DE2801616C3 - verfahren zum Auffahren von Strecken oder Tunneln in wasserführenden Fließböden unter Verwendung eines Druckluft-Vortriebsschildes - Google Patents

Description

a) Der Schild wird unter in seinen Arbeitskammern herrschendem atmosphärischem Druck in das Erdreich vorgedrückt.

b) Darauf werden die Arbeitsräume mit Druckluft beaufschlagt.

c) Nach einer zur Entwässerung des Erdreiches ausreichenden Zeit werden die einzelnen Arbeits!'ammern nacheinander jeweils entspannt, ausgeräumt und wieder mit Druckluft beaufschlagt.

d) Nach der Leerung der letzten Arbeitskammer werden auch die übrigen Arbeitskammern entspannt und der Schild wird um eine weitere Hublänge in das Erdreich vorgedrückt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffahren von Stollen oder Tunneln in wasserführenden Fließböden unter Verwendung einta unter Überdruck arbeitenden Vortriebsschildes, der in mehrere voneinander unabhängige und gegen den iDrigen Schildraum luftdicht abgeschottete Arbeitsräume unterteilt ist. die jeweils eine getrennte Druckluftzuführung und Einstiegsöffnung aufweisen.

Beim Auffahren von Stollen oder Tunneln in wasserhaltigen Fließböden durch Schildvortrieb entstehen erhebliche Schwierigkeiten durch das Fließen des Erdreiches, welches auch bestehen bleibt, wenn das Erdreich durch Abpumpen und Senken des Grundwasserspiegels entwässert ist. Auch in diesem Falle bleibt das Kappillarwasser im Boden zurück und verursacht das Fließen.

Zur Verhinderung eines solchen F-'Heßens bei Anwendung des Durchpreßverfahrens ist es bekannt, den Arbeitsraum vor On durch eine Schottenwand abzugrenzen, welche mit Druckluftzuführungen und Ein stiegsöffnungen versehen ist.

Die mgcführtc Druckluft preßt das Wasser vor Ort aus dem F.rdreich und verhindert dessen Fließen. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, daß das Arbeitspersonal in einer die Gesundheit belastenden Weise beim Ausräumen vor Ort ständig dem im Arbeitsraum herrschenden Überdruck von etwa 0.2 bis 3.0 aiii ausgesetzt ist und daß zum Druckausgleich hinter der Schot'.cnwand besondere Schleusen vorgesehen sein müssen. Die gleichen Nachteile sind auch bei einer Ausführung vorhanden, bei welcher der Arbeitsraum durch eine waagerechte Zwischenwand in eine obere und eine untere Arbeitskammer unterteilt ist, welche entsprechend dein Wasserdruck mit unterschiedlichem Luftüberdruck beaufschlagt werden. Zum Schulze des Arbeitspersonals ist bereits vorgeschlagen worden, in der unter Liiftübcrdruck stehenden Arbeitskammer Räummaschinen und Steuereinrichtungen unterzubringen, welche von dem hinter der Schottenwand befindlichen, unter Atmosphärendruck stehenden Rohrraum aus gesteuert werden. Eine solche Arbeitsweise ist jedoch sehr aufwendig und störanfällig.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß die Ausräumarbeit in den Arbeitskammern vom Arbeitspersonal unter Atmosphärendruck ausgeführt werden kann,
ίο Diese Aufgabe wird erfindiingsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst.

Mit diesem Verfahren wird zunächst in an sich bekannter Weise das Wasser mit Hilfe der Druckluft aus Hern Erdreich vor Ort herausgedrückt, wobei es seine Fließeigenschaft verliert. Nunmehr wird aber im Gegensatz zu der herkömmlichen Arbeitsweise der Arbeitsraum drucklos gemacht und das Erdreich ausgeräumt. Da dieses Erdreich durch die vorhergehende Druckluft-Beaufschlagung seine Fließeigenschaft verloren hat und bis zu einer bestimmten Entfernung vor Ort verfestigt ist, kann das Ausräumen unter Atmosphärendruck unmittelbar vor Ort vorgenommen werden. Erst wenn nach längerer Zeit das Kapillarwasser wieder nachgeflossen ist, gelangt das Erdreich in den Zustand, in dem es zu fließen beginnt. Entweder ist bis zu diesem Zeitpunkt das Erdreich ausreichend ausgeräumt oder es besteht die Möglichkeit, während der Ausräumphase die auszuräumende Kammer JO zwischenzeitlich erneut mit Druckluft zu beaufschlagen, zu entspannen und daraufhin weiter auszuräumen. Durch die Unterteilung des Arbeitsraumes bleibt ein Teilbereich vor Ort ständig mit Druckluft beaufschlagt, wodurch ein Nachfließen in die drucklos gemachte Ji Kammer weitgehend verhindert wird. Beim Vortrieb des Schildes wird das Erdreich in den Kammern infolge der Keilwirkung des Schildes etwas verdichtet. Außerdem ersteht durch den Vorschub vor dem Schild eine pilzförmige Druckzone, in welcher Her Boden ebenfalls verdichtet ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt: es zeigt

