DE2558670C3 - Vortriebsmesser für einen Verbauschild und Verfahren zum Einbringen eines Ortbetonausbaus beim Auffahren von Tunneln, Stollen o.dgl. mittels eines Verbauschildes - Google Patents
Vortriebsmesser für einen Verbauschild und Verfahren zum Einbringen eines Ortbetonausbaus beim Auffahren von Tunneln, Stollen o.dgl. mittels eines VerbauschildesInfo
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Description
Bei dieser Ausgestaltung des Vortriebsmessers erübrigt sich die sonst notwendige Anpassung der
Stirnschalung an die profilierte Innenkontur der Nachlaufmesser. Die innenseitig an dem Nachlaufmesser
angeordnete Stirnschalung-Anlagefl.iche läßt sich
dabei glattwandig bzw. ebenflächig so ausbilden, daß eine praktisch spaltfreie und großflächige Anlage der
Umfangsfläche der Stirnschalung an der unprofilierten
Anlagefläche der Nachlaufmesser erreicht wird. Die Anordnung der unprofilierten Stirnschalung-Anlagafläehe
an d«r Innenseite des Nachlaufmessers führt
demgemäß zu einer beträchtlichen Vereinfachung beim Anbringen der Stirnschalung. Dabei lassen sich die
einzelnen Blechsegmente der Stirnschalung rasch und auf einfachste Weise durch Radialverschieben so an die
Schalungsteile anbauen, daß an der Innenseite der Nachlaufmesser eine zuverlässige Abdichtung der
Schalung selbst dann erhalten wird, wenn die Achse des Verbauschildes von der Sollachse abweicht Die
Stirnschalung läßt sich bei den aufeinanderfolgenden Betonierabschnitten wiederholt verwenden. Insgesamt
wird daher das Herstellen des Ortbetonausbaus erheblich vereinfacht und beschleunigt
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Nachlaufmesser mindestens eine sich in seiner
Längsrichtung erstreckende sicken- oder rinnenartige Profileinziehung od. dgl. auf, die im Anbaubereich der
Stirnschalung durch eines das N achlauf messer in diesem Bereich zu einem Hohlprofil schließende, die glattwandige
Stirnschalung-Anlagefläche bildende Profilabdekkung abgedeckt ist Vorzugsweise ist die Profilabdekkung
in die öffnung der Profileinziehung so eingeschweißt,
daß sie mit seitlichen Profilflanschen des Nachlaufmessers in einer gemeinsamen Ebene liegt und
mit diesen Profilflanschen die über die gesamte Breite des Nachlaufmessers ebenflächige Stirnschalen-Anlagefläche
bildet Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird also das Profil des Nachlaufmessers durch das
Anbringen der aus Blechen od. dgl. bestehenden Profilabdeckung so verändert, daß das Nachlaufmesser
über einen Teilbereich seiner Länge eine geradflächige unprofilierte Stirnschalung-Anlagefläche erhält, an
welche sich die Stirnschalung durch Radialverschiebung ihrer einzelnen Blechsegmente flächig und dicht anlegen
läßt.
Vorzugsweise weist die sich nur über eine Teillänge des Nachlaufmessers erstreckende innenseitige Profilabdeckung,
in Längsrichtung des Nachlaufmessers gesehen, eine Abmessung auf, die mindestens etwas
größer als der Hub der die Vortriebsmesser vorpressenden Preßzylinder ist
Ferner empfiehlt es sich, den durch die Profilabdekkung gebildeten Hohlprofilabschnitt des Nachlaufmessers
durch ein Verschlußorgan zum Innenraum der Schalung hin zu verschließen, um zu verhindern, daß der
Flüssigbeton in diesen Hohlprofilabschnitt eindringt. Das Verschlußorgan kann hierbei mit mindestens einer
Durchführung od. dgl. für Bewehrungseisen versehen sein, die sich in den Ortbeton einbringen lassen.
