DE3202795C2

DE3202795C2 - Vorgefertigter Baukörper, insbesondere Tunnelbaukörper, zum Durchpressen von Bodenschichten

Info

Publication number: DE3202795C2
Application number: DE3202795A
Authority: DE
Inventors: Ernst 4690 Herne Buttler
Original assignee: E Heitkamp 4690 Herne De GmbH
Current assignee: E Heitkamp 4690 Herne De GmbH
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DE3202795A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen vorgefertigten Baukörper, insbesondere Tunnelbaukörper, zum Durchpressen von Bodenschichten mit einem auf einer Gleitebene bewegbaren Baukörperboden und einer Baukörperdecke mit in ihrem Vorderrandbereich angeordneten, unter Wirkung von Vorschubelementen stehenden Messern, nach deren Vorschub der Baukörper nachpreßbar ist, wobei eine am Baukörper zu einer Folienrolle aufgewickelte Folie oberhalb der Baukörperdecke einziehbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vorgefertigten Baukörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich gegenüber angrenzenden Bodenschichten durch eine geringe Reibung auszeichnet und ein genaues Durchpressen durch die Bodenschichten sicherstellt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorderrandbereich (7) des Baukörperbodens (3) auf mindestens einer Rollvorrichtung (9) gelagert ist und beim Vorschub des Baukörpers (1) zwischen der Außenfläche (11) des Baukörperbodens (3) und der angrenzenden Bodenschicht (12) eine weitere Folie (13) einziehbar ist. Der vorgefertigte Baukörper läßt sich für sämtliche, im wesentlichen horizontal erfolgende Durchpressungen von Bodenschichten anwenden.

Description

Die Erfindung betrifft einen vorgefertigten Baukörper, insbesondere Tunnelbaukörper, zum Durchpressen von Bodenschichten, Schotterbetten und dgl. unter Bauwerken, mit einem auf einer Gleitebene bewegbaren Baukörperboden und einer Baukörperdecke mit in ihrem Vorderrandbereich angeordneten, unter Wirkung von Vorschubelementen stehenden Messern, nach deren Vorschub der Baukörper nachpreßbar ist, wobei eine am Baukörper zu einer Folienrolle aufgewickelte Folie aus Kunststoff oder Metall oberhalb der Baukörperdecke einziehbar ist.

Die Durchpressung von Baukörpern, insbesondere von Tunnelbaukörpern, gestaltet sich häufig sehr schwierig, insbesondere dann, wenn die Bauwerksüberdeckung, wie bei der Durchpressung von Tunnelbaukörpern durch Bahndämme, nur gering ist. Einerseits muß vermieden werden, daß der Boden oberhalb des Bauwerks infolge der Reibung, die beim Vorschub des Baukörpers zwischen Decke und Erdreich entsteht, mitgezogen wird. Diese Reibung ist um so stärker, je rauher die Betonoberfläche ist. Ferner können Passungen entstehen, die sich an der Oberfläche durch Aufwölbungen des Bodens bemerkbar machen, während sich zum hinteren Teil des Baukörpers eine Bodensenkung einstellt.

Andererseits muß auch die Reibung zwischen dem Baukörperboden und den angrenzenden Bodenschichten geringer sein als die Scherfestigkeit des Bodens selbst, da sonst der Boden in Lagen verschiedener Mächtigkeit vom Baukörper mitgerissen wird und sich dabei Gleitfugen in unkontrollierbar verlaufenden Höhenlagen im Boden einstellen und damit eine Steuerung des zu durchpressenden Baukörpers unmöglich wird.

Und schließlich treten auch Reibungskräfte zwischen den Baukörperwänden und den angrenzenden Bodenschichten auf. Diese Wandreibiingskräfte lassen sich jedoch trotz Kenntnis der Bodenkennwerte nicht ermitteln. Demzufolge zwingen unvorhergesehene Widerstände in den Bodenschichten den die Pressenstation bedienenden Geräteführer dazu, den Vorschub des Baukörpers einmal links bzw. rechts zu verzögern bzw. zu beschleunigen. Auf diese Weise vollführt der Baukörper eine Art Taumelbewegung durch die

ίο Bodenschichten. Dabei gilt es, den ßaukörper nicht nur nach vorn, sondern auch seitlich bezüglich seiner nur in zehntel Graden meßbaren Abweichung von der Durchpreßrichtung auszurichten. Auf der Gegenseite entsteht dann ein geringer Hohlraum, der bald nachsackt. Der Baukörper wird erneut eingespannt Dabei entstehen in ihm Zwängungen und Stauchungen, wofür dieser nicht in jedem Fall dimensioniert ist Die Folgen sind Risse im Baukörper, die ihn unter Umständen unbrauchbar machen.

Ein bekannter, vorgefertigter Baukörper der eingangs genannten Gattung (nach der DE-PS 26 08 011) weist im Vorderrandbereich seiner Baukörperdecke gestaffelte Einzelschlitze auf, durch die einzelne Folienstreifen von den im Innenraum des Baukörpers angeordneten Folienrollen aus Kunststoff, Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff oberhalb der Baukörperdecke einziehbar sind. Nach dem Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift sind an einem realtiv dünnen und durch die Schlitze stark geschwächten Streifen im Vorderrandbereich des Baukörpers die Messer sowie deren Vorschubelemente befestigt. Da von der nicht dargestellten Preßvorrichtung des Baukörpers diese Messer über die Vorschubelemente und die Baukörperdecke mit der vollen Vorpreßkraft beaufschlagt werden, müssen auch sämtliche Preßkräfte über die durch die Staffelung der Schlitze entstehenden Schwachstellen auf die Messer übertragen werden. Dazu reichen jedoch die verbleibenden dünnen Materialstege in keinem Fall aus. Demzufolge hat ein so gestalteter Baukörper nach diesseitiger Kenntnis noch zu keinem Zeitpunkt in der Praxis Verwendung gefunden.

