DE2021440C3 - Vorrichtung zum Unter-Wasser-Absenken eines schwimmfähigen Baukörpers auf eine Gründung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wnter-Wasser-Absenken eines schwimmfähigen Baukörpers. z. B. eines Tunnelabschnittes oder Senkkastens, auf eine Gründung.

Aus der deutschen Auslegeschrift 11 65 bJ8 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Unterwasser-Tunnels aus vorgefertigten, schwimmfähigen Tunnclabschnitten aus Stahlbeton bekannt, bei welchem die Tunnelabschnitte nacheinander auf am Gevvässergrund zuvor hergestellte Auflagerschwellen abgesenkt werden, nachdem sie zuvor über die Einbaustelle eingeschwimmen worden sind. Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Absenkung in der Weise, daß die Tunnelabschnitte mittels an ihnen befestigter Seile, die über an den Auflageschwellen angebrachte Umlenkrollen geführt sind und über Wasser an auf festen Gerüsten angeordneten Seilwinden enden, unter Wasser gezogen und verankert werden.

Dieses bekannte Verfahren ist nur in sehr ruhigem Wasser ohne nennenswerte Strömung bzw. ohne Wellengang anwendbar. Außerdem sind zur Anbringung der Seile und weiterer zum Unterwasser/.iehen bzw. Verankern des Baukörpers erforderlichen Vorrichtungen häufig Taucher erforderlich. Weiterhin ist eine genaue Steuerung der Tunnelabschnitte beim Unierwas-

erziehen wegen der Dehnung der Seile sehr schwierig. Der vorliegenden Erfindung liegt daher als Aufgabe iie Schaffung einer Vorrichtung zugrunde, welche die in sich vorteilhafte Absenkung des Baukorpers, insbesondere Tunnelabschnitts, ohne Zuhilfenahme von BaI-ast durch eine gesteuerte Zwangsführung ermöglicht jnd die sich zum Einsatz, auch in bev/egtem Wasser, in. an Stellen mit Strömung und/oder Wellengang, eignet. Für die Betriebs- und Funktionsweise der Vorrichtung soll keinerlei Taucherarbeit erforderlich sein und insgesamt soll durch die erfindungegemäl.'.· Vorrichtung auch unter erschwerten Bedingungen beispielsweise mit stärkerer Strömung oder Wellengang eine genaue Einsteuerung des Baukörpers an die vorgegebene Einbau- und Verankerungsstelle gewährleistet werden, die insbesondere einen genauen Anschluß an zuvor verlegte Baukörper, beispielsweise Tunnelabschnitte, ermöglicht.

Zu diesem Zweck ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art und unter Verwendung einer aus mindestens einer gerüstartigen, mit biegesteifen Stützbeinen im Gewässergrund verankerten Hilfskonstruktion an der Mittel zum Absenken des Baukorpers angebracht sind, gemäß der Erfindung vorgesehen, daß an der Hilfskonstruktion biegesteiie. auf den Baukörper aufsetzbare Niederdrückelememe höhenverstellbar angeordnet sind, die zum Abwärtsdrücken des Baukorpers bis auf den Gewässergrund dienen, und daß Korrektionsmittel vorgesehen sind, um den Baukörper beim Abwärtsdrücken in horizontaler Richtung in die richtige Stellung zu bringen.

Durch die Erfindung wird somit eine Absenkung des Baukörpers durch Niederdrücken des Baukorpers unter gleichzeitiger Horizontalsteucrung ermöglicht, we!

verbündet! sind, derart, daß die beim Puffern und Horizontalstcuern auftretenden Reaktionskralte aiii alle Stützbeine der Hilfskuiiairuktion \erteilt werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist \orgesehen, daß die Hillskonstruktion eine von den Siüizbei neu getragene Plattform aufweist, an welche die Niec'.erdrückelememe höhenverstellbar angeordnet sind.

Um bei der konstruktiv vorteilhaften Verukalluhrung der Niederdrückelememe an der über der Emschwimmstelle befindlichen Plattform gleichzeitig die laufende Horizontalsteuerung während des Absenkvorgangs, während welchem die Niederdrückelememe mit ihren unteren Enden ja in Eingriff mit dem Baukörper stehen, zu gewährleisten, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen. daß die Aufsatzstelle der Niederdrückelemente au! dem Baukörper relativ gegenüber dem Baukörper steuerbar verschieblich ist. um die Horizontalsteuerung des Baukorpers während des AbwartsdrückeiA zu ermöglichen.

fm folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben: in dieser zeigt

E i g. 1 in schematischer Ansicht eine Ausführung'.-l'orm einer erfindungsgemäßen Vorrichumg Min HiIK-konstruktion in Form einer Hubinsel, mn emgesehwommenem Baukörper. der in gesteuerter Weise unter Wasser gedrückt wird.