Fig. I das Kopfende eines Stollens in einem Längsschnitt und
*-'> F i g. 2 einen Vortriebsschild in einer Stirnansicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Vortriebsschild 1 in bekannter Weise über vorgefertigte Betonrohre 2 in das Erdreich eingedrückt. Der Vortriebsschild 1 ist durch vier Trennwände 3 in vier Kammern 4 unterteilt. - v: welche jeweils einen Quadranten des Rohrquerschnitts einnehmen. Am vorderen Ende sind diese Trennwände 3 unter Bildung eines Schneidkreuzes kegelförmig über die Schneidkante des Vortriebsschildes hinaus verlängert. Weiterhin ist der Vortriebsschild 1 mit einer .Schottenwand 5 versehen. In dieser befindet sich für jede Kammer 4 eine Einstiegsöffnung 6, welche durch eine Luke 7 verschließbar ist. Weiterhin ist jede Kammer 4 mit ein oder mehreren Druckluftrohren 8 versehen. Diese Druckluftrohre sind über geeignete Steuerorgane derart an eine Driicklufipumpc angeschlossen, daß die vier Kammern 4 gemeinsam oder einzeln mit Druckluft beaufschlagt werden.

Beim Vortrieb des Schildes 1 drückt sich das Erdreich in die vier Kammern 4 ein. Sobald diese mit Erdreich gefüllt sind, wird der Vortrieb beendet. Dieser Vortrieb erfolgt beim Ausfiihrungsbeispiel in bekannter Weise mit Hilfe von hydraulischen Druckstempcln, welche die hintereinanderliegenden Rohrstiicke gegen den

Vortriebsschild drücken. Beim Vortrieb wird das Erdreich in den Kammern durch die Keilwirkung des Schildes etwas verdichtet. Außerdem entsteht in üblicher Weise durch den Vorschub vor dem Schild eine pilzförmige Druckzone, in welcher der Boden ebenfalls verdichtet ist. Diese Druckzone ist in der Zeichnung angedeutet und mit dem Bezugszeichen 9 versehen.

Nach Beendigung des Vortriebes werden die vier Kammern mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wird das im Boden befindliche Wasser nach vom weggedrängt, etwa bis über die Zone 10 hinaus. Der Boden verfestigt sich dadurch und verliert seine Fließeigenschaft.

Sobald durch die Druckluftbeaufschlagung das Wasser aus den vier Kammern 4 in ausreichendem Umfange weggedrängt ist, wird eine der vier Kammern drucklos gemacht. Dies geschieht durch einfaches Schließen der Druckluftzufuhr über das entsprechende Druckluftrohr 8. Sodann kann die zugehörige Luke 7 geöffnet und das Erdreich herausgeräumt werden, wobei das Arbeitspersonal auch in dieser drucklosen >u Kammer tätig sein kann. Sollte wahrend des Ausräumens wieder soviel Wasser in die drucklose Kammer 4 nachsickern, daß dieses zu fließen beginnt, läßt sich die Luke 7 scnnell schließen und die Kammer erneut mit Druckluft beaufschlagen, so daß dieses eingesickerte Wasser wieder verdrängt wird. Nach Öffnen der Luke 7 kann dann das Ausräumen fortgesetzt werden.

Sobald eine der vier Kammern ausgeräumt ist, wird deren Luke verschlossen und diese wieder unter Druckluft gesetzt. Nunmehr kann nach Drucklosmachung einer anderen Kammer 4 dort entspannt und ausgeräumt werden. Dieser Vorgang setzt sich nacheinander fort, bis alle vier Kammern 4 entleert sind. Anschließend werden alle vier Kammern entspannt und der gesamte Rohrstrang erneut vorgetrieben.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, an Stelle der vorgefertigten Betonrohre andere übliche Stoilen- und Tunnelausbauten zu verwenden. In einer einfacheren Ausführung kann der Arbeitsraum des Vortriebsschildes 1 durch nur eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt werden. Ebenso sind pHer auch andere Kammeranzahlen denkbar.

Hisrzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Auffahren von Stollen oder Tunneln in wasserführenden Fließböden unter Verwendung eines unter Überdruck arbeitenden Vortriebschildes, der in mehrere voneinander unabhängige und gegen den übrigen Schildraum luftdicht abgeschottete Arbeitsräume unterteilt ist, die jeweils eine getrennte Druckluftzuführung und Einstiegsöffnung aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: