DE202017000916U1 - Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels - Google Patents

Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels, von einem Altlichtraum auf einen Neulichtraum, wobei die Aufweitung bei laufendem Zugverkehr durchzuführen ist und nach einem Abbau der vorhandenen Gleise in der Mitte des Tunnels ein Behelfsgleis zu verlegen ist, gekennzeichnet dadurch, dass zur Erweiterung einer Ortsbrust am Tunneleingang eine Tunnelvortriebsmaschine (TVM) mit einem rotierenden Schneidrad (1) angeordnet ist, • wobei das als Schildmantel konstruierte Schneidrad (1) in Form eines Hohl-Ringes ausgebildet ist, • wobei an der erweiterten Ortsbrust eine aus- und einklappbare Förderschnecke (9) oder eine Absaugeinheit (12) und eine anschließende Förderbandanlage (21) angeordnet ist und • auf den Boden der Ortsbrust eine fahrbare und höhenverstellbare Hilfsbrücke (19) zur Positionierung eines durch die TVM hindurchführenden Betriebsgleises angeordnet ist und • an der Ortsbrust mindestens eine auf Schienen verfahrbare, gelenkige Erektoreinheit (25) befestigt ist, mittels der zur Auskleidung des Tunnels Tübbinge (51) eingebaut und über Injektionsdüsen mittels Mörtel abgedichtet und verpresst werden und • die TVM mittels Hydraulikpressen (32) gegen die Tübbinge (51) abgestützt ist sowie nach vorn beweglich ausgeführt ist, • wobei nachfolgend mittels der Erektoreinheit (25) an die Tübbinge (51) der Tunnelauskleidung angepasste Fertigteile (48) bis unter die Hilfsbrücke (19) angeordnet sind, auf denen eine Bodenplatte (50) für die Aufnahme des Gleisschotters (49) und der Schwellen (17) abgelegt ist, • wobei seitlich ein Montagearm (47) und ein Montageförderband (20) für den Einbau der neuen Schwellen (17) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels, von einem Altlichtraum auf einen Neulichtraum, wobei die Aufweitung bei laufendem Zugverkehr durchgeführt wird.
  • In jüngerer Zeit müssen ältere Tunnel insbesondere in Gestalt von bereits im vorletzten Jahrhundert gebaute Eisenbahntunnel von einem Altlichtraum auf einen Neulichtraum mit einem gegenüber dem Altlichtraum größeren Querschnitt aufgeweitet werden, um neueren Anforderungen und Vorschriften zu genügen. Dabei wird üblicherweise der aufzuweitende Tunnel für die Dauer der Aufweitungsarbeiten für den Regelverkehr gesperrt, um die Aufweitungsarbeiten so schnell wie möglich durchführen zu können. Diese Vorgehensweise ist jedoch insbesondere dann nachteilig, wenn für die Dauer der Aufweitungsarbeiten keine oder nur eine zeitaufwendig zu nutzende Umgehung des Tunnels vorhanden ist. Die Eisenbahnen Europas betreiben in großen Teilen bis zum heutigen Tag Eisenbahnstrecken, deren Trassierungsgrundzüge aus der Gründerzeit des Schienenverkehres im 19. Jahrhundert stammen. Die Bahnstrecken sind in die Natur und die Siedlungsstruktur so eingebunden, dass die großen Ingenieurbauwerke wie Brücken und Tunnel in den meisten Fällen nur in der bestehenden Trassierung erneuert werden können. Aus der Gründerzeit des Schienenverkehres stammen eine Vielzahl der bis heute im Schienennetz der Deutschen Bahn betriebenen Tunnel. Die Eisenbahntunnel werden durch Regelbegutachtungen von Tunnelfachleuten in festgelegten Zyklen untersucht und durch geeignete Maßnahmen in einem betriebssicheren Zustand gehalten. Die frühen Tunnel sind nach den jeweiligen Bauvorschriften der Länderbahnzeit erstellt worden. Diese waren sehr unterschiedlich. Beim Tunnelbau galt die Prämisse, den Hohlraum nur so groß wie nötig zu bauen, um bei den damals geringen Geschwindigkeiten einen sicheren Betrieb zu ermöglichen. Tunnel wurden in aller Regel nur in den Regionen trassiert, wo die Geologie eine größere freie Standzeit des Gebirges zuließ. Ein geschlossenes Sohlgewölbe war in der Gründerzeit des Eisenbahnbetriebs wegen der meist standfesten Geologie nicht erforderlich und somit auch nicht üblich. Zusammenfassende Querschnittsgrunddaten für zweigleisige Tunnel waren ein Gleisabstand von 3,5 m und die Einhaltung der heutigen Grenzlinie des sogenannten EBO-Profils für nicht elektrifizierte Strecken, die sich aus dem doch weitestgehend einheitlichen Querschnittsmall der Fahrzeuge ergab. Für die Sicherheit des Betriebspersonales waren Nischen in der Tunnelwand in unterschiedlichen Abständen von ca. 25 m vorgesehen.
