DE2657201C2 - Verfahren zum Einbringen einer Betonauskleidung beim Vortrieb von Tunneln, Stollen u.dgl., insbesondere beim Messerschildvortrieb, sowie Hilfsmittel zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

den. Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren beim Messerschildvortrieb anwenden, bei welchem die Vortriebsmesser mit rückwärtigen Verlängerungen, sog. Messerschwänzen oder Nachlaufmessern versehen sind, die eine Innenschalung für den einzubringenden Ortbetonausbau bilden. In diesem Fall werden die Stützrahmen, wie an sich bekannt, in den von den Nachlaufmessern gebildeten Schildraum gesetzt und dabei mittels der zwischen ihren Außenumfang und die Nschlaufmesser eingebrachten Abstandsstücke gegenüber den Nachlaufmessern so distanziert, daß sie bei der nachfolgenden Betpnierarbeit praktisch vollständig in den Ortbeten eingeschlossen werden.

Für die Abstandsstücke werden solche aus korrosionsfestem Werkstoff, vorzugsweise, aus Beton, verwendet Ihre Form und Abmessung wird dabei der Form und Abmessung der Stützrahmen und der Nachlaufmesser angepaßt Es empfiehlt sich, die, vorzugsweise aus druckfesten Betonklötzen od. dgl. bestehenden Abstandsstücke so zu bemessen, daß die radiale Abmessung der am Außenumfang der Stützrahmen gebildeten, von dem Betör, auszufüllenden Spalträunie mindestens etwa 3 cm, vorzugsweise 5 cm oder mehr betra£^n.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch dann anwenden, wenn die Betonauskleidung in Spritzbeton ausgeführt wird. In diesem Fall können die aus Strekkenbögen od. dgL bestehenden Stützrahmen als vorläufige Sicherung unter Zwischenlage von Abstandsstükken so in den freigelegten Ausbruchsquerschnitt eingebracht werden, daß zwischen dem Außenumfang der Stützrahmen und dem umgebenden Erdreich ein Spaltraum von z. B. 5 cm vorhanden ist Als Abstandsstücke können hier z. B. Betonsockel oder Betonplatten zwischen die Stützrahmen und die Ausbruchswandung eingebracht werden. Anschließend kann die Spritzbetonmasse auf die Ausbruchswandung gespritzt werden, wobei die Spalträume zwischen den Stützrahmen und der Ausbruchswandung mit Spritzbeton ausgefüllt werden. Auch in diesem Fall lassen sich daher die Stützrahmen vollständig in der Betonauskleidung einbetten.

Die Erfindung ist ferner auf eine zweckdienliche Ausgestaltung der genannten Abstandsstücke gerichtet, die, wie erwähnt, vorzugsweise aus einem vorgefertigten, druckfesten Betonelement bestehen. Bei Verwendung der Abstandsstücke in Verbindung mit einem Messerschild, dessen Nachlaufmesser eine etwa rinnenförmige Profilierung -aufweisen, erhalten die Abstandsstücke eine Höhe, die um die gewünschte Spaltbreite größer ist als die Innenhöhe der rinnenförmigen Nachlaufmesser. Die Breite der Abstandsstücke entspricht zweckmäßig etwa der Profilbreite der Stützrahmen. Die Abstandsstücke können eine der Innenkontur des Nachlaufmessers angepaßte Ausformung aufweisen. Sie werden vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die rinnenförmig profilierten Nachlaufmesser an ihrem Boden großflächig abstützen, wobei im Profilinnenraum der Nachlaufmesser noch ausreichend Raum verbleibt, welcher von dem Ort- oder Spritzbeton ausgefüllt wird, der somit auch die Abstandsstücke fest einbindet. An den Abstandsstücken können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch Anschlußorgane für die Befestigung von Armierungselementen angeordnet werden. Auch ist es möglich, die Abstandsstücke so auszubilden, daß sie sich an den Stützrahmen fixieren lassen.

Die Erfindung sei nachstehend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Messerschi'Hfür den Vortrieb eines Tunnels od. dgL, in den eine Ortbetonauskleidung eingebracht wird;

F i g. 2 bis 4 jeweils einen Teilquerschnitt durch den

von den Nachlaufmessern des Messerschildes gebildeten Nachlaufschild vor und nach dem Einbringen des Ortbetons sowie nach dem Ziehen der Nachlaufmesser;

F i g. 5 in größerem Maßstab einen Teil-Längsschnitt durch die Tunnelauskleidung.