Außerdem sind in dieser Vorveröffentlichung keine Maßnahmen zur Herabsetzung der Reibung am Baukörperboden und an den Baukörperwänden offenbart. Die Folge ist, daß der Baukörper beim Vorpressen durch die Bodenschichten dazu tendiert, im Gegenuhrzeigersinn der Zeichenebene der Fig. 1 dieser Druckschrift abzukippen. Dieser Abkippvorgang führt im Regelfall zu einem Absenken des Vorderrandbereiches an der Durchbruchstelle durch die Bodenschichten um 30 cm und mehr. Bei Bodenschichten mit diskontinuierlichen Scherfestigkeiten kann ein noch größerer Versatz auftreten.

Dies hat offensichtlich auch der Erfinder des Gegenstandes der DE-OS 30 07 708 erkannt und die Reibung am Baukörperboden durch Verlegung von Gleitplatten sowie durch die Anbringung von Materialbahnen an der Unterseite des Baukörperbodens zu verringern versucht. Dabei ist jedoch Grundvoraussetzung, eine feste Verankerung der Gleitplatten nicht nur untereinander, sondern auch an den Bodenschichten selbst, was sich äußerst schwierig gestaltet, da zu diesem Zweck die Baukörperschichten bis über die Breite des Baukörpers hinaus geräumt werden müssen, was wiederum zu Senkungen der umgebenden Bodenschichten führen kann. Aber selbst dann kann eine Absenkung des Vorderrandbereiches des Baukörperbodens, insbe-

sondere bei Bodenschichten mit diskontinuierlichen Scher- und Druckfestigkeiten, nicht verhindert werden, da einerseits keine Maßnahmen zur Verringerung der Reibungskräfte an den übrigen Außenwänden des Baukörpers getroffen sind und andererseits eine Korrekturmöglichkeit zur Anhebung des Baukörpers in seinem Vorderrandbereich fehlt.

Ein weiterer bekannter vorgefertigter Baukörper zum Durchpressen von Bodenschichten nach der DE-AS 12 22 442 weist an seinem sämtlichen vier Seiten Einzelschlitze auf, durch die einzelne, parallel zueinander angeordnete Folienstreifen von den an der Stirnseite des Baukörpers befestigten Folienrollen oberhalb einer jeden Seitenwand einziehbar sind. Wie diese Folienrollen und die ihnen vorauseilenden Messer befestigt sind, ist in dieser Druckschrift nicht offenbart. Jedoch kann vermutet werden, daß nach dem Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift die Messer jeweils an relativ dünnen und durch Schlitze stark geschwächten Streifen im Vorderrandbereich des Baukörpers angeordnet sein müssen. Um den an diesen Stellen geschwächten Baukörper zu verstärken, sind zwischen den Querschlitzen Stege mit Verstärkungsrippen angeordnet, die zugleich einen gewissen Schutz für die einzuziehenden Folienstreifen bilden sollen. Da diese Verstärkungsrippen eine erhebliche Oberfläche aufweisen, die zudem keine Gleitmittel aufweist, wird die an sich vorteilhafte Wirkung der einzuziehenden Folienstreifen zunichte gemacht. Auf diese Weise können wiederum Bodenschichten mit diskontinuierlichen Scher- und Druckfestigkeiten abreißen, da keine Maßnahme zur Verringerung der Reibungskräfte an den über die Umfangslinie des Baukörpers weit hinausragenden Flächen der Verstärkungsstege getroffen worden ist. Aufgrund dieser Stege ist auch die Ausführung einer Taumelbewegung des gesamten Baukörpers beim Durchpressen der Bodenschichten praktisch unmöglich, um ihn auch seitlich bezüglich seiner nur in zehntel Graden meßbaren Abweichung von der Durchpreßrichtung auszurichten. Auch hier fehlt eine Korrekturmöglichkeit zur Anhebung des Baukörpers in seinem Vorderrandbereich. In einer weiteren Ausführungsform dieser Druckschrift sind paarweise in jedem Messer zwei etwa im Mittenbereich nebeneinanderliegende Rollen angeordnet, wobei die Messer im Querschnitt prismatisch ausgebildet sind. Beim Vorschub neigen diese Messer dazu, die von der Folienrolle abzuwickelnde Folie im Schlitz abzuquetschen, zumal die hohlprismatisch ausgebildeten Messer noch in der Zone, in der sie die größten Kräfte aufnehmen müssen, durch eine öffnung zum Einsatz der Folienroilen erheblich geschwächt sind.