  • Bisher werden bestehende Tunnel mit relativ geringem baulichen Aufwand saniert und erneuert. Die Streckenverfügbarkeit ist bei Tunnelerneuerungen der Hauptparameter, so dass die bauliche Ausführung um die betrieblichen Belange herum geplant wird. In der Praxis bedeutet dies, dass für die Bauarbeiten nur die streckenspezifischen, natürlichen Zugsperrpausen in der Nachtzeit zur Verfügung stehen. Diese verlängern sich möglicherweise am Wochenende um einige Stunden. Nur bei großen baulichen Veränderungen in einem Tunnel wird in unumgänglichen Fällen eine längere Streckensperrung geplant, um Tunnelbaumaßnahmen mit massiven Eingriffen in das Traggewölbe vorzunehmen. Die wechselweise Durchführung von Eisenbahnbetrieb tagsüber und Tunnelbau nachts führt dazu, dass bei dem allmorgendlichen Arbeitsende durch bautechnische Maßnahmen ein betriebssicherer Zustand herzustellen ist. Alle Arbeitsschritte sind zusätzlich mit einer Zeitreserve zu planen, damit das Ende jeder Sperrpause pünktlich eingehalten werden kann. Effektive Leistung im Sinne der Tunnelaufgabe sind somit für maximal fünf bis sechs Stunden möglich. Diese Zeiteinschränkung führt dazu, dass in kleinen Abschnitten gearbeitet werden muss und somit nur das bestehende Profil durch Abschrämen von Mauerwerk und Einbringen von Spritzbeton wiederhergestellt werden kann. Eine Profilaufweitung auf moderne Querschnitte ist mit so einem Verfahren fast unmöglich. Die kurze Arbeitszeit pro Arbeitstag führt zu sehr hohen Kosten. Diese resultieren hauptsächlich aus den langen Vorhaltekosten der Baugeräte und den hohen Personalkosten durch einen großen Anteil unproduktiver Stunden. Für den Eisenbahnbetrieb der Deutschen Bahn bedeutet diese Projektabwicklung sehr lange Bauzeiten mit entsprechend langen Betriebseinschränkungen durch die Baumaßnahme.
  • Bekannt sind Schildvortriebverfahren und -vorrichtungen, wobei nahezu jeder Tunnelquerschnitt hergestellt werden kann ( DE 31 28 278 A1 , DE 689 07 339 T2 ). Alle diese Einrichtungen weisen die verschiedensten rückwärtsgerichteten Vorrichtungen zum Abtransport des Abraumes auf.
  • In DE 39 42 013 C2 wird eine Tunnelvortriebsmaschine zum Erweitern eines Stollens beschrieben, wobei diese zwei mittels einer Vorschubvorrichtung relativ zueinander verschiebbare Teile, eine zum Angriff in dem zu erweiternden Stollen bestimmte Verspanneinrichtung, einen drehbar gelagerten, antreibbaren Erweiterungs-Bohrkopf und einer wenigstens eine aus- und einschiebbaren Stütze aufweisenden Abstützvorrichtung für das Innenteil aufweist und der Bohrkopf auf dem Außenteil und die Verspannvorrichtung unmittelbar am Innenteil angeordnet und die Abstützvorrichtung sowie die Verspannvorrichtung mit dem Innenteil verbunden sind ( DE 39 42 013 C2 ). [0013] Alle vorgenannten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht in der Lage, den vorhandenen Tunnelquerschnitt eines Eisenbahntunnel bei laufendem Betrieb zu erweitern.
