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Verfahren zum Herstellen eines Unterwassertunnels
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aus Stahlbeton Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines Unterwassertunnels aus Stahlbeton, bei dem die im Bereich ihres vorderen Endes
verschlossene Tunnelröhre abschnittweise durch Anbetonieren jeweils eines Abschnitts
in einer Schalung an den zuvor fertiggestellten Abschnitt hergestellt und in einer
in der Gewässersohle ausgehobenen Rinne mittels Vorschubpressen im Takt der Herstellung
eines jeden Abschnitts jeweils um dessen Länge vorgeschoben wird.
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Das jeweils frei vorgeschobene Ende der Tunnelröhre muß gleitend abgestützt
und geführt werden, damit der Vorschubwiderstand nicht zu groß wird und sich die
Tunnelröhre nicht verläuft.
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Bei einem aus der DE-AS 12 47 369 bekannten Verfahren der eingangs
angegebenen Art wird die vor geschobene Tunnelröhre unmittelbar auf ein auf die
Sohle der Rinne aufgebrachtes Bett aus rolligem Kies aufgelagert oder sie wird im
Unterwasserbereich
auf Längsschwellen gelagert, die nach dem Ausbaggern
der Rinne in Unterwasserarbeit hergestellt werden.
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Die Längsschwellen können auch auf einer Kiesschüttung flach gegründet
werden. Zum Führen der Tunnelröhre können die Längsschwellen mit einer Profilierung
versehen sein.
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Bei einem-aus der DE-PS 26 59 907 bekannten Verfahren der eingangs
angegebenen Art wird der mit der Vorbereitung des Bodens der Rinne zur Auflagerung
der Tunnelröhre verbundene Aufwand dadurch verringert, daß in der Rinne im Abstand
voneinander Führungs- und Tragkörper angeordnet werden, deren obere Auflageflächen
unter der Ebene des Rinnenbodens liegen.
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Beim taktweisen Vorschieben der Tunnelröhre wird nach diesem bekannten
Verfahren die obere Schicht des Rinnenbodens bis zur Ebene der Auflageflächen durch
die vor geschobene Tunnelröhre verdrängt. Auch nach diesem bekannten Verfahren müssen
die Führungs- undTragkörper in aufwendiger Unterwasserarbeit noch immer in den Rinnenboden
eingebaut werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, das eingangs angegebene Verfahren
in der Weise weiter zu vereinfachen, daß auf eine Vorbereitung des Rinnenbodens
durch Einbau von Führungs- und Tragkörpern oder dergleichen verzichtet werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst) daß mindestens
der vordere Endbereich der Tunnelröhre auf zwei mit Stützlagern versehenen Fundamentelementen
abgestutzt wird, die nach jedem Vorschubtakt um etwa die vorgeschobene Länge schrittweise
nacheinander nach vorne versetzt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
mindestens
im vorderen Bereich der Tunnelröhre durch Querwände eine Kammer mit offenem Boden
abgeteilt wird, daß auf dem Rinnenboden im Bereich der Kammer in Vorschubrichtung
hinteren ander zwei die Fundamentelemente bildende Bodenplatten mit jeweils zwei
in Querrichtung im Abstand voneinander angeordneten Stütz sockeln abgesetzt werden,
wobei die Länge der Kammer größer ist als die Summe der Längen der beiden Bodenplatten,
daß die Oberseiten der in Vorschubrichtung vorderen Sockel mit Gleitlagern und die
Oberseiten der hinteren Sockel mit Stützlagern versehen werden, auf denen sich die
Tunnelröhre auf in der Kammer an dieser befestigten, in Längsrichtung verlaufenden
Gleitbahnen abstützt, daß beim Vorschub die mit der Tunnelröhre verbundenen Gleitbahnen
mindestens auf den vorderen Gleitlagern gleiten und der Vorschub unterbrochen wird,
wenn sich das zum Rinnenboden hin offene hintere Kammerende im Bereich der hinteren
Kante der hinteren Bodenplatte befindet, daß sodann die Gleitbahnen nur auf die
