DE2703536A1 - Tunnelling and tunnel lining machine - has ring of hollow heated shuttering members behind cutting ring, for hardening concrete - Google Patents

Tunnelling and tunnel lining machine - has ring of hollow heated shuttering members behind cutting ring, for hardening concrete

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DE2703536A1
DE2703536A1 DE19772703536 DE2703536A DE2703536A1 DE 2703536 A1 DE2703536 A1 DE 2703536A1 DE 19772703536 DE19772703536 DE 19772703536 DE 2703536 A DE2703536 A DE 2703536A DE 2703536 A1 DE2703536 A1 DE 2703536A1
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Egon G Theelen
Werner Wippig
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BADE AND THEELEN GmbH
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BADE AND THEELEN GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor

Abstract

The tunnelling and tunnel lining machine has a cutting shield enclosing an excavating tool (7) and a conveyor (8). This is advanced by hydraulic cylinders (4) acting against a ring (6) behind which a concrete lining (20) is applied. Also behind the ring is a circle of tunnel lining plates (9) which are hollow and which can be filled with hot water. These plates form shuttering members matching the shape of the tunnel and act at the same time as concrete hardening members. Alternately, any type of heating can be used. The heating supply system can be incorporated inside the tunnelling shield, or mounted on a unit behind.

Description

Verfahren und Einrichtung zur fIerstellung einer TunnelauskleidungMethod and device for producing a tunnel lining

in Crtsbeton Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung einer Tunnelauskleidung in Ortsbeton. in Crtsbeton The invention relates to a method and a device for the production of a tunnel lining in in-situ concrete.

Die Herstellung von Olnnels trit Auskleidung in Ortsbeton ist bekannt. Dabei wird im allgemeinen davon ausgegangen, daß von Hand oder auch durch entsprechende Maschinen ein bestimmter Tunnelquerschnitt hergestellt und nach abschnittsweisem Vortrieb jeweils irn gleichen Arbeitsrhythmus die Tunnelauskleidung eingebracht wird.The production of Olnnels trit lining in in-situ concrete is known. It is generally assumed that by hand or by appropriate Machines made a certain tunnel cross-section and after section-wise The tunnel lining was installed with the same work rhythm will.

Die Bekannten Verfahren und Maschinen arbeiten derart, daß in den sich zwischen Schild und eingebauter Schalung ergebenden freien flaum wischbeton eingepumpt wird.The known methods and machines work in such a way that in the free fluff wiping concrete resulting between the shield and the built-in formwork is pumped in.

Da die bekannten Vortriebsverfahren auch jeweils Reaktionskräfte auf den Ortsbeton abgeben, ist der abschnittweise Vortrieb demem abhängig von der Aushärtezeit der Betonmasse, die so lange dauert, bis die Mindesthaltbarkeit des eingebrachten Betons erreicht ist, die dann den weiteren Schildvortrieb erlaubt. Das bedeutet für den Vortrieb einen erheblichen Zeitverlust. Das neue Verfahren und die Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens vemeiden diese Nachteile. Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine forcierte Herstellung der Tunnelauskleidung und damit einen schnelleren Gesamtvortrieb der Tunnelvortriebseinrichtung zu ermöglichen.Since the well-known propulsion method also in each case reaction forces hand over the in-situ concrete, the drive in sections depends on the hardening time the concrete mass, which lasts until the minimum shelf life of the introduced Concrete is reached, which then allows the further shield drive. That means a considerable loss of time for the advance. The new process and facility to carry out this procedure avoid these disadvantages. The invention is based on the task a forced production of the tunnel lining and thus to enable faster overall driving of the tunnel driving device.

Das Verfahren nach Der Erfindung besteht darin, daß der zwischen Schildmantel und Schalung eingepumpte frische Ortsbeton sofort nach dem Einbringen einem Schnelltrockenverfahren unterworfen wird, um so eine wesentlich schnellere Aushärtung und damit Belastbarkeit des Ortsbetons zu erreichen, womit wiederum eine schnellere und kontinuierliche Gesamtvortriebsleistung erzielt wird.The method according to the invention is that between the shield jacket and formwork, fresh in-situ concrete pumped in immediately after being poured in a quick-drying process is subjected to a much faster curing and thus resilience of in-situ concrete, which in turn means faster and more continuous Total jacking performance is achieved.

Die Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Schalungselemente in einer beheizbaren Ausführung vorgesehen sind.The facility for performing this procedure is characterized by that formwork elements are provided in a heatable version.

Die Beheizung der Schalungselemente kann durch alle in der Technik bekannten Möglichkeiten vorgenommen werden, wie beispielsweise durch Heißwasser-, Dampf-, elektrische Widerstandsheizung oder Induktionswärme etc..The heating of the formwork elements can be done by any in the art known possibilities can be made, such as by hot water, Steam, electrical resistance heating or induction heating etc.

Die Innenwandung der Schalungselemente wird mit einer wärmeisolierenden Verkleidung versehen, damit die Beheizung der Schalungselemente nur einen Wärmeübergang nach außen in Richtung des eingefüllten frischen Ortsbetons bewirkt, womit zugleich erreicht wird, daß sich der Tunnelinnenraum im Bereich der Schalungselemente nicht unnötig erwärmt. Damit wird auch die beste Ausnutzung der Heizenergie mit dem Wärmeübergang in den Frischbeton erreicht.The inner wall of the formwork elements is covered with a heat-insulating Covering provided so that the heating of the formwork elements only a heat transfer causes outward in the direction of the poured fresh in-situ concrete, which at the same time what is achieved is that the tunnel interior is not in the area of the formwork elements unnecessarily heated. This also makes the best use of the heating energy with the heat transfer reached in the fresh concrete.

Die Versorgungsstation für die Beheizung der Schalungselemente befindet sich auf einem Nachläufer oder kann gegebenenfalls auch bei größeren Anlagen in der Schildkonstruktion untergebracht werden.The supply station for heating the formwork elements is located on a back-up machine or, if necessary, can also be used for larger systems in the shield construction.

Die Anzahl der Schalungselemente, die bisher in Tunnelvortriebsrichtung benötigt wurde, kann nun ebenfalls erheblich verringert werden, da sich die notwendige Stützzeit infolge des neuen Schnelltrockenverfahrens erheblich verkürzt. Das wiederum ergibt Vorteile für das Demontieren der Schalungselemente nach dem Erhärten des Betons, da der notwendige Aufwand für das neue Ansetzen der demontierten Sohalungselemente infolge kürzerer Wege geringer wird.The number of formwork elements that were previously in the direction of tunnel advance was required, can now also be reduced considerably, since the necessary Support time significantly reduced as a result of the new quick drying process. That in turn gives advantages for the dismantling of the formwork elements after the hardening of the Concrete, as the effort required to reassemble the dismantled bracing elements decreases as a result of shorter distances.

Das Umsetzen der beheizbaren Schalungselemente kann mit entsprechenden maschinellen Einrichtungen, die mechanisch oder hydraulisch betrieben werden, den schnelleren Vortriebszeiten angepaßt werden.The implementation of the heatable formwork elements can be done with appropriate machine equipment that is operated mechanically or hydraulically, the be adapted to faster advance times.

Der weitere besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß mit dem vorgesehenen Heizverfahren auch die gut beherrschbare Regelung der Temperaturen und der Dauer des Trockenprozesses in stufenloser Weise beliebig dem gesamten Vortriebssystem nahtlos angepaßt werden kann.The further particular advantage of the invention is that with the provided heating process also the easily controllable regulation of the temperatures and the duration of the drying process in an infinitely variable manner according to the entire tunneling system can be seamlessly customized.

Das vorbeschriebene Verfahren und die Einrichtung dazu erlauben selbstverständlich auch die Anwendung von armiertem oder nicht armiertem Ortsbeton.Of course, the above-described method and the device allow it also the use of reinforced or non-reinforced in-situ concrete.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und anhand der Zeichnungen.Further features of the invention emerge from the following description and based on the drawings.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung und im Schnitt einen nach der Erfindung ausgebildeten Schild. Der Schild besteht im wesentlichen aus dem Schildmantel 1 mit der Schneide 2 und einer Verstärkung der Schildschneide durch eine Doppelwandung, die einen Hohlraum 3 bildet, der die Hydraulikzylinder 4 enthält, die sich gegen die Tunnelauskleidung und die Schalungselemente durch eine Kammer 6 abstützen. Der Schildmantel 1 ist verlängert und bildet einen Schildschwanz 5. In der Schildöffnung sind schematisch ein Greifer 7 und ein Förderband 8 dargestellt; das letztere dient zum Abtransport des gelösten Bodenmaterials. Auf eine weitere Darstellung wurde verzichtet, weil die Mittel 7 und 8 zum Lösen und zum Abtransport in vielen Ausführungsformen bekannt sind.The drawing shows a schematic representation and in section formed according to the invention shield. The shield consists essentially of the shield jacket 1 with the cutting edge 2 and a reinforcement of the shield cutting edge a double wall that forms a cavity 3 which contains the hydraulic cylinders 4, which are against the tunnel lining and the formwork elements through a chamber 6 support. The shield jacket 1 is elongated and forms a shield tail 5. In the shield opening are schematic a gripper 7 and a conveyor belt 8 shown; the latter is used to remove the loosened soil material. on a further representation was omitted because the means 7 and 8 for releasing and for removal are known in many embodiments.

