DE2145150C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Getriebezimmerung für Tunnel- oder Stollenbauten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer Geträebezimrnerung für Tunnel- oder Stollenbauten, bei der boblenförmige Vortriebspfähle unser Führung und Abstützung durch in Tunnellängsrichtung hintereinander errichtete, in ihrem wirksamen Umfang abnehmend abgestufte Umfangskonturen aufweisende Stützportale, einander teilweise übergreifend, in parallelen, im Winkel zur Tunnelachse gerichteten Ebenen dicht an dicht liegend dem Abbaustoß gegenüber voreilend vorgetrieben werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebezimmerung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Absicherung jeglicher Art untertägiger Freiräume.

Die Erfindung bezweckt eine weitere Mechanisierung von Tunnel- oder Stollenbauten und gleichzeitig die Gewährleistung einer größeren Sicherheit des im Zuge solcher Bauarbeiten eingesetzten Personals.

Bei der Erstellung unterirdischer Bauwerke kommt es vor, daß Tunnel- oder Stollenräume im schwimmenden Gebirge, beispielsweise Gerolle, Kies, Treibsand oder aufgeweichtem Lehm oder aber auch in festerem Gebirge bei geringer Überdeckung, insbesondere jedoch bei städtebaulichen Bauwerken mit geringem Abstand unterhalb von Gebäuden od. dgl. hergestellt werden müssen, wobei entweder die Gebirgsbeschaffenheit oder die Gefahr von Senkungsschäden an Gebäuden od. dgl. die Anwendung üblicher Tunnel-

*5 oder StoilenvOririebseinrichiungen und -Verfahren ausschließen und der Vortrieb nur im Schütze einer Getriebezimmerung vorgenommen werden kann. Die Getriebezimmerung ist an sich bereits seit langem

bekannt und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zur Stützung von Ulmen und Firsten Pfähle in die Ortsbrust eingetrieben werden, die ein Dach bilden, in dessen Schutz dann der Abuau erfolgt und das gleichzeitig Senkungserscheinungen an überlagerten Bauwerken verhindert. Die Pfähle sind meist bohlenförmig ausgebildet und werden dicht aneinanderliegend vorgetrieben, wobei sie unter Abstützung und Führung durch die Kappen wenigstens zweier hintereinander errichteter Türstöeks mit flachem Anstellwinkel zur Tunnelachse ausgerichtet sind, so daß einander überlappende Schrägdächer entstehen. Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Getriebezimmerungen werden die Pfähle einzeln von Hand, gelegentlich unter Zuhilfenahme von versetzbaren Winden oder Hydraulikzylindern vorgetrieben, was insbesondere bei größeren Tunnelquerschnitten sehr mühsam und zeitraubend ist. Ferner bieten Ein-.elvortriebe keinerlei Gewähr für die Gleichmäßigkeit des Vortriebes (Vortriebstiele) aller Pfähle eines Zimmerungsabschnittes, die andererseits die Gewähr für die Sicherheit des Personals und gegebenenfalls für die Sicherheit überlagerter Bauwerke ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mechanisierung der Herstellung von Getriebezimmerungen insbesondere für Tunnel- oder Stollenbauten zu schaffen, mit deren Hilfe die vorstehenden Nachteile und Gefahren beseitigt werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in erster Linie durch eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine die gesamte Tunnelbreite übergreifende, von einem auf Kufen in Tunnellängsrichtung verfahrbaren Rahmengestell getragene und durch Vermittlung von Zylindern parallel zur Vortriebsebene der Vortriebspfähle einstellbare Schwenkbühne, auf der ein durch Vortriebszylinder beaufschlagbarer Vorschubbalken, an dem über leicht lösbare Mittel, insbesondere eine Steckverbindung, jeweils mindestens ein Vortriebspfahl befestigbar ist und zwischen quer zur Tunnelachse gerichteten Führungsschienen absatzweise in Tunnellängsrichtung verschieblich geführt ist