  • Aus JP 2000 328 871 A ist ein Verfahren zum Aufweiten eines Tunnels bekannt, bei dem eine Einhausung verwendet wird, um in einem Arbeitsbereich für Personen und Kraftfahrzeuge Schutz zu bieten. Dabei wird die Einhausung entsprechend der Migration des Abbaubereiches versetzt.
  • JP 2000 328 871 A offenbart auch eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. EP 0 887 512 A2 offenbart ähnlich wie JP 2000 328 871 A eine Einhausung zum Schutz eines Behelfsverkehrsweges in einem Arbeitsbereich, in dem ein Altlichtraum auf einen Neulichtraum aufgeweitet wird.
  • Aus der DE 10 2007 014 104 B4 ist ein Verfahren zum Aufweiten eines Tunnels und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens bekannt, wobei in einem ersten Schritt ein Behelfsverkehrsweg in der Mitte des Tunnels erstellt, in einem zweiten Schritt eine Abstützung der Alttunnelwand in einem Vorlaufabschnitt mittels Stabilisatorenplatten erfolgt, anschließend eine Einhausung des Behelfsverkehrsweges durchgeführt sowie ein Abbau der Alttunnelwand und/oder der angrenzenden Geologie realisiert und dann eine Fertigstellung des Tunnels mit dem Neulichtraum sowie eine erneute fortschreitende Schrittfolge bis zur Fertigstellung der Tunnelerweiterung durchgeführt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels zu entwickeln, bei der eine maschinelle Aufweitung mittels einer neu entwickelten Tunnelvortriebsvorrichtung zur Anwendung kommen kann.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass
    zur Erweiterung einer Ortsbrust am Tunneleingang eine Tunnelvortriebsmaschine (TVM) mit einem rotierenden Schneidrad angeordnet ist,
    • • wobei das als Schildmantel konstruierte Schneidrad in Form eines Hohl-Ringes ausgebildet ist,
    • • wobei an der erweiterten Ortsbrust eine aus- und einklappbare Förderschnecke oder eine Absaugeinheit und eine anschließende Förderbandanlage angeordnet ist und
    • • auf den Boden der Ortsbrust eine fahrbare und höhenverstellbare Hilfsbrücke zur Positionierung eines durch die TVM hindurchführenden Betriebsgleises angeordnet ist und
    • • an der Ortsbrust mindestens eine auf Schienen verfahrbare, gelenkige Erektoreinheit befestigt ist, mittels der zur Auskleidung des Tunnels Tübbinge eingebaut und über Injektionsdüsen mittels Mörtel abgedichtet und verpresst werden und
    • • die TVM mittels Hydraulikpressen gegen die Tübbinge abgestützt ist sowie nach vorn beweglich ausgeführt ist,
    • • wobei nachfolgend mittels der Erektoreinheit an die Tübbinge der Tunnelauskleidung angepasste Fertigteile bis unter die Hilfsbrücke angeordnet sind, auf denen eine Bodenplatte für die Aufnahme des Gleisschotters und der Schwellen abgelegt ist,
    • • wobei seitlich ein Montagearm und ein Montageförderband für den Einbau der neuen Schwellen angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung soll einen mechanisierten Abbau der Ortsbrust und gleichzeitig die Sicherung durch das Schild ermöglichen. Der Schildmantel/Schneidrad, in Form eines Ringes aus Stahl, stützt das anstehende Gebirge im Bereich der Tunnellaibung bis zum Einbau der endgültigen Auskleidung und bietet Schutz vor Unfällen (siehe Anlage). Die Sicherung der Ortsbrust ergibt sich in Abhängigkeit der angetroffenen geologischen und hydrologischen Verhältnisse. Von der Tunnelvortriebsmaschine (TVM) aus sind Vorerkundungen mittels Bohrlafetten und Sicherungen des Gebirges möglich. Hinter dem Schild erfolgt der endgültige Ausbau des Querschnitts mittels Tübbingen. Der Ausbau muss dabei die vorhandene Belastung aufnehmen und gegebenenfalls wasserdicht sein. Der Schildmantel wird parallel zum Vortrieb auf die Ortsbrust mittel Presspaaren vorgepresst. Dabei dienen die eingebauten Tübbinge als Widerlager für die Pressen. Beim Vorpressen des Schildes entsteht zwischen dem Gebirge und den eingebauten Tübbingen einen Ringspalt, der zum Schild hin durch die Schildschwanzdichtung begrenzt wird. Die Schildschwanzdichtung hat die Aufgabe, das Eindringen von Grundwasser, Boden und Verpressmörtel zu verhindern.