In der DE-OS 25 45 020 wird ein Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen kreisförmigen Tunnelrohres beschrieben, das sich aus einzelnen hermetisch ineinander greifenden Tunnelrohrabschnitten zusammensetzt An der Stirnseite dieses Tunnelrohres ist eine das Erdreich beim Vorschub abnehmende Erdfräse angeordnet, hinter der sich Folienrollen befinden, von denen Blechstreifen durch einen dahinter befindlichen Schlitz in sich gegenseitig überlappender Weise abgezogen und an den sich überlappenden Kanten mittels regelmäßig am Umfang angeordneter Punktschweißgeräte miteinander verschweißt werden sollen. Da die Stirnseite der gesamten Vorrichtung einen größeren Durchmesser als die Tunnelrohrabschnitte aufweisen soll, entsteht zwischen den zu einem Rohr vereinigten Tunnelrohrabschnitten und dem gleichfalls zu einem Rohr zusammengeschweißten Blechstreifen ein Ringraum, der flüssigkeitsdicht sein soll. In diesen flüssigkeitsdichten Ringraum, der an beiden Enden durch endlose Schläuche abgedichtet ist, wird unter Überdruck eine Flüssigkeit hineingedrückt, auf welchem das Tunnelrohr schwimmen soll. Bei welcher Flüssigkeit diese physikalische Gegebenheit erfüllt sein soll, wird hier nicht offenbart. Soweit der Tunnel aus steinernden Materialien besteht, ist dies jedenfalls bei Wasser und ölen nicht der Fall. Auch kann diese Flüssigkeit erst nach vollständiger Fertigstellung des kompletten Rohres in den Ringraum eingefüllt werden, da es andernfalls durch die Führungsschlitze der Blechstreifen in den Innenraum des Tunnelrohres gedrückt würde. Bis zu diesem Zeitpunkt wirken jedoch höchst unterschiedliche K räfte auf den aus Blechstreifen bestehenden Mantel und damit auch auf das Tunnelrohr selbst. Diesen unterschiedlichen Reibungskräften muß der Geräteführer an der Preßstation Rechnung tragen und mit Geschick den Tunnelkörper in der vorbeschriebenen Taumelbewegung in die Richtung einjustieren, die dem gewünschten Ziel entspricht.

Wie das mit der hier beschriebenen Vorrichtung geschehen soll, ist nicht offenbart. Auch ist nicht offenbart, wie der gesamte Vorschubschild am Tunnelkörper gehalten ist. Denn wenn die Folienstreifen sich überlappen und an ihren Seitenkanten zusammengeschweißt worden sein sollen, bevor sie den Schlitz vor der angrenzenden Dichtung verlassen, so setzt dies einen kreisrunden und damit durchgehenden Ringschlitz voraus. Dann aber ist der gesamte Vorschubschild frei und muß durch eine Vielzahl von Stegen, Traversen oder sonstigen Halterungen getragen werden, die an der Innenwandung des Rohres befestigt sind. Dadurch aber wird wiederum eine Ausrichtung des Tunnelrohres erheblich erschwert, zumal die Folienrollen zu ihrer Überlappung versetzt hintereinander angeordnet werden müssen. Außerdem muß der gesamte Abraumtransport über einen durch die Folienrollen und die

ίο Punktschweißgeräte verengten Tunnelquerschnitt erfolgen. Nach diesseitiger Kenntnis hat auch ein derartig gestaltetes Tunnelrohr zu keinem Zeitpunkt in der Praxis Verwendung gefunden.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der

"5 Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vorgefertigten Baukörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich gegenüber angrenzenden Bodenschichten durch eine noch geringere Reibung auszeichnet und ein genaueres Durchpressen durch die Bodenschichten

so sicherstellt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorderrandbereich des Baukörperbodens auf mindestens einer Rollvorrichtung gelagert ist und beim Vorschub des Baukörpers auch zwischen der Außenfläche des Baukörperbodens und der angrenzenden Bodenschicht in an sich bekannter Weise eine Folie einziehbar ist. Dadurch wird der Vorderrandbereich des Baukörpers von Gleitreibungskräften, die bei zu geringer Scherfestigkeit zu einem Aufreißen der angrenzenden Bodenschichten führen können, befreit und zusätzlich die Gesamtreibung sowohl an der Baukörperdecke als auch am Baukörperboden erheblich erniedrigt

Dabei besteht die Rollvorrichtung aus mehreren, an ihren Stirnenden in Traversen frei drehbar gelagerten Walzen, die von einem endlosen Laufband umgriffen sind, wobei die Summe aller Reibungskräfte zwischen

der Außenfläche der Walzen und dem Laufband geringer als die Summe aller Reibungskräfte zwischen der Bodenschicht und dem Laufband ist.

Um auch bei überraschenden Bodensenkungen, z. B. bei Wassereinbrüchen, den gesamten Baukörper wieder auf die gewünschte Durchpreßhöhe und Durchpreßrichtung anheben zu können, ist die Rollvorrichtung in einer Ausnehmung im Vorderrandbereich des Baukörpers lösbar befestigt, wobei das hintere Ende der Traverse an einem in dem Baukörperboden eingelassenen Träger schwenkbeweglich und das vordere Ende der Traverse über ein Verstellelement, z. B. über einen Hydraulikzylinder, am Baukörperboden angeordnet sind. Durch die schwenkbewegliche Lagerung des hinteren Endes der Traverse sowie über die Halterung des vorderen Endes der Traverse über z. B. einen Hydraulikzylinder, kann die gesamte Rollvorrichtung in Richtung zur Baukörperdecke angehoben und nach entsprechender Unterfütterung von Bodenschichten wieder auf die gewünschte Durchpreßhöhe zurückgeführt werden. Das Verstellelement ist hierbei vorteilhaft an einem in die Stirnseite des Vorderrandbereiches eingelassenen Anker lösbar befestigt.

Das Laufband der Rollvorrichtung besteht aus einem Gummi-, Kunststoff- oder Stahlgurt, der über eine Spannrolle spannbar ist. Da die Reibungskräfte dieses Gurtes an seiner Außenseite mit den angrenzenden Bodenschichten größer als die Reibungskräfte an seiner Innenseite mit den Walzen sind, bildet er letztlich eine beweglich milnehmbare Abdeckfolie zwischen Baukörper und angrenzenden Bodenschichten und vermeidet die Übertragung von Scherkräften auf die den Baukörperbode.i untergreifenden Bodenschichten.

Zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Planums ist vor der Rollvorrichtung im Vorderrandbereich des Baukörperbodens eine die Höhe des Bodenabtrags bestimmende Abstreifleiste am Baukörper befestigt, die vorteilhaft in bezug auf das Planum höhenverstellbar ist.

