DE2226250A1

DE2226250A1 - Verfahren zur herstellung von unterirdischen hohlraeumen

Info

Publication number: DE2226250A1
Application number: DE19722226250
Authority: DE
Inventors: Friedrich Karl Dipl In Blindow; Helmut Dipl Ing Edeling
Original assignee: Beton & Monierbau AG
Current assignee: Beton & Monierbau AG
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1972-05-30
Publication date: 1973-12-20
Also published as: DE2226250C3; CH562373A5; AT342108B; DE2226250B2; ATA453673A

Description

Verfahren zur Herstellung von unterirdischen-Hohlräumen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von unterirdischen, insbesondere röhrenförmigen Hohlräumen mit Vortrieb im Vollausbruch und stützendem keilförmigem Gebirgskörper bzw. schräg einfallender Ortsbrust sowie Einbau eines sofort wirksamen riförmigen Verbaus.-Bei der Herstellung von unterirdischen Hohlräumen unter schwierigen Gebirgs- oder Bodenverhältnissen besteht die Aufgabe, Auflockerungen im Bereich der äußeren Hohlraumbegrenzung möglichst gering zu halten. Diese Aufgabe wird zu einer zwingenden Forderung, wenn aus Gründen der Standsicherheit des Tunnelbauwerkes oder der Setzungsbegrenzung über dem Eunnel,z.B. bei Uberbauung,das Maß der zulässigen Deformationen begrenzt ist.
Ein sofort wirksam werdende ringförmiger Verbau ist unter den genannten schwierigen Bedingungen bei Schild- oder Messervortrieb möglich.
Bei anderen bergmännischen Vortriebsverfahren, insbesondere bei Spritzbetonsicherung und anderen Unterfangungsbauweisen war es bisher nicht möglich, bei Voll ausbruch einen sofort wirksam werdenden ringförmigen Verbau einzubringen. Bei diesen Bauweisen ergibt sich vielmehr ein abgetrepptes Vorgehen, das mit dem Firstaufbruch beginnt und in einer oder mehreren Stufen mit dem Sohlausbruch endet. Der Verbau wurde demgemäß gleichfalls abgestuft eingebracht, so daß der obere Teil des Verbaus vor dem in der Sohle geschlossenen Ring auskragte. Bei Böden geringer Standzeit und großer Setzungsempfindlichkeit führte dieses Vorgehen zu Gebirgsdeformationen in der Umgebung der Ortsbrust und der auskragenden Verbauteile, die umso größer wurden, Je weiter der Verbau auskragte und Je geringer die Vortriebsgeschwindigkeit war, bisweilen auch zum Niederbrechen der vorkragenden Halbröhre.
Die Lösung des aufgezeigten Problems besteht darin, daß gemäß der Erfindung zur Erzielung eines möglichst frühzeitigen Ringschlusses unmittelbar nach dem Ausbruch eine Auskleidung eingebaut wird, welche einen Auskleidungsring mit einer mittleren Neigung zur Senkrechten aufweist, die der mittleren Neigung der Ortsbrust entspricht. Die mittlere Neigung liegt vorteilhaft in einem Bereich von 20° - 45°. Durch die Maßnahme der Erfindung ist es möglich, den Auskleidungsring in einem Arbeitsgang zu schließen, ohne den stützenden Gebirgskeil zu entfernen.
Die Maßnahme nach der Erfindung schreibt die Anwendung solcher Verbauarten vor, die sich vollflächig an das Gebirge anschließen und mit ihm eine Verbundkonstruktion bilden.
Nach der Erfindung ist es ferner möglich, den Auskleidungsring der Neigung der Ortsbrust auch im einzelnen Verlauf anzupassen.
Hierbei kann aus arbeitstechnischen Gründen der obere Teil des Auskleidungsringes, beispielsweise senkrecht oder nahezu senkrecht, und ier mittlere und untere Teil zur Senkrechten geneigt angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der untere Teil des Auskleidungsringes senkrecht oder nahezu senkrecht angeordnet sein. Im ersten Fall ist es möglich, die Arbeitsbedingungen fiir den Verbau des Firstbereiches günstig zu gestalten, im zweiten F:ill können die Ärbeit'sgeräte näher an die Ortsbrust gebracht werden.
Nach der Erfindung schließt sich die ringförmig geschlossene Auskleidung vollflächig an das Gebirge an und bildet mit ihm eine Verbundkonstruktion.