  • Die Front bzw. das Schneidrad der hier vorgestellten TVM wird je nach Gebirge mit Schälmesser, Disken, etc. bestückt. Das rotierende ringförmige Schneidrad wird gegen die Ortsbrust mittel Pressen gedrückt. Motoren drehen mittels Zahnrädern das ringförmige Schneidrad. Die innere Seite des Schneidrads ist verzahnt. Der Boden wird abgebaut und fällt durch die Öffnungen in eine Abbaukammer. Ähnlich zu einem EPB-Schild, kann das Material dort aufbereitet werden und mit einer Förderschnecke auf das Förderband gebracht und nach außen transportiert (alternativ mit einem Rohr und Pumpe). Das Förderband wird mit dem fortlaufendem Vortrieb verlängert und hängt an den bereits gebauten Tübbingen. Ein kleiner Teil des Förderbandes (der vordere Teil) wird während eines Ringbaus zurückgezogen, sodass genug Platz für einen Ringbau (Tübbingsteine) vorhanden ist. Die Tübbinge werden mit eine Schienenfahrzeug zur TVM geliefert. Dafür muss der Zugverkehr kurz eingestellt werden, was mittels Signalen vor dem Tunnel gesteuert wird. Der Tübbing wird mittels eines Erektors (hängend an der TVM-Wand und schienengeführt – siehe Anlage) gehoben und im Schutze des Schildschwanzes gebaut. Ein Bindemittel-Komponenten-Material wird als Verpressmaterial hinter dem Tübbingstein gepresst und dient als schnelle Bettung für den Tübbing. Der Erektor hängt an der Innenseite der TVM und kann mittels Schienen hin und her bewegt werden und somit Tübbinge in der richtigen Stelle einsetzen.
  • Die modifizierte Gleishilfsbrücke dient dazu den Zugverkehr vor und nach dem Schneidrad/TVM zu ermöglichen. Dafür kann die Höhe der Gleise hydraulisch verstellt werden, um jegliche Differenz zwischen Gleise und Hilfsbrücke zu überwinden. Eine Teflonplatte als Zwischenplatte zwischen Schienen und Trägern ermöglicht den Verschub während des Vortriebs bzw. Ringbaus. Die Gleise auf der Hilfsbrücke können mittels beidseitig angebrachten Hydraulikzylindern seitlich verschoben werden, bis ein direkter Übergang zum Behelfsgleis gegeben ist.
  • Bei einem Zugverkehr ist folgendes durchzuführen:
    • – Zugverkehr in Schrittgeschwindigkeit fahren lassen
    • – Signale vor dem Tunnel (beide Seiten) steuern die Zugfahrten
    • – Zug steht (Signal Rot)
    • – Vortrieb einstellen
    • – Erektor auf Seite bringen bzw. zuklappen (seitlich, so dass der Zugverkehr möglich ist)
    • – Zug fährt weiter
    • – Vortrieb.
