DE2109384B2

DE2109384B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen röhrenförmiger Tunnel, Stollen od. dgl. im Schildvortrieb mit einer Auskleidung aus Ortbeton

Info

Publication number: DE2109384B2
Application number: DE19712109384
Authority: DE
Inventors: Gerhard 2090 Winsen Paproth
Original assignee: Dr-Ing Paproth & Co Bauunternehmung 2090 Winsen GmbH
Current assignee: Dr-Ing Paproth & Co Bauunternehmung 2090 Winsen GmbH
Priority date: 1971-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1974-12-19
Also published as: DE2109384C3; DE2109384A1

Description

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Die Erfindung betriff! ein Verfahren und eine Vorrichtung /um Herstellen röhrenförmiger Tunnel, Stollen od. dgl. im Schildvortrieb Schildvortrieb mit einer Auskleidung aus Ortbeton, wobei der Vortrieb und die Auskleidung gleichzeitig kontinuierlich erfolgen. Allgemeiner Zweck der Erfindung ist es, die Herstellung von Bauwerken kleiner Durchmesser zu erleichtern.

Es ist bereits bekannt (s. DT-AS 1 279 054). beim Herstellen röhrenförmiger Tunnel oder Stollen im Schildvortrieb mit einer Auskleidung aus Ortbeton Vortrieb und Auskleidung gleichzeitig kontinuierlich vorzunehmen. Hierbei ist ein Vortriebsschild an seiner Rückseite mit einer Gleitschalung versehen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Auskleidung entspricht und in deren Schalungsraum Beton eingepreßt wird; durch den Druck wird der Schild vorwärts bewegt, während gleichzeitig die Auskleidung aufgebaut wird. Um die im vorderen Teil des Schildes angeordneten Abräumwerkzeuge unabhängig vom Vorrücken des Gesamtschildes vorwärtsbewegen zu können, sind im Schildmittelteil Druckkolben angeordnet, die eine translatorische Bewegung der Werkzeuge bewirken. Außerdem ist der Schild, um überhaupt ein Auffahren von Kurven zu ermöglichen, in seiner Wandung gegliedert und mit weiteren Kolbentrieben versehen, die jedoch lediglich eine Winkelbewegung und damit die Lenkbarkeit des Schildes gewährleisten, weil durch den Betondruck allein eine Steuerung des Schildes in bezug auf das Auffahren von Krümmungen nicht möglich wäre. Dieser bekannte Schild ist außerdem bei dem gegebenen Längen-Durchmesserverhältnis von ungefähr 1 :1 und der gleichzeitig vorhandenen Vielzahl von Geräten und Werkzeugen nicht für die Herstellung besonders kleiner Bauwerksdurchmesser geeignet

Für das Auffahren röhrenförmiger Bauwerke geringer Durchmesser, insbesondere von Durchmessern unter vier Metern, ist ein Verfahren bekannt <s. DT-AS 1 252 227). bei dem entsprechend dem Schildvortrieb hinter die standfeste Innenschalung ein Korngerüsi eingebracht und nach mehreren Vortrieben mit Mörtel verpreßt wird. |edoch ist nach diesem Verfahren kern kontinuierliches Arbeiten am vorderen und hinteren Ende des Schildes möglich, sondern es muß nach erfolgtem Erdreichabbau, d. h. nach Vorrücken des Schildes um ein bestimmtes Wegstück, eine Auswechslung der im Schild vorhandenen Werkzeuge und Geräte vorgenommen werden, um die Auskleidung am hiniereirSchildende mit den hierfür erforderlichen Werkzeugen durchführen zu können, weil der Schild im ganzen /u kurz ist und damit nicht genügend Platz für die gleichzeitige Unterbringung aller erforderlichen Werk zeuge hat. Der Werkzeugaustausch aber erfordert einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand, worunter die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens leidet. Auch wird durch den nur in ungenügendem Maße /ur Vertilgung stehenden Arbeitsraum die Aufeinanderfolge von Ab bau und Auskleidung wesentlich erschwer!, wahrend der gesamte, fur die Auskleidnng eines Ringes benötig te Zeitraum um so größer wird, je komplizierter die Auskleidung selbst ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe he steht darin, ein Verfahren und einen Vortriebsschild /u schaffen, die auch für kleine und kleinste Durchmesser, insbesondere für Durchmesser unter vier Meier Nenn weite wirtschaftlich einset/bar sind und die die gleichzeitige Unterbringung aller erforderlichen Gerate und Werkzeuge ermöglichen.