Die Verwendung von Vortriebsmessern, deren Nachlaufmesser zumindest auf einem Teilbereich ihrer
Länge eine solche Profilabdeckung aufweisen, daß hier ein geschlossenes Hohl- oder Kastenprofil gebildet
wird, ermöglicht es, die einzelnen Betonierabschnitte durch Bewehrungselemente zu verbinden und damit die
Tragfähigkeit des Betonbaus zu erhöhen, ohne daß hierbei die Bewehrungselemente durch die Stirnschalung
hindurch in den Schalungsraum eingeführt werden müssen. Vielmehr lassen sich nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Bewehrungselemente im Zuge der Vortriebsarbeit durch die abgedeckten Hohlprofilteile
der profilierten Messerschwänze hindurch in den Schalungsraum einbringen. Dabei ergibt sich bei
Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Nachlaufmesser in Verbindung mit einem Verschluß-Stopfen
gemäß dem Anspruch 6 der Vorteil, daß die eingebrachten Bewehrungselemente während des Einbringens
des Betons in den Schalungsraum an oder in den taschenförmigen, geschlossenen Hohlprofilräumen
der Messerschwänze abgestützt und stabilisiert werden. Zugleich ergibt sich auch die Möglichkeit die Bewehrungselemente
der einzelnen Betonierabschnitte miteinander zu verankern.
Mit der Erfindung wird weiterhin die Möglichkeit geschaffen, die Verkrallung der einzelnen Betonierabschnitte
in den Stoßbereichen erheblich zu verbessern. Dies ergibt sich dadurch, daß die den innenseitigen
sicken- oder rinnenartigen Profileinziehungen der Messerschwänze entsprechenden Betonrippen am
Außenmantel des Betonausbaus durch die in diese Profileinziehungen eingesetzte Verschlußorgane jeweils
im Stirnbereich des letzten Betonierabschnittes unterbrochen und dann beim folgenden Betonierabschnitt
mit Beton ausgefüllt werden.
Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 im Längsschnitt ein Vortriebsmesser gemäß der Erfindung, wobei zugleich der Stützrahmen des
Verbauschildes sowie die Stirn- und Innenschalung für das Einbringen eines Ortbetonausbaus angedeutet sind;
F i g. 2 bis 5 jeweils einen Querschnitt nach Linie H-II, IH-III, IV-IV bzw. V-V der F i g. 1;
Fig.6 in perspektivischer Darstellung ein Nachlaufmesser,
wobei das eigentliche Vortriebsmesser fortgelassen ist;
F i g. 7 in perspektivischer Darstellung und im Schnitt eine Teilansicht eines einzelnen Nachlaufmessers nebst
Stirnschalung und Innenschalung sowie stirnseitiger Profilierung am Außenmantel des Betonierabschnittes.
In den F i g. 1 bis 5 ist ein einzelnes Vortriebsmesser bei 10 angedeutet, welches in herkömmlicher Weise aus
einem profilierten Stahlblech besteht Das Vortriebsmesser kann aus einem Walzprofil oder aus einem
geschweißten Profil bestehen.
