DE2250635A1 - Verfahren zum bau eines tunnels - Google Patents

Description

• Verfahren zum Bau eines Tunnels.
• Die Erfindung betrifft ein -Bauverfahren beim Ausheben eines Tunnels in der Erde unter bestehenden Straßen, Schienenwegen, Flüssen, Gebäuden und ähnlichem.
• Als herkömmliches Verfahren zum Ausheben eines Tunnels in der Erde unter bestehenden Straßen, Schienenwegen, Flüsse, Gebäuden und ähnlichem wurden allgemein Verfahren verwandt, bei denen entweder die Straße, der Schienenweg oder der Bluß seit weise an einen anderen Ort versetzt werden, anschließend die Ausschachtung oder Aushebung des tunnels im Tagbau erfolgt und danach die Erde abgelagert wird, oder eine Auskleidung verwandt wird und die Aushebung erfolgt, während Spundwände eingetrieben werden, oder die Aushebung im Schildvortrieb erfolt.
• oder - wie beim Einfrierverfahren - die in der Erde enthaltene Feuchtigkeit künstlich gefroren wird. Diese herkömmlichen Bauverfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Bauzeit sich über eine lange Zeitspanne erstreckt sowie die weiteren Nachteile, daß der Verkehr auf der Straße oder dem Schienenweg behindert wird, der Strom im Falle von Flüssen gestaut wird, was die Sicherheit des Aushebungsprojektes verringert oder das Absinken des Bodens verursacht. Eine weitere Unzulänglichkeit liegt im Anstieg der Baukosten. Als ein weiteres Verfahren, die Erde unter bestehenden Straßen, Schienenwegen oder Gebäuden und ähnlichem zu untertunneln, ist ein Verfahren denbar, bei dem ein horizontaler Tunnel ausgehoben wird, anschließend wiederholt die Innenwand des Tunnels mit Beton oder Mörtel ausgekleidet wird, um Bindeglieder des Tunnels zu bilden, wodurch eine fortlaufende Wand aufgebaut wird, die dann als eine Auskleidung verwandt wird. In diesem Falle jedoch besteht der Nachteil, daß Wasser zwischen den Spalten der miteinander verbundenen Beton-oder Mörteltunnel eindringt, und ebenfalls der Nachteil, daß in den Fällen, in denen der Tunnel nicht ausreichend mit Beton oder Mörtel ausgekleidet ist, der Boden absinkt. Es ist weiter, hin ein Verfahren bekannt, bei dem eine kontinuierliche vertikale Wand dadurch aufgebaut wird, daß vertikal und miteinander verbunden Stahlrohre eingetrieben werden, die in Längsrichtung an ihrer Außenwand angebrachte Kopplungen aufweisen. Obwohl jedoch dieses Verfahren zum Bau einer horizontal verlaufenden kontinuierlichen Wand durch Eintreiben der oben genannten Rohre in horizontaler Richtung geeignet ist, kann eine fehlerfreie kontinuierliche Wand infolge der Abweichung der Rohre, selbst wenn die Rohre in horizontaler Richtung eingetrieben werden, wie z.B. dem Absinken des Rohres infolge des Gewichtes des Rohres, dem Ausbrechen des Rohres aus seiner Bahn infolge der beim Eintreiben angelegten. Kraft, der Abweichung des Rohres von seiner Bahn infolge der Drehung des Bohrers oder des Ausbrechspaltes, wenn das Vorbohrverfahren verwandt wird, nicht erwartet werden.
• Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem die oben genannten Nachteile der herkömmlichen Verfahren beseitigt sind, wodurch es möglich wird, die Untertunnelung der Erde unter bestehenden Straßen, Schienenwegen, Flüssen, Gebäuden und ähnlichem schnell, sicher sowie mit geringen Kosten durchzuführen.
• Dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stahlrohren, von denen jedes in Längsrichtung an seiner Außenwand eine Kopplung miteinem oder ohm ein Wasserstrahlrohr aufweist, horizontal oder in einem kleinen Winkel zur horizontalen Richtung in die Erde unter der Straße, dem Schienenweg, dem Fluß oder dem Gebäude und ähnlichem, z.B.
• unter Verwendung eines Preßbohrers oder eines Drehbaggers mit oder ohne Ausspritzen von Wasser oder schlammigem Wasser aus dem Wasserstrahlrohr eingetrieben wird, und daß die Rohre auf eine solche Weise eingetrieben werden, daß sie miteinander in radialer Richtung mit'Hilfe der Kopplungen gekoppelt sind, um ein Wandteil zu bilden, das aus in einem Stück miteinander verbundenen Stahlrohren besteht und als Ganzes eine Gestalt aufweist, die dem Profil des auszuhebenden Tunnels nahekommt und dann als Auskleidung bei der Vollendung der Aus hebung des Tunnels verwandt wird.
• Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.
• Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, der beim ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird. Die Darstellung zeigt, wo eine Vielzahl von Stahlrohren in Bogenform entlang dem Profil des auszuhebenden Tunnels in der Erde unter einem bestehenden Schienenweg angeordnet ist.
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 1.
• Fig. 3 bis 5 sind Schnittansichten, die die Kopplung der Stahlrohre zeigen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwandt werden.
• Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines der in Fig. 3 gezeigten Stahlrohres.
• Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die den zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, bei dem die Aus hebung des Tunnels unter Verwendung der im ersten Schritt aufgebaut ten Wand aus Stahlrohren als Auskleidung durchgeführt wird.
• Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird zunächst ein vertikaler Schacht 2 mit einem Durchmesser,der für den Betrieb eines Preßbohrers ausreichend ist, an einer oder beiden Seiten und in der Nähe des Schienenweges 1,unter dem der Tunnel erstellt werden solL,ausreichend ist. Eine Vielzahl von Stahlrohren 3 (gewöhnlich mit einem Durchmesser von 20 bis 150 cm), von denen jede eine an ihrer Außenwand in Längsrichtung angebrachte Kopplung 4 und ein Wasserstrahlrohr 10 aufweist, wird dann von der Seitenwand des vertikalen Schachts 2 horizontal oder mit einem kleinen Winkel zur horizontalen Richtung in bestimmten Abständen eingetrieben, wobei ein Preßbohrer oder ein Drehbagger verwandt wird und die Rohre in radialer Richtung mit Hilfe der Kopplungen 4 gekoppelt und - falls erforderlich -Wasser oder schlammiges Wasser von den Wasserstrahlrohren 10 herausgespritst wird. Der Arbeitsvorgang erfolgt so, daß die Rohre entlang des Profiles des im Querschnitt 5 gezeigten, auszuhöhlenden Bereiches angeordnet sind und damit als Ganzes zu einem bogenförmigen Aufbau werden, der zur Verwendung als Auskleidung bei der Aushebung des Tunnels geeignet ist. Auf diese Weise wurde das bogenähnliche Wand teil 6 aus Stahlrohren auf gebaut.
• Zusätzlich zu dem beschriebenen Fall, bei dem der Arbeitsvorgang von der Seitenwand eines vertikalen Schachtes 2 aus erfolgt, der in der Nähe eines bestehenden Schienenwegen (ähnlich anwendbar für den Fall einer Straße, eines Flusses, eines Gebäudes oder ähnlichem) ausgehoben wurde, kann das erfindungsge mäße Verfahren ebenfalls auf den Fall angewandt werden, bei dem der Arbeitsvorgang von der Stirnseite eines Tunnels aus erfolgt, dessen Aushebung bis zu einem Punkt in der Nähe einer bestehenden Straße, eines Schienenweges, eines Flusses, eines Gebäudes oder ähnlichem fortgeschritten ist, oder bei dem der Betrieb von der Seite des Bettes einer bestehenden Straße oder eines Schienenweges mit einem hohen Bett aus erfolgt. Während die Zeichnung das Beispiel des Aufbaues eines Wand teiles aus Stahlrohren mit einer Bogenform darstellt, gibt es natürlich auch Beispiele, bei denen das Stahlrohrwandteil in einer kreisförmigen oder polygonalen Form aufgebaut ist, was von der Beschaffenheit des Bodens oder der Gestalt des auszuhebenden Tunnels abhängt.
• Die Kopplungen 4, die in Längsrichtung an der Außenwand des Stahlrohres 3, wie in den Fig. 5 bis 5 im Schnitt gezeigt, vorgesehen sind, können verschiedenartig sein, wesentlich ist, daß die Kopplung eine solche Form aufweist, daß ein Stahlrohr mit dieser Kopplung, während es an der Seite eines vorher eingetriebenen Stahlrohres eingetrieben wird, mit diesem anderen Stahlrohr gekoppelt werden kann.