F i g. 2 und 3 De

g
Puffervoi richtung

kt wird.

tails von Austührungslormen vier in der Gesanmorrichuiiii: nach

ig.i.

F i g. 4 das Schema eines Hvdrauliklciiungssvstcms zur Verteilung der beim Abpulfern und Horizontalsten-

b Rkik lt ul die

ter gleicnzemgei noiiz.oiiu.iMcuei uim uiimu^iicmi. «li- /■>·■ ■ ^' 'v"u.._t ι ill Il

rhe ein genau kontrolliertes Absetzen des Baukorpers 3- ern des Baukörpers ausgeübten Reaktion^! ai.e ..in viiv,

CMCClIl gv. 1 j;if..L.,-..iiiriiL· t i. Ul

an der vorgegebenen Einbaustelle auch unter den erwähnten erschwerten Bedingungen von Strömung und/oder Wellengang gewährleistet.

Für größere Baukörper wird man zwei oder gegebenenfalls noch mehr Hilfskonstruktionen vorsehen müssen. Diese Hilfskonstruktionen sind verhältnismäßig teure Geräte und müssen daher, ebenso wie der Baukörper selbst, gegen Beschädigungen beim Absenkvorgang geschützt werden. Zu diesem Zweck kann nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, daß die Hilfskonstruktion wenigstens zwei Stützbeine zur Verankerung im Gewässergrund aufweist, zwischen welche der Baukörper einfahrbar ist. und daß die Hilfskonstruktion Puffervorrichiungen zur Aufnahme von Stößen beim Einfahren des Baukörpers zwischen die Stützbeine der Hilfskonstruktion aufweist, wobei die Puffervorrichtungen an der Hilfskonstruktion höhenverstellbar zur gemeinsamen Absenkung mit den Nicderdrückelementen und dem Baukörper angeordnet sein können. Zweckmäßig kann die Anordnung so getroffen sein, daß an mindestens zwei zu beiden Seiten der Einfahrstelle des Baukörpers befindlichen Stützbeinen der Hilfskonstruktion je eine Puffervorrichtung vorgesehen ist, die an einer entlang den Stützbeinen höhenverstellbaren Brücke angeordnet

sind.

Nach einer besonders bevorzugten Ausltihrungslorm kann dabei vorgesehen sein, daß die Pullerv ornchuin gen gleichzeitig als Korrekuonsmiitel zur horizontalen Steuerung des Baukörpers dienen und aktiv beautschlagbare Hydraulikaggregate aufweisen, wobei die verschiedenen Stützbeinen zugeordneten llvdraulik.ig υπΊΊΐΐο über ein Hvilraulikleiumgssvstem miteinander

p g

Stützbeine der Hilfskonstruktion.

I i g. ■) eine der F i g. 1 entsprechende schemaiische Ansicht einer abgewandelten Ausluhrungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 6 eine Detailansicht der Pullervorrichiung m der (jesamtvomchtung nach E i g. 5.

F i g. 7 in schematischer Teilansicht eine Vorrichtung zur Horizontalsteuerung des Baukorpers. beispielsweise eine.) Tunnelabschnitts, in Längsrichtung in Ausrichlung auf einen zuvor abgesenkten Baukörper und

F i g. 8 und 9 in Draufsicht Details von zwei \bw jikI-lungen der Horizontalsteuerung bei der Voith htung nach F i g. 5.