7'ir Lösung dieser Aufgabe schlagt die Kiiindung vor, daß ein aus mindestens drei Teilen bestehender Vortriebsschild verwendet wird, dessen Teile sich gegeneinander über zum Vortrieb der jeweiligen Teile dienenden Pressen abstützen und dessen rückwäriigcr Teil sich mittels Pressen gegen eine Innenschalung abstützt. Damit wird in vorteilhafter Weise ein größerer Abstand zwischen Vorder- und Hinterende des Schildes und somit der erforderliche Raum geschaffen, um im Schild die für den Abbau des Erdreiches und den Abtranspor Hesseiben sowie die für die Auskleidung des Bauwpi"·:. nötigen Geräte und Werkzeuge gleichzeitig unH i: ic '-"iger Folge unterzubringen, so daß der notwendige- .■'•.•rpitsraum nicht beeinträchtigt wird, am vordeiL. ·;<·"! ^,,tieren Schildende gleichzeitig und kontinuierlich gearbeitet werden kann und jeglicher Austausch der Schildbestückung entfällt. Es ergibt sich zugleich eine viel wirtschaftlichere Ausnutzung der im Schild befindlichen Arbeitsgeräte und sonstigen Hilfsmittel, die bekanntlich in ihrer Anschaffung sehr teuer sind und deren Rentabilität natürlich bei ständiger Inbenutztingshaltung und ohne wesentliche Stillstandzeiten wesentlich höher ist, während gleichzeitig das Bauwerk schneller fertiggestellt werden kann und die Geräte schon zu einem früheren Zeitpunkt wieder für eine andere Baustelle zur Verfügung stehen.

Es ist zwar bekannt, beim Auffahren von Tunneln kleiner Durchmesser im Schildvortrieb Abbau und Auskleidung in kontinuierlich gleichmäßigem Rhythmus erfolgen zu lassen, jedoch wird bei diesen bekannten Verfahren (s. zum Beispiel DT-AS 1 221 663 und 1 459 879) die Auskleidung mit Tübbingen, und zwar entweder mit Wendeltübbingen oder mit Tübbingringen durchge-

führt. Hierbei isi es aber nachteilig, daß die Tubbingversetzmaschinen verhältnismäßig groß sind und damit nicht mehr genügend Raum für ein unbehindertes Ar beiten lassen, daß die meist als Betonfertigteile vorhandenen Tübbinge wegen ihres rtiativ hohen Gewichtes nur schwierig aufzustellen und einzubauen sind, wobei zudem das Zusammensetzen der einzelnen Tübbinge zn einer geschlossenen Auskleidung eine hohe Präzision erfordert, und daß die zwischen den einzelnen Tübbin gen vorhandenen Fugen speziell im Kanalbau nicht den Anforderungen und Vorschriften für solche Bauwerke entsprechen, weil Schwierigkeiten in der Abdichtung auftreten.

In besonders vorteilhafter Weise laßt sich das erfindungsgemälk* Verfahren verwirklichen, wenn man al·. Auskleidung .Skelettbeton zwischen einer verlorenen Außenschalung und der Innenschalung einbringt. Km so hergestelltes Bauwerk erfüllt sowohl in technischer als auch in wirtschaft (icher Hinsicht alle Erfordernisse de·, modernen Tunnel oder Kanalbaues

Zu 1 Durchführung ces Verfahrens kann ein Vor tnebsschild mit einem Abbuutcil mit den erforderlichen Abbauvomchtungen und einem Abschliißteil mit der erforderlichen Ausklcidungsei η richtungen eingesetzi werden, bei dem nach einem weiteren vorteilhafter -5 Merkmal der Erfindung zwischen diesen beiden Feilen mindestens ein Zwischenteil .ils Beladestation für Tunnelhunde vorgesehen ist. Zweckmäßigerweisc kann das Zwischenteil eine solche Länge aufweisen, dai. es genü gend Raum für den IJ-daushub einer Ringbicte der Auskleidung bietet. Durch diese Anordnung werden die einzelnen Arbeitsgange im Schild ausreichend weit ausein.indergezogcn, d. h. Abbau und Auskleidung können gleichzeitig ausgeführt werden Kin solcher Schild ist wesentlich länget als die üblichen Schilde, gewahrlci- Ii stet aber gerade durch diese größere Lange die Konti Innerlichkeit des Arbeitens am vorderen und hinteren .Schildende.

Die Erfindung wird im lolgenden an Hand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführiingsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgetnäßen mehrteiligen Vortriebsschild,

I" 1 g. 2 im Detail eine besondere Ausbildungsform des .Schildschwanzes in vergrößertem Maßstab und F i g. 3 eine Detaildarstellung der Pressenanordnung.

In F i g. 1 erkennt man einen mehrteiligen Vortriebsschild, der sich aus einem Abbauteil II, einem daran anschließenden Zwischenteil 12 und einem auf dieses folgenden Abschlußteil 13 zusammensetzt. Zwischen den Einzelteilen sind Vortriebspressen l4 in Form von Druckkolben angeordnet, die für jedes der einzelnen Teile eine individuelle Bewegung und vor allen Dingen eine gesonderte Steuerung ermöglichen. Da der gesamte Vortriebsschild 1 relativ lang ist, trägt die Unterteilung desselben zur Verbesserung seiner Steuerbarkeit bei.