• Das Wasserstrahlrohr 10, das z.B. in der Fig. 6 dargestellt wird, kann von einem Typ mit zahlreichen, in seine Außenwand gebohrten Löchern sein. Statt das Wasserstrahlrohr 10 getrennt von der Kopplung 4 vorzusehen, wirkt bei der in Fig. 5 dargestellten Bauweise die Kopplung 4 (10) als Wasserstrahlrohr.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Stahlrohrwandteil 6 dadurch wasserdicht gemacht werden, daß die Umgebung des Kopplungsbereiches zwischen den Rohren mit Mörtel oder durch Einleiten von Mörtelschlamm abgedichtet wird. Bei einem Verfahren zur Durchführung dieser Abdichtung können die oben genannten Wasserstrahlrohre 10 verwandt werden, die entlang der Seite der Außenwand der Kopplung 4 (Fig. 3) oder entlang der Innenwand der Kopplung 4 (Fig. 4) vorgesehen sind.
• Als nachster, zweiter Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Stahlrohrwandteil b,das wie oben beschrieben, erstellt wurde,als Auskleidung verwandt,und wird die Aushebungeines Tunnels 5'indieErde unterhaib eines Schienenweges 1, wie in Fig. 7 gezeigt, durchgeführt. Selbstverständlich können zur Erzielung einer größeren Zuverlässigkeit zusammen damit Auskleidungsformen aus Stahl verwandt werden.
• Wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf die im Obigen beschriebene Weise durchgeführt wird, besteht eine geringere Möglichkeit,daß dieFließfestigkeit des Bodens abnimmt und ein Absinken des Badens auftritt. Es kann daher ein in einem Stück ausgebildetes Wandteil aus Stahlrohren, das fest und - falls notwendig -wasserdicht ist, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit großer Genauigkeit in der Erde unter bestehenden Straßen, Schienenwegen, Plüssen oder Gebäuden und ähnlichem aufgebaut werden, ohne den Verkehr der Straßen und der Schienenwege oder den Strom eines Flusses überhaupt zu behindern, oder ohne die Gebäude und ähnliches zu beschädigen, und darüberhinaus in der gewünschten Form, die zur Verwendung als Auskleidung verwandt werden kann, was zur Folge hat, daß die Arbeit des Tunnelsaushebens sicher und schnell sowie mit geringen Kosten durchgeführt werden kann. Da weiterhin das obengenannte Wandteile aus Stahlrohren, das zur Verwendung als Auskleidung erstellt worden ist, auch als Haupt- oder Hilfsaufbau des Tunnels verwandt werden kann, wird auch aus diesem Aspekt die Verringerung der Kosten des Tunnelbauprojektes möglich.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bau eines Tunnels unter Straßen, Schienenwegen, Flußbetten oder Gebäuden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß in die Erde unter der Straße, dem Schienenweg, dem Flußbett oder dem Gebäude eine Vielzahl von Stahlrohren eingetrieben wird, von denen jedes eine an ihrer Außenwand in Langsrichtung angebrachte Kopplung mit einem oder ohne ein Wasserstrahlrohr aufweist, daß die Rohre horizontal oder mit einem kleinen Winkel zur horizontalen Richtung derart eingetrieben werden, daß sie miteinander in radialer Richtung mit Hilfe der Kopplungen gekoppelt werden, um ein Wandteil zu bilden, das aus in einem Stück miteinander verbundenen Stahlrohren besteht und als Ganzes eine Gestalt aufweist, die dem Profil des auszuhebbnden Tunnels nahekommt, und daß danach der Tunnel unter Verwendung des Stahlrohrwandteils als Auskleidung ausgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlrohre von der Seitenwand eines vertikalen Schachtes aus in die Erde unter der Straße, dem Schienenweg, dem Flußbett oder dem Gebäude getrieben werden, der in der Nähe der Straße des Schienenweges'des Fußbettes oder des Gebäu-- des ausgehoben worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlrohre von der Stirnseite eines Tunnels in die Erde unter der Straße, dem Schienenweg, dem Flußbett oder dem Gebäude getrieben werden, dessen Aushebung bis in die Nähe der-Straße, des Schienenweges, des Flußbettes oder des Gebäudes fortgeschritten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im Falle einer Straße oder eines Schienenweges, die auf einem Boden angelegt sind, der sich über das Umgebungsniveau erhebt, von der Seite des Straßenbettes in die Erde unter einer Straße oder einem Schienenweg getrieben werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Aushebung des Tunnels unter Verwendung des Stahlrohrwandteiles als Auskleidung örtel oder Mörtel schlamm durch die Kopplungen eingeleitet wird und in der Umgebung der gekoppelten Abschnitte der verschiedenen Stahlrohre ausgehärtet wird, um das Stahlrohrwandteil wasserdicht zu machen.

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