In den Figuren ist mit 1 ein Baukörper. beispielsweise ein Tunnelelement, bzeichnet. Als Hilfskonstruktion ist in F i g. 1 eine Hubinsel mit einer Plaitlorm 2 und mn als Senkmechanismen einstellbaren Stützbeinen ] zur Verankerung im Gewässergrund 100 vorgesehen. De¹-weiteren weist die Vorrichtung vertikal bewegliche Niederdrückelemente 4 auf. die in die Höhe stehen. An den Stützbeinen 3 sind, von Brücken 5 und 6 getragen und ebenfalls mit Senkmechanisnien versehen. Pullervorrichtungen 9 und 10 belestigi. Hvdraulikaggregate und 8 dienen in erster Linie zum Auffangen von zu wen durchfahrenden Tunnelstucken. Zu diesem /weck sind die Hydraulikaggregaie 7 und 8, wie aus den F 1 g. 2 und ! ersichtlich, bei 14 und 14./ test und bei Π drchlv.r mit der Brücke b verbunden. Sobald der Baiikorpei 1. na ν h dem er in Längsrichtung ,111 die richtige Steile ν erhöh wurde, zur Ruhe gekommen ist. werden die Nieder drückbeine 4 auf die Decke des Bauknrpers 1 herabgelassen. Die Puffervomchtungcn 9 und 10 weiden beule zur Anlage an dem Baukörper 1 gebracht und dieses

mittels der Puffer in die gewünschte Stellung gesteuert. Wiihrend des Absenken«» der Nicderdrückelemente 4. des Baukörprs I und der Pullervoi richtungen 9 und 10 werden gleichzeitig die Brücken 5 und 6 mit den daran gelagerten Hydraulikaggregaten 7 und 8 in die in F i g. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung abgesenkt.

Ihn einen relativ großen Hub /u gewährleisten und. wie weiter unten noch erklärt wird, die beiden Kolhenoberflächen m den Mydraiilikaggregaten 7 und 8 gleich /u halten, sind die Kolbenstangen Il der Aggregate nach hinten verlängert: /um (iheriragcn von Zug aiii den Baukörper 1 ist an der Puffervorrichtung 10 eine Führungsbahn 15 mit einem m einem Festpunkt Id des Baukörpers 1 gelagerten Gleitstück angeordnet (F ig. 2).

Wie aus F ι g. 4 ersichtlich, sind die Zylinderkammern Td und 8J und die Zylinderkammern 7f und 8/' der Kraftaggregate mittels Leitungen 26 bzw. 27 miteinander verbunden. Die Festpunkte 16 und 17 an dem Baukörper 1 sorgen nun bei Verstellung der Kolben der Hydraulikaggregate 7 und 8 dafür, daß bei einer Belastung der Brücke 5 auf Druck die Brücke 6 auf Zug belastet wird. Bei Anwendung der 1 lydraiilikaggregate 7 und 8 als Kraftaufnehmer der Puffervorrichtung steht ein Steuerschieber t9 in der dargestellten durch Betätigung eines Druckknopfes 36 einstellbaren Stellung. Druckgefäße 24 und 25 liefern über Leitungen 30 und 31 den Schieber 19 und Leitungen 28 und 29 Öl unter Druck für das Puffern. Zum Korrigieren der Stellung des Baukörpers 1 wird ein Druckknopf .37 des Schiebers 19 betätigt.

Fin mittels einer Spindel 40 betätigbarer Regelkolben 21 korrigiert die neutrale Stellung eines Tastaggregats 18. das mit einem Festpunkt 16.) des Baukörpers 1 verbunden ist. Da das Tastaggregat 18 mitteis Druckgefäßen 22 und 23 und Leitungen .38 und 39. an die auch die Ausgangsleitung 39;i des Regelkolbens 2t angeschlossen ist, den Steuerschieber 20 mit Druck beaufschlagt, werden die Hydraulikaggrcgatc 7 und 8 /um Steuern über Leitungen 32 und 33 mit der Druckleitung .34 und der Abfuhrleitung 35 verbunden.

Bei der Ausführung nach den F i g. 5 und 6 ist die Puffervorrichtung 10 mittels Rohren 41 starr mit der Plattform 2 verbunden. Die Hydraulikaggregate der Puffervorrichtung 10 sind in Punkten 48 und 49 gelenkig mit den Rohren 41 verbunden und mittels einer Kupplungsstange 50 miteinander gekuppelt. Unterhalb der Nicderdrückclementc 4 sind mittels Stiften 45 bewegliche Stellplaitcn 44 angeordnet, die mit Hilfe von Hydraulikaggregaten 43 auf Gleitbrückcn 46 verschieblieh sind. Die Gleitbrücken 46 sind ihrerseits muteis eines nicht dargestellten Satzes von Hydraulikaggregaten auf einer Gleitbrücke 47 beweglich. Wie die F i g. und 7 zeigen, werden beim Niederdrücken zum Hinsteuern auf die genaue Stelle des Gewässergrundes die Hydraulikaggregate 43 bzw. 51 betätigt und der Baukörper 1 in die in F i g. 5 strichpunktiert angedeutete Stellung gebracht.