  • Bei einem Ringbau (Einbau der Tübbinge) muss folgendes beachtet werden:
    • – Vortrieb einstellen
    • – möglichen Zugverkehr stoppen
    • – Förderband für Schwellen- bzw. Schottertransport nach vorne bringen, sodass einen Ringbau möglich ist
    • – den vorderen Teil des Förderbandes (Material) nach hinten zurückziehen, sodass einen Ringbau möglich ist
    • – Gleishilfsbrücke zurückziehen
    • – Ringbauen (Tübbinge setzen)
    • – Förderbänder und Gleishilfsbrücke in den ursprünglichen Zustand bringen
  • Vorteile der Erfindung
  • Das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung bieten folgende Vorteile:
    • – die Herstellung eines kreisförmigen Tunnelquerschnitt
    • – die Herstellung von Tunneln mit einem geschlossenen Sohlgewölbe (günstige Kräfte und Momenten Aufteilung)
    • – großer Querschnitt/Lichtraumprofil (Vorteile bei der Belüftung des Tunnels später, Beherrschung von Druckwellen, Vorteile bei Brandschutz etc..)
    • – eine sehr einfache Elektrifizierung sowohl während der Bauzeit (Halfenschienen können in Tübbinge einbetoniert werden) als auch danach möglich
    • – als Innenschale sind Tübbinge (Ortsbeton – bessere Qualität gegenüber Spritzbeton)
    • – Keine weitere Abdichtungsfolien nötig
    • – kein Sprengvortrieb, kein Sprenggutachten, kein Erschütterungsgutachten etc. nötig
    • – der Wasserdruck (Bergwasser, Regenwasser, etc.) kann sowohl in der Bauphase als auch danach (Einbau Tübbinge, Dammringe, Nachweise längsfuge etc.) gut beherrscht werden
    • – die Möglichkeit einer Ortsbrustsicherung je nach Untergrund Verhältnisse.
    • – die Möglichkeit Erkundungsbohrungen aus der Maschine aus durch zu führen (ist in der beiliegenden Anlage nicht dargestellt)
  • Ablauf Vortrieb/Zyklus
    • – Gleise in dem kompletten Tunnel abbauen (Sperrpausen je nach Länge des Tunnels)
    • – Im Tunnel vorhandene Gleise umbauen auf 1 Gleis in der Mitte des Tunnels.
    • – Einbau eine Baugrube/Tunnelvoreinschnitt (Tiefe abhängig von dem gewünschten Tunneldurchmesser – Angaben der RIL853 sind zu beachten)
    • – Einbau einer Schildwiege für die TVM
    • – TVM vor dem Tunnel inkl. modifizierte Gleishilfsbrücke und Einhäusung einbauen
    • – Vortrieb
    • – Schotterausbau, Schwellenausbau vor TVM mittels Montagearm
    • – Transport der Schwellen bzw. Schotter (Altschotter) auf Förderbände (siehe Anlage)
  • Die Zugführung erfolgt über die modifizierte Gleishilfsbrücke.
  • Nach Erreichen der gewünschten Vortriebslänge zum Einbau eines Ringes (Breite vom Tübbing abhängig):
    • – Förderband für Schwellen bzw. Altschotter mechanisch nach vorn bewegen. Förderband steht daher auf Verschubrollen (verschieben bis die Breite für den Tübbingeinbau erreicht ist).
