DE2454913B2

DE2454913B2 - Verfahren und anordnung zum vortrieb eines tunnels

Info

Publication number: DE2454913B2
Application number: DE19742454913
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 6050 Offenbach; Kuhnhenn Karl Dipl.-Ing. 7500 Karlsruhe; Babendererde Siegmund Dipl.-Ing. 6368 Bad Vilbel Bokemeyer
Original assignee: Hochtief AG für Hoch- und Tiefbauten vormals Gebr. Helfmann, 4300 Essen
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2454913A1; DE2454913C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vortrieb eines Tunnels mit Hilfe der Spritzbetonbauweise,

wobei ein Tunnelabschlag ausgebrochen und auf die Wandungen (Tunnelumfang und ggfs. Ortsbrust) des ausgebrochenen Tunnelabschlages eine Spritzbetonversiegelungsschicht aufgebracht wird, wobei ferner an die Spritzbetonversiegelungi;-schicht ein tragender Ausbau, ggfs. unter Verwendung der Spritzbeton Versiegelungsschicht als Außenbetonmantel, angeschlossen wird.
Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. — Tunnel meint im Rahmen der Erfindung auch Untertageräume, die bergmännisch als Strecken bezeichnet werden, aber auch Stollen u. dgl. Der tragende Ausbau kann ein Ortbetonausbau oder eim Ausbau aus vorgefertigten Ausbauelementen sein, und zwar in Form eines Sicherheitsausbaus oder in Form eines Ausbaus, der darüber hinausgehende Funktionen erfüllt Der Vortrieb des Tunnels kann als Bohrvortrieb, Fräsvortrieb od. dgl. erfolgen. Tunnelabschlag endlich bezeichnet einen Vortriebsabschnitt, der zunächst ausgebrochen wird, ehe eine Spritzbetonversiegelungsschicht aufgebracht wird. Im allgemeinen wird von Tunnelabschlag zu Tunnelabschlag, neben Ortbetonausbau ein vorgefertigter Ausbaubogen angebracht

Das gattungsgemäße Verfahren ist bekanntlich (vgl. DT-AS 10 64 006) für lockeres, rolliges Gestein sowie quellfähige Oberflächenschichten bestimmt. Die Spritzbetonversiegelungsschicht dient dazu, in solchen Gesteinen frisch aufgebrochene Tunnelabschläge zeitlich begrenzt standfest zu machen, und zwar zumindest für einen Zeitraum, der ausreicht, den tragenden Ausbau einzubauen. Das hat sich an sich bewährt, ist jedoch dann nicht anwendbar, wenn der Tunnelvortrieb in so gebrächem oder morschem Gestein und in so wenig kohäsionsfähigem Material vorgenommen werden muß, daß die Standfestigkeit nicht einmal ausreicht, die Spritzbetopversiegelungsschicht einzubringen. Sind die Gebirgsverhältnisse so schlecht, daß sehr bald nach dem Vortreiben eines Tunnelabschlages das Gebirge nachfällt oder ausreichend große Flächen gar nicht erst freigelegt werden können, so wird bisher ein Verzug aus Stahldielen voreilend eingetrieben oder spätestens mit dem Ausbruch eingebaut. Das ist aufwendig und reduziert beträchtlich die Vortriebsgeschwindigkeit. Darüber hinaus werden die einzusetzenden Spritzbetonmengen größer und die Rückprallverluste höher. Auch sind die Material- und die Einbaukosten der Stahldielen erheblich. Erwartet man bei einem Vortrieb größere Streckenbereiche mit Gebirgsverhältnissen, die in der beschriebenen Weise einen vorauseilenden bzw. sofortigen Verzug erfordern, so ist aus wirtschaftlichen Gründen die beschriebene Spritzbetonbauweise nicht mehr einsetzbar und müssen andere Bauweisen, wie beispielsweise Messervortrieb, Schildvortrieb oder Kölner Bauweise, durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so weiter auszubilden, daß es auch dort eingesetzt werden kann, wo die Standfestigkeit des Gebirges an sich nicht mehr ausreicht, um die Spritzbetonbauweise zu verwirklichen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vortrieb eines Tunnels mit Hilfe der Spritzbetonbauweise, — wobei ein Tunnelabschlag ausgebrochen und auf die Wandungen des ausgebrochenen Tunnelabschlages eine Spritzbetonversiegelungsschicht aufgebracht wird, wobei ferner an die Spritzbetonversiegelungsschicht ein tragender Ausbau, gegebenenfalls unter Verwendung der Spritzbetonversiegelungsschicht als Außenbetonmantel, angeschlossen wird. Die Erfindung besteht darin, daß in die Spritzbetonversiegelungsschicht eines ersten Tunnelabschlages (über den Tunnelumfang verteilt) zur Tunnelachse parallele Messerfutterale eingebettet werden, die in den Messerfutteralen verschiebbare Verzugmesser aufweisen und über den ortsbrustseitigen Rand der Spritzbetonversiegelungsschicht vorstehen, und daß die Verzugmesser beim Ausbrechen eines weiteren Tunnelabschlages — oder zuvor — ebenfalls vorgeführt werden, um in der Ortsbrust und/oder mittels Stützen abgestützt zu werden und zwischen Ortsbrust und tragendem Ausbau