Im Bereich des Schildschwanzes 5 befinden sich hohl ausgebildete Schalungselemente 9, die mit Versteifungsrippen 10 versehen sind.In the area of the shield tail 5 there are hollow formwork elements 9, which are provided with stiffening ribs 10.

In der Zeichnung ist beispielsweise die Versorgung der Schalelemente 9 mit Heißwasser dargestellt. Die Zuführung des Heißwassers erfolgt durch die Leitung 11, derart, daß die Schalungselemente kontinuierlich mit Heißwasser versorgt werden. Die Abführung des abgekühlten Heißwassers erfolgt durch die Leitung 12. Die Regelung der Zuführung und Abführung erfolgt durch Ventile 13, 14, die mit dem Heißwasserbereiter 17 durch Leitungen 15, 16 verbunden sind. Mit 18 ist eine Isolierung der Schalungselemente 2 bezeichnet, die eine unzulässige Wärmeabstrahlung zum Tunnelinneren verhindert. Mit 19 sind die Bewehrungen im Ortsbeton und mit 20 der Beton selbst bezeichnet. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist die Zeichnung derart zu verstehen, daß der Beton 20 hinter dem Schildschwanz 5 bereits erhärtet ist.In the drawing, for example, is the supply of the formwork elements 9 shown with hot water. The hot water is supplied through the pipe 11, such that the formwork elements are continuously supplied with hot water. The cooled hot water is discharged through line 12. The regulation the supply and discharge takes place through valves 13, 14, which are connected to the hot water heater 17 by lines 15, 16 are connected. With 18 is an insulation of the formwork elements 2, which prevents impermissible heat radiation to the inside of the tunnel. 19 with the reinforcements in the in-situ concrete and 20 with the concrete itself. As is readily apparent, the drawing is to be understood that the Concrete 20 behind the shield tail 5 has already hardened.

Claims (11)

PATENTANSPRUCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer Tunnelauskleidung in Ortsbeton dadurch gekennzeichnet, daß die eingebrachte Betonmasse einem Schnelltrockenverfahren unterworfen wird und die zur Stützung des eingebrachten Frischbetons notwendigen Schalungselemente als beheizbare Schalungselemente ausgebildet werden. PATENT CLAIMS: 1. Method for producing a tunnel lining in in-situ concrete, characterized in that the introduced concrete mass is a quick drying process is subjected and the necessary to support the fresh concrete Formwork elements are designed as heatable formwork elements. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einflußgrößen für den Trockenprozeß, d. h. also Temperatur und Heizdauer beliebig regelbar sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the influencing variables for the drying process, d. H. so temperature and heating time can be regulated as required. 3. Einrichung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Schalungselemente (9) in beheizbarer Form ausgebildet sind.3. Device for performing the method according to claim 1 and 2 thereby characterized in that the supporting and formwork elements (9) are designed in a heatable form are. 4. Einrichtung nach Anspruch 3 zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbaren Schalungselemente (9) durch jede der bekannten Heizungstechniken beheizbar sind.4. Device according to claim 3 for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that the heatable formwork elements (9) through any of the known heating technologies can be heated. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen in Temperatur und Dauer beliebig regelbar sind.5. Device according to claim 3 and 4, characterized in that the heating devices can be regulated as required in terms of temperature and duration. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungselemente in teilbarer Ausführung ausgebildet sind.6. Device according to claim 3, 4 and 5, characterized in that the formwork elements are designed in a divisible design. 7. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungselemente jeder Form des Tunnelquerschnitts entsprechend ausgebildet sind.7. Device according to claim 3 to 6, characterized in that the formwork elements are designed according to each shape of the tunnel cross-section are. 8. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsstation für die Beheizung der Schalungselemente auf einem Nachlufer mitgeführt oder in der Schildkonstruktion untergebracht wird.8. Device according to claim 3 to 7, characterized in that the supply station for heating the formwork elements on a trailer is carried or housed in the shield construction. 9. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsstation für die Beheizung in vorwählbarer Weise mit den einzelnen Schalungselementen verbunden werden kann.9. Device according to claim 3 to 8, characterized in that the Supply station for heating in a preselectable manner with the individual formwork elements can be connected. 10. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den beheizbaren Schalungselementen auch jedes für sich mit einer in Temperatur und Dauer geregelten Wärmezufuhr versehen werden kann.10. Device according to claim 3 to 9, characterized in that each of the heatable formwork elements has a temperature and duration regulated heat supply can be provided. 11. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbaren Schalungselemente (9) auf der dem Tunnelinnern zugewandten Seite mit einer wärmedämmenden Isolierverkleidung (18) versehen sind.11. Device according to claim 3 to 10, characterized in that the heatable formwork elements (9) on the side facing the inside of the tunnel are provided with a heat-insulating insulating cladding (18).
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