DE315867C

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Publication number: DE315867C
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Description

AUSGEGEBEN AM 14. NOVEMBER 1919

Der Erfindungsgegenstand betrifft die Ausgestaltung der zur Herstellung von Unterpflasterbahntunnel bekannten Bauweise zum Zweck der Herstellung von Tunnel unter Wasserläufen und kennzeichnet sich dadurch, daß ohne beträchtliche Einengung des Durchflußquerschnittes unter der Gewässersohle zum Bau des Tunnelkörpers ein trockener, mit ■ der Außenluft verbundener Arbeitsraum geschaffen

ίο wird. Der Arbeitsraum wird in der Längsrichtung durch seitliche Abschlußwände begrenzt und oben durch eine etwa in Sohlenhöhe des Flusses liegende wasserdichte Decke geschlossen. Bisher wurden die bei gewöhnlichem Luftdruck hergestellten⁷ Tunnel■ unter Wasserläufen nach einem Verfahren ausgeführt, bei welchem zunächst zwei gleichlaufende Fangedämme- in einer bestimmten Entfernung voneinander in . das Flußbett vorgebaut und am vorderen Ende miteinander verbunden wurden.' In diesem vom Flusse¹ abgetrennten Arbeitsfelde konnten nach dem Auspumpen des Wassers die Tiefspundwände zur Umschließung der eigentlichen Tunnelbaugrube¹ eingerammt werden. Das Vortreiben der Fangedämme in den Fluß schränkt aber bei allen Wasserläufen, welche die für die Schiffahrt erforderliche Breite gerade* besitzen, die■■ Durchfahrtsbreite· unzulässig ein.

Die Erfindung soll'im folgenden durch ein Beispiel kurz veranschaulicht werden. Die Fig. ι der Zeichnung stellt den Querschnitt des unter dem' Wasserlauf^: befindlichen Arbeitsraumes im Endzustand dar, wobei der Wasserspiegel mit ι und¹ die Gewässersohle mit 2 bezeichnet ist. Der Bauvorgang beginnt damit, daß das Erdreich der Gewässersohle·, soweit es den Raum für die später einzubauende wasserdichte Decke 3 ausfüllt, ausgebaggert wird und die seitlichen Abschlußwände 4 so tief' eingerammt werden, daß sie als Unterstützung der in Sohlenhöhe liegenden Decke dienen können. Die Wände können aus einfachen eisernen oder hölzernen Spundwänden bestehen- oder · auch aus doppelten Spundwänden, die mit Beton, Erde u. dgl. ausgefüllt werden. Die Decke 3 wird unter Verwendung von Eisen, Beton, Holz ο. dgl. eingebaut und auf den Seitenwänden gelagert. Sie- muß imstande sein, die Belastung infolge' Eigengewicht, Wasser usw. auf die Unterstützungswände 4 zu übertragen. Um die Herstellung eines trockenen Arbeitsraumes unter dem Gewässer zu ermöglichen, ist die Decke wasserundurchlässig zu' machen und auch gegen die anschließendo- Gewässersohle abzudichten. An den Ufern wird sie nach oben hochgeführt, so daß^: das-Wasser des Flu'ßlaufes von einer wasserdichten Schicht' umgeben ist und dadurch ■ nicht in den Untergrund eindringen kann. Nach' Beseitigung des^; Grundwassers innerhalb der· Abschlüßwände- und Aushebung des Erdreichs bis -zur Auflagerfläche 5 des Tunnelkörpers erhält man ■ einen Arbeitsraum, in welchem der Tunnelkörper'in der üblichen Weise fertiggestellt, werden kann'.

In den Fig. 2 bis 7 ist der Erfmdungsgegenstand an einem zweiten Beispiele dargestellt. Zunächst wird in der- GewässersoMe durch Ausbaggern eine etwa 1 m tiefe, in 'der Tunnel-

Lagerexemplai

achse liegende Rinne hergestellt, die so breit ist, daß später die wasserdichte Decke darin untergebracht werden kann. Hierauf .werden die beiden Seitenwände 4 und die mittlere' Unterstützungswand 6 von einem. Ufer aus bis zum anderen geschlagen. Die Spundwand 6 (Fig. 2, 4, 5 und 6) dient dazu, die Spannweite der Deckenträger 7 und somit auch deren Gewicht zu verringern. Sämtliche Wände sind aus hölzernen Spundbohlen gebildet, welche entweder gleichmäßig so tief eingerammt werden, daß sie mit ihrer Oberkante in gleicher Höhe etwa 70 cm unter Sohlenhöhe des Gewässers abschließen, oder sie sind in dieser Höhe unter Wasser abzuschneiden. Durch ein unter Wasser aufgelegtes U-Eisen 8 wird auf den Spundwänden eine ebene Lagerfläche für die Deckenträger 7 gebildet (vgl. Endauflagerung der Deckenträger, Fig. 7). Vor dem Einbringen der Decke sind noch die Rohrbrunnen 9 (Fig. 2 und 4) zum späteren Absenken des Grundwassers zu bohren.