Ferner ist an der Stirnseite des Vorderrandbereiches des Baukörperbodens mindestens eine mit einem durchgehenden Entnahmeschlitz versehener Folienkasten lösbar befestigt, in dessen Innenraum in an sich bekannter Weise mindestens eine Folienrolle frei drehbar angeordnet ist, deren Ende aus dem Entnahmeschlitz oberhalb der Rollvorrichtung in den Raum zwischen Baukörperboden und angrenzender Bodenschicht einziehbar ist Auch durch diese Maßnahme wird eine weitere Verringerung der Reibungskräfte beim Vorschub des Baukörpers sichergestellt. Um auch eine Herabsetzung der Reibung zwischen den Seitenwänden des Baukörpers und den angrenzenden Bodenschichten zu gewährleisten, ist auch zwischen diesen Baukörperseitenwänden und den angrenzenden Bodenschichten in an sich bekannter Weise mindestens eine Rolle aus mindestens einem im Vorderrandbereich der Seitenwände angeordneten Folienkasten einziehbar. Der Folienkasten ist über die gesamte Höhe des Baukörpers durchgehend ausgebildet und in einer Ausnehmung der Seitenwand formschlüssig sowie lösbar angeordnet Die Folienrolle ist beidendig gelagert Die Einfädelung der Folie erfolgt vorteilhaft im Schutz einer an der Baukörperwand angebrachten Druckplatte, die den Entnahmeschlitz des Folienkastens in Seiten- und Längsrichtung mit Abstand überlappt

Und schließlich ist im Vorderrandbereich der Baukörperdecke gleichfalls gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 eine Folie einziehbar. Diese Maßnahme ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche der Baukörperdecke ein weiterer Folienkasten unbeweglich, jedoch lösbar angebracht ist, aus dessen dem Baukörper zugewandten Entnahmeschlitz die Folie von der frei drehbar gelagerten Folienrolle zwischen Baukörperdecke und angrenzenden Bodenschichten einziehbar ist.

Da gemäß der Erfindung nunmehr an sämtlichen Außenseiten des Baukörpers Folien eingezogen werden können, wird dementsprechend auch die Reibung des

Ό Baukörpers bei seinem Durchpreßvorgang erheblich herabgesetzt. Da außerdem durch die Rollvorrichtung im Vorderrandbereich des Baukörperbodens eine Anhebung des gesamten Baukörpers während des Durchpreßvorganges sichergestellt ist, wird ein Abkippen bzw. Absenken des Vorderrandbereiches des Baukörpers unterbunden.

Zur Förderung dieser Maßnahmen ist die spezieile Führung sowie die Anordnung der Vorschubelemente der Messer gleichfalls besonders vorteilhaft. In Überein-Stimmung mit der der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung ist der Folienkasten mit seiner Deckelfläche zur Fluchtebene der Baukörperdecke parallel zum Innenraum des Baukörpers versetzt, wobei seine Deckelfläche eine Auflagerfläche für mindestens ein Messerende bildet Die Deckelfläche des Folienkastens wiederum bildet mit der angrenzenden Bodenschicht einen Führungs- und Lagerraum für mindestens ein Messerende. An der freien Vorderseite des Folienkastens ist mindestens ein Vorschubelement, z. B.

ein Hydraulikzylinder, für ein Messer angeordnet. Dieses Vorschubelement ist gegen die Vorschubrichtung des Messers schräg angestellt. Dadurch kann auf die Messer nicht nur eine in ihrer Längsrichtung wirkende Kraftkomponente, sondern auch eine dazu senkrecht gerichtete Kraftkomponente vom Vorschubelement übertragen werden, was insbesondere beim Anheben des Baukörpers über die Rollvorrichtung an seinem Baukörperboden sich von besonderem Vorteil erweist.

Zur zusätzlichen Herabsetzung der Reibung zwischen Baukörperdecke und überlagernden Bodenschichten ist jedes Messer an seinem rückwärtigen Ende in an sich bekannter Weise mit einer Eisenverlängerung verbunden. Die einzelnen Eisenverlängerungen der einzelnen Messer überlappen sich in an sich bekannter Weise gegenseitig formschlüssig an ihren Längskanten. Diese formschlüssige Überlappung kann z. B. durch ineinandergreifende Rinnen bzw. Sicken an den Längskanten erfolgen. Jede Eisenverlängerung weist mindestens die

so Breite eines Messers und die Länge eines Baukörpers auf und ist nach Beendigung der Durchpressung des Baukörpers von dem Messerende abtrennbar. Die Eisenverlängerung kann aus mehreren Zentimeter dicken Flacheisen als Voll- oder auch als Hohlprofil ausgeführt und in jedem Fall mit einem Querschnitt versehen werden, der die Übertragung der auftretenden Zugkräfte gewährleistet

Zur zusätzlichen Herabsetzung der Reibungskräfte sind die Folienkästen vorteilhaft mit zwei Folienrollen bestückt, die zugleich sich überdeckend und/oder überlappend zwischen der jeweiligen Baukörperwarid (Baukörperboden, Baukörperdecke, Baukörperseitenwand) und den angrenzenden Bodenschichten einziehbar sind. Dieses Einziehen der Folie kann entweder unter Wirkung der Reibungskräfte mit den angrenzenden Bodenschichten oder in an sich bekannter Weise auch dadurch erfolgen, daß vor der Durchpressung der Bodenschichten, z. B. beim Durchpressen eines Bahii-

dammes, ein oder mehrere Haltebalken an der Außenseite der Bodenschichten angeordnet und an diesem die aus den Folienkästen herausgezogenen Enden der Folienrollen befestigt werden. Dabei sind vorteilhaft die Folienkästen zur Aufnahme eines Schmiermittels bis auf den Entnahmeschlitz flüssigkeitsdicht ausgebildet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 den Querschnitt durch den Vorderrandbereich des neuen Baukörpers mit einer am Baukörperboden angeordneten Rollvorrichtung und einem Folienkasten,

