DE2658403A1

DE2658403A1 - Tunnelling and tubbing plate anchorage system - includes concrete application and systematic anchor bolt insertion immediately after cutting operation

Info

Publication number: DE2658403A1
Application number: DE19762658403
Authority: DE
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-06-29

Abstract

A tunnel lining system for a tunnelling shield of circular shape includes applying a cement ring (8) immediately after the cutting operation, after which the curved metal segments (1 to 4) are applied, and held in position by steel or concrete lining ring (6) can be added, and a floor (7) at the bottom. The anchors pass through the outer concrete ring (8) and into the rock (9) behind, and are applied systematically through a selected region of the tunnel wall during the tunnelling operation. In one method, the outer ends of the anchors are gripped by key elements.

Description

Verfahren zum Auskleiden einer Tunnelröhre Method for lining a tunnel tube

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim 1.

Verfahren zum Auskleiden von Tunnelröhren mit vorgefertig- ten Bauelementen sind seit langem bekannt. Die [Tübbinge] Bauelemente be- stehen ausl Stahl oder Stahlbeton und werden meist derart eingebaut, daß mehrere Tübbinge, gegebenenfalls zusammen mit einem Schlußstein, einen in sich geschlossenen zylindrischen Ring bilden, der die Wandung der Tunnelröhre bedeckt.Process for lining tunnel tubes with prefabricated th components have long been known. The [segments] structural elements are made of steel or reinforced concrete and are usually installed in such a way that several segments, possibly together with a keystone, form a self-contained cylindrical ring that covers the wall of the tunnel tube.

Zum Vortreiben der Tunnelröhre wird häufig ein zylindrischer Schild verwendet, der an seinem Umfang die Ausbruchswerkzeuge trägt und das Erdreich abschnittsweise jeweils in einer Länge von wenigen Metern abträgt. Unmittelbar hinter dem Schild werden dann die Tübbinge eingebaut, so daß beim Vortrieb der Tunnelröhre eine einheitliche Auskleidung über die ganze Tunnellänge entsteht. Diese Auskleidung wird mit dem umgebenden Erdreich oder Gebirge kraftschlüssig verbunden. Hierfür wird hinter die Außenwandung der Tübbingringe Mörtel gepreßt, wofür in den Tübbingen . vorgesehen sind, durch welche Mörtel injiziert wird, Zur Herstellung der Ifflaftschlüssigen Verbindung können die Tübbingringe auch mechanisch oder hydraulisch aufgeweitet werden.A cylindrical shield is often used to drive the tunnel used, which carries the excavation tools on its circumference and the soil in sections each in a length of a few meters. Immediately behind the sign the segments are then installed so that a uniform Lining is created over the entire length of the tunnel. This lining comes with the surrounding soil or mountains positively connected. For this, behind the Outer wall of the segment rings mortar pressed, for what in the segments. intended are through which mortar is injected, to produce the Ifflaftschlüssigen The segment rings can also be connected mechanically or hydraulically will.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Tübbingringen und dem umgebenden Erdreich oder Gebirge ist erforderlich, damit die aus den Ttbbingen gebildete Auskleidung die aus dem umgebenden Erdreich wirkenden Kräfte aufnehmen und abtragen kann, ohne daß Verformungen auftreten, die den Hohlraum des Tunnels verändern. Außerdem werden durch die kraftschlüssige Verbindung Auflockerungen des die Tunnelröhre umgebenden Baugrundes vermieden, so daß Setzungen im Baugrund und der Druck auf die Auskleidung gering gehalten werden.The positive connection between the segment rings and the surrounding soil or mountains is necessary so that the formed from the Ttbbingen Lining absorbs and removes the forces acting from the surrounding soil can occur without deformations that change the cavity of the tunnel. aside from that the frictional connection loosens the area surrounding the tunnel Avoid subsoil, so that subsidence in the subsoil and pressure on the lining be kept low.

Die Auskleidung von Tunnelröhren mit Tübbingen wird auch angewendet, wenn die Röhre nicht im Schildvortrieb hergestellt, sondern ab über Längen ausgebrochen und erst später ausgekleidet wird. Dieses Verfahren wird dann angewendet, wenn der Baugrund oder das Gebirge eine genügende Standfestigkeit hat, so daß der ausgebrochene offene Hohlraum nicht sofort abgestützt werden muß, Da die Aukleidung eine für alle auftretenden Kräfte genügende Tragfähigkeit haben muß, ist eine bestimmte Dimensionierung und Bewehrung der Tübbinge in Abhängigkeit von den auftretenden Belastungen erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beanspruchung der Auskleidung durch die aus dem die Tunnelröhre umgebenden Erdreich oder Gebirge wirkenden Kräfte zu vermindern.The lining of tunnel tubes with segments is also used when the tube is not constructed using shield driving, but from above Lengths broken out and only later lined. This method is used when the subsoil or the rock has sufficient stability so that the broken open cavity does not have to be supported immediately required depending on the loads occurring. The invention is based on the object of reducing the stress on the lining by the forces acting from the earth or rock surrounding the tunnel tube.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing feature of claim 1 solved.