Die ringförmig geschlossene Auskleidung besteht vorteilhaft aus Spritzbeton oder einer anderen aufgespritzten Tragschicht. Die Auskleidung kann ferner aus einem eisenbewehrten Spritzbeton oder einer anderen autgespritzten Tragschicht bestehen.-Die Eisenbewehrung kann dabei aus Baustahlmatten hergestellt werden, welche in Form eines auf einer Zylinderfläche liegenden Parallelogramms zugeschnitten sind.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Auskleidungsring im Firstbereich aus zwei integralen Teilen bestehen, die sich unter einem Winkel von mehr als 900 und weniger als 1800, auf einer Zylinderfläche liegend, schneiden.
Die Auskleidung kann ferner in vorteilhafter Weise aus einem mit Stahlbögen verstärkten Spritzbeton bestehen, obei die Stahlbögen abschnittsweise zusammensetzbar sind oder auch im ganzen eingebaut werden.
Eine weitere Maßnahme der Erfindung besteht darin, daß auf die erste Auskleidung mit geneigten Ringen eine zweite Auskleidung aufgebracht wird, deren Ringe senkrecht oder gegensinnig geneigt sind und mit der ersten Auskleidung eine raumsteife Konstruktion bildet.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt sind, naher erläutert.
Hierbei zeigen: Figur 1 einen i,ängsschnitt durch einen Tunnelvortrieb mit einer schematischen Darstellung einiger Maßnahmen nach der Erfindung; Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Tunnelvortrieb mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Figur 3 eine Draufsicht auf eine Tunnelröhre mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und Figur 4 einen Schnitt durch eine Auskleidung nach einer Ausbildungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt einen Tunnelvortrieb im Schnitt mit einer Ortsbrust 1 und einem stützenden Gebirgskeil 2.
Unmittelbar nach dem Abschlag wird zur Erzielung eines möglichst frühen Ringachlusses eine Auskleidung, beispielsweise aus Spritzbeton 3, eingebaut, welche aus einem Auskleidungsring besteht, der eine mittlere Neigung zur Senkrechten aufweist, die der mittleren Neigung der Ortsbrust 1 entspricht. Die Neigung des Auskleidungsringes liegt in einem Winkelbereich von 200 bis 450 . Der Auskleidungsring besitzt dabei eine Breite b in Tunnelachsrichtung, welche der Angriffstiefe entspricht. Zur weiteren Verstärkung kann die Spritzbetonauskleidung mit einer Eisenbewehrung, beispielsweise in Form von Baustahlmatten, versehen sein. Darüberhinaus lassen sich Stahlbögen 4 verwenden, welche ebenfalls die gleiche Neigung besitzen, die der mittleren Neigung der Ortsbrust entspricht. Die Stahlbögen 4 bestehen in vorteilhafter Weise aus zusammensetzbaren Teilen, die sich ggf. durch eine nicht näher dargestellte Vorrichtung verspannen lassen.
Figur 2 zeigt eine andere Ausbildungsform der Erfindung.
Hierbei verläuft der obere Teil des huskleidungsringes 5 senkrecht oder nahezu senkrecht, wahrend der mittlere Teil 6 zur Senkrechten geneigt angeordnet ist. Der untere Teil 7 des Auskleidungsringes kann entweder die gleiche Neigung aufweisen wie der mittlere Teil 6 oder der untere Teil 8 kann in gleicher Weise senkrecht angeordnet werden wie der obere Teil 5 des Auskleidungsringes. Auch bei dieser Ausbildungsform lassen sich Baustahlmatten und andere Eisenbewehrungen verwenden. Desgleichen ist es möglich, Stahlbögen einzubauen, die aus Abschnitten 5, 6 und 7 bzw. 8 bestehen. Wie aus Figur 2 deutlich wird, können bei der Ausbildungsform des Auskleidungsringes mit einem unteren Abschnitt 8 die Arbeitsgeräte dichter an die Ortsbrust 1 heranfahren, so daß die Ausbrucharbeiten erleichtert werden.