Die eiserne Tragdecke besteht au·; einzelnen Teilen, von denen ein jeder aus zwei durch Querträger 10 miteinander verbundenen Trägern 7 gebildet wird (Fig. 3), die auf ihrer Oberseite mit Flachblechen 11 oder mit Buckelblechen versehen sind (Fig. 7). An dem über der äußeren Spundwand liegenden Ende erhalten die Träger 7 an ihrer Stirnseite und auf eine kurze Strecke an ihrer Unterseite eine Verkleidung aus Flachblech. Beim Verlegen der Trägerpaare auf den Unterstützungswänden ist darauf zu achten, daß die Anschlage 12 die mittlere Spundwand möglichst berühren (vgl. den in Fig. 2 dargestellten Bauzustand) . Die auf der Decke wirkenden Lasten werden durch die Deckenträger in Verbindung mit den Querträgern und den aufgenieteten Blechen aufgenommen.

Die vorhandenen Undichtigkeiten können dadurch beseitigt werden, daß eine.Tonschicht auf den Flachblechen aufgebracht wird. Durch Einstampfen von Tonboden 13 an den äußeren Trägerenden kann sowohl der wasserdichte . Abschluß der Decke gegen die Spundwände als auch gegen die anschließende Flußsohle erreicht werden.

Falls noch undichte Stellen in der Decke vorhanden sind, sind sie durch Einschlemmen von Sand und Ton vom Fluß aus zu dichten. Zur größeren Sicherheit empfiehlt es sich, außerdem eine Decke aus getränktem Segeltuch 14 auf der Tonschicht zu verlegen. Das Segeltuch kann leicht vom Ufer aus aufgerollt werden. Die seitlichen Enden sind durch. Sandsäcke 15, Steine o. dgl. zu beschweren (Fig. 7). Um eine Beschädigung des Segeltuches beim Staken der Schiffe zu vermeiden, wird es notwendig sein, eine Schutzschicht aus Sand oder Steinen aufzubringen.

Werden die Rohrbrunnen 9 nunmehr in Be-■ trieb genommen, so wird sich der Grundwasserstand unter der Decke senken, und das Erdreich kann seitlich von den Ufern aus im . Trocknen beseitigt werden.
S Sobald das Erdreich und das Wasser unter der Decke zum Teil entfernt ist, werden die Holzkeile 16 (Fig. 7) zur Abstützung der Spundwände eingetrieben. Fig. 4 zeigt den Bau- ! zustand, bei welchem das Erdreich bis zur erforderlichen Tiefe ausgehoben ist. Die Spundwände sind während des Aushubs durch Sprei- ! zen 17 gehörig auszusteifen. Nunmehr kann j in bekannter Weise der Tunnelkörper, mit ι einer Schutzschicht 18 umgeben, hergestellt werden. Die Rohrbrunnen 9 werden, von der Mitte des Gewässers ausgehend, wieder herausj genommen, während hiermit fortschreitend dar, ! Ausfüllen des Hohlraumes zwischen den Seiten-Spundwänden und dem Tunnelkörper mit Erde und Füllbeton vorgenommen wird (Fig. 5). Der fertige Tunnelkörper erhält oben eine Abdeckung von Eisenplatten 19 und eine Betonschutzschicht 20. Nach Entfernen der wasseralschließenden Decke werden die Spundwände in Höhe der Tunneloberkante abgeschnitten. Der Raum über dem Tunnel bis zur Sohlenhöhe des Flusses wird mit Basaltschotter 21 ausgefüllt (Fig. 6).

In den ersten beiden Beispielen wurde die Decke unter Wasser eingebracht, um den Durchflußquerschnitt mit Rücksicht auf die Vorflut und die Schiffahrt möglichst freizuhalten. Wenn in besonderen Fällen eine zeit- weilige Einschränkung des Querschnitts zulässig ist, so kann die Herstellung der Decke in mehreren Abschnitten im Trocknen unter Eindämmung des Wasserlaufes erfolgen. Man hat dann den Vorteil, daß die Decke im Trocknen mit größerer Sorgfalt eingebaut werden kann. Sie kann schnell fertiggestellt werden, so daß die Abdämmung des Flußlaufes nur von kurzer Dauer ist, während die zeitraubende Herstellung des eigentlichen Tunnelkörpers ohne jede Einengung des Wasserlaufes erfolgt. Die Fig. 8 und 9 zeigen als drittes Beispiel einen Fall, bei welchem die den Arbeitsraum oben abschließende Decke in trockener Baugrube hergestellt wird und zugleich die Decke 11.0 des fertigen Tunnelkörpers bildet. Die Baugrube ,wird von den Spundwänden 22 oder von Fangedämmen umschlossen, zwischen denen das Wasser ausgepumpt wird. Die auf den Querträgern 23 aufgelagerten Längsträger 24 dienen zur Unterstützung der Decke, welche aus einfachen eisernen, betonumhüllten Trägern 7 besteht. Als Wasserabschluß dient die Schutzschicht 18, geschützt durch eine Betonschicht. Zur Verhütung von Beschädigung j wird das Ganze noch mit Eisenplatten 19 und einer Betonschutzschicht 20überdeckt. Nachdem

