Im Schneckengehäuse werden nach Erfordernis Wasserleitungen und Düsen eingebaut, um Verklebungen an der Schnecke 30/dem Gehäuse mit Hochdruck zu lösen und das vertikale Fördern zu erleichtern. Je nach Boden und Grundwasserstand kann eine nach oben zunehmende Ganghöhe der Schnecken 30 zweckmäßig sein. Die Schnecken 30 werden am oberen Ende einzeln oder in Gruppen von Elektromotoren mit Lärmkapselung angetrieben. Für Wartungszwecke wird die Schnecke 30 mit dem Gehäuse entlang der Führungsschienen an der Frontseite 113 der mobilen Baugrube aus dem Boden gehoben – erforderlichenfalls unter Einbringung von Stützflüssigkeit von unten- und ein erneuertes Gerät wieder in den Boden abgesenkt. Der mit den Schnecken 30 laufend geförderte Boden 21 wird mit mobilem Gerät oder mit stationären Kettenscrapern quer abgeschoben, geladen und abtransportiert. Ein Arbeitszyklus beinhaltet die Vorgänge: Schritt 1: Lösen und Fördern des Bodens 21 vor der mobilen Baugrube entsprechend der Länge eines Tunnelsegmentes 50, gleichzeitig erfolgt das Vorschieben der mobilen Baugrube Schritt 2: Absenken eines Tunnelsegmentes 50 in die mobile Baugrube und Montage des Tunnelsegmentes 50 Abhängig vom Boden und dem Grundwasserstand kann eine nach vorne geneigte Lage der Schnecken 30 vorteilhaft sein.
    • – Lösen und fördern des Bodens 21 mit einem Kettenförderer 31 – vergleichbar mit den Fahrwerken von Baugeräten oder Schneefahrzeugen – nebeneinander über die gesamte Breite vor der mobilen Baugrube montiert. Die Förderketten 32 bestehen aus gelenkig verbundenen Platten, in welche abhängig vom anstehenden Boden Meißel, Reißzähne 42, Disken zum Lösen des Bodens und Taschen 41 zum Fördern des Bodens in ein Querförderband integriert sind. Im Bereich des Querförderbandes werden nach Erfordernis Wasserleitungen und Düsen eingebaut, um Verklebungen an den Taschen 41 und Räumern mit Hochdruck zu lösen. Die Förderketten 32 werden mit Zahn- und Stützrädern 43, die in einem Rahmen eingelassen sind, in Position gehalten und einzeln von innenliegenden oder von außenliegenden Elektromotoren mit Lärmkapselung angetrieben. Der Rahmen ist vertikal verschiebbar mit der Vorderseite der mobilen Baugrube verbunden. Die Verschleißwerkzeuge können laufend in Förderpausen erneuert werden. Bei einem Kettenriss oder im Falle einer Generalerneuerung von Förderketten werden diese mit dem Rahmen entlang der Führungsschienen an der Frontseite der mobilen Baugrube aus dem Boden gehoben – erforderlichenfalls unter Einbringung von Stützflüssigkeit von unten- und ein erneuertes Gerät wieder in den Boden abgesenkt. Abhängig vom Boden und dem Grundwasserstand kann eine nach vorne geneigte Lage der Kettenförderer vorteilhaft sein. Ein Arbeitszyklus beinhaltet die Vorgänge: Schritt 1: Lösen und Fördern des Bodens 21 vor der mobilen Baugrube entsprechend der Länge eines Tunnelsegmentes 50, gleichzeitig erfolgt das Vorschieben der mobilen Baugrube Schritt 2: Absenken eines Tunnelsegmentes 50 in die mobile Baugrube und Montage des Tunnelsegmentes 50
    • – Lösen des Bodens 21 mit Wasserstrahl und Absaugen des Boden/Wassergemisches
  • Die Tunnelsegmente 50 werden vor Witterung geschützt in einer Halle aus Stahlbeton hergestellt, nachbehandelt und nach Erreichen der Transportfestigkeit und Aufbringen des Dichtringes zur Einbaustelle geliefert. Zur Erhöhung der Auftriebssicherheit können bei den Tunnelsegmenten 50 auf Sohlniveau seitliche Sporne vorgesehen werden. Wenn die Tunnelröhre 5 in betonaggressivem Milieu herzustellen ist, können besondere Schutzschichten aufgebracht werden. Soweit die Tunnelröhre 5 Krümmungen in Achse oder Gradiente aufweist sind im Grundriss oder Seitenriss konische Tunnelsegmente 50 erforderlich, soweit nicht durch Beilageplatten die Krümmungsanpassung ausgeführt werden kann. Die Länge der Tunnelsegmente 50 ergibt sich aus einer Optimierung der Faktoren wie Länge der mobilen Baugrube, Gewicht der Tunnelsegmente 50, Pressendimensionen, Aushubmethode, Bauzeit usw.