Der dargestellte Messerschild weist, wie bekannt, eine Vielzahl von Vortriebsmessern 10 auf, die an einem gemeinsamen Stützrahmen 11 abgestützt und geführt sind. Die Vortriebsmesser 10 sind einzeln oder gruppenweise mittels hydraulischer Preßzylinder 12 in Vortriebsrichtung V vorpreßbar, wobei sich die Preßzylinder an dem Stützrahmen 11 abstützen. Sobald sämtliche Vortriebsmesser 10 vorgepreßt sind, kann durch entgegengesetzte Druckbeaufcchlagung der Preßzylinder 12 der Stützrahmen 11 in einem Schritt nachgeholt werden. Hierbei bilden die reibungsschlüssig am umgebenden Erdreich anliegenden Vortriebsmesser das Widerlager für die Preßzylinder.

Vortriebsmesser 10 sind jeweils mit einem Nachlaufmesser 13 versehen, das z. B. über ein Gelenk 14 mit dem zugehörigen Vortriebsmesser verbunden ist Die Nachlaufmesser 13 bilden hinter dem eigentlichen Messerschild ein Schilddach, welches den Ausbruchsquerschnitt im Betonierbereich sichert.
Die hinter dem Messerschild eingebrachte Betonauskleidung 15 wird in einzelnen Betonitrabschnitten erstellt deren Länge abhängig ist von der Länge der Nachlaufmesser 13. F i g. 1 zeigt das Ende des zuletzt eingebrachten Betonierabschnittes 15. Mit 16 ist die nachführbare Innenschalung und mit 17 deren Stirnschalung bezeichnet. Die Nachlaufmesser 13 bilden im Firstbereich die Außenschalung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Nachlaufmesser 13 nach dem Herstellen eines Betonierabschnittes von ihren Vortriebsmessern 10 so weit vorgezogen, daß lediglieh ihre Enden 13' im Beton abgestützt sind. Unter die Nachlaufmesser 13 wird dann ein Stützrahmen 18, hier in Fo-'.ti eines stählernen Streckenbogens, gesetzt, welcher die Nachlaufmesser im mittlerer. Bereich abstützt. Anschließend werden dann die Schalungselemente 16, 17 um die Länge eines weiteren Betonierabschnittes bis unmittelbar vor dem im Bereich des Gelenks 14 liegenden Ende des Nachlaufmessers vorgezogen, worauf dann in den von den Nachlaufmessern 13 und den Schalungselementen 16 und 17 gebildeten Schalungsraum

so der Ortbeton eingebracht wird.

Um sicherzustellen, daß die Stützrahmen 18 vollständig in dem Ortbeton eingeschlossen und damit der Korrosion entzogen werden, wird der die Zwischenabstützung der Nachlaufmesser bildende Stützrahmen 18 unter Verwendung von Abstandsstücken 19 gesetzt. Die Abstandsstücke 19 werden zwischen die Nachlaufmüsser 13 und den Außenumfang des Stützrahmens 18 eingebracht. Sie weisen eine solche Höhe auf, daß die Nachlaufmesser 13 mit ihren unteren Auflagerflanschen 20 in einem Spaltabs; and Xgegenüber der äußeren Umfangsfläche des Stützrahmens 18 gehalten werden, so daß bei der nachfolgenden Betonierarbeit der Beton in den Spaltraum fließen und damit den Stützrahmen vollständig einschließen kann.

Die Abstandsstücke 19 bestehen aus druckfesten Betonblöcken, welche die vom Erdreich her auf die Nachlaufmesser 13 wirkenden Druckkräfte auf den Stützrahmen 18 iioertragen. Die Abstandsstücke werden beim

Einbringen des Ortbetons in die Betonauskleidung eingebunden. Wie in Fig. I rechts dargestellt, verbleiben sie in der Betonauskleidung 15, wenn nachfolgend die Nachlaufmesser 13 in Pfeilrichtung Kgezogen werden.

Fig.2 zeigt in größerem Maßstab die Ausbildung s und Anordnung der Abstandsstücke 19 vor dem Einbringen des Ortbetons. Die Abstandsstücke weisen angenähert eine Quaderform auf. Ihre Höhe ist um die gewünschte Spaltbreite X größer als die Profil-Innenhöhe der rinnen^förmigen Nachlaufmesser 13. Die Breite ι ο der Abstandsstücke 19, in Pfeilrichtung V(F i g. 1) gesehen, ist etwa gleich der Profilbreite des Stützrahmens 18, während die Abmessungen der Abstandsstücke 19 in Umfangsrichtung des Stützrahmens angenähert gleich der Breite der Bodenflächen 21 der rinnenförmigen Nachlaufmesser 13 ist. Auf diese Weise wird eine verhältnismäßig großflächige Abstützung der Nachlaufmesser durch die Abstandsstücke 19 erreicht, wobei im Profilinneren der Nachlaufmesser hinreichend Freiraum verbleibt, in weichen der Ortbeton hineinfließen kann.