In I- i g. 7 ist mit \h cm vorher auf den Boden 100 abgesenkter Biuiköiper bezeichnet. Dieses "I eil besitzt an der Stirnseite eine l.eiibahn 56. die mit einem last-

s organ 55 zusammenwirkt. Mit Hilfe von Richtmitteln 57 ist der Baukörper 1.·/ durch Beaufschlagung der oben beschriebenen Hydraulikaggregaie 43 (F" ig. 5) genau ausnchtbar. D.irch Beaufschlagung des Hydraulikaggregats 51. das einerseits mit einer Gleitbahn 54 und

ίο andererseits mit der Gleitbrücke 46 bei 53 \erblinden ist. kann nun der Baukörper I.j so weit gegenüber den Niederdnickelementen 4. die sich in F" i g. 7 hinter den Stützbeinen 3 befinden, bewegt weiden, bis das Tastorgan 55 um das richtige Maß eingedrückt wird. Durch

is weiteres Absenken der Niederdrückelementc 4. wobei auch tier Quer- und Längstrimm. z.B. mit Hilfe der Richtmittel 57 ausgeregelt wird, wird das Tunnclstück I.'i genau anschließend an das bereits verlegte Tunnelstück 1/iin der richtigen Stellung »gesenkt«.

In !-' i g. 8 ist auf der Decke eines Baukörpers 1 das Niederdrückelement 4 angedeutet. Für die einfache Bauari mit zwei als Steuermittel dienenden, steuerbar bcaufschlagbaren Hydraulikaggregaten 58 und 59 ist eine entsprechend angepaßte, z. B. im wesentlichen schüsseiförmige Ausbildung des unteren Fndes des Niederdrückbeins erforderlich. Die Hydraulikaggregate 58 und 59 sind über Kardangelenken 61 und 62 mit dem Niederdrückelement 4 verbunden. Die Kolben stangen der Hydraulikaggregate sind mittels Kardangclenken 60 und 63 mit in der Decke des Baukörpers 1 angegossenen Taschen verbunden. Zur Rückgewinnung der Hydraulikaggrcgate sind Entriegclungsxorncriuui gen 64 und 65 vorgesehen, die von der Plattfoim 2 aus betätigt werden.