Fig.2 eine Querschnittsansicht durch den Vorderrandbereich des Baukörperbodens von F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 2 verschlechterte Nachbildung ohne Rollvorrichtung mit jedoch einem Folienkasten,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Rollvorrichtung und die einzuziehenden Folien entlang der Linie IV/IV von Fig. 1,

F i g. 5 die Ansicht V von F i g. 4,

F i g. 6 die Ansicht auf einen in einer Seitenwand des Baukörpers eingelassenen Folienkasten bei geschnittener Baukörperdecke und geschnittenem Baukörperboden,

Fig. 7 die Schnittansicht entlang der Linie VI1/VII von F i g. 6 in Vergrößerung,

F i g. 8 eine der Ansicht der F i g. 1 entsprechende Ansicht des Baukörpers unter Fortlassung der Rollvorrichtung mit jedoch dargestellter Messeranordnung und einem Folienkasten im Vorderrandbereich der Baukörperdecke,

Fig.9 eine Ansicht entlang der Linie IX/IX von F i g. 8,

Fig. 10 die Ansicht auf eine Folienrolle bei abgenommenem Deckel des Folienkastens in gegenüber der F i g. 9 vergrößerter Darstellung,

Fi g. 11 eine vergrößerte um 180° geklappte Darstellung des Vorderrandbereiches der Baukörperdecke mit dem daran angeordneten Folienkasten und einem Messer und

Fig. 12 einen entsprechend Fig. 11 angeordneten Folienkasten mit zwei darin befindlichen Folienrollen, die sich gegenseitig überdecken und/oder überlappen.

Gemäß den F i g. 1 bis 5 besteht der vorgefertigte Baukörper 1 im wesentlichen aus einer mit den noch zu erläuternden Messern bestückten Baukörperdecke 2, dem Baukörperboden 3 und den beiden Seitenwänden 4, 5. Dieser Baukörper 1 soll unter Wirkung einer nicht dargestellten Vorpreßeinrichtung beispielsweise durch die Bodenschichter, eines Bahndammes 6 gepreßt werden. Zu diesen Zweck ist im Innenraum 8 in der Nähe des Vorderrandbereiches 7 ein nicht dargestelltes Abräumfahrzeug angeordnet, welches die unmittelbar vor oder im Vorderrandbereich 7 anstehenden Bodenschichten abträgt und zum hinteren Ende des vorgefertigten Baukörpers 1 abtransportiert

Wie aus den F i g. 1 und 2 in Verbindung mit F i g. 4 hervorgeht, ist der Vorderrandbereich 7 des Baukörper- ^Μ bodens 3 auf insgeamt sieben Rollvorrichtungen 9 gelagert, wobei beim Vorschub des Baukörpers 1 in Richtung des Pfeiles 10 zwischen der Außenfläche 11 des Baukörperbodens 3 und der angrenzenden Bodenschicht 12 eine weitere Folie 13 aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff einziehbar ist.

Jede Rollvorrichtung 9 besteht im wesentlichen aus mehreren, an ihren Stirnenden 14 in Traversen 15 frei drehbar gelagerten Walzen 16, die von einem endlosen Laufband 17 umgriffen sind, wobei die Summe aller Reibungskräfte zwischen der Außenfläche 18 der Walzen 16 und dem Laufband 17 geringer als die Summe aller Reibungskräfte zwischen der Bodenschicht 12 und dem Laufband 17 ist. Die Rollvorrichtungen 9 sind in einer Ausnehmung 19 im Vorderrandbereich 7 des Baukörpers 1 lösbar befestigt, wobei das hintere Ende 15' der Traverse 15 lösbar an einem in den Baukörperboden 3 eingelassenen Träger 20 an dem Gelenk 21 schwenkbeweglich angelenkt ist, während das vordere Ende 15" der Traverse 15 über einen Hydraulikzylinder 22 als Verstellelement am Baukörperboden 3 angeordnet ist. Dieser Hydraulikzylinder 22 ist wiederum an einem in die Stirnseite 23 des Vorderrandbereiches 7 eingelassenen Anker 24 lösbar befestigt.

Das Laufband 17 jeder Rollvorrichtung 9 besteht aus einem Gummi-, Kunststoff- oder Stahlgurt, der über eine beispielsweise unter Wirkung einer Feder 25 stehende Spannrolle 26 spannbar ist.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, befindet sich vor der Rollvorrichtung 9 im Vorderrandbereich 7 des Baukörperbodens 3 eine die Höhe des Bodenabtrags bestimmende Abstreifleiste 27 am Baukörper 1, die entweder gemeinsam oder unabhängig von der Rollvorrichtung 9 über das Verstellelement 22 in bezug auf das Planum 28 höhenverstellbar ist.

Außer den Verstellelementen 22 sind an der Stirnseite 23 des Vorderrandbereiches 7 des Baukörperbodens 3, wie insbesondere aus Fig.4 entnehmbar ist, insgesamt acht mit einem durchgehenden Entnahmeschlitz 29 versehene Folienkästen 30 lösbar befestigt, in deren Innenraum 31 eine Folienrolle 32 frei drehbar angeordnet ist, deren Ende aus dem Entnahmeschlitz 29 oberhalb der Rollvorrichtung 9 in den Raum zwischen der Außenseite 11 des Baukörperbodens 3 und der angrenzenden Bodenschicht 12 einziehbar ist. Dadurch wird die Gleitreibung der Außenfläche 11 des Baukörperbodens 3, die nunmehr auf der Folie 13 gleitet, erheblich herabgesetzt.