als Unterstützung zu dienen, und daß endlich auf die Verzugmesser in dem neu ausgebrochenen Tunnelabschlag weitere Messerfutterale aufgesetzt und diese in die danach aufgebrachte Spritzbetonversiegelungsschicht wieder eingebettet werden, — und so weiter fort über mehrere Tunnelabschläge.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfitdung werden an den Messerfutteralen Bewehrungen, z. B. in Form von Dsustahlmatten, befestigt und werden diese dann in die Spritzbetonversiegelungsschicht eingebettet Die Messerfutterale werden nach dem Vorziehen ihrer Verzugmesr.er zweckmäßigerweise mit Beton ausgefüllt. Das geschieht im Wege der Injektion.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anordnung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Diese Anordnung ist gekennzeichnet durch Messerfutterale in Form von U-Schienen oder in Form von I-Schienen und durch darin verschiebbare Verzugmesser. Nach bevor zugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die Messerfutterale Einrichtungen zum Anschluß von Bewehrungen, insbesondere von Baustahlmatten.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach der Lehre der Erfindung die sogenannte Spritzbetonbauweise, die in ihrem Grundsatz einleitend beschrieben worden ist. auch dort eingesetzt werden kann, wo das Gebirge so gebräch und morsch ist, oder wo das Material so wenig Kohäsion aufweist, daß die Standfestigkeit an sich nicht ausreicht, um die Spritzbetonversiegelungsschicht aufzubringen und die zeitlich begrenzte Standfestigkeit zu erzeugen, die erforderlich ist, um danach den tragenden Ausbau einzubringen. Dabei läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren an unterschiedliche Gebirgsverhältnisse ohne Schwierigkeiten anpassen, weil die Anzahl der über den Tunnelumfang einzusetzenden Messerfuttera-Ie und Verzugmesser ohne Schwierigkeiten entsprechend variiert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Tunnelabschnitt, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgetrieben wird,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die Figuren zeigen einen Tunnelabschnitt der rechts bereits mit tragendem Ausbau la, 16 versehen ist und links einen frisch ausgebrochenen Tunnelabschlag 2 aufweist. Der Vortrieb geschieht in der sogenannten Spritzbetonweise. Es wird also zunächst ein Tunnelabschlag 2, wie dargestellt ausgebrochen, und auf die Wandungen des ausgebrochenen Tunnelabschlages wird eine Spritzbetonversiegelungsschicht 3 aufgebracht. Diese ist links in F i g. 1 angedeutet und auch in F i g. 2 erkennbar. Dort sieht man fernerhin, daß an die Spritzbetonversiegelungsschicht 3 der tragende Ausbau la, 16 angeschlossen ist, wobei es sich im Ausführungsbeispiel um einen tragenden Ausbau aus Ausbaubögen la und Ortbetonschicht \b handelt Diese kann mit einer Bewehrung 4 versehen sein. Letzteres gilt auch für die Spritzbetonversiegelungsschicht

Man erkennt aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren, daß in die Spritzbetonversiegelungsschicht 3 des dargestellten Tunnelabschlages 2, über den Tunnelumfang verteilt, zur Tunnelachse paralle Messerfutterale 5 eingebettet worden sind. Die Messerfutterale

5 weisen verschiebbare Verzugmesser 6 auf. Sie stehen außerdem über den ortsbrustseitigen Rand der schon eingebrachten Spritzbeton versiegeln lgbschicht 3 und gegebenenfalls über den ortsbrustseitigen Rand des tragenden Ausbaus la, Ii) so vor, daß die Verzugmesser