Mit 11 ist in F i g. 1 der Rahmenteil eines Stützrahmens
des Verbauschildes bezeichnet, auf welchem die einzelnen Vortriebsmesser 10 im wesentlichen achsparallel
zueinander abgestützt und geführt sind. Die Vortriebsmesser 10 sind dabei über (nicht dargestellte)
hydraulische Preßzylinder mit dem Stützrahmen 11 so gekoppelt, daß beim Ausschub der Preßzylinder die
Vortriebsmesser einzeln oder gruppenweise in Vortriebsrichtung V vorgepreßt werden können. Sobald
sämtliche Vortriebsmesser 10 des Verbauschildes, die zusammen z. B. einen zylindrischen Schildmantel bilden,
um den Zylinderhub vorgepreßt sind, wird der Stützrahmen 11 durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung
der Preßzylinder in einem Schritt in Vortriebsrichtung nachgeholt Verbauschilde dieser Art
sind bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
in den mit Hilfe des Verbauschildes im Erdreich aufgefahrenen Hohlraum wird ein Ortbetonausbau 12
eingebracht. Dies erfolgt mit Hilfe von umsetzbaren Schalungselementen, nämlich einer Innenschalung 13,
die in Vortriebsrichtung V nachfilhrbar ist und aus
einzelnen von hinten nach vorne umsetzbaren Schalungsabschnitten besteht, einer Stirnschalung 14, die aus
einem ein- oder mehrteiligen ringförmigen Schalungsteils besteht und einer Außenschalung, die von den
Nachlaufmessern 15 der einzelnen Vortriebsmesser 10 des Verbauschildes gebildet wird. Die Nachlaufmesser
15 sind entweder in bekannter Weise starr an den Vortriebsmessern 10 befestigt oder vorzugsweise über
Gelenke 16 an diesen angeschlossen, deren Gelenkachse quer zur Messerlängsachse verläuft. Dadurch ist eine
gewisse Anpassungsfähigkeit der Nachlaufmesser sowie eine Abspreizbarkeit derselben gegen die Ausbruchswandung 17 gegeben.
Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, sind die Nachlaufmesser 15 profiliert Sie weisen hier eine zur Innenseite hin
offene sicken- oder rinnenförmige Profileinziehung 18 auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des
Nachlaufmessers erstreckt. Mit 19 sind seitliche Profilflansche der Nachlaufmesser bezeichnet, die etwa
in einer gemeinsamen Ebene liegen. Auf demjenigen Bereich, an dem die Stirnschalung 14 von innen her an
die Nachlaufmesser 15 angesetzt wird, weisen die Nachlaufmesser 15 eine aus einem Blech od. dgl.
bestehende unprofilierte Profilabdeckung 20 auf, die, wie auch in F i g. 3 gezeigt so in die Profileinziehung 18
eingesetzt und eingeschweißt ist, daß diese Profilabdekkung mit den seitlichen Flanschteilen 19 in einer
gemeinsamen Ebene liegt und eine ebenflächige oder glattwandige Anlagefläche 21 für die Umfangsfläche der
Stirnschalung 14 bildet. Infolgedessen kann sich die Stirnschalung 14 mit ihrem Umfang vollflächig gegen
die unprofilierte Anlagefläche an der Innenseite der Nachlaufmesser anlegen, wodurch eine zuverlässige
Abdichtung des Schalungsraumes 22 erzielt wird. Die Stirnschalung 14 legt sich dichtend gegen die Stirnfläche
der Innenschalung 13, so daß auch hier ein dichter Abschluß des Schalungsraumes erreicht wird.
Es ist erkennbar, daß durch die Profilabdeckung 20 das Profil des Nachlaufmessers 15 auf einer Teillänge zu
einem Kastenprofil geschlossen wird. Infolgedessen bewirkt die Profilabdeckung 20 zugleich eine Aussteifung des aufgrund der Profilierung ohnehin biegesteifen
Profils des Nachlaufmessers. Die Länge der Profilabdekkung 20 in Richtung der Messerachse ist mindestens
etwas größer als der Hub der den einzelnen Vortriebsmessern 10 zugeordneten hydraulischen Preßzylinder. Beim Vorpressen der Vortriebsmesser 10 in
Pfeilrichtung Vbleibt daher die Flächenanlage zwischen dem Umfang der Stirnschalung 14 und der Anlagefläche
21 des Nachlaufmessers erhalten.