Die zusätzliche Verankerung der Tübbinge erhöht die Tragfähiglceit der Tunnelauskleidllng so daß die Tübbinge eine geringere Wanddicke haben können und/oder die Bewehrung der Tübbinge verringert werden kann Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit der Auskleidung wesentlich erhöht. Die Tübbinge können ein geringeres Gewicht haben, wodurch ihre Iierstellung wirtschaftlicher ist und der Transport und Einbau der Tübbinge erleichtert wird.The additional anchoring of the segments increases the load-bearing capacity the tunnel lining so that the segments can have a smaller wall thickness and / or the reinforcement of the segments can be reduced. This increases the profitability the lining increased significantly. The segments can be a lesser one Have weight, which makes their construction more economical and transport and installation of the segments is facilitated.

Bei Tunnelröhren, die in relativ standfestem Gebirge hergestellt werden, ist es auch hekannt, die Wandung des vorgetriebenen Hohlraumes dadurch auszukleiden, daß je nach der Standfestikeit des Gebirges weich nach dem Ausbrechen oder später auf die Wandung des Hohlraumes:aufgespritzt wird. Da bei der Herstellung des Hohlraumes in dem Gebirge Verformungen auftreten können, die zu zusätzlichen, auf den Hohlraum wirkenden Kräften führen , muß die Spritzbeton-Auskleidung mit dem umgebenden Gebirge zur Aufnahme solcher Kräfte zusammenwirken. Daher wird die Spritzbetonschicht mit Bewehrungen verstärkt undrdurch Anker gesichert, die als Stahlstäbe oder Kunststoffstäbe ausgebildet sind und den Spritzbeton mit dem Gebirge verbinden Außerdem kann di Tunnelröhre zusätzlich durch Stahlbögen gesichert. Dieses bekannte Verfahren unterscheidet sich hinsichtlich der Konstruktion und statischen Berechnung sehr wesentlich von der aus vorgefertigten Teilen hergestellten Tunnelauskleidung, von der bei der Erfindung ausgegangen ist, und die bisher vor allem bei lockerem, wenig standfestem Baugrund angewendet worden ist.In the case of tunnel tubes that are made in relatively stable rock, it is also known to line the wall of the cavity being driven so that, depending on the stability of the rock, soft after breaking out or later on the wall of the cavity: is sprayed. Since deformations can occur in the rock during the production of the cavity, which lead to additional forces acting on the cavity, the shotcrete lining must interact with the surrounding rock to absorb such forces. Hence the shotcrete layer reinforced with reinforcements and secured by anchors, which are designed as steel rods or plastic rods and connect the shotcrete with the rock Tunnel tube additionally secured by steel arches. This known method differs significantly in terms of construction and static calculation from the tunnel lining made of prefabricated parts, which was the starting point for the invention and which has hitherto been used primarily for loose, less stable subsoil.

Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren kann die Verankerung über die Länge der Tunnelröhre systematisch verteilt oder auch nur bereichsweise angebracht werden, um die jeweils notwendige innige Verbindung der Auskleidung mit dem umgebenden Erdreich oder Gebirge herzustellen.In the method according to the invention, the anchoring via the The length of the tunnel tube is systematically distributed or only attached in certain areas to create the necessary intimate connection between the lining and the surrounding area To produce soil or mountains.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand schematischer Darstellungen eines Tunne laus baus naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine mit Tübbingen ausgekleidete Tunnelröhre im Querschnitt, Fig. 2 Ausschnitte aus zwei Tübbingen mit schematischer Darstellung der Verankerung, Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer ausgekleideten Tunnelröhre im Längsschnitt.The process according to the invention is illustrated schematically below with the aid of Representations of a tunnel structure explained in more detail. They show: FIG. 1 with Tübbingen lined tunnel tube in cross section, Fig. 2 Excerpts from two Tubbing with a schematic representation of the anchoring, FIG. 3 shows a detail from a lined tunnel tube in a longitudinal section.

