DE2619510B2

DE2619510B2 -

Info

Publication number: DE2619510B2
Application number: DE19762619510
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dipl.-Ing. Dorn; Herbert Dipl.-Ing. Gaiser; Josef 8033 Krailling Ofenstein
Original assignee: Alfred Kunz & Co 8000 Muenchen
Current assignee: Alfred Kunz & Co 8000 Muenchen
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1978-03-02
Also published as: CH616475A5; DE2619510A1; NL187759C; NL187759B; DE2619510C3; NL7607661A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Unterwassertunnels aus Stahlbeton, bei dem die an ihrem vorderen Ende verschlossene Tunnelröhre durch Anbetonieren eines Abschnitts in einer Schalung an den zuvor fertiggestellten hergestellt und längs der Tunnelgradiente auf einer in der Gewässersohle vorbereiteten Bahn mittels Vorschubpressen im Takt der Herstellung eines Abschnitts jeweils um dessen Länge vorgeschobe wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung betrifft die besondere Anwendung des aus der DE-PS 12 37 603 bekannten Taktschiebeverfahrens für Unterwassertunnel.

Bei einem aus der DE-AS 21 35 867 bekannten Verfahren zum Herstellen von Unterwassertunneln mit im vertikalen Längsschnitt nach unten gekrümmter Gradiente unter Anwendung des bekannten Taktschiebeverfahrens wird die Tunnelröhre an Land oberhalb des Wasserspiegels auf einer in der Verlängerung der kreisbogenförmig gekrümmten Tunnelgradiente liegenden Matrize hergestellt und im Takt der Herstellung entlang einer ebenfalls der Tunnelgradiente folgenden Gleitbahn zu Wasser gelassen, die eine solche Länge aufweist, daß die Tunnelröhre am Ende der Gleitbahn so weit in das Wasser eintaucht, daß ihr Gewicht dort durch den Auftrieb aufgehoben wird. Durch diese Art der Einleitung sollen beim Stapellauf des Tunnels Biege-Beanspruchungen beim Eintauchen in das Wasser weitgehend vei-mieden werden. Da nach diesem bekannten Verfahren die Tunnelröhre im Wasser berührungsfrei schwebend voran geschoben wird, müssen besondere Maßnahmen vorgesehen werden, um das vordere freie Tunnelende zu führen und gegen Abtrieb zu sichern. Diese Maßnahmen sind aber derart schwierig und aufwendig, daß sich dieres bekannte Verfahren in der Praxis kaum ausführen lassen wird.

so Bei einem aus der DE-PS 12 47 369 bekannten Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird die Tunnelröhre abschnittsweise in einem gegen das Gewässer abgedichteten, trockenen Ausgangsbauwerk hergestellt und in einer in der Gewässersohle vorbereiteten Rinne bis zu einem Empfangsbauwerk vorgeschoben. Um zu verhindern, daß das völlige Erhärten des jeweils zuletzt betonierten Tunnelabschnitts abgewartet werden muß, werden nach diesem bekannten Verfahren zum Vorschieben der Tunnelröhre Vorschubpressen verwendet, die zur Einwirkung auf den vorletzten Tunnelabschnitt gebracht werden. Es ist jedoch aufwendig und umständlich, die Vorschubpressen an den jeweils vorletzten Tunnelabschnitt angreifen zu lassen, da zu diesem Zweck jeweils besondere Widerlager an der Tunnelröhre angebracht werden müssen, an denen die Vorschubpressen angreifen können. Weiterhin müssen bei dem bekannten Verfahren aufwendige Stütz- und Trageinrichtungen vorgesehen werden, um den zuletzt

betonierten und noch nicht völlig erhärteten Tunnelabschnitt gegen ein Absenken beim Vorschieben zu sichern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist >;s daher, ein Verfahren zum Herstellen eines Unterwassertunnels ■> aus Stahlbeton im Taktschiebeverfahren zu schaffen, das eine einfache Einleitung der Vorschubkräfte in die Tunnelröhre gestattet, ohne daß ein Senken des zuletzt betonierten Tunnelabschnitts zu befürchten ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der zuletzt betonierte Tunnelabschnitt nach Erhärtung mit der auf Gleitführungen abgestützten Schalungsbodenplatte durch in diese eingeleitete Schubkräfte vorgeschoben und daß anschließend die Bodenklappe zur Herstellung des folgenden Abschnitts in ihre den Boden der Schalung bildende Lage zurückgezogen wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Vorschubkräfte in die vorzuschiebende Tunnelröhre nicht nur einfach und schonend 2« einleiten, ohne daß diese mit besonderen Absätzen oder Widerlagern zum Angriff der Vorschubpressen versehen werden müßten, sondern der zuletzt anbetonierte Tunnelabschnitt wird auch während des Vorschiebens der Tunnelröhre in der Ebene des vorhergehenden Tunnelabschnitts durch die Schalungsbodenplatte geführt, so daß mit Sicherheit das Senken des zuletzt anbetonierten Tunnelabschnitts verhindert wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren übernimmt die Schalungsbodenplatte zusätzlich die Funktion eines die Tunnelröhre vorschiebenden und den letzten anbetonierten Abschnitt der Tunnelröhre tragenden Schlittens.