  • Die Tunnelsegmente 50 werden mit umlaufenden Dichtringen an den Stirnseiten 52 abgedichtet. Die Dichtwirkung wird durch beidseitige Verklebung und dem frontalen Anpressdruck durch die Aushubvorrichtung 2 erzielt. Zusätzlich kann eine Längsverspannung der Tunnelsegmente 50 erforderlich sein. Soweit in den Tunneleingangsstrecken Tröge vorgesehen sind entfallen beim Tunnelsegment 50 die Decke 55 und entsprechende Teile der Seitenwände 54.
  • Die hintere Öffnung des Schilds für den Austritt der Tunnelsegmente 50 aus der mobilen Baugrube wird auf die Geometrie der Tunnelsegmente 50 abgestimmt und berücksichtigt den Raum für die Dichtung zwischen dem Tunnelsegment 50 und der mobilen Baugrube. Die Dichtung besteht bevorzugt aus einem umlaufenden Schlauch mit einer Lippe zur Befestigung an der Austrittsöffnung in dem mit Luftdruck oder Wasserdruck der erforderliche Dichtdruck hergestellt wird. Zur Erneuerung bei Verschleiß wird ein Gleitmittel zwischen dem Schlauch und der mobilen Baugrube vorgesehen, die Befestigung des Schlauches gelöst und die mobile Baugrube vorgeschoben. Dabei wird der Raum für die Montage der neuen Dichtung frei, die alte Dichtung wandert mit dem Tunnelsegment 50 aus.
  • Der Raum, den die Sohle der mobilen Baugrube unter der Tunnelsegmentsohle einnimmt, wird laufend während dem Vorschub der mobilen Baugrube mit Mörtel über Pumpleitungen, die in der Sohle der mobilen Baugrube eingelassen sind, verpresst.
  • Die Tunnelsegmente 50 werden gleichzeitig mit dem Vorschub der mobilen Baugrube bei Anordnung von Spornen seitlich hinterfüllt und mit geeignetem Material überschüttet, wobei entsprechende Verdichtungsgeräte eingesetzt werden.
  • Soweit keine Sporne für die Auftriebssicherung vorgesehen sind, erfolgt die Verfüllung des Raumes, den die Seitenwand der mobilen Baugrube und der Dichtungsschlauch einnehmen laufend während dem Vorschub der mobilen Baugrube mit Mörtel über Pumpleitungen, die in der Seitenwand der mobilen Baugrube eingelassen sind.
  • Bei Anordnung von seitlichen Spornen erfolgt die Hinterfüllung des Raumes zwischen der Seitenwand der mobilen Baugrube und der Seitenwand des Tunnelsegmentes 50 von oben zum Beispiel mit Perlkies. Bei besonderen Verdichtungsanforderungen können an der hinteren Baugrubenwand über den Spornen zum Beispiel Rüttelflaschen parallel zur Vortriebsrichtung montiert werden. Der Einbau und die Verdichtung der Hinterfüllung über den Spornen kann auch durch eine Schnecke 60 (siehe 1) mit nach unten abnehmender Ganghöhe, unmittelbar hinter der Rückseite 114 (siehe 2a und 2b) der mobilen Baugrube montiert, erfolgen.