Die Figur 3 zeigt in Draufsicht eine Tunnelröhre, eine weitere Ausbildungsform der Erfindung, bei der der Auskleidungsring im Firstbereich 9 aus zwei integralen Teilen 10 und 11 besteht, die sich unter einem Winkel a von mehr als 900 und weniger als 1800, auf einer Zylinderfläche liegend, schneiden. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Spritzbetonauskleidung durch eine Eisenbewehrung in Form von Baustahimatten oder dergleichen verstärkt werden, und es lassen sich ebenfalls Stahlbögen aus Bogenabschnitten zusammensetzbar herstellen.
Die Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eine zweischalige Auskleidung, deren innere Schale aus einem profilierten Stahlblech 12 besteht. Unter das auf die Spritzbetonschicht 13 aufgebaute Stahlblech 12 wird Beton eingepresst.
Durch diese Maßnahme entsteht eine Auskleidung in raumsteifer Konstruktion.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von unterirdischen Hohlräumen, insbesondere von röhrenförmigen Hohlräumen mit Vortrieb im Vollausbruch und stützendem keilformigen Gebirgskörper bzw. schräg einfallender Ortsbrust sowie Einbau eines sofort wirksamen ringförmigen Verbaus, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Erzielung eines möglichst frühzeitigen Ringschlusses unmittelbar nach dem Ausbruch eine Auskleidung eingebaut wird, welche einen Auskleidungsring (3, 4 bzw. 5, 6, 7 bzw. 8) mit einer mittleren Neigung zur Senkrechten aufweist, die der mittleren Neigung der Ortsbrust (1) entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Auskleidungsring des Hohlraumes integrale Bestandteile (1, 6, 7 bzw. 8) aufweist, die zueinander unterschiedlich geneigt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der obere Teil (5) des Auskleidungsringes senkrecht oder nahezu senkrecht und der mittlere (6) und der untere Teil (7) zur Senkrechten geneigt angeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der untere Teil (8) des Auskleidungsringes senkrecht oder nahezu senkrecht angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sich die ringförmig geschlossene Auskleidung vollflächig an das Gebirge anschließt und mit ihm eine Verbundkonstrultion bildet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die ringförmig geschlossene Auskleidung aus Spritzbeton oder einer anderen aufgespritzten Tragschicht besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auskleidung aus einem eisenbewehrten Spritzbeton oder einer anderen aufgespritzten Tragschicht besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eisenbewehrung aus Baustahimatten besteht, welche in Form eines auf einer Zylinderfläche liegenden Parallelogramms zugeschnitten sind.
9. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Eisenbewehrung aus Rundstählen besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 2, 6, 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auskleidungsring im Firstbereich aus zwei integralen Teilen (10, 11) besteht, die sich unter einem Winkel (a) von mehr als 90° und kleiner als 1800, auf einer ZyPinderfläche liegend, schneiden.
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auskleidung aus einem mit Stahlbögen (4) verstärkten Spritzbeton besteht, wobei die Stahlbögen abschnittsweise zusainmensetzbar sind oder im ganzen eingebaut werden
12. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Spritzbetonauskleidung durch versetzbare Stahlbögen zeitweise abgestützt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stahlbögen verspannbar ausgebildet sind.

14. Verfahren nach Anspiuch 1 oder einem der folgenden, d cl d u r c h ; e k e n n z e i c h n e t, daß in einer späteren Ausbaustufe auf die erste Auskleidung ein weiterer Auskleidungsring unter einer unterschiedlichen Neigung zu den ersten Auskleidungsringen derart angebaut wird, daß eine einheitliche Auskleidungsschale entsteht.

15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß in einer späteren SLusbaustufe auf die erste Auskleidung ein weiterer Auskleidungsring angebracht wird, welcher aus einem profilierten oder unprofilierten Stahlblech besteht, das mit Beton verpresst wird.