    • – Ringbau mittel Erektor
    • – vorgefertigte Betonblöcke in der Tunnelsohle einbauen
    • – Einbau Schotter
    • – Einbau Schwellen
    • – Zurückführen des Förderbandes für Schotterausbau, Schwellenausbau nach hinten
    • – Schnecke an der ursprünglichen Lage setzen
    • – erneuter Vortrieb
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schneidrad
    2
    Antriebsmotor
    3
    innenliegendes Zahnrad
    4
    Schneidwerkzeuge
    5
    Lagerrad
    6
    Lagerschiene
    7
    Abstützung Lagerschiene
    8
    Befestigung/Aussteifung Schutzeinhausung
    9
    Förderschnecke
    10
    Förderschneckenantrieb
    11
    Förderschnecke – eingezogen/eingeklappt
    12
    Vakuumpumpe
    13
    Förderschneckenhalterung mit Einklappfunktion
    14
    Schutzeinhausung
    15
    höhenverstellbares Fahrwerk
    16
    Montagearm
    17
    Schwelle
    18
    Schotterkette
    19
    höhenverstellbares Fahrwerk
    20
    Förderband für Schwellen
    21
    Förderband für Altschotter
    22
    Verschubrollen für Förderband
    23
    Verschubschiene für Förderband
    24
    Halterung
    25
    Erektor
    26
    Räder mit Antrieb
    27
    Drehteller mit Antrieb
    28
    Gelenk mit Planetenantrieb
    29
    Gelenk
    30
    Schienen
    31
    Vakuum-Setzeinheit
    32
    Vortriebspressen
    33
    Hilfsbrücke
    34
    Vollgummirad
    35
    Fahrwerksabstützung mit hydraulischen Hubarm
    36
    Zwillingsträger
    37
    Quersteifen
    38
    Zwillingsträger
    39
    Teflonplatte
    40
    Fahrschienen
    41
    Hydraulikzylinder
    42
    Verbandquerträger
    44
    Querträger
    45
    Förderband für Schwellenzuführung
    46
    Querträgerbleche
    47
    Montagearm
    48
    Betonfertigteile
    49
    Neuschotter
    50
    Bodenplatte
    51
    Tübbing
  • Ausführungsbeispiel
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden.
  • Dabei zeigen:
  • 1 – das Schneidrad mit Antrieb, Lager und Fördereinrichtung
  • 2 – den Schotter- und Gleisausbau unter Schutzeinhausung
  • 3 – den Abtransport der Gleisschwellen über längsverschiebliches Förderband
  • 4 – die verfahrbare, gelenkige Erektoreinheit mit Vakuum-Setz-Einheit
  • 5 – die höhenverfahrbare Hilfsbrücke mit Fahrschienen
  • 6 – den Wiedereinbau der Gleisschwellen und des Schotters auf den Betonfertigteilen/der Bodenplatte
  • 7 – Tunnelquerschnitt nach Erweiterung mit Hilfsbrücke und Einbau Betonfertigteile
  • 8 – Tunnelquerschnitt nach Erweiterung mit eingebauten Betonfertigteilen und Bodenplatte
  • 9 – Tunnelquerschnitt nach Erweiterung mit Einbau Gleiskörper und Neuschotter
  • Die Tunnelvortriebsmaschine (TVM) ist als geschlossener Ring ausgebildet und weist in ihrem vorderen Bereich ein Schneidrad 1 auf, welches über ein innenliegendes Zahnrad 3 sowie umlaufende Antriebsmotoren 2 angetrieben wird (1). Die Größe des Innendurchmessers des Schneidrades 1 richtet sich dabei nach dem vorhandenen Tunnelquerschnitt.
  • Das Schneidrad 1 weist Schneidwerkzeuge 4 auf, die an seiner Vorderseite angeordnet sind. Am Innendurchmesser des Schneidrades 1 sind umlaufende Lagerräder 5 angeordnet, die in einer Lagerschiene 6 geführt sind. Zwischen der Lagerschiene 6 und dem Außenumfang des Schneidrades 1 befinden sich die Abstützungen 7. Um das mittig im Tunnelquerschnitt geführte Hilfsgleis ist die fahrbare Schutzeinhausung 14 angeordnet, die mittels Befestigungen/Aussteifungen 8 am Schildschwanz abgestützt sind.
  • Der durch das Schneidrad 1 abgebaute Abraum fällt nach unten und sammelt sich am Boden des Tunnelquerschnittes. Er wird mittels Förderschnecke 9 aufgenommen und über ein Förderband abtransportiert. Die Förderschnecke 9 weist hierfür den Förderschneckenantrieb 10 auf. Die Förderschnecke 10 kann bei Zugdurchfahrt eingezogen oder eingeklappt werden. Dies zeigt die Darstellung der eingezogenen/eingeklappten Förderschnecke 11 mit Förderschneckenhalterung 13. Alternativ kann der Abbruch auch mittels einer Vakuumpumpe 12 entfernt werden.