Es ist bekannt, die Bodenschalung von im Taktschiebeverfahren hergestellten Bauwerken zum Zwecke des Vorschiebens des betonierten Teils von dem zuletzt anbetonierten Abschnitt freizuheben oder abzusenken. Da der zuletzt betonierte Abschnitt sodann ein frei auskragendes Ende bildet, besteht die Gefahr, daß sich durch Absenken Risse bilden, die gerade 4ü wegen der hohen Korrosionsgefahr bei Unterwasser-Bauwerken vermieden werden müssen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf ein Freiheben oder Absenken der Schalungsbodenplatte beim Vorschieben der Tunnelröhre verzichtet, so daß sich sehr viel schwerere und größere Querschnitte herstellen lassen, ohne daß die gefürchteten Senkungsrisse auftreten können.

Um die Reibungskräfte zu vermindern, die sich beim Zurückziehen der Schalungsbodenplatte unter dem zuletzt betonierten Abschnitt ergeben, wird zweckmäßigerweise auf die verschiebliche Schalungsbodenplatte vor dem Anbetonieren des nächsten Tunnelabschnitts ein Trennmittel aufgebracht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Tunnelröhre dadurch durch Kurven vorschieben, daß die äußeren an der Schalungsbodenplatte angreifenden Vorschubpressen größere Wege zurücklegen als die inneren.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs- to gemäßen Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch eine den Boden eines einseitig offenen Schalungskastens bildende Schalungsbodenplatte, die einen hinteren, den betonierten Teil übergreifenden Absatz aufweist und die mit mehreren parallel zu ihrer Längsmittellinie verlaufenden Durchgangsbohrungen versehen ist, in denen relativ zur Schalungsbodenplatte längsbewegliche Zuganker angeordnet sind, und durch an der hinteren Stirnseite der Schalenbodenplatte an ihren Zylindern befestigte Hohlkolbenpressen, an deren Kolbenstangen Einrichtungen zum Angriff an auf den Zugankern im Abstand eines Kolbenhubes befestigten Kupplungsstücken angeordnet sind. Die Zuganker sind an ihren Enden in Fundamenten befestigt, so daß sie die von den Vorschubpressen beim Vorschieben und Zurückziehen der SchalungsbodenpJatte aurgeübten Kräfte aufnehmen können.

Die obere, eine Gleitebene bildende Fläche der Schalungsbodenplatte ist glatt ausgebildet. Die Bodenplatte selbst kann aus Stahl, Beton oder jedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Da die Bodenplatte zusätzlich einen Vorschubschlitten bildet, der nach jedem Vorschub der Tunnelröhre um eine Taktlänge wieder zurückgefahren wird, weist er zweckmäßigerweise auf seiner Unterseite Gleitbeläge auf, mit denen er sich auf den Gleitführungen abstützt. Die Gleitbeläge können aus Teflon oder anderen reibvermindernden Belägen bestehen. Die Bodenplatte ist zweckmäßigerweise auf Stahlschienen abgestützt, die ihrerseits über Hubpressen von Fundamenten getragen werden. Die Hubpressen dienen dabei zum Ausgleich von Setzungen und Höhendifferenzen.

Erfolgt das Vorschieben der Tunnelröhre aus einer Baugrube unterhalb des Wasserspiegels, so ergibt sich aus der Differenz der Wasserdruck-Dreiecke eine Differenzkraft, die bestrebt ist, den Tunnel zurückzuschieben. Diese Differenzkraft wird zwar durch die Auflager-Reibung der Tunnelröhre vermindert, die aber nicht so groß ist, daß auf eine Verankerung in der eingeschobenen Tunnelröhre verzichtet werden könnte. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher eine über einen Hubzylinder verschwenkbare Klappe vorgesehen, die sich einerseits gegen ein festes Widerlager im Fundament und andererseits in Ausnehmungen der Bodenplatte abstützt. Die Klappen bilden die die Rückschubkräfte aufnehmenden Verankerungen. Die Ausnehmungen sind jeweils im Abstand einer Taktlänge in Bodenplatte des Tunnels angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den im Taktschiebeverfahren hergestellten Unterwassertunnel,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Tunneiröhre,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die offene Baugrube zur Anbetonierung der Tunnelabschnitte,