Im Abbauteil 11 erfolgt der Erdaushub, und zwar ist dort genügend Platz für die Installierung eines Abbaugerätes, hier in Form einer Fräse mit anschließendem &° Förderband 113, vorgesehen. Dieses Förderband reicht bis in den Zwischenteil 12 hinein, in dem Schienen usw. angebracht sind, so daß dort Tunnelhunde !22 eingefahren und beladen werden können. Dieses Zwischenteil 12 ist im übrigen so lang, daß dort eine ausreichend große Menge Erdreich aufgenommen werden kann. ■/.. B. die Menge, die beim Vorschub des Schildes um eine Ringbreite anfällt, oder zemindest die Hälfte davon. — Wie im übrigen durch eine strichpunktierte vertikale Linie im Zwischenteil 12 angedeutet, kann dieses wiederum unterteilt sein, um eine genügende Steuerungsfähigkeit des Gcsamtschildes zu bewirken.

Im Abschlußteil 13 endlich erfolgt dann der Einbau der Tunnelausklcidung in Ringform. Zu diesem Zwecke sind dort alle erforderlichen Ausbau- und Auskleidungseinrichtungen vorgesehen, die an sich dem Fachmann bekannt und deshalb hier nicht näher dargestellt sind.

Je nach Art der Auskleidung kann auch das Abschlußteil 13 wieder in die Lange gezogen und untei teilt sein, wie dies in F 1 g 2 dargestellt ist. Dies ist von besonderem Vorteil bei der Auskleidung mit Skelcttbeton und Außenschalung. Zunächst wird hier iti einem vorauslaufenden Abschnitt eine '\ußenschalung 21 eingebaut, während in einem zweiten Abschnitt eine In nenschalung 22 und cn Kiesgenist 23 fur den Skelettbeton eingebracht werden. Das Abstutzen der Vor triebsprcssen 14 gegen die Innenschalung 22 erfolgt, du letztere sich in einem größeren Abstand im rückwärtigen Abschnitt des Schildschwunzes befindet, iiber Ver längerungssiangen 141.

Fs ist dem I achmann ohne weiteres aus der vorste henden Beschreibung erkennbar, daß die Gesamtlänge des erfindungsgemäßen Schildes variieren kann und sich aus den jeweils erforderlichen betrieblichen Einrichtungen und der zu lösenden Aufgabe bei der Erste! lung des unterirdischen Bauwerkes ergibt. Ebenso ergibt sich die Länge der Hinzelteile des Vortriebsschildes aus den jeweiligen baulichen Verhältnissen, insbesondere den erforderlichen Kurvenradien der aufzufahrenden Ausbaustrecke.

F i g. 3 zeigt noch die Anordnung der Vortriebspressen 14 zwischen den einzelnen Teilen des Schildes, hier des Abbauteiles U und des Zwischenteiles 12, die mit Lagern 142 versehen sind, an denen die Vortriebs pressen 14 befestigt sind bzw. gegen die sich diese abstützen. Um zu verhindern, daß von außen Erdreich zwischen die einzelnen Schildteile eindringen kann, sind Überlappungsbleche 15 vorgesehen, die an einem der Schildteile, hier dem Abbauteil II, fest angeordnet sind, während diese Überlappungsbleche 15 am anderen Schildteil. also hier dem Zwischenteil 12, mit Führungsrippen 16 zusammenwirken, die dazu dienen, daß die beiden Schildteile nicht miteinander verklemmen.

Ist der erfindungsgemäße Schild lang genug, so wird man beim Vorpressen die Schubkraft weitgehend über die Reibung auf das außenliegende Erdreich übertragen können, wobei man bei den Zwischenteilen die Pressen auch auf Zug wirken lassen kann. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß nur ein Teil der Schubkraft auf die Auskleidung übertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen röhrenförmiger Tun nel. Stollen od. dgl. im Schildvortrieb mit einer Auskleidung aus Ortbeton, wobei der Vortrieb und die Auskleidung gleichzeitig kontinuierlich erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mindestens drei Teilen bestehender Vortriebsschild (1) verwendet wird, dessen Teile sich gegeneinander :o über zum Vortrieb der jweiligen Teile dienenden Pressen (!4) abstützen und dessen rückwärtiger Teil sich mittels Pressen (14) gegen eine Innenschalung (22) abstützt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auskleidung Skelettbeton zwischen einer verlorenen Außenschalung (21) und der Innenschalung (22) eingebracht wird.

i. Vortriebsschild /ur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2 mit einem Abbauteil mit den erforderlichen Abbauvorrichtungen und einem Abschlußteil mit den erforderlichen Ausklei dungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen diesen beiden Teilen (II, 13) mindestens ein Zwischenteil (12) als Beladestation für Tunnelhunde (122) vorgesehen ist

4. Vortriebsschild nach Anspruch j. dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (12) eine solche lange aufweist, daß es genügend Raum für den Erdaiishüb einer Ringbmte der Auskleidung (2) bietet.