F i g. 3 zeigt dieselbe Anordnung nach dem Einbringen des Ortbetons 15, welcher die Innenräume der Nachlaufmesser ausfüllt und zugleich den Stützrahmen 18 vollständig einschließt.

Fig.4 zeigt dieselbe Situation nach dem Ziehen der Nachlaufmesser 13 und dem Entfernen der Innenschalung 16. Aus dieser Darstellung sowie aus Fig.5, die einen Schnitt nach Linie V-V der Fig.4 zeigt, ist erkennbar, daß die Spalte X zwischen dem Außenumfang des Stützrahmens 18 und den Flanschen 20 der Nachlaufmesser von dem Beton ausgefüllt sind, so daß der Stützrahmen 18 gegenüber dem umgebenden Erdreich 22 durch Beton abgedeckt und damit der Korrosion entzogen ist

Wie in F i g. 4 rechts dargestellt, können an den Abstandsstücken 19 Anschlußorgane 23 befestigt sein, an ■ivcichcfi steh ArnJicrungseleineute der Seionausklcidung anschließen lassen. Diese Anschlußorgane bestehen z. B. aus in die Abstandsstücke einbetonierten Drähten, Schlaufen od. dgl- Es besteht auch die Möglichkeit, an den Abstandsstücken 19 Halteorgane, wie z. B. einbetonierte Drähte, anzuordnen, mit denen sich die Abstandsstücke beim Einbringen des Stützrahmens 18 an diesem fixieren lassen. Wie erwähnt, sind die blockförmigen Abstandsstücke 19 in ihrer Höhe so bemessen, daß sie die Flansche 20 der Nachlaufmesser in einem Spaltabstand X von mindestens 3 cm, vorzugsweise etwa 5 cm oder mehr, von dem Außenumfang des Stützrahmens 18 halten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1 2 Stützrahmen (18) aufweist Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen einer Betonauskleidung beim Vortrieb von Tunneln, Stollen oder son- 5

stigen unterirdischen Hohlräumen, insbesondere un- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen ter Verwendung eines Messerschildes, dessen vor- einer Betonauskleidung beim Vortrieb von Tunneln, preßbare Vortriebsmesser mit Nachlaufmessern Stollen odpr sonstigen unterirdischen Hohlräumen, insod. dgl. versehen sind, wobei zur vorläufigen Siehe- besondere unter Verwendung eines Messenihildes, rung des Ausbruchsquerschnittes stählerne Stütz- 10 dessen vorpreßbare Vortriebsmesser mit Nachlaufmesrahmen in Ring- oder Bogenform eingebracht wer- sern od. dgL versehen sind, wobei zur vorläufigen Sicheden, die bei der nachfolgenden Betonierarbeit als rung des Ausbruchsquerschnittes stählerne Stützrahverlorener Ausbau in der Betonauskleidung verblei- men in Ring- oder Bogenform eingebracht werden, die ben, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der nachfolgenden Betonierarbeit als verlorener Stützrahmen (18) mittels ebenfalls in der Betonaus- 15 Ausbau in der Betonauskleidung verbleiben. Ferner bekleidung (15) verbleibender, vorgefertigter Ab- zieht sich die Erfindung auf Hilfsmittel zur Durchfühstandsstücke (19), die zwischen ihren Außenumfang rang des Verfahrens.

und die Ausbruchswandung eingebracht werden, so Beim Messerschildvortrieb ist es bekannt, in einen

gegenüber der Ausbruchswandung distanziert iver- von Nachlaufmessern gebildeten Schildraum stählerne

den, daß acs Außenumfang der Stützrahmen Spalte 20 Stützrahmen nach Art der herkömmlichen Streckenbö-

/A^gebildevarerden_tdiebei der nachfolgenden Beto- gen einzubringen, die als verlorener Ausbau in der Be-

nierarbeit unter im wesentlichen vollständigem Ein- tonauskleidung stehenbleiben. Beim Einbringen eines

Schluß der Stützrahmen in der Betonauskleidung mit Ortbetonausbaus bilden die N achlauf messer des Vor-