Claims

in dieser Weise die Tunneldecke in ganzer Breite des Flußlaufes fertiggestellt ist, kann das Wasser unter der Decke abgesenkt und die Erde bis zur geplanten Tiefe ausgehoben werden. i)er übrige Tunnelkörper wird in der Weise ausgeführt/ daß zunächst die Sohlenplatte 25 unter gleichzeitigem Einbau der eisernen Stützen 26 unter den Deckenträgern 7 hergestellt wird. Sobald der Beton der Sohlenplatte genügende Festigkeit erlangt hat, können die Träger 23 und 24 entfernt und die Seitenwände fertiggestellt werden. Ein viertes Beispiel für die Herstellung des Arbeitsraumes unter dem Wasserlaufe wird durch die Fig. 10 und 11 veranschaulicht. Seitenwände und Decke bilden einen zusammenhängenden Körper, der in einzelnen Bauabschnitten von etwa 10 m Länge hergestellt wird. Bei breiteren Gewässern können die Abschnitte entsprechend länger angenommen werden. Die äußeren, mit Spreizen 17 ausgesteiften Spund-, wände 27 ragen bis über den Wasserspiegel. An den Enden des Bauabschnittes werden sie mit den inneren Spundwänden 28, die nach dem Ausbaggern einer etwa 1,20 m tiefen Schicht der Gewässersohle gerammt worden sind, durch die kurzen Querwände 29 verbunden. Die beiden inneren Spundwände 28 dienen zur Unterstützung der mit Flachblechen abgedeckten Deckenträger 7. In der Ebene der Endquerwände 29 werden die bis über Wasserreichenden Querwände 30 auf die Deckenträger 7 aufgesetzt. Die unteren Enden der aufgesetzten Spundbohlen können in einfacher Weise zwischen zwei an den Deckenträgern aufgenieteten Winkeleisen 31 festgehalten werden. Die Baugrube ist auf diese Weise in der Längsrichtung durch die Spundwände 27, in der Querrichtung durch die Wände 29 und 30 umschlossen. Die Umschließung hat den Zweck, die Baugrube vor Versandung zu schützen. Die Filterbrunnen zum Absenken des Grundwassers in dem noch herzustellenden Arbeitsraume wurden zwischen der doppelten Spundwand (Fig. 11) angenommen. Der Raum zwischen den Doppelspundwänden wird nach Ausbaggern des Erdreiches mit Schüttbeton ausgefüllt. Auf der Tragdecke wird eine Betonschüttung 32 aufgebracht, um alle größere! Undichtigkeiten zu schließen. Die über der Flußsohle herausragenden Spundwände werden, sobald sie nicht mehr erforderlich sind, unter Wasser in Sohlenhöhe abgeschnitten. Durch Einbringen einer Tonschicht 13 werden alle Poren im Beton vollkommen ausgefüllt, so daß die Verwendung einer Segeltuchdecke zur Erhöhung des Wasserabschlusses bei dieser Bauweise sich nicht als notwendig erweisen wird, aber der größeren Sicherheit wegen zu empfehlen ist. Die Dichtung der Decke gegen die anschließende Flußsohle erfolgt ebenfalls durch die Tonschicht. Der Tunnelkörper kann dann in der oben beschriebenen Weise fertiggestellt werden. Bei tiefen Stellen des Gewässers läßt man die wasserabschließende Decke über die Sohle vorstehen, wodurch das Ausheben der Rinne in Fortfall kommt. An den flachen Stellen des Gewässers wird die Decke nach Ausheben des Erdreichs unter die ursprüngliche Gewässersohle gelegt werden müssen. P Λ T E N T - A N S P R Ü C HE:

1. Verfahren zur Herstellung von Unterwassertunnel, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsrichtung des geplanten Bauwerks in dem Untergrunde des Gewässers seitliche Abschlußwände eingetrieben werden und nach Ausheben des Erdreichs in der Gewässersohle in dem erforderlichen Umfange eine wasserdichte Decke auf den Abschlußwänden gelagert wird, worauf unter Absenkung des Grundwassers der zwischen der Decke und den Absahlüßwänden befindliche Erdkörper bis zur geplanten Tiefe beseitigt und der Tunnelkörper indem so entstandenen Arbeitsraume bei gewöhnlichem Luftdruck eingebaut wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Arbeitsraum oben abschließende Decke zugleich die Decke des fertigen. Tunnelkörpers bildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.