6 ohne weiteres vorgeführt werden können. Tatsächlich werden die Verzugmesser 6 beim Ausbrechen des weiteren Tunnelabschlages oder zuvor vorgeführt, wie es in der F i g. 1 bezüglich des oberen Verzugmessers 6 angedeutet worden ist, während die nach unten hin angeschlossenen Verzugmesser 6 noch nachgeführt werden müssen. Die Verzugmesser 6 sind im Ausführungsbeispiel in der Ortsbrust bei 7 abgestützt und funktionieren folglich zwischen Ortsbrust 7 und tragendem Ausbau la, \b als Unterstützung des Gebirges. Zusätzliche Stützen 8 können die Verzugmesser unterstützen. Auf die Verzugmesser 6 wird dann wiederum in den frisch ausgebrochenen, in F i g. 1 links dargestellten Tunnelabschlag 2 jeweils ein weiteres Messerfutteral 5 aufgesetzt und sobald diese aufgebracht sind, wird zunächst die Spritzbetonversiegelungsschicht 3 in F1 g. 1 nach links bis zur Ortsbrust 7 vorgezogen, so daß die Messerfutterale 5 w-ederum in dieser Spritzbetonversiegelungsschicht eingebettet sind. Danach wird der tragende Ausbau la. lö eingebracht und wie beschrieben weiter verfahren. Man kann an den Messerfutteralen 5 die Bewehrung 4 in Form von Baustahlmatten od. dgl. befestigen und diese in die Spritzbetonversiegelungsschicht 3 einbetten oder so anordnen, daß sie die Spntzbetonversicgelungsschicht 3 gleichsam abschließt, während andererseits ein tragender Ausbau angeschlossen wird. Die Messerfutterale 5 werden zweckmäßigerweise nach dem Vorziehen der Verzugmesser 6 im Wege der Injektion mit Beton ausgefüllt.

Eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 und ? macht außerdem deutlich, daß eine erfindungsgemäße Anordnung aus den Messerfutteralen 5 in Form von U-Schienen oder I-Schienen besteht, in denen die Verzugmesser 6 geführt sind. Die Messerfutterale 5 können mit nicht dargestellten Einrichtungen zur Befestigung der Bewehrung 4 versehen soin.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vortrieb eines Tunnels mit Hilfe der Spritzbetonbauweise, wobei ein Tunnelabschlag ausgebrochen und auf die Wandungen des ausgebrochenen Tunnelabschiages eine Spritzbetonversiegelungsschicht aufgebracht wird, wobei femer an die Spritzbetonversiegelungsschicht ein tragender Ausbau, ggfs. unter Verwendung der Spritzbetonversiegelungsschicht als Außenbetonmantel, angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spritzbetonversiegelungsschicht (3) eines ersten Tunnelabschlages (2), über den Tunnelumfang verteilt, zur Tannelachse parallele Messerfutterale (5) eingebettet werden, die in den Messerfutteralen (5) verschiebbare Verzugsmesser (6) aufweisen und über den ortsbrustseitigen Rand der Spritzbetonversiegelungsschicht (3) vorstehen, daß die Verzugsmesser (6) beim Ausbrechen eines neuen Tunnelab- Schlages — oder zuvor — ebenfalls vorgeführt werden, um in der Ortsbrust (7) und/oder mittels Stützen (8) abgestützt zu werden und zwischen Ortsbrust (7) und tragendem Ausbau (la, Ib) als Unterstützung zu wirken, und daß endlich auf die Verzugsmesser (6) in dem neu ausgebrochenen Tunnelabschlag (2) weitere Messerfutterale (5) aufgelegt werden und diese in die danach aufgebrachte Spritzbetonversiegelungsschicht (3) wieder eingebettet werden, — und so weiter fort über mehrere Abschläge.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Messerfutteralen (5) eine Bewehrung (4), z. B. in Form einer Baustahlmatte, befestigt und diese in die Spritzbetonversiegelungsschicht (3) eingebettet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerfutterale (5) nach dem Vorziehen der Verzugsmesser (6) mit Beton im Wege der Injezierung ausgefüllt werden.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Messerfutterale (5) in Form von U-Schienen oder U-Schienen und durch in den U-Schienen oder I-Schienen verschiebbar geführte Verzugmesser (6)

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Messerfutterale (5) Einrichtungen zum Anschluß von Bewehrungen (4), z. B. in Form von Baustahlmatten, aufweisen.

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