Der punspfähige Beton wird über mindestens eine
Pumpleitung 23, die z. B. an der Innenschalung 13 angeschlossen ist in den Schalungsinnenraum 22
gedrückt um einen Betonabschnitt von 2 bis 5 m herzustellen. Ein Hineinfließen des Betons in die an der
Profilabdeckung 20 gebildete geschlossene Profilinnenkammer 18 wird durch ein in diese Kammer
eingebrachtes Verschlußorgan 24 verhindert welches z. B. aus einem Steg oder Stopfen aus Schaumstoff oder
einem anderen nachgiebigen oder festen Material besteht Bevor die Stirnschalung 14 angebracht wird,
können Bewehrungseisen 25 von hinten durch die Profileinziehungen, der Nachlaufmesser 15 und durch
die kastenförmigen Profilkammern 18 hindurch in den Schalungsraum eingeschoben werden. Mit Hilfe von
Haken 26 oder sonstigen Kupplungsorganen lassen sich die neu eingebrachten Bewehrungseisen 25 im Bedarfs
fall mit den bereits im ausgehärteten Beton 20 liegenden
und stirnseitig hieraus austretenden Bewehrungseisen zugfest verbinden. Die Verschlußorgane 24 in den
Profilkammern 18 der einzelnen Nachlaufmesser können fest eingebaut sein und mit Durchführungen für
die Bewehrungseisen 25 versehen sein. Sie können aber auch aus nachträglich einsteckbaren Teilen bestehen,
die z. B. auf die Bewehrungseisen aufgesteckt und mit diesen zusammen eingebracht werden. Von Bedeutung
IU ist, daß die Bewehrungseisen während des Einfüllens des
Pumpbetons in den Schalungsraum 22 an den Nachlaufmessern bzw. deren die Profilkammern 18 verschließenden Verschlußorgane 24 abgestützt und stabilisiert
werden.
Die von den Nachlaufmessern 15 gebildete Außenschaiung kann in Vortriebsriehtung V vorgezogen
werden, bevor der eingebrachte Beton voll ausgehärtet ist. Zu diesem Zweck werden die Vortriebsmesser 10 mit
Hilfe ihrer hydraulischen Preßzylinder um den Zylinder
hub vorgepreßt, wobei die Nachlaufmesser 15 mitge
nommen werden. Hierbei gleiten die Nachlaufmesser mit ihren unprofilierten, glatten Anlageflächen 21 auf
der ebenfalls glatten Umfangsfläche der Stirnschalung 14. Beim Vorziehen der Nachlaufmesser 15 öffnet sich
zwischen der Ausbruchswandung 17 und dem eingebrachten Beton ein Sackloch 27, das bei nachfolgenden
Betonierabschnitt mit Beton verfüllt wird.
Wie insbesondere die F i g. 6 und 7 zeigen, werden beim Betonieren am Ende eines jeden Betonierabschnit-
3Ii tes an dessen der Ausbruchswandung zugewandten
Außenfläche axiale Betonrippen 28 angeformt, die der Innenkontur der profilierten Nachlaufmesser 15 entsprechen und zwischen denen rinnenartige Vertiefungen 29 vorhanden sind. Die angeformten Betonrippen
ii 28 enden im Abstand vor der Stirnfläche 30 des
Betonierabschnittes, was darauf zurückzuführen ist, daß die von den Profilabdeckungen 20 gebildeten Profilkammern 18 endseitig von dem Verschlußorgan 24
verschlossen werden.
4» Sobald die Nachlaufmesser 15 so weit vorgezogen
worden sind, daß der nächstfolgende Betonierabschnitt hergestellt werden kann, werden die Bereiche zwischen
den Enden der Betonrippen 28 und der Stirnfläche 30 des letzten Betonierabschnittes mit Pumpbeton verfüllt
J 5 Auf diese Weise wird eine außerordentliche wirkungsvolle Verkrallung der einzelnen Betonierabschnitte an
deren Stoßstellen erreicht
Nach dem Aushärten des Betons können die Stirnschalung 14 und die Innenschalung 13 zur
Herstellung des nächsten Betonierabschnittes in Vortriebsrichtung V umgesetzt werden. Dies erfolgt sobald
die von den Vortriebsmessers 10 mitgenommenen Messerschwänze 15 entsprechend weit vorgezogen
worden sind. F i g. 7 läßt erkennen, daß die Stirnscha
lung 14 keine exakt runde Umrißform, sondern eine
vieleckige Umrißform mit ebenen Flächen 14' für jeden einzelne Nachlaufmesser des Verbauschildes aufweist
Die Abmessung dieser Anlageflächen 14' entspricht der Breite der Nachlaufmesser 15. Es wäre auch denkbar,
m> eine einteilige oder ans mehreren Segmenten bestehende Stirnschalung vorzusehen, die eine kreisrunde
Umrißform aufweist In diesem Fall empfiehlt es sich,
die unprofilierten Anlageflächen 21 an den Abdeckungen 20 der N achlauf messer mit entsprechendem Radius
*5 zu krümmen, um eine möglichst voüflächige Anlage zu
erreichen.