Das die Schwenkbühne tragende Rahmengerüst ist zweckmäßig aus vertikalen und horizontalen Trag- und Stützteilen sowie diagonalen Verstrebungsteilen errichtet und weist Lagerstellen auf, über die die Schwenkbühne um eine quer zur Tunnelachse gerichtete Achse angelenkt ist, wobei diese Lagerstellen in besonderen Fällen auch von Zylindern getragen sein können, um eine Anpassung der Vorrichtung! an verschiedene Stollenhöhen zu ermöglichen. In Vortriebsrichtung gesehen vorderendig ist die Schwenkbühne über im wesentlichen vertikal ausgerichtete Zylinder gegen das Rahmengestell abgestützt, so daß sie in beliebige Anstellwinkel zur Tunnelachse gebracht werden kann. Um eine exakte Führung der Vortriebspfähle zu gewährleisten, ist die Schwenkbühne oberseitig mit quer zur Tunnelachse ausgerichteten und in einem mindestens dem Hubweg der Vortriebsj'.ylinder entsprechenden Abstand voneinander angeordneten Führungsseilnen versehen, wobei die Führungsschienen aus I-Profilen gebildet sind, deren Profilhöhe mit derjenigen der die Stützportale oder Türstöcke bildenden Profile übereinstimmt. Der Vorschubbalken ist mittels gegen die hinteniiegende Führungsschiene abgestützter Vortriebszylinder zwischen zwei Führungsschienen hin- und herbeweglich, wobei die Vortriebszylinder gegebenenfalls eine mittlere Führungsschiene durchgreifen. Vortriebspfähle und Vortriebsbalken weisen erfindungsgemäß quer zu ihren Achsen gerichtete Bohrungen od. dgl. auf und sind über diese mittels einer leicht lösbaren, insbesondere einer Steckverbindung, wenigstens während des Vortreibens der Pfähle miteinander gekoppelt Als erfindungswesentlich wird in diesem Zusammenhang erachtet, daß mit dem Vorschubbalken gleichzeitig mehrere Vortriebspfähle gexoppelt sein können.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird darin gesehen, daß in den oder im Bereich der Kufen des Rahmengestellles horizontale Zylinder angeordnet sind, die das Rahmengestell unter Abstützung gegen vorzugsweise versetzbare Widerlager in der Tunnelsohle bzw. in seitlich vorgebauten Sockeln in Tunnellängsrichtung vorschieben. Soweit seitlich vorgebaute Sockel zur Verfügung gestellt werden können, was sich in der Praxis nur bei großer. Tunnelbreiten wirtschaftlich erweisen kann sind in diese Sockel Ausnehmungen zur versetzbaren Anordnung von Widerlagern, die beispielsweise mach Art von Steckbolzen umsteckbar sein können, einbetoniert. Es ist zu vermerken, daß hierbei die Widerlagerabstände ausschließlich auf den Hub der zugeordneten Zylinder abgestimmt sind und mit der jeweiligen Länge eines Zimmerungsabschnittes nicht übereinstimmen müssen.

Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebezimmerung unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie im vorausgehenden Absatz charakterisiert ist, vor, gemäß dem auf die abgesenkte Schwenkbühne j:wei oder mehrere Vortriebspfähle aufgelegt und mit dem Vorschubba'ken verbunden werden und nachdem die Schwenkbühne mittels der vertikal gerichteten Zylinder in eine zu den früher vorgetriebenen Vortriebspfählen parallele Position geschwenkt ist durch eine Hin- und Herbewegung des Vortriebsbalkens bei wechselweisem Lösen und Koppeln der Vortriebspfähle mit dem Vorschubbalken mittels der Vortriebszylinder absatzweise und bei gleichbleibender Winkelstellung der Schwenkbühne gegenüber der Tunnelachse in die Ortsbrust eingetrieben werden, so lange, bis die vorbestimmte Überlappung mit den früher eingetriebenen Pfählen erreicht ist. Nach Beendigung eines Vortriebes einer den gesamten Tunnelfirst übergreifenden Pfahlgruppe wird das Rahmengestell samt Schwenkbühne mittels der im Bereich der Kufen des Rahmengestell angeordneten horizontalen Zylinder um die Länge eines Zimmerungsabschnittes vorgeschoben, wobei gegebenenfalls gleichzeitig ein Umsetzen der Widerlager vorgenommen wird. Der Vorschub des Rahmengestelles erfolgt in Intervallen zum Vortrieb der Vortriebspfähle, die zum Abbau des überzimmerten Streckenabschnittes und zum Setzen weiterer Stützportale bzw. Türstöcke genutzt werden.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

F i g. 1 eine mehr oder minder schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem mittels Getriebezimmerung verbauten Tunnelabschnitt, F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht zu F i g. 1 und 2, und zwar nur auf die erfindungsgemäße Vonrichtung,

F i g. 4 eine Schnitidarsteüung einer Ausgestaltungsform der Verriegelungseinrichtung zwischen Vorschubbalken und Vortriebspfahl.