hinteren Stützlager abgestützt und die vordere Bodenplatte so weit nach vorn versetzt
wird, daß sich ihre Vorderkante im Bereich des vorderen, zum Rinnenboden hin offenen
Kammerendes befindet, daß die Gleitbahnen anschließend nur auf den Gleitlagern der
vorderen Sockel abgestützt werden und die hintere Bodenplatte nach vorn bis dicht
hinter die vordere Bodenplatte versetzt wird und daß nachfolgend die Tunnelröhre
wieder etwa um die Strecke von dem hinteren offenen Ende der Kammer bis zu dem hinteren
Ende der hinteren Bodenplatte vorgeschoben wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
schafft nicht nur klare Auflagerbedingungen für die frei vorzuschiebende Tunnelröhre,
die in der Kammer durch Taucher zugänglichen Lager lassen sich in der erforderlichen
Weise beobachten, warten und erforderlichenfalls auch reparieren. Die jeweils
erforderlichen
Höhen der Stütz- und Gleitlager lassen sich in einfacher Weise einstellen. Die Nachteile,
die sich bei den bekannten Verfahren daraus ergeben, daß im Bereich der Mittelstege
angeordnete Führungs- und Tragkörper nicht zugänglich sind, sind damit vermieden.
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Die Kammer, in der die Gleitbahnen der Tunnelröhre angeordnet werden,
werden von der übrigen Tunnelröhre durch schottenbildende Querwände und gegebenenfalls
auch durch längsverlaufende Wände abgeteilt. Diese abgeteilte Kammer weist keine
Bodenplatte auf, so daß sie nach unten hin offen ist und unter vollem Wasserdruck
steht. In der Kammer können alle erforderlichen Arbeiten durch Taucher bei ausreichenden
Sichtverhältnissen durchgeführt werden. Falls außergewöhnliche Arbeiten, beispielsweise
Reparaturen an den Lagern oder anderen Teilen erforderlich werden sollten, können
diese nach Lenzen der Kammer unter Überdruck im Trockenen vorgenommen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders wirt schaftlich
durchführen, weil die die vor geschobene Tunnelröhre abstützenden Lager schrittweise
mitgeführt werden. Es kann also auf eine Überdimensionierung der Lager verzichtet
werden, wie sie bei ortsfesten Lagern wegen der wechselnden Beanspruchungen erforderlich
ist. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil auch bei mehrzelligen,
also durch Stegwände unterteilten Querschnitten anwenden.
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Während der Stillstandszeiten, beispielsweise während des Betonierens
eines neuen Abschnittes, kann die Tunnelröhre gleichzeitig auf beide Fundamentelemente
abgestützt werden, so daß die Bodenpressung verringert werden kann. Dies ist
besonders-deshalb
von Vorteil, weil während der Stillstandszeiten eine höhere Ballastierung zur erhöhten
Sicherheit gegen die Auftriebskräfte erforderlich sein kann.
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Die gefluteten Kammern dienen gleichzeitig der Ballastierung.
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Üblicherweise ist eine etwa 5 t über den Auftriebskräften liegende
Ballastierung erforderlich, die durch das Fluten der Kammer erreicht werden kann.
Soll beispielsweise während des Vorschubs die Ballastierung verringert werden, läßt
sich dieses in einfacher Weise durch teilweises Lenzen der Kammer bewerkstelligen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Tunnelröhre
in der der vorgesehenen Ballastierung entsprechenden Abständen in zum Rinnenboden
hin offenen Kammern auf mit Bodenplatten versehenen Sockeln abgestützt wird. Diese
Abstände können je nach dem Querschnitt der Tunnelröhre und den örtlichen Verhältnissen
im Bereich zwischen 100 und 200 m liegen. Zwischen den Kammern wird der jeweilige
Abschnitt der Tunnelröhre frei vorgeschoben Die mit den Bodenplatten versehenen
Sockel lassen sich durch Krane oder dergleichen, deren Laufkatzen auf in der Kammer
an der Tunnelröhre befestigten Schienen laufen, schrittweise nach vorn versetzen.