Die Nachlaufmesser 15 können auch in anderer Weise profiliert sein. Beispielsweise können die Nachlaufmes-
ser mit zwei sich über deren Länge erstreckenden, parallel nebeneinanderliegenden sickenartigen Profileinziehungen
versehen sein. Wesentlich ist, daß die Nachlaufmesser innenseitig über denjenigen Bereich,
welcher die Stirnschalung-Anlagefläche bildet, unprofiliert ist, so daß eine möglichst großflächige Dichtanlage
mit der Stirnschalung sichergestellt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vortriebsmesser eines Verbauschildes für das Auffahren von Tunnels, Stollen oder sonstigen
Hohlräumen mit Ortbetonausbau, wobei an dem Vortriebsmesser ein profiliertes, die AuBenschalung
bildendes Nachlaufmesser, vorzugsweise um eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Achse
schwenkbar, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das profilierte Nachlauf messer
(15) im Bereich der anzusetzenden Ortbeton-Stirnschalung
(14) eine unprofilierte Stirnschalung-Anlagefläche (21) aufweist
2. Vertriebsmesser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Nachlaufmesser (15) mindestens eine sich in seiner Längsrichtung
erstreckende sicken- oder rinnenartige Profileinziehung aufweist, die im Anbaubereich der Stirnschalung
(!4) durch eine das Nachlaufmesser in diesem Bereich zu einem Hohlprofil (18) schließende, die
glattwandige Stirnschalung-Anlagefläche (21) bildende Profilabdeckung (20) abgedeckt ist
3. Vortriebsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nur über eine Teillänge
des Nachlaufmessers (15) erstreckende innenseitige Profilabdeckung (20), in Längsrichtung des Nachlaufmessers
gesehen, eine Abmessung aufweist, die mindestens etwas größer ist als der Hub der die
Vortriebsmesser (10) vorpressenden Preßzylinder.
4. Vortriebsmesser nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Profilabdeckung
(20) in die öffnung der Profileinziehung (18) so eingeschweißt ist, daß sie mit seitlichen Profilteilen
(19) des Nachlaufmessers in einer gemeinsamen Ebene liegt und mit diesen die über die gesamte
Breite des Nachlaufmessers ebenflächige Stirnschalung-Anlagefläche (21) bildet
5. Vortriebsmesser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die
Profilabdeckung (20) des Nachlaufmessers (15) gebildete Hohlprofilabschnitt durch ein Verschlußorgan
(24) zum Innenraum der Schalung hin verschlossen ist.
6. Vortriebsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (24) mit
mindestens einer Durchführung für ein Bewehrungselement (25) versehen ist.
7. Verfahren zum Einbringen eines Ortbetonausbaus beim Auffahren von Tunnels, Stollen oder
sonstigen Hohlräumen mittels eines Verbauschildes, insbesondere unter Verwendung von Vortriebsmessern
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der
Vortriebsarbeit Bewehrungselemente (25) durch die rinnen- oder sickenartigen Profileinziehungen (18)
der Messerschwänze (15) hindurch in den Schalungsraum (22) eingebracht werden.
Die Erfindung betrifft ein Vortriebsmesser eines Verbauschildes für das Auffahren von Tunneln, Stollen
oder sonstigen Hohlräumen mit Ortbetonausbau, wobei am Vortriebsmesser ein profiliertes, die Ortbeton-Außenschalung
bildendes Nachlaufmesser, vorzugsweise um eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Achse
schwenkbar, angeordnet ist. Ferner bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren zum Einbringen eines Ortbetonausbaus beim Auffahren von Tunneln u.dgl.
mittels eines Verbauschildes unter Verwendung von mit Nachlaufmessern versehenen Vortriebsmessern.