Die Tunnelröhre nach Fig. 1 ist in dem dargestellten Querschnitt mit vier Tübbingen 1, 2, 3, 4 sowie einem Schlußstein 5 ausgekleidet, die segrentormig ausgebildet und zu einem in sich geschlossenen Ring zusammengesetzt sind. Die Tübbinge bestehen aus arnliertem Beton,und @ist an der Innenwandung des Tunnels eine Stahlbeton-Innenschale 6 angebracht. Der Tübbingring bildet ein tragendes Gewölbe. Im unteren Bereich 7, der die Sohle bildet, wird eine Tragkonstruktion für die spätere Fanrbahrl des Tunnels errichtet.The tunnel tube according to FIG. 1 is lined in the cross-section shown with four segments 1, 2, 3, 4 and a keystone 5, which are formed in a segrentorm shape and assembled into a self-contained ring. the Tubbing consists of laminated concrete, and a reinforced concrete inner shell 6 is attached to the inner wall of the tunnel. The segment ring forms a load-bearing vault. In the lower area 7, which forms the base, a supporting structure for the later fanrbahrl of the tunnel is being built.

Der Tübbingring ist von einer Schicht 8 aus Zementmörtel umgeben, der eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Tübbingring und dem die Tunnelröhre umgebenden Erdreich bzw.The segment ring is surrounded by a layer 8 of cement mortar, a force-fit connection between the segment ring and the tunnel tube surrounding soil or

Gebirge 9 herstellt. Die Tübbinge sind mit Ankern 10 im Erdreich verankert.Mountain 9 manufactures. The segments are anchored in the ground with anchors 10.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Anker 10 stabförmig ausgebildet und an ihrem dem Tunnelhohlraum zugekehrten Ende mit Ankerplatten 10a versehen, die auf dem Tübbing aufsitzen oder in einer Aussparung des Tübbings eingelassen sein können. Die Ankerstäbe 10 können aus Stahl oder Kunststoff bestehen und sind durch Ausnehmungen 11 geführt, die den jeweiligen Tübbing durchsetzen und bereits bei der Vorfertigung des Tübbings ausgespart oder später nach Einsetzen des Tübbings gebohrt werden können. Zum Verankern im Erdreich 9 können die Anker 10 in Mörtel eingebettet sein, der vor dem Einsetzen der Tübbinge als Mörtelbett angebracht oder durch nachtragliche Injektion eingebracht sein kann. Für die Injektion des Mörtels, der den Verbund der Anker mit dem Erdreich herstellt und auch die umgebende IErtelschicht 8 bildet, sind in den Tübbingen oeffnungen 12 vorgesehen, in welche Injektorrohre eingesetzt werden. Die Anker können im Erdreich auch durch Keile 15 verspannt werden, die an die Anker ange formt sein können. Der Verbund der Anker mit dem Erdreich ist auch mit Kunststoffhülsen möglich, die in das Erdreich eingetrieben werden (nicht dargestellt).As FIG. 2 shows, the anchors 10 are rod-shaped and on their end facing the tunnel cavity provided with anchor plates 10a, which on sit on the segment or be embedded in a recess in the segment. The anchor rods 10 can be made of steel or plastic and are through recesses 11, which enforce the respective segment and already during the prefabrication of the segment left out or later after inserting the tubbing can be drilled. For anchoring in the ground 9, the anchor 10 can be in mortar be embedded, which is attached or as a mortar bed before inserting the segments can be introduced by subsequent injection. For the injection of the mortar, which creates the bond between the anchors and the ground and also the surrounding mortar layer 8 forms, openings 12 are provided in the tubbing, in which injector pipes can be used. The anchors can also be braced in the ground by wedges 15, which can be molded onto the anchor. The bond between the anchors and the ground is also possible with plastic sleeves that are driven into the ground (not shown).

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Anker 10 über die Lange der Tunnelröhre nur in bestimmten Bereichen vorgesehen. Die Anker können aber auch über die ganze Länge der Tunnelröhre systematisch verteilt angeordnet sein.As can be seen from Fig. 5, the armature 10 over the length of the Tunnel tube only intended in certain areas. The anchors can also be over be systematically distributed along the entire length of the tunnel.

Claims

Claims 1. A method for lining a tunnel with prefabricated Tubbing that was installed in a ring during the advance of the tunnel tube and with be positively connected to the ground, characterized in that the segments can also be anchored in the soil surrounding the tunnel with anchors.

2. The method according to claim 1, characterized in that the anchorage systematically distributed over the length of the tunnel.

3. The method according to claim 1, characterized in that the anchorage is only attached in some areas of the tunnel tube.

4, The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the tunnel tube is broken out in shield tunneling, characterized in that the anchoring is attached to the installed segments during shield driving.

5, method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the anchors are connected to the ground by Rvrortel.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the anchors in the ground by wedges and / or sleeves clamped will.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the anchors are passed through recessed openings in the segments

8. Procedure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the anchor with their Anchor plates are sunk into the segments.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that the anchors are prestressed.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in, that anchors made of steel or plastic are used.