Außerdem kann bei einem Abkippen des Baukörpers 1 in Richtung des Pfeiles 34 von F i g. 1 das Planum 28 durch eine Aufschüttung 35 erhöht und zugleich die Rollvorrichtung 9 über die Verstellemente 22 am vorderen Ende 15" der Traversen 15 in Richtung des Pfeiles 36 angehoben und somit der gesamte Baukörper 1 in seinem Vorderrandbereich 7 angehoben werden. Da aufgrund der vorgeschilderten Reibungskraft-Verteilung von der Rollvorrichtung 9 auf die angrenzenden

geringe Gleitreibungskräfte übertragen werden können, wird ein Abreißen der Bodenschichten 12 verhindert Bei diesem Vorgang sowie bei dem Durchpreßvorgang des Baukörpers 1 ist es der Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung äußerst förderlich, wenn auch die Reibungskräfte zwischen dem Baukörper 1 und den angrenzenden Bodenschichten an seinen Seitenwänden 4,5 und an der Baukörperdecke 2 herabgesetzt werden.

Dieses Herabsetzen der Reibungskräfte geschieht bei den Baukörperseitenwänden 4,5 gemäß den F i g. 6 und 7 dadurch, daß auch zwischen ihnen und den angrenzenden Bodenschichten 37 mindestens eine Folie 38 aus mindestens einem im Vorderrandbereich 7 der Seitenwände 4, 5 angeordneten Folienkasten 39 einziehbar ist Der Folienkasten 39 ist über etwa die

gesamte Höhe 40 des Baukörpers 1 durchgehend ausgebildet und in einer Ausnehmung 41 der Seitenwände 4, 5 formschlüssig sowie lösbar angeordnet. Die durchgehende Ausbildung der Folie 38 kann beispielsweise durch Aneinanderschweißen mehrerer Bleche erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Folienkästen 39 unmittelbar übereinander oder versetzt übereinander in den Baukörperseitenwänden 4, 5 anzuordnen.

Die Einfädelung der Folie 38 erfolgt im Schütze einer an Jen Baukörperwänden 4, 5 angebrachten Druckplatte 42, die den Entnahmeschlitz 43 des Folienkastens 39 in Seiten- und Längsrichtung mit Abstand überlappt. Dadurch kann die Folie 38 reibungsarm aus dem Folienkasten 39 entnommen werden. Nach dem Durchpressen des Baukörpers 1 durch den Bahndamm 6 werden die beiden Folienkästen 39 aus den Ausnehmungen 41 in den Seitenwänden 4, 5 herausgenommen und die Ausnehmungen 41 mit Mörtel, Beton oder dgl. verfüllt.

Um aufgabengemäß auch die Reibungskräfte zwischen der Baukörperdecke 2 und den angrenzenden, bzw. aufliegenden Bodenschichten 45 (siehe F i g. 11 und 12) herabzusetzen, ist nach den Fig.8 bis 12 an der Stirnfläche 46 der Baukörperdecke 2 ein weiterer Folienkasten 47 unbeweglich, jedoch lösbar angebracht, aus dessen dem Baukörper 1 zugewandten Entnahmeschlitz 48 die Folie 49 von der frei drehbar gelagerten Folienrolle 50 zwischen Baukörperdecke 2 und angrenzenden Bodenschichten 45 einziehbar ist.

Um beim Anheben der Rollvorrichtung 9 gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeiles 36 eine stabile Führung sowie einen exakten Vorschub der an der Baukörperdecke 2 angeordneten Messer 51 zu gewährleisten, ist der Folienkasten 47 mit seiner Deckelfläche 52 zur Fluchtebene 53 der Baukörperdecke 2 parallel zum Innenraum 8 des Baukörpers 1 versetzt und seine Deckelfläche 52 bildet eine Auflagerfläche für mindestens eines der Messer 51. Die Messer 51 sind in Form einer ganzen Messerschar, die sich über die gesamte Breite der Baukörperdecke 2 erstrecken, nebeneinander angeordnet Dabei bildet vorteilhaft die Deckelfläche 52 des Folienkastens 47 mit der angrenzenden Bodenschicht 45 einen Führungs- und Lagerraum 54 für mindestens ein Messerende 55. An der freien Vorderseite 56 des Folienkastens 47 ist mindestens ein Vorschubelement 57, z. B. ein Hydraulikzylinder, für ein Messer 51 angeordnet Dieses Vorschubelement 57 ist gemäß den Fig. 8, 11 und 12 gegenüber der Vorschubrichtung gemäß dem Pfeil 58 schräg angestellt Dadurch wirkt nicht nur eine Kraftkomponente des Vorschubelementes 57 in Richtung des Pfeiles 58, sondern auch eine Vertikalkomponente gegen die überlagernden Bodenschichten 45. Letzteres ist beim Anheben der Rollvorrichtung 9 in Richtung des Pfeiles 36 gemäß F i g. 1 von besonderem Vorteil.

Der Folienkasten 47 ist an seiner Unterseite 59 mit einem Scharnier oder einem Schraubverschluß 60 versehen.