Für das Auffahren von Tunneln, Stollen u.dgl. in
standfesten oder lockeren Schichten sind Verbauschilde bekannt deren Schildmantel von einer Vielzahl
nebeneinander angeordneter, an einem gemeinsamen Stützrahmen abgestützter und geführter Vortriebsmesser
gebildet ist die mittels am Stützrahmen abgestützter Preßzylinder einzeln oder gruppenweise in Vortriebsrichtung
vorpreßbar sind. Dabei ist es auch bekannt die einzelnen Vortriebsmesser mit sogenannten Messerschwänzen
oder Nachlaufmessern zu versehen, die zur Sicherung des Ausbruchsraumes in dem kritischen
Bereich zwischen dem Verbauschild und dem fertiggestellten Ausbau dienen. Erfolgt der Ausbau des Tunnels
od. dgl. durch Ortbeton, so können diese Nachlaufmesser zugleich die Außenschalung für den einzubringenden
Beton bilden. Als Innenschalung werden besondere Schalungselemente verwendet, die beim abschnittsweisen
Betonieren umgesetzt werden müssen. Der Schalungsraum zwischen Außen- und Innenschalung wird
durch eine sogenannte Stirnschalung verschlossen, welche die Innenschalung stirnseitig abdichtet und sich
mit ihrem Umfang gegen die Nachlaufmesser legt
Für die Stirnschalung werden im allgemeinen Bleche verwendet, welche sich so an die Innenschalung
ansetzen lassen, daß sie mit ihrer Blechaußenkante an der Innenseite der Nachlaufmesser anliegen und hier
eine Dichtung bewirken, so daß der Ortbeton beim Einbringen nicht aus dem Schalungsraum abfließen
kann. Beim Einbringen des Ortbetonausbaus ergeben sich jedoch in der Praxis Schwierigkeiten dadurch, daß
die die Außenschalung bildenden Nachlaufmesser aus Festigkeitsgründen auf der Innenseite profiliert sind. Es
ist daher erforderlich, die Stirnschalung an dem Umfang der Innenprofilierung der Nachlaufmesser so weitgehend
anzupassen, daß hier der Beton aus der Schalung nicht austreten kann. Da aber der Verbauschild
aufgrund seiner Steuerbewegungen im allgemeinen mehr oder weniger stark von der Sollachse abweicht
während die Innenschalung fast immer genau der Sollachse des Tunnels folgen kann, verändert sich
ständig der Abstand und die Lage zwischen Innen- und Außenschalung. Dies führt dazu, daß eine einmal
angepaßte Stirnschalung beim nächsten Betonierabschnitt nicht mehr zu gebrauchen ist. Es müssen daher
für jeden Betonierabschnitt neue Stirnschalungen verwendet werden, die der jeweiligen Lage der
Innenschalung angepaßt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, die herkömmlichen Vortriebsmesser, die mit Nachlauf messern bzw. Messerschwänzen
ausgestattet sind, so auszubilden, daß auch unter schwierigen Verhältnissen ein dichter Abschluß
zwischen der Stirnschalung und den die Außenschalung bildenden Nachlaufmessern erreichbar und zugleich die
Möglichkeit gegeben ist, die Stirnschalung beim abschnittweisen Betonieren wiederholt zu verwenden.
Ferner bezweckt die Erfindung ein besonders zweckdienliches Verfahren zum Herstellen eines versärkten
und dichten Ortbetonausbaus beim Auffahren von Tunneln, Stollen oder sonstigen Hohlräumen in
lockeren oder standfesten Schichten.
Das erfindungsgemäße Vortriebsmesser ist dadurch gekennzeichnet, daß sein profiliertes Nachlaufmesser
im Bereich der anzusetzenden Ortbeton-Stirnschalung eine unprofilierte Stirnschalung-Anlagefläche aufweist.
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