•?5 In F i g. 9 ist eine ebenfalls auf der Decke angeordnc te andere Variante, ähnlich der Ausführung in F 1 g. 5 in Draufsicht dargestellt. Eine Gleitbrücke 67 ist mittels Sperrklinken 68 und 70 mit im Baukörper 1 gegossenen Taschen mittels Entricgelungsvornchumgen 69 und 71 hydraulisch fcrnlösbar mit der Decke des Bankörpers 1 verbunden. Ein im Punkt 75 gelenkig angeordnetes 11\ draulikaggrcgat 76 ist im Punkt 77 gelenkig mit einer Gleitbrücke 66 verbunden, die mittels Rollen 79 auf der Tunnelelemcntdecke verschieblich und in der Gleubrücke 67 winkelfest geführt ist. Diese Gleitbrücke trägt eine Gleitplatte 78. an welcher das Nicderdrückclemcnt 4 mittels Stiften im wesentlichen universalgelcnkig mil Rücksicht auf den Längs- und Quertrimm des Baukörpers 1 verbunden ist. An der Gleitplatte ist im Punkt 74 ein Hydraulikaggregat 73 befestigt, dessen Kolbenstange im Punkt 72 wieder mit der Gleitbrücke 66 verbunden ist. Durch Betätigung der Hydraulikaggregate 76 und 73 kann das Tunnelstück 1 gegenüber den Niederdrückbeinen 4 verstellt werden Gleichzeitig stehen zwei andere Nicderdrückelementc 4 der gleichen Hubinsel auf der Decke des bereits zu vor abgesenkten Baukörpers \b.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Unter- Wasser-Absenken eines schwimmfähigen Baukörpers, z. B. eines Tunnelabschnittes oder Senkkastens auf eine Gründung, bestehend aus mindestens einer gerüstartigen. mit biegesteifen Stützbeinen im Gevvässergrund verankerten Hilfskonstruktion, an der Mittel zum Absenken des Baukörpers angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hilfskonstruktion biegesteife, auf den Baukörper (1) aufsetzbare Niederdrückelemente (4) höhenverstellbar angeordnet sind, die zum Abwärtsdrücken des Baukörpers (1) bis auf den Gewässergrund (100) dienen, und daß Korrektionsmiuel vorgesehen sind, um den Baukörper (1) beim Abwärtsdrucken in horizontaler Richtung in die richtige Stellung zu bringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion wenigstens zwei Stützbeine (3) zur Verankerung im Gewässergrund (100) aufweist, zwischen welche der Baukörper (1) einfahrbar ist, und daß die Hilfskonstruktion Puffervorrichtungen (9, 10) zur Aufnahme von Stoßen beim Einfahren des Baukörpers (1) zwischen die Stützbeine (Z) der Hilfskonstruktion aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Puffervorrichiungen (9. 10) an der Hilfskonstruktion höhenverstellbar zur gemeinsamen Absenkung mit den Niederdrückelementen (4) und dem Baukörper (1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens zwei zu beiden Seiten der Einfahrstelle des Bauköipers (1) befindlichen Stützbeinen (3) der Hilfskonstruktion je eine Puffervorrichtung (9, 10) vorgesehen ist, die an einer entlang den Stützbeinen (3) höhenverstellbaren Brücke (5, 6) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Puifervorrichtungen (9, 10) gleichzeitig als Korrcktionsmittel zur horizontalen Steuerung des Baukörpers (1) dienen und aktiv beaufschlagbare Hydraulikaggregate (7, 8. Γ i g. 1 bis 4; 48, 49, Γ ι g. 5, 6) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Stützbeinen (3) zugeordneten Hydraulikaggregate über ein Hydraiiliklcitungssysiem (Fig. 4) miteinander verbunden sind, derart daß die beim Puffern und Horizontalsteuern auftretenden Reaktionskräfte auf alle Stützbeine (3) der I lilfskonstruktion verteilt werden.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion eine von den Stützbcinen (3) getragene Plattform (2) aufweist, an welcher die Niederdrückelemente (4) höhenverstellbar angeordnet sind.

H. Vorrichtung nach einem oder mehreren tier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn/eichncl. daß die Aulsai/stelle der Niederilrückelemente (4) aiii dem Baukörper (1) relativ, gegenüber dem Baiikörper (I) steuerbar verschieblich ist. um die Horizontalsteueriing des Baukörpers (1) wahrend des Abwärlsdnickens /u ermöglichen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrückelemente (4) an dem Baiikörper (I) mittels an der Baukörperdecke angeordneten Lagerungen angreift, welche mittels lösbar mit der Baukörperdecke verbundener Ihdraulikaggregate (43. 51, F i g. 5 und 7; 73. 76. Fig. 9). welche einen Teil der Korrektionsmitiel bilden, die steuerbare Verschieblichkeit der AuI-satzstelle der Niederdrückelemente (4) bezüglich dem Baukörper (1) gewährleisten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen jeweils eine Gleitbrücke (46, 47; 54, 66) aufweisen, längs w elcher die Aufsatzstelle des Niederdrückelementes (4) mittels eines einen Teil der Korrektionsmittel bildenden Hydraulikaggregats (43; 51; 73) steuerbar verschieblich ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufsatzstelle des Niederdrückelements (4) tragende und führende Gleiibrükke (66) ihrerseits gegenüber dem Baiikörper (1) längs einer lösbar mit der Baukörperdecke verbundenen zweiten, zur ersten rechtwinklig angeordneten Gleitbrücke (67) mittels eines weiteren einen Teil der Korrektionsmittel bildenden Hydraulik;iL'-gregdi (76) steuerbar verschieblich ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absatzstelle des Niederdrückelementes (4) mittels zweier lösbar mit dem Baukörper (1) verbundener rechtwinklig zueinander wirkender Hydraulikaggregate (58. 59. F i g. fs) bezüglich dem Baukörper (1) steuerbar verschieblich ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem abzusenkenden Baukorper (1,/, F i g. 7) ein oder mehrere Tastorgane (55, F i g. 7) vorgesehen sind, welche mit zugeordneten Organen an dem zuletzt abgesenkten Baukorper (1 /·>) zusammenwirken und in Abhängigkeit hiervon Steuersignale für die Betätigung der Korrektionsmittel erzeugen.