Jedes Messer 51 ist an seinem Messerende 55 mit einer Eisenverlängerung 61 verbunden. Diese Eisenverlängerungen 61 können sich über die gesamte oder auch nur teilweise Länge des Baukörpers 1 erstrecken. Die Eisenverlängerungen 61 der einzelnen Messer, die allein und gemeinsam mit der Folie 49 zu einer erheblichen Herabsetzung der Reibung zwischen Baukörper 1 und aufliegenden Bodenschichten 45 beitragen, überlappen sich gegenseitig an ihren Längskanten 62. Diese Längskanten können beispielsweise in Form von ineinanderhakenden, U-förmigen Rinnen ausgebildet sein. Die Eisenverlängerungen 61 der Messerenden 55 weisen mindestens die Breite 63 eines Messers 51 und die Länge des Baukörpers 1 auf und sind .nach Beendigung der Durchpressung des Baukörpers 1 von den Messerenden 55 abtrennbar.

Dabei werden die Messer 51 zur günstigen Übertragung der Schneid- und Scherkräfte entweder einzeln

ίο nacheinander oder gemeinsam in Gruppen nacheinander ausgefahren.

Sowohl zur günstigen Lagerung der Messer 51 als auch zu einer möglichst biegefreien Lagerung der Folienrollen 50 reihen sich mehrere Folienkasten 47 gemäß den Fig.9 und 10 über die gesamte Breite des Baukörpers 1 aneinander.

Gemäß Fig. 12 können die einzelnen Folienkasten 30,39,47 auch mit zwei Folienrollen 50 bestückt sein, die zugleich sich überdeckend und/oder überlappend zwischen der jeweiligen Baukörperwand 2, 3, 4, 5 und den angrenzenden Bodenschichten 12,37,45 einziehbar sind. Und dabei bestehen die Folienkasten 30,39,47 aus zusammenfügbaren, z. B. zusammenschraubbaren, Einzelteilen, die im Bedarfsfall auch den gegenseitigen Austausch dieser Einzelteile gewährleisten. Die Folienkästen 50 sind zur weiteren Herabsetzung der Reibungskräfte zur Aufnahme eines Schmiermittels 64 bis auf den Entnahmeschlitz 48 flüssigkeitsdicht ausgebildet, wie dies beispielsweise in F i g. 12 angedeutetist

Der besondere Vorteil des neuen Baukörpers beruht darin, daß aufgrund der erheblichen Herabsetzung der Reibungskräfte an sämtlichen Baukörperseiten 2,3,4,5 beim Durchpreßvorgang nicht nur die seitlichen Taumelbewegungen, sondern auch vertikale Höhendifferenzen reibungsärmer durchgeführt und eine exakte Durchpressung an dem gewünschten Zielpunkt sichergestellt werden kann. Dabei ist aufgrund der Rollvorrichtung 9 eine jederzeitige Höhenjustierung des Baukörpers 1 möglich. Das ist nicht nur für homogene, sondern auch insbesondere bei inhomogenen Böden mit Wassereinbrüchen bzw. Wasserunterspülungen wesentlich.

»5	Stückliste	1	5	36 58
	Baukörper	2
	Baukörperdecke	3		45
	Baukörperboden	4	31	49
	Seitenwand	6		46
50	Bahndamm	7	34
	Vorderrandbereich	8
	Innenraum	9	37
	Rollvorrichtung	10	38
	Pfeil	U	23
55	Außenfläche von 3	12
	Bodenschicht	13	15"
	Folie	14
	Stirnende	15
	Traverse	15'
60	Ende von Traverse	16	41
	Walze	17
	Laufband	18
	Außenfläche von Walze	19
	Ausnehmung	20
65	Träger	21
	Gelenk

Hydraulikzylinder/Verstellelement 22
Anker 24

	13	25	32	02 795	14	Deckelfläche	52
		26		Fluchtebene	53
Feder		27		Führungs- bzw. Lagerraum	54
Spannrolle		28		Messerende	55
Abstreifleiste		29		5 Vorderseite von 47	56
Planum		30		Vorschubelement	57
Entnahmeschlitz		32	43 48	Unterseite von 47	59
Folienkasten		33	39 47	Scharnier	60
Folienrolle		35	44 50	Eisenverlängerung	61
Ende von Folienrolle		40		to Längskante von 61	62
Aufschüttung		42		Breite von 61	63
Höhe von Baukörper 1		51		Schmiermittel	64
Druckplatte				Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Messer

Claims

Patentansprüche:

1. Vorgefertigter Baukörper, insbesondere Tunnelbaukörper, zum Durchpressen von Bodenschichten. Schotterbetten und dgL unter Bauwerken, mit einem auf einer Gleitebene bewegbaren Baukörperboden und einer Baukörperdecke mit in ihrem Vorderrandbereich angeordneten, unter Wirkung von Vorschubelementen stehenden Messern, nach deren Vorschub der Baukörper nachpreßbar ist, ι ο wobei eine am Baukörper zu einer Folienrolle aufgewickelte Folie aus Kunststoff oder Metall oberhalb der Baukörperdecke einziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderrandbereich (7) des Baukörperbodens (3) auf mindestens einer Rollvorrichtung (9) gelagert ist und beim Vorschub des Baukörpers (1) auch zwischen der Außenfläche (11) des Baukörperbodens (3) und der angrenzenden Bodenschicht (12) in an sich bekannter Weise eine Folie (13) einziehbar ist

2. Baukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollvorrichtung (9) aus mehreren, an ihren Stirnenden (14) in Traversen (15) frei drehbar gelagerten Walzen (16) besteht, die von einem endlosen Laufband (17) umgriffen sind, wobei die Summe aller Reibungskräfte zwischen der Außenfläche (18) der Walzen (16) und dem Laufband (17) geringer als die Summe aller Reibungskräfte zwischen der Bodenschicht (12) und dem Laufband (17) ist. 3"

3. Baukörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollvorrichtung (9) in einer Ausnehmung (19) im Vorderrandbereich (7) lösbar befestigt ist, wobei das hintere Ende (15') der Traverse (15) an einem in den Baukörperboden (3) eingelassenen Träger (20) schwenkbeweglich und das vordere Ende (15") der Traverse (15) über ein Verstellelement (20), z. B. über einen Hydraulikzylinder, am Baukörperboden (3) angeordnet sind.