In der F i g. 1 des gezeigten Ausführungsbeispieles ist

ein Streckenabschnitt eines unter Anwendung der sog. Getriebezimmerung vorgetriebenen Tunnels gezeigt, wobei die Tunnelfirste dem Abbaüfortschrilt vorlaufend durch dicht nebeneihanderliegend eingetriebene, bohlenförmige Vortriebspfähle 1 unterfangen ist und die Abbauarten im Schütze der Vortriebspfähle 1 an der Ortsbrust 2 ausgeführt werden. Die Vortriebspfähle 1 sind durch Stützportale 3, 3a und 36, die in ihrem wirksamen Umfang abgestuft sind, unterstützt. Gleichzeitig übernehmen die Stützportale 3 bis 3b auch die Führung der Vortriebspfähle 1 während des Eintreibens in die Ortsbrust 2 in der Weise, daß die Vortriebspfähle 1 während des Eintreibens am Außenumfang des Stützportales 3b und gleichzeitig am Innenumfang der Slützportale 3 und 3a anliegen, wodurch sie infolge der Lfmfängsäbstufung der Stützportale 3 bis 36 schrägdiächärtig in parallelen, zur Tunnelachse angestellten Ebenen in die Ortsbrust eingetrieben werden. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen Wurde, daß jegliche Hohlraumbildung in der Überlagerung zu vermeiden sei, ist ein sog. »Schnappenlassen« der Pfähle 1 nicht vorgesehen, so daß diese auch nach erfolgten Abbau der Ortsbrust 2 in der Eintriebslage an den Stützporlaleh 3b bzw. 3 und 3a anliegen. Das Setzen neuer Stützportale 3b und 3 bzw. 3a erfolgt dem Abbaufortschritt entsprechend, ebenso das Vortreiben eines weiteren Zimmerungsabschnitts. Aus der Darstellung ist ferner ersichtlich, daß zum Eintreiben der Vortriebspfähle 1 eine Vorrichtung verwendet wird, die im wesentlichen aus einem aus Trag- 4 und Stützteilen 5 sowie diagonalen Verstrebungsiteileri 6 auf Kufen 7 errichteten Rahmengestell 8 und einer auf diesem schwenkbar gelagerten Schwenkbühne 9 sowie vertikalen Zylindern 10 und horizontalen Zylindern 11 besteht. Die Schwenkbühne 9 is! über nicht im einzelnen gezeigte Lagerungen um eine quer zur Tunnelachse gerichtete Achse 12 schwenkbar an das Rahmengestell 8 angeschlossen und kann mittels der vertikal

gerichteten und der Achse 12 gegenüberliegend an der Schwenkbühne 9 angreifen den Zylinder 10 in verschiedene Winkelstellungen zur Tunnelachse geschwenkt und in diesen Schwenklagen festgehalten werden. Die Schwenkbühne 9 trägt drei quer zur Tunnelachse ausgerichtete aus I-Profilcn gebildete Führungsschienen 13 einen verschieblich geführten Vorschubbalken 15 sowie diesen beaufschlagende Vortriebszylinder 16. Der Vorschubbalken 15 ist zwischen einer vorderen und einer mittleren Führungsschiene 13 in Tunnellängsrichtung hin- und herbeweglich und mit quer zu seiner Achse gerichteten Bohrungen versehen. Der Abstand zwischen der vorderen und der mittleren Führungsschiene 13 entspricht dem Hubweg der Vortriebszylinder 16. Ferner weisen die Pfähle 1 quer zu ihrer Achse gerichtete Bohrungen 18 auf, die ebenfalls in dem Hubweg der Vortriebszylinder 16 entsprechenden Abständen angeordnet sind und über die die Vortriebspfähle 1 durch Vermittlung von Steckbolzen 19 und den Bohrungen 17 kuppelbar sind (s. Fig. 4). Die Profilhöhe der Führungsschienen 13 entspricht der Profilhöhe der die Stützportale 3 bis 3b bildenden Profile, wodurch das Ausrichten der Schwenkbühne 9 auf die Eintriebslage der Pfähle 1 erleichtert und deren Führung gesichert ist. Aus der Beispielsdarstellung ist ferner ersichtlich, daß die Vortriebszylinder 16 gegen die hintenliegende Führungsschiene 13 abgestützt sind und die mittlere Führungsschiene 13 durchsetzen. Aus der Darstellung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich das Rahmengerüst 8 über seine Kufen 7 gegen dem Abbaufortschritt entsprechend vorgebaute Betonsockel 20 stützt. In den Sockeln 20 sind in Abständen voneinander Ausnehmungen 21 vorgesehen, in die Widerlager für die Zylinder 11 bildende Steckbolzen 22 einsteckbar sind. Während des Vorziehens des Rahmengestelles 8 bilden die Steckbolzen 22 versetzbare Widerlager zur Abstützung der Vorziehkräfte der Zylinder 11.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Getriebezimmerung für Tunnel oder Stollenbauten, bei der bohlenförmige Vortriebspfähle unter Führung und Abstützung durch in Tunnellängsrichtung hintereinander errichtete, in ihrem wirksamen Umfang abnehmend abgestufte Umfangskonturen aufweisende Stützportale, einander teilweise übergreifend in parallelen, im Winkel zur Tunnelachse gerichteten Ebenen dicht an dicht liegend dem Abbaustoß gegenüber vorlaufend vorgetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine die gesamte Tunnelbreite übergreifende, von einem auf Kufen

