DE2226250B2 - Armierter Betonausbau für unterirdische Hohlräume - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen mit im Abstand voneinander angeordneten Stahlringen armierten, eine Spritzbetonschicht oder eine andere auf die Stöße aufspritzbare Tragschicht aufweisenden Ausbau für unlerirdisehe Hohlräume, welche mit in Vortriebsrichtung schräg gestellter Ottsbrust im Vollausbruch ausgefahren werden.

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 ! unnelbauwerkes oder der Setzungsbegrenzung über dem Tunnel, z. B. der Überbauung, das Maß der zulässigen Deformationen begrenzt ist. Ein sofort wirksam werdender ringförmiger Verbau ist unter den genannten schwierigen Bedingungen bei Schild- oder .Messervortrieb möglich.

Bei anderen bergmännischen Vortriebsverfahren, insbesondere bei Spiiubetonsicherungen und anderen Unterfangungsbauweisen ist es jedoch bisher nicht möglich, bei Vollausbruch einen sofort wirksamen ringförmigen Verbau einzubringen. Bei diesen Bauweisen ergibt" sich vielmehr ein abgetrepptes Vorgehen, das mit dem Firstaufbi uch beginnt und in einer oder mehreren Stufen mit dem Sohlausbruch endet. Der Verbau wird demgemäß gleichfalls abgestuft eingebracht, so daß der obere Teil des Verbaus vor dem in der Sohle geschlossenen Ring auskragt. Entsprechendes gilt auch für Vortriebsverfahren, bei denen die Ortsbrust /ur Strtzung des Gebirges schräg gestellt ist. Ein solches Verfahren geht beispielsweise aus der Zeitschrift »Berg- und Hüttenmännische Monatshefte«, 106. Jahrgang. Heft 5/6..S. 161, hervor.

Bei Döden geringer Standzeit und großer Setzungsempfindlichkeit führt dieses Vorgehen zu Gebirgsdeformationen in der Umgebung der Ortsbrust und der auskragenden Verbauteile, die um so größer werden, je weiter der Verbau auskragt und je geringer die Vortnebsgeschwindigkeit ist, bisweilen auch zum Einbrechen der vorkragenden Halbröhre.

Es ist ferner aus der DT-AS 12 40 913 ein Ausbau für unterirdische Hohlräume bekannt, der aus Walzprofilausbaurahmen besteht, die im Spritzbeton eingebettet an die Stöße des Hohlraumes angeschlossen sind. Derartige Walzprofile sind besonders für einen Ausbau unter Anwendung des Betonspritzverfahrens geeignet, da hierdurch eine bessere Haftung des Betons an den Walzprofilen erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, beispielsweise einen derartigen Ausbau dahingehend weiterzubilden, daß er ein sofortiges Einbringen eines solchen Ausbaus auch bei der Auffahrung von Hohlräumen gestattet, bei der die Ortsbrust zur Stützung des Gebirges schräg gestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Stahlringe derartig anzuordnen, daß diese im eingebauten Zustand gegenüber der quer zur Vortriebsrichtung verlaufenden senkrechten Schnittebene eine mittlere Neigung aufweisen, welche der mittleren Neigung der Ortsbrusl entspricht.

Durch diese Maßnahme nach der Erfindung ist es möglich, die Stahlringe in einem Arbeitsgang zu schließen, ohne den stützenden Gcbirgskeil vorher zu entfernen. Damit gelingt es mit der Maßnahme nach der Erfindung einen frühzeitigen Ringschluß unmittelbar nach dem Ausbruch in einer Weise zu erreichen, wie es bei den bekannten Verfahren nicht möglich ist. Damit wird die Auswirkung der Kräfte und Verformungen verhindert bzw. vermindert, welche der Ausbruch des Gebirges hervorruft.

Die Maßnahme nach der Erfindung schreibt die Anwendung solcher Verbauarten vor, die sich vollflächig an das Gebirge anschließen und mit ihm eine Verhunrl-

konstruktion bilden.