  • Die Schwellen 17 werden über einen am Fahrwerk der Schutzeinhausung 14 angeordneten Montagearm 16 aufgenommen und auf ein Förderband 20 gelegt, welches diese abtransportiert (2). Das Fahrwerk 15; 19 der Schutzeinhausung 14 ist höhenverstellbar ausgeführt. Am Fahrwerk 15; 19 ist die Schotterkette 18 befestigt, durch die der Gleisschotter aufgenommen und über Förderband 20 entfernt wird.
  • Das Förderband 20 ist am Fahrwerk 15; 19 der Schutzeinhausung 14 über die Halterungen 24 befestigt (3). Es weist in Verschubschienen 23 geführte Verschubrollen 22 auf, mittels derer es möglich ist, das Förderband 20 parallel zum Fahrwerk 15; 19 und dem Schneidrad 1 fortschreitend nach vorn zu bewegen.
  • Nachfolgend werden die über ein Förderband eingefahrenen Tübbinge 51 mittels mindestens eines an der Tunnelwand befestigten, auf Schienen 30 verfahrbaren sowie mehrfach gelenkig ausgeführten Erektors 25 verbaut und über Injektionsdüsen mit Mörtel abgedichtet und verpresst.
  • Der Erektor 25 weist dabei an den Schienen 30 Räder mit einem Antrieb 26 sowie einen Drehteller mit Antrieb 27 und ein Gelenk mit Planetenantrieb 28 auf (4). Über ein weiteres Gelenk 29 erfolgt die Positionierung der Tübbinge 51 an der Tunnelwand mittels einer Vakuum-Setzeinheit 31. Nach einer Verfestigung der Mörtel-Verpressungen werden an den Tübbingen 51 dann die Vortriebspressen 32 angebracht, über die die TVM nach vorn geschoben wird.
  • Auf dem Boden des mit Tübbingen 51 ausgekleideten Tunnelquerschnittes wird die Hilfsbrücke 33 eingefahren (5). Sie weist Vollgummiräder 34 und Fahrwerksabstützungen mit hydraulischen Hubarmen 35 auf, sodass die Hilfsbrücke 33 höhenverstellbar ausgeführt und damit an bestehende sowie neue Gleisabschnitte anpassbar ist. Zwischen den Fahrwerksabstützungen 35 und den Fahrschienen 40 ist eine Konstruktion aus Zwillingsträgern 36; 38, Querstreifen 37 sowie Verbandquerträger 42, Teflonplatten 39 und Querträgern 44 angeordnet. Zwischen den Zwillingsträgern 36; 38 und der Fahrschienen 40 sind beidseitig Hydraulikzylinder 41 befestigt, um die Fahrschienen 41 der Hilfsbrücke 33 an die vorhandenen sowie neuen Gleise seitlich anzupassen.
  • Danach erfolgt der Einbau von an den mit Tübbingen 51 ausgekleideten Tunnelquerschnitt angepassten Betonfertigteilen 48 um und unter der Hilfsbrücke 33, wobei auf die Betonfertigteile 48 zum horizontalen Abschluss die Bodenplatte 50 gelegt wird (7 und 8). Auf der Bodenplatte 50 erfolgt der Aufbau des neuen Gleiskörpers mittels eines an der Schutzeinhausung 14 befestigten gelenkigen Montagearmes 47 sowie des Förderbandes 45, in dem auf die Bodenplatte 50 die Schwellen 20 und der Neuschotter 49 aufgebracht werden (6 und 9).
  • Der erweiterte Tunnelquerschnitt ist dann inklusive Gleis fertiggestellt. Die TVM und die genannten Anbauteile schreiten im Folgenden bis zum Tunnelende weiter und werden am Ende der Erweiterungsstrecke wieder abgebaut und entfernt.