  • Im Bereich zwischen der hinteren Wand der Baugrube und der vollständigen Überschüttung ergibt sich abhängig vom Grundwasserstand ein Defizit an Auftriebssicherheit. Dieses Defizit kann durch einen mobilen Ballastwagen in der Tunnelröhre 5, der dem Vortrieb folgt, ausgeglichen werden.
  • Die lateralen Erd- und Wasserdrücke werden durch die mobile Baugrube aufgenommen. Der frontale Erd- und Wasserdruck, der nicht durch Reibung in der Sohle und den Seitenwänden der mobilen Baugrube aufgenommen wird, ist während des Absenkens und der Montage der Tunnelsegmente 50 durch Pressen auf die Seitenwände der zuletzt eingebauten Tunnelsegmente 50 zu übertragen.
  • Der Vorschub der mobilen Baugrube erfolgt mittels Pressen, die auf die Frontflächen der Tunnelsegmente 50 wirken, wobei neben dem frontalen Erd- und Wasserdruck auch die Reibung in der Sohle und den Seitenwänden der mobilen Baugrube zu überwinden ist.
  • Ein Arbeitszyklus für den Bau der Tunnelröhre 5 beinhaltet die Vorgänge:
    Schritt 1: Ansetzen der seitlichen Innenlaibungspressen (Abstützzylinder 11, 12, 13)
    Schritt 2: Einziehen der Stirnpressen (120)
    Schritt 3: Absenken des Tunnelsegmentes 50 unter abwechselndem Einziehen und Ausfahren der betroffenen Innenlaibungspressen (Abstützzylinder 11, 12, 13) während des Vorbeiganges der Tunnelsegmentsohle (Tunnelsegmentboden 51)
    Schritt 4: Justieren des Tunnelsegmentes 50 und ggf. mit dem zuletzt eingebauten Tunnelsegment 50 verspannen
    Schritt 5: Ausfahren der Stirnpressen und Vorschieben der mobilen Baugrube
  • Zur Steuerung der mobilen Baugrube in Vortriebsrichtung sind einzeln oder in Kombination folgende Maßnahmen erforderlich:
    • – Konizität der mobilen Baugrubenwände
    • – Verstellbare Sohl- und Seitenschneiden
    • – Im Querschnitt variable Pressendrücke
    • – Unterschiedliche Bodenförderraten quer zur Ortsbrust/Tunnelröhre 5
    • – Einpressen von Mörtel unter die Baugrubensohle
    • – Aufbringen von Ballast
    • – Seilverspannung mit Verankerung in der gebauten Tunnelröhre 5
  • Der Anfahrvorgang mit der mobilen Baugrube ist von der Situation des vorgesehenen Einsatzes und den vorbereitenden Maßnahmen abhängig. Beispielsweise sind im Folgenden zwei Situationen dargestellt:
    • – Geböschter Einschnitt ohne Stützmaßnahmen in der geneigten Anfahrwand: Die mobile Baugrube und der Startbock zur Aufnahme der Reaktionskräfte für den Vortrieb werden im Einschnitt montiert und der Vortrieb gestartet
    • – Baugrube mit Stützmaßnahmen: Die Stützmaßnahmen in der Anfahrwand müssen mit den vorgesehenen Lösegeräte span- oder lösbar sein, alternativ ist eine Entfernung der Stützmaßnahmen in der Anfahrwand unter Übernahme der Erddruckkräfte durch die mobile Baugrube vorzusehen. Die mobile Baugrube und der Startbock zur Aufnahme der Reaktionskräfte für den Vortrieb werden in der Baugrube montiert und der Vortrieb gestartet
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Weitere Abstützvorrichtung
    2
    Aushubvorrichtung
    3
    Fördervorrichtung
    4
    Antriebseinheit
    5
    Tunnel
    6
    Abdichtvorrichtung
    7
    Hubvorrichtung
    8
    Antriebsvorrichtung
    11
    Obere Abstützzylinder
    12
    Mittlere Abstützzylinder
    13
    Untere Abstützzylinder
    20
    Baugrube
    21
    Bodenmaterial
    22
    Ortsbrust
    23
    Grundwasserspiegel
    30
    Schneckenförderer
    31