F i g. 4 eine Ansicht der die Baugrube gegen das Gewässer abdichtenden Dichtungswand,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Dichtungswand nach F ig. 4,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch die Baugrube,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Baugrube, teilweise im Schnitt,

F i g. 8 einen Querschnitt durch die Baugrube nach den F i g. 6 und 7,

F i g. 9 einen Querschnitt durch den in der Schalung befindlichen Tunnelabschnitt,

Fig. 10 einen teilweisen Längsschnitt durch den in seiner Schalung befindlichen Tunnelabschnitt nach F i g. 9 und

F1 g. 11 eine Draufsicht auf die Schalungsbodenplatte mit diese durchsetzende Zugankern.

Der in F i g. 1 im Längsschnitt dargestellte Tunnel 1 durchsetzt das Gewässer 8. Der Tunnel 1 besteht aus den Tunnelröhren 2 und 3, die ausgehend von den am linken und rechten Ufer des Gewässers vorgesehenen

Taktschiebeeinrichtungen, taktweise bis zu ihrer Vereinigungsstelle 6 vorgeschoben worden sind. Die Tunnelröhren 2 und 3 sind längs den geradlinigen Gradienten 4 und 5 vorgeschoben worden, die in der Vereinigungsstelle 6 winklig aufeinanderstoßen. Um die gewünschte Kurvenform des Tunnels zu erhalten, sind die Tunnelprofile auf ihrer Bodenseite mit Füllbeton 7 versehen worden.

Die F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Tunnelröhre, die aus drei Fahrröhren besteht.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Taktschiebeeinrichtungen unter dem Wasserspiegel des Gewässers. Die Taktschiebeeinrichtungen sind daher in einer nach oben offenen Baugrube 9 angeordnet, die aus F i g. 3 ersichtlich ist. Die Baugrube 9 ist gegen das Gewässer durch eine Dichtungswand 10 abgedichtet, die mit Gleitdichtungen 11 versehen ist, die gegen die äußeren Wandungen des ausgeschobenen Tunnelprofils anliegen.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, ist die Dichtungswand 10 im Untergrund durch eine Spundwand 12 fortgesetzt.

In F i g. 6 ist ein Längsschnitt durch die einen Taktschiebekeller bildende offene Baugrube dargestellt. In diesem Taktschiebekeller wird in einer Schalung, von der in Fig.9 die Schalungsbodenplatte 13 und die seitliche Schalungswand 33 dargestellt sind, der jeweils letzte Tunnelabschnitt 32 hergestellt. Die seitlichen Schalungswände 33 sind auf ortsfesten Fundamenten verschieblich und schwenkbar gelagert. Die Schalungsbodenplatte 13 weist auf ihrer Unterseite Längsnuten 14 auf, in denen sie auf Trägern 15 längsverschieblich geführt ist. Zur Reibungsverminderung sind die Längsnuten 14 mit einem reibungsvermindernden Belag, beispielsweise aus Teflon, gepolstert. Die Gleitschienen bildenden Träger 15 sind über Hubpressen 16 auf Fundamenten Yl abgestützt.

Die Schalungsbodenplatte 13 ist parallel zu ihrer Längsmittellinie mit Durchgangsöffnungen 18 versehen, die von aus den F i g. 10 und 11 ersichtlichen Zugankern 19 durchsetzt sind.

Die Zuganker 19 sind am vorderen und hinteren Ende des Taktschiebekellers in Fundamenten 20 verankert.
Am hinteren Ende der Schalungsbodenplatte 13 sind die Zylinder von Hohlkolbenpressen 22 befestigt, deren Zylinder und Kolbenstange die Zuganker 19 durchsetzen. An den Zugankern sind im Abstand eines Hubes der Kohlkolbenpressen Kupplungsstücke 23 befestigt, an denen jeweils an den Kolbenstangen der Hohlkolbenpressen befestigte Einrichtungen angreifen. Zum Vorschieben der Schalungsbodenplatte 13 greifen die Kolbenstangen jeweils an den Kupplungsstücken 23 an und schieben die Schalungsbodenplatte um eine Hublänge vor.

Die Schalungsbodenplatte 13 ist an ihrem hinteren Ende mit einem den zuletzt betonierten Tunnelabschnitt übergreifenden Absatz 24 versehen, über den die Hauptschubkräfte in die vorzuschiebende Tunnelröhre eingeleitet werden.