Nach der Erfindung ist es ferner möglich, den Auskleidungsring der Neigung der Ortsbrust auch dem einzelnen Verlauf anzupassen. Hierfür wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stahlring Teilbereiche mit zueinander unterschiedlichen Neigungen aufweist. So kann beispielsweise der «bsre "Feil des Stahlringes senkrecht oder nahezu senkrecht verlaufen, während der mittlere Teil und der untere Teil zur Senkrechten geneigt verlaufen. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann auch nur der untere Teil des Siahlringes "cnkrecht oder nahezu senkrecht verlaufen. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Arbeitsbedingungen für den Verbau des Firstbereiches günstiger r.u gestalten, während im zweiten Fall die Ar- !5 beitsgeräte näher an die Ortsbrust herangebracht werden können.

In e^;ner Weiterbildung der Erfindung kann der Stahlring im Firstbereich aus zwei integralen Teilen bestehen, die sich unter einem Winkel "on mehr als 90° und kleiner als 180°, auf einer Zylinderfläche liegend. Ichneiden. Die Stahlringe können ferner abschnittsweite zusammensetzbar oder im ganzen einbaubar sein. Weiterhin ist es nach der Erfindung möglich, die Stahlringe auch verspannbar auszubilden.

In einer weiteren Abwandlung der Erfindung ist der Spritzbeton zwischen den Stahlringen mit Buustahlmatten armiert, welche in Form eines auf einer Zyinderfläche liegenden Parallelogramms zugeschnitten lind.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Spritzbeton !wischen den Stahlringen mit Rundstählen armiert.

Bekanntlich wird ein Ausbau hauptsächlich durch Kräfte beansprucht, die in einer Ebene liegen, welche lenkrecht zur Vortriebsachse gerichtet sind. Ein zu dieler Ebene geneigt gestellter Stahlring weist bezüglich tfieser Kräfte eine an sich ungünstige Stellung auf. Dieler geringe Nachteil wird jedoch dadurch mehr als kompensiert, weil es nach der Erfindung gelingt, die Firste sofort nach dem Ausbruch zu sichern.

In Weiterbildung der Erfindung wird auch der durch dlie Schrägstellung der Stahlringe hervorgerufene geringfügige Nachteil dadurch vollständig beseitigt, dali in einer zweiten Ausbaustufe auf die erste Auskleidung weitere Stahlringe eingebracht und senkrecht angeordpet werden. In einer weiteren Abwandlung dieses Merkmals weisen die in einer zweiten Ausbaustufe eingebrachten weiteren Stahlringe eine gegensinnige Nciung zu den in der ersten Ausbaustufe eingebrachten tahlringe auf, wobei durch die beiden Ausbaustufen tine raumsteife Konstruktion entsteht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der Inehrere Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher trläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Tunnelvor-Irielmit einer schematischen Darstellung einiger Maßliahmen nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Tunnelvortrieb mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Tunnelröhre mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
¹ F i g. 4 einen Schnitt durch eine Auskleidung nach einer Ausbildungsform der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen Tunnelvortrieb im Schnitt mit einer Ortsbrust 1 und einem stützenden Gebirgskeil 2.