4. Baukörper nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ^o zeichnet, daß das Verstellelement (22) an einem in die Stirnseite (23) des Vorderrandbereiches (7) eingelassenen Anker (24) lösbar befestigt ist.

5. Baukörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufband (17) der Rollvorrichtung «5 (9) aus einem Gummi-, Kunststoff- oder Stahlgurt besteht, der über eine Spannrolle (26) spannbar ist.

6. Baukörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (23) des Vorderrandbereiches (7) des Baukörperbodens (3) mindestens ein mit einem durchgehenden Entnahmeschlitz (29) versehener Folienkasten (30) lösbar befestigt ist, in dessen Innenraum (31) in an sich bekannter Weise mindestens eine Folienrolle (32) frei drehbar angeordnet ist, deren Ende (33) aus dem Entnahmeschlitz (29) oberhalb der Rollvorrichtung (9) in Raum zwischen Baukörperboden (3) und angrenzender Bodenschicht (12) einziehbar ist.

7. Baukörper nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Rollvorrich- so tung (9) im Vorderrandbereich (7) des Baukörperbodens (3) eine die Höhe des Bodenabtrags bestimmende Abstreifleiste (27) am Baukörper (1) befestigt ist.

8. Baukörper nach Anspruch 7, dadurch gekenn- ^b5 zeichnet, daß die Abstreifleiste (27) in bezug auf das Planum (28) höhenverstellbar ist.

9. Baukömer nach den Ansprüchen 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen den Baukörperwänden (4, 5) und den angrenzenden Bodenschichten (37) in an sich bekannter Weise mindestens eine Folie (38) aus mindestens einem im Vorderrandbereich (7) der Seitenwände (4, 5) angeordneten Folienkasten (39) einziehbar ist

10. Baukörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienkasten (39) über etwa die gesamte Höhe (40) des BauKörpers (1) durchgehend ausgebildet und in einer Ausnehmung (41) der Seitenwand (4, 5) formschlüssig sowie lösbar angeordnet ist

11. Baukörper nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienrolle (44) beidendig gelagert ist

12. Baukörper nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfädelung der Folie (38) im Schütze einer an der Baukörperwand (4,5) angebrachten Druckplatte (42) erfolgt, die den Entnahmeschlitz (43) des Folienkastens (39) in Seiten- und Längsrichtung mit Abstand überlappt.

13. Baukörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche (46) der Baukörperdecke (2) ein weiterer Folienkasten (47) unbeweglich, jedoch lösbar angebracht ist, aus dessen dem Baukörper (1) zugewandten Entnahmeschlitz (48) die Folie (49) von der frei drehbar gelagerten Folienrolle (50) zwischen Baukörperdecke (2) und angrenzenden Bodenschichten (45) einziehbar ist.

14. Baukörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienkasten (47) mit seiner Deckelfläche (52) zur Fluchtebene (53) der Baukörperdecke (2) parallel zum Innenraum (8) des Baukörpers (1) versetzt ist und seine Deckelfläche (52) eine Auflagerfläche für mindestens ein Messerende (55) bildet.

15. Baukörper nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelfläche (52) des Folienkastens (47) mit der angrenzenden Bodenschicht (45) einen Führungs- und Lagerraum (54) für mindestens ein Messerende (55) bildet.

16. Baukörper nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der freien Vorderseite (56) des Folienkastens (47) mindestens ein Vorschubelement (57), z. B. ein Hydraulikzylinder, für ein Messer (51) angeordnet ist.

17. Baukörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubelement (57) schräg gegen die Vorschubrichtung (58) des Messers (51) angestellt ist.

18. Baukörper nach den Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienkasten (47) an seiner Unterseite (59) mit einem Scharnier oder einem Schraubverschluß (60) versehen ist.

19. Baukörper nach den Ansprüchen 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Messer (51) an seinem rückwärtigen Messerende (55) in an sich bekannter Weise mit einer Eisenverlängerung (61) verbunden ist.

20. Baukörper nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Eisenverlängerungen (61) der einzelnen Messer (51) an ihren Längskanten in an sich bekannter Weise gegenseitig formschlüssig überlappen.

21. Baukörper nach den Ansprüchen 19 und 20. dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenverlängerung (61) mindestens die Breite (63) eines Messers (51)

und die Länge eines Baukörpers (1) aufweist und nach Beendigung der Durchpressung des Baukörpers (1) von dem Messerende (55) abtrennbar ist

22. Baukörper nach den Ansprüchen 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihm (1) befestigten Messer (51) in an sich bekannter Weise einzeln nacheinander ausfahrbar sind.

23. Baukörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihm (1) befestigten Messer (51) in an sich bekannter Weise in Gruppen gemeinsam nacheinander ausfahrbar sind.

24. Baukörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienkästen (30, 39, 47) mit zwei Folienrollen (50) bestückt sind, die zugleich, sich in an sich bekannter Weise überdeckend und/oder überlappend, zwischen der jeweiligen Baukörperwand (2, 3, 4,5) und den angrenzenden Bodenschichten (12, 37, 45) einziehbar sind.

25. Baukörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienkästen (30,39,47) aus zusammenfügbare, z. B. zusammenschraubbaren, Einzelteilen bestehen.

26. Baukörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß seine Folienkästen (30, 39, 47) zur Aufnahme eines Schmiermittels (64) bis auf den Entnahmeschlitz (29, 43,48) flüssigkeitsdicht ausgebildet sind.