(7) in Tunnellängsrichtung verfahrbaren Rahmengestell (8) getragene und durch Vermittlung von Hydraulikzylindern (10) parallel zu den Vortriebspfählen (1) einstellbare Schwenkbühne (9) einen durch Vortriebszylinder (16) beaufschlagbaren Vorschubbalken (13) trägt, an dem jeweils wenigstens ein Vortriebspfahl (1) über leicht lösbare Mittel, insbesondere eine Steckverbindung, befestigbar ist, und zwischen quer zur Tunnelachse gerichteten Führungsmittel (13) in Tunnellängsrichtung hin- und herverschieblich geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schwenkbühne (9) tragende Rahmengestell (8) aus vertikalen und horizontalen Trag- (4) und Stützteilen (5) sowie diagonalen Verstrebungsteilen (6) auf in Tunnellängsrichtung ausgerichteten Kufen (7) errichtet ist, wobei die Schwenkbühne (9) einenends um eine quer zur Tunnelachse gerichtete Achse (12) am Rahmengestell (8) angelenkt und mittels andernends angeordneter, im wesentlichen vertikal ausgerichteter Zylinder (10) in verschiedene Winkelstellungen zur Tunnelachse einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schwenkbühne (9)i in mindestens dem Hubweg der Voitriebszylinder |[16) entsprechenden Abständen voneinander und quer zur Tunnelachse ausgerichtet,durch !-Profile gebildete Führungsschienen (13), deren Profilhöhe mit der der die Stützportale (3,3a, 3b) bildenden Profile übereinstimmt, angeordnet sind und der Vorschubbalken (15) zwischen zwei Führungsschienen (13) mittels gegen die hintenliegende Führungsschiene (13) abgestützter Vortriebszylinder (16) hin- und herverschieblich ist, wobei die Vortriebszylinder (16) gegebenenfalls eine mittlere Führungsschiene (13) durchsetzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den oder im Bereich der Kufen (7) des Rahmengestelles (8) horizontale Zylinder (11) angeordnet sind, die das Rahmengestell

(8) unter Abstützung gegen in der Tunnelsohle b;tw. in seitlich vorgebauten Sockeln (20) versetzbar angeordnete Widerlager (22) abschnittweise in Tunnellängsrichtung vorschieben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kufen (7) des die Schwenkbühne (9) tragenden Rahmengestelies (8) auf in der Seitenbrust des Tunnels und gleichzeitig mit dessen Vortrieb vorgebauten Sockeln (20) gleiten, wobei in den Sockeln (2C) Ausnehmungen (2S) zur «-ersetzbaren Anordnung von Widerlagern, beispielsweise Steckbolzen (22), einbetoniert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß Vortriebspfähle (1) und Vortriebsbalken (15) quer zu ihrer Achse gerichtete Bohrungen (17, 18) aufweisen und während des Vortreibens der Vortriebspfähle (1) über eine leicht lösbare, insbesondere eine Steckverbindung (19), miteinander verbunden sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Getriebezimmerung unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die abgesenkte Schwenkbühne (9) zwei oder mehrere Vortriebspfähle (1) aufgelegt und mit dem Vorschubbalken

(15) verbunden werden und, nachdem die Schwenkbühne (9) mittels der Zylinder (10) in Position geschwenkt ist, durch eine Hin- und Herbewegung des Vorschijbbalkens (13) bei wechselweisem Lösen und Koppeln des Vorschubbalkens (15) mit den Vortriebspfählen (1) mittels der Vortriebszylinder

(16) absatzweise und bei gleichbleibender Winkelstellung der Schwenkbühne zur Tunnelachse in die Ortsbrust (2) eingetrieben werden, so lange, bis eine vorbestimmte Überlappung mit den früher eingetriebenen Vortriebspfählen (1) erreicht ist, wobei nach Beendigung des Vortreibens einer den gesamten Tunnelfirst übergreifenden Vortriebspfahlgruppe das Rahmengestell (8) samt Schwenkbühne (9) mittels der in den Kufen (7) angeordneten Zylinder (11) unter Abstützung gegebenenfalls gegen versetzbare Widerlager (22) um einen Zimmerungsabschnitt vorgeschoben und die Schwenkbühne (9) nach Absenken erneut mit Vortriebspfählen (1) bestückt wird.