    Kettenförderer
    32
    Förderketten
    41
    Fördertaschen
    42
    Reißzähne
    43
    Zahn- und Stützräder
    50
    Tunnelsegmente
    51
    Tunnelsegmentboden
    52
    Stirnseite Tunnelsegment
    53
    Stützelemente
    54
    Tunnelsegmentseitenwände
    55
    Tunnelsegmentdecke
    60
    Schnecke
    100
    Schildvortriebsvorrichtung
    101
    Schild
    102
    Vortriebsvorrichtung
    110
    Unterteil Schild
    111
    Seitenteile Schild
    112
    Vorderteil Schild
    113
    Außenseite Schild
    114
    Rückseite Schild
    120
    Abstützvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 07-091175 A [0002]
    • JP 2006-169909 A [0003]

Claims (14)

  1. Schildvortriebsvorrichtung (100) zur Herstellung eines Tunnels (5) in offener Bauweise in einer Baugrube (20), mit: – einem Schild (101), wobei der Schild (101) ein einem Boden der Baugrube (20) zugewandten Unterteil (110), zwei den beiden Seitenwänden der Baugrube (20) zugewandten Seitenteile (111) und einen einer Ortsbrust (22) der Baugrube (20) zugewandten Vorderteil (112) aufweist, – einer Aushubvorrichtung (2) zum Ausheben des Bodenmaterials (21) an der Ortsbrust (22) vor dem Schild (101), dadurch gekennzeichnet, dass die Aushubvorrichtung (2) an dem Vorderteil (112) des Schildes (101) montiert ist.
  2. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushubvorrichtung (2) an einer Außenseite (113) des Vorderteils (102) des Schildes (101) montiert ist.
  3. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aushubvorrichtung (2) über eine im Wesentlichen volle Breite und/oder im Wesentlichen volle Höhe des Vorderteils (112) des Schildes (101) erstreckt.
  4. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushubvorrichtung (2) eine Fördervorrichtung (3) zum im Wesentlichen vertikalen Ausheben des Bodenmaterials (21) an der Ortsbrust (22) aufweist.
  5. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (3) verteilt über die Breite des Vorderteils (112) des Schildes (101) angeordnet ist.
  6. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (3) als Schneckenförderer (30) ausgebildet ist.
  7. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (3) als Kettenförderer (31) ausgebildet ist.
  8. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushubvorrichtung (2) eine Antriebseinheit (4) zum Antreiben der Fördervorrichtung (3) aufweist.
  9. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (4) über der Fördervorrichtung (3) ausgebildet ist.
  10. Schildvortriebsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (4) außerhalb des Schildes (101) der Schildvortriebsvorrichtung (100) ausgebildet ist.
  11. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schildvortriebsvorrichtung (100) eine Vortriebsvorrichtung (102) mit einem – insbesondere hydraulischen – Antrieb zum Vortreiben der Schildvortriebsvorrichtung (100) aufweist, wobei sich die Vortriebsvorrichtung (102) mit einer Abstützvorrichtung (120) an einem in der Baugrube (20) verbautem Tunnelsegment (50) an dessen Stirnseite (52) abstützt, wobei eine weitere Abstützvorrichtung (1) vorgesehen ist, die die Schildvortriebsvorrichtung (100) am verbauten Tunnelsegment (50) außerhalb von dessen Stirnseite (52) abstützt.
  12. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schild (101) der Schildvortriebsvorrichtung (100) im Wesentlichen vollständig wasserdicht ausgebildet ist.