Beton verfüllt werden. triebsschildes die Innenschalung. Die Länge der Beto-

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- 25 nierabschnitte ist daher abhängig von der Länge der zeichnet, daß die Stützrahmen (18), wie an sich bei Nachlaufmesser. Um möglichst große Betonierabschnit-Verwendung von Linerplates bekannt, in den von te zu ermöglichen, müssen entsprechend lange Nachden Nachlaufmessern (13) gebildeten Schildraum ge- laufmesser vorgesehen werden. Dies macht es erfordersetzt und mittels der zwischen ihren Außenumfang lieh, unter die Nachlaufmesser mindestens einen Stütz- und die Nachlaufmesser eingebrachten Abstands- 30 rahmen als Zwischenabstützung zu setzen. Die als verstücke (19) gegenüber den Nachlaufmessern distan- Iorener Ausbau in der Betonauskleidung verbleibenden ziert werden. Stützrahmen müssen aber bei der Bestimmung der Sta-

3. Verfahren nach Anspruch .- oder 2, dadurch ge- tik der Armierung unberücksichtigt bleiben, da sie an kennzeichnet, daß Absta/idsstücke aus Beton ver- ihren äußeren Umfangsflächen nicht vom Beton abgewendet werden. 35 deckt werden und daher korrosionsgefährdet sind. Ein

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, vollständiger Einschluß der Stützrahmen in die Betondadurch gekennzeichnet, daß an die Abstandsstük- auskleidung ist bisher nicht möglich, da nach dem Betoken (19) Armierungselemente der Betonauskleidung nieren eines Abschnittes die Nachlaufmesser vorgezoangeschlossen werden. gen und damit die Stützrahmen an den Auflagestellen

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 40 der Nachlaufmesser gegenüber der Ausbruchswandung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedes Nach- und dem umgebenden Erdreich freigelegt werden,
laufmesser (13) und den Stützrahmen (18) ein geson- Aufgabe der Erfindung ist es, ein zweckdienliches dertes Abstandsstück (19) eingebracht wird. Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, die ge-

6. Abstandsstück zur Distanzierung von Stützrah- nannten Stützrahmen bei Erhaltung ihrer Stütz- und men od. dgl. gegenüber der Ausbruchswandung 45 Sicherungsfunktion praktisch vollständig in die Betonbzw, gegenüber einem daran anliegenden Schildteil, auskleidung einzuschließen, so daß sie der Korrosion wie z. B. den Nachlaufmessern eines Messerschildes, entzogen sind und daher auch in die Statik der Ariniedadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (19) rung der Betonauskleidung eingehen können.

aus einem vorgefertigten druckfesten Betonelement Das erfindungsgetnäße Verfahren kennzeichnet sich

besteht. so dadurch, daß die Stützrahmen mittels ebenfalls in der

7. Abstandsstück nach Anspruch 6, dadurch ge- Betonauskleidung verbleibender vorgefertigter Abkennzeichnet, daß es eine Höhe hat, die größer ist als Standsstücke, die zwischen ihren Außenumfang und die die Innenhöhe des rinnenförmigen Nachlaufmessers Ausbruchswandung eingebracht werden, so gegenüber (13). der Ausbruchswandung distanziert werden, daß am Au-

8. Abstandsstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch 55 ßenumfang der Stützrahmen offene Spalte gebildet gekennzeichnet, daß es eine der Innenkontur des v/erden, die bei der nachfolgenden Betonierarbeit unter Nachlaufmessers (13) angepaßte Form aufweist. praktisch vollständigem Einschluß der Stützrahmen in

9. Abstandsstück nach einem der Ansprüche 6 bis der Betonauskleidung mit Beton verfüllt werden.

8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine etwa quader- Die Verwendung der Abstandsstücke macht es somit förmige Ausbildung hat. 60 möglich, die Stützrahmen ohne Verlust ihrer Stütz- und

10. Abstandsstück nach einem der Ansprüche 6 bis Sicherungsfunktion so zu setzen, daß sie beim nachträg-

9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Breite auf- liehen Betonieren vollständig im Beton eingeschlossen weist, die etwa gleich der Breite des Stützrahmen- und damit der Korrosion entzogen werden. Infolgedes-Profils ist. sen können die aus Streckenbogen od. dgl. bestehenden

11. Abstandsstück nach einem der Ansprüche 6 bis 65 Stützrahmen in die Statik der Armierung der Betonaus-

10, dadurch gekennzeichnet, daß es Anschlußorgane kleidung eingehen, so daß sich erhebliche Einsparungen (23) für die Befestigung von Armierungselementen an Armierungsmaterial ergeben. Die Betonauskleidung und/oder Halteorganc für die Fixierung an dem kann in Ortbeton oder auch in Spritzbeton erstellt wer-