  • 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
    • DE 3128278 A1 [0004]
    • DE 68907339 T2 [0004]
    • DE 3942013 C2 [0005, 0005]
    • JP 2000328871 A [0006, 0007, 0007]
    • EP 0887512 A2 [0007]
    • DE 102007014104 B4 [0008]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Aufweiten eines Tunnels, insbesondere eines Eisenbahntunnels, von einem Altlichtraum auf einen Neulichtraum, wobei die Aufweitung bei laufendem Zugverkehr durchzuführen ist und nach einem Abbau der vorhandenen Gleise in der Mitte des Tunnels ein Behelfsgleis zu verlegen ist, gekennzeichnet dadurch, dass zur Erweiterung einer Ortsbrust am Tunneleingang eine Tunnelvortriebsmaschine (TVM) mit einem rotierenden Schneidrad (1) angeordnet ist, • wobei das als Schildmantel konstruierte Schneidrad (1) in Form eines Hohl-Ringes ausgebildet ist, • wobei an der erweiterten Ortsbrust eine aus- und einklappbare Förderschnecke (9) oder eine Absaugeinheit (12) und eine anschließende Förderbandanlage (21) angeordnet ist und • auf den Boden der Ortsbrust eine fahrbare und höhenverstellbare Hilfsbrücke (19) zur Positionierung eines durch die TVM hindurchführenden Betriebsgleises angeordnet ist und • an der Ortsbrust mindestens eine auf Schienen verfahrbare, gelenkige Erektoreinheit (25) befestigt ist, mittels der zur Auskleidung des Tunnels Tübbinge (51) eingebaut und über Injektionsdüsen mittels Mörtel abgedichtet und verpresst werden und • die TVM mittels Hydraulikpressen (32) gegen die Tübbinge (51) abgestützt ist sowie nach vorn beweglich ausgeführt ist, • wobei nachfolgend mittels der Erektoreinheit (25) an die Tübbinge (51) der Tunnelauskleidung angepasste Fertigteile (48) bis unter die Hilfsbrücke (19) angeordnet sind, auf denen eine Bodenplatte (50) für die Aufnahme des Gleisschotters (49) und der Schwellen (17) abgelegt ist, • wobei seitlich ein Montagearm (47) und ein Montageförderband (20) für den Einbau der neuen Schwellen (17) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das mit Schneidwerkzeugen (4) bestückte rotierende Schneidrad (1) über einen Motor (2) mit mindestens einem Zahnrad (3) angetrieben ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass vor der TVM eine über mindestens ein beweglich geführtes Fahrwerk (15) abgestützte Schutzeinhausung (14) mit einer Schotteraufnahmevorrichtung angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Schotteraufnahmevorrichtung eine umlaufende Schotterkette (18) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, dass an der Schotteraufnahmevorrichtung ein Montagearm (16) befestigt ist, der mit einer weiteren längsverfahrbaren Förderbandanlage (20) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Hilfsbrücke (19) seitlich über vorzugsweise Vollgummiräder (15; 19) abgestützt ist, an denen zur Höhenverstellung derselben jeweils hydraulische Hubarme (35) befestigt sind, zwischen denen über Quer- und Längsträger (36; 39; 44) abgestützt zwei Fahrschienen (40) angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet dadurch, dass zwischen den vorzugsweise als Doppel-T-Trägern ausgebildeten. Längsträgern (36) und einer jeweils seitlich doppelten Führung (39) der Fahrschienen (40) Hydraulikzylinder (41) zur seitlichen Verschiebung und Anpassung der Fahrschienen (40) der Hilfsbrücke (19) an die vorhandenen Fahrschienen im Schotteroberbau angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass unterhalb der Hilfsbrücke (19) ein abgehangenes Förderband (45) für die Zuführung der neuen Schwellen (17) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Erektoreinheit (25) mehrfach gelenkig ausgeführt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Erektoreinheit (25) über Räder (26) an den Schienen verfahrbar ist, wobei die Räder (26) einen eigenen Antrieb aufweisen, an denen sich ein Drehteller (27) mit einem wiederum eigenen Antrieb befindet, der über ein Gelenk mit Planetenantrieb (28) mit einem Auslegerarm verbunden ist, dem sich ein weiteres Gelenk (29) mit Planetenantrieb anschließt, an welchem ein zweiter Auslegerarm befestigt ist, der an seinem Ende eine drehbare Vakuum-Setzeinheit (31) für die Tübbinge (51) aufweist.
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