  13. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schildvortriebsvorrichtung (100) eine Abdichtvorrichtung (6) aufweist, wobei die Abdichtvorrichtung (6) den Schild (101) und das verbaute Tunnelsegment (50) zur Baugrube (20) hin im Wesentlichen vollständig wasserdicht abdichtet.
  14. Schildvortriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schildvortriebsvorrichtung (100) eine Hubvorrichtung (7) zum Absenken von Tunnelsegmenten (50) in die Schildvortriebsvorrichtung (100) aufweist.
DE202012008809U 2011-09-20 2012-09-13 Schildvortriebsvorrichtung Expired - Lifetime DE202012008809U1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1355/2011U 2011-09-20
AT13552011 2011-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202012008809U1 true DE202012008809U1 (de) 2012-10-16

Family

ID=47173707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202012008809U Expired - Lifetime DE202012008809U1 (de) 2011-09-20 2012-09-13 Schildvortriebsvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202012008809U1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791175A (ja) 1993-09-28 1995-04-04 Koichi Uemura オープンシールド工法およびオープンシールド機
JP2006169909A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Makoto Uemura オープンシールド機およびこれを使用するオープンシールド工法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791175A (ja) 1993-09-28 1995-04-04 Koichi Uemura オープンシールド工法およびオープンシールド機
JP2006169909A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Makoto Uemura オープンシールド機およびこれを使用するオープンシールド工法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2615395C2 (de) Anordnung zum schrittweise aufeinanderfolgenden Vorwärtsbewegen von mindestens drei hintereinanderliegenden Bau- oder Tragteilen
DE2108591C3 (de) Einrichtung und Verfahren zur Durchführung der Schildbauweise für die Errichtung von Tunnels und Stollen
DE69310411T2 (de) Gerät zum Graben von Tunneln
EP2758633B1 (de) Schildvortriebsvorrichtung
EP0257652B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Vortrieb einer in das Liegende eines Flözes gelegten Abbau- bzw. Flözstrecke
EP0206371B1 (de) Schneidkopf für den Vortrieb vorgefertigter Betonrohre zur Herstellung von Stollen oder Tunneln
DE2544834B2 (de) Verfahren zum abteufen von schaechten in nicht standfestem gebirge und schildvortriebsvorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE202012008809U1 (de) Schildvortriebsvorrichtung
DE4341418A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Sanierung von Eisenbahn-Gleisanlagen
DE29522060U1 (de) Schlitzfräse
DE2250635A1 (de) Verfahren zum bau eines tunnels
DE620764C (de) Vortriebsschild zur Herstellung von Tunneln oder Stollen in weichem oder wasserfuehrendem Boden
AT13223U1 (de) Schildvortriebsvorrichtung
EP0230667B1 (de) Verfahren zum streifenweisen Abbau unterirdischer, insbesondere nicht standfester Schichten
DE2161291A1 (de) Bewegliche Deckenstütze, insbesondere für den Bergbau
DE3739680A1 (de) Maschine und verfahren zum kontinuierlichen loesen von gestein od. dgl. und abfoerdern des geloesten, zerkleinerten haufwerks im berg-, erd- und tunnelbau
DE3009923A1 (de) Verfahren und einrichtung zum abbau der pfeiler beim kammer-pfeilerbau
DE3531183A1 (de) Nachtraegliche deponieabdichtung
DE2543997C2 (de) Verfahren zum Durchpressen eines insbesondere rohrförmigen Baukörpers in einen Erddamm o.dgl.
DE2148113A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erdschlitzen
DE2533904C3 (de) Schildvortriebseinrichtung zum Vortrieb eines Grabens und zum Verlegen eines Rohrstranges im Graben
EP0233979B1 (de) Abdichtung von Deponien
DE2342887A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beseitigung von schutzbauten oder betonbauwerken und dergl.
DE3442871A1 (de) Verfahren zum verlegen eines rohrstranges und einrichtung hierzu
DE2826577C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20121206

R150 Term of protection extended to 6 years
R157 Lapse of ip right after 6 years