Wie insbesondere aus F i g. 6 ersichtlich ist, wird der zuletzt betonierte Tunnelabschnitt nach seiner Fertigstellung und ausreichender Erhärtung mit der Schalungsbodenplatte 13 um eine Taktlänge /, die im dargestellten Ausführungsbeispiel 20 m beträgt, vorgeschoben. Am Ende der Vorschubbahn ist ein Gleitlager 25 angeordnet, das wiederum über Hubpressen 26 auf ein Fundament abgestützt ist. Dieses Gleitlager übernimmt die Führung des vorgeschobenen Tunnelab-Schnitts, nachdem es die längsverschiebliche Schalungsbodenplatte 13 verlassen hat. Unmittelbar vor der Dichtungswand 10 ist ein weiteres Gleitlager 25 angeordnet.
Ist die Bodenschalungsplatte 13 bis dicht vor das Gleitlager 25 vorgeschoben worden, werden die Hohlkolbenpressen umgeschaltet und ziehen die Schalungsbodenplatte 13 in ihre aus den Fig. 10 und 11 ersichtliche Schalungsposition zurück.
Aus F i g. 7 sind die Fundamente für die Gleitführungen, Verschiebungslager und Widerlager ersichtlich, die auf Pfeiler 27 gegründet sind.

Aus F i g. 10 ist eine aus- und einschwenkbare Klappe 28 zur Verankerung der vorgeschobenen Tunnelröhre ersichtlich, die sich einerseits in einer Aussparung 29 der Bodenplatte der Tunnelröhre und andererseits gegen das Widerlager 30 abstützt. Zum Aus- und Einschwenken der Klappe 28 ist ein Hubzylinder 31 vorgesehen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Unterwassertunnels aus Stahlbeton, bei dem die an ihrem vorderen Ende verschlossene Tunnelröhre durch Anbetonieren eines Abschnitts in einer Schalung an den zuvor fertiggestellten hergestellt und längs der Tunnelgradiente auf einer in der Gewässersohle vorbereiteten Bahn mittels Vorschubpressen im Takt der Herstellung eines Abschnitts jeweils um dessen Länge vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zuletzt betonierte Tunnelabschnitt nach Erhärtung mit der auf Gleitführungen abgestützten Schalungsbodenplatte durch in diese eingeleitete Schubkräfte vorgeschoben und daß anschließend die Bodenplatte zur Herstellung des folgenden Abschnitts in ihre den Boden der Schalung bildende Lage zurückgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die verschiebliche Schalungsbodenplatte vor dem Anbetonieren des nächsten Tunnelabschnitts ein Trennmittel aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorschieben der Tunnelröhre durch Kurven die äußeren der an der Schalungsbodenplatte angreifenden Vorschubpressen größere Wege zurücklegen als die inneren.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den Boden eines einseitig offenen Schalungskastens bildende Schalungsbodenplatte (13), die einen hinteren, den betonierten Teil übergreifenden Absatz (24) aufweist, und die mit mehreren parallel zu ihrer Längsmittellinie verlaufenden Durchgangsbohrungen (18) versehen ist, in denen relativ zur Schalungsbodenplatte längsbewegliche Zuganker (19) angeordnet sind, und durch an der hinteren Stirnseite der Schalungsbodenplatte (13) befestigte Hohlkolbenpressen (22), an deren Kolbenstangen Einrichtungen zum Angriff an auf den Zugankern (19) im Abstand eines Kolbenhubes befestigten Kupplungsstücken (23) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere, eine Gleitebene bildende Fläche der Schalungsbodenplatte (13) glatt ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite der Schalungsbodenplatte (13) Gleitbeläge befestigt sind, mit denen sich diese auf Gleitführungen abstützen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (19) an ihren Enden in Fundamenten (20) befestigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsbodenplatte (13) auf Trägern (15) geführt ist, die sich auf Hubpressen (16) abstützen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzuschiebende Abschnitt der Tunnelröhre am Ende der Gleitbahn der Schalungsbodenplatte (13) auf Gleitlagern (25) abgestützt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager über Hubpressen (26) höhenverstellbar ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der an der vorgeschobenen Tunnelröhre angreifenden Rückschubkräfte eine Klappe (28) vorgesehen ist, die über einen Hubzylinder (31) verschwenkbar ausgebildet ist und sich einerseits gegen ein festes Widerlager (30) im Fundament und andererseits in Ausnehmungen der Bodenplatte der Tunnelröhre abstützt.