Unmittelbar nach dem Abschlag wird 2ur Erzielung eines möglichst frühen Ringschlusses eine Auskleidung, beispielsweise aus Spritzbeton 3, eingebaut, welche einen SrJTiii inj^ 4 aufweist, der im eingebauten Zustand gegenüber der quer zur Vortriebsrichtung verlaufenden senkrechten Schnittebene eine mittlere Neigung einnimmt, welche der mittleren Neigung der Ortsbrust 1 entspricht. Die Neigung der Stahlringe liegt in einem Winkelbereich von 20 bis 45°. Der "uskleidungsring, bestehend aus den Slahlringen mit Spritzbeton, besitzt dabei eine Breite b in Tunnelachsrichtung, welche der Angriffstiefe entspricht. Zur weiteren Verstärkung kann die Spritzbetonauskleidung mit einer Stahlbewehrung, beispielsweise in Form von Baustahlmatten versehen sein. Darüber hinaus lassen sich SiabJringe 4 verwenden, welche ebenfalls die gleiche Neigung besitzen, die der mittleren Neigung der Ortsbrust entspricht, wobei die Stahlringe 4 aus zusammensetzbaren Teilen bestehen, die sich gegebenenfalls durch eine nicht näher dargestellte Vorrichtung verspannen lassen.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausbildungsform der Erfindung. Hierbei verläuft der obere Teil des Auskleidungsringes 5 senkrecht oder nahezu senkrecht, während 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 Auskleidungsringcs. Auch bei dieser Ausbildungsform lassen sich Baustahlmatten und andere Stahlbewehrung verwenden. Desgleichen ist es möglich. Stahlringe einzubauen, die aus Abschnitten 5,6 und 7 bzw. 8 bestehen. Wie aus F i g. 2 deutlich wird, können bei der Ausbildungsform des Auskleidungsringes mit einem unteren Abschnitt 8 die Arbeitsgeräte dichter an die Ortsbrust ! heranfahren, so daß die Ausbrucharbeiten erleichtert werden.

Die F i g. 3 zeigt an Hand einer Draufsicht auf 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 («) von mehr als 90° und weniger als 180°, auf einer Zylinderfläche liegend, schneiden. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Spritzbetonauskleidung durch eine Stahlbewcgung in Form von Baustahlmalten od. dgl. verstärkt werden, und es lassen sich ebenfalls Stahlringe aus Bogenabschnitten zusammensetzbar herstellen.

Die F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch eine zweischalige Auskleidung, deren innere Schale aus einem profilierten Stahlblech 12 besteht. Hinter das auf die Spritzbetonschicht 13 aufgebaute Stahlblech 12 wird Beton eingepreßt. Durch diese Maßnahme entsteht eine Auskleidung in einer raumsteifen Konstruktion.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Mit im Abstand voneinander angeordneten Stahlringen armierter, eine Spritzbetonschicht oder eine andere auf die Stöße aufspritzbare Tragschicht aufweisender Ausbau für unterirdische Hohlräume, welche mit in Vortncbsrichtung schräg gestellter Ortsbrust im Vollausbruch ausgefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlringe (4) im eingebauten Zustand gegenüber der quer zur Vortriebsrichtung verlaufenden senkrechten Schnittebene eine mittlere Neigung aufweisen, welche der mittleren Neigung der Ortsbrust (1) entspricht.

2. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (4) Teilbereiche (5, 6, 7 bzw. 8) mit zueinander unterschiedlichen Neigungen aufweist.

J. Ausbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (5) des Stahlringes (4) senkrecht oder nahezu senkrecht verläuft, während der mittlere (6) und der untere Teil (7) zur Senkrechten geneigt verlaufen.

4. Ausbau nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (8) des Stahlringes (4) senkrecht oder nahezu senkrecht verläuft.

5. Ausbau nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring im Firstbereich aus zwei integralen Teilen (10,11) besteht, die sich unter einem Winkel (a) von mehr als 90° und kleiner als 180°, auf einer Zylinderfläche liegend, schneiden.

6. Ausbau nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlringe (4) abschnittsweise zusammensetzbar oder im ganzen einbaubar sind.

7. Ausbau nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gelkennzeichnet, daß die Stahlringe (4) verspannbar ausgebildet sind.

8. Ausbau nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton (3) zwischen den Stahlringcn (4) mit Baustahlmatten armiert ist, welche in Form ieines auf einer Zylinderfläche liegenden Parallelogramms zugeschnitten sind.

9. Ausbau nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton (3) zwischen den Stahlringen (4) mit Rundstählen armiert ist.

10. Ausbau nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Ausbaustufe auf die erste Auskleidung eingebrachte weitere Stahlringe senkrecht angeordnet sind oder zu den ersten Stahlringen (4) eine gegensinnige Neigung aufweisen und mit der ersten Auskleidung eine raumsteife Konstruktion bilden.