Die Gleit- und Stützlager können durch hydraulische Pressen heb- und absenkbar mit
den Sockeln verbunden werden.
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Damit die Kammern die Begehbarkeit der Tunnelröhre nicht behindern,
können zwischen den die Kammern abschottenden Querwänden überbrückende Durchgangstunnel
vorgesehen werden.
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Um Tauchern den Zugang zu den Kammern zu ermöglichen, kann eine der
Kammerwände mit einer mit verschließbaren Türen versehenen Schleuse versehen sein.
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Die Bodenplatten können mit mit Druckluftanschlüssen versehenen Bohrungen
versehen sein, um diese vor ihrem Versetzen leichter von dem Boden der Rinne lösen
zu können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die auf
dem Boden der ausgehobenen Rinne abgestützte Tunnelröhre im Bereich einer Kammer,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Tunnelröhre längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch die Tunnelröhre nach Beendigung
eines Vorschubtaktes mit bereits nach vorn versetztem ersten Fundamentelement, Fig.
4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung der Tunnelröhre nach dem Versetzen auch
des zweiten Fundamentelements nach vorn und Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende
Darstellung der Tunnelröhre vor dem Beginn der nächstfolgenden Vorschubphase.
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Die auf dem Boden 1 der im Flußbett ausgehobenen Rinne vorgeschobene
Tunnelröhre 2 ist durch zwei querverlaufende Abschottungen bildende Wände 3,4 unterteilt,
zwischen denen eine Kammer 5 gebildet ist. Im Bereich der Kammer ist die Bodenplatte
6 der Tunnelröhre 2 fortgelassen, so daß die Kammer durch die dadurch gebildete
Aussparung 7 nach unten zu der Rinnensohle hin offen ist. Im oberen Bereich der
Kammer 5 sind zwei in den Seitenwänden der Tunnelröhre 2 verankerte Querträger 8,9
im Abstand voneinander angeordnet, die den Mittelsteg 10 in entsprechenden Aussparungen
durchsetzen. Symmetrisch zu dem Mittelsteg 10 sind beidseits von diesem Längsträger
11, 12 an den Querträgern 8, 9 befestigt, deren untere Stirnkanten Gleitflächen
bilden.
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Auf dem Rinnenboden 2 stehen mit Sockeln 13, 13 und 14, 14' versehen
rechteckige Bodenplatten 15, 16, deren Breite etwas geringer ist als die Breite
der Aussparung 7 in der Bodenplatte im Bereich der Kammer, so daß diese behinderungsfrei
nach vorn versetzt werden können. Die Länge jeder Bodenplatte 15, 16 entspricht
etwa einem Viertel der Länge der Aussparung 7 in der Bodenplatte 6.
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Die Sockel 13, 13' und 14, 14' befinden sich senkrecht unterhalb der
Gleitflächen der Längsträger 11, 12. Auf den Sockeln 13, 13 der vorderen Bodenplatte
15 sind über nicht dargestellte hydraulische Pressen Gleitlager 17, 17' befestigt.
Diese Gleitlager können mit Teflon oder dergleichen beschichtet sein.
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Auf den Stempeln 14, 14 der hinteren Bodenplatte 16 sind über ebenfalls
nicht dargestellte hydraulische Pressen Auflager 18,
18' befestigt.
An den Querträgern 8, 9 sind in der aus den Fig.
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2 und 3 ersichtlichen Weise Schienen 19, 20 für Laufkatzen von Winden
oder dergleichen befestigt, über die sich die Bodenplatten 15, 16 anheben und versetzen
lassen.
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Über die Winden lassen sich die Bodenplatten 15, 16 bis über die Unterkante
der Tunnelröhre anheben, so daß die Bodenplatten mit der Tunnelröhre durch die Dichtungen
eines Docks oder dergleichen, in dem der jeweilige Tunnelabschnitt betoniert wird,
hindurchgeschoben werden kann.
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Um den freien Durchgang durch die Tunnelröhre durch die die Kammern
begrenzenden Wände 3, 4 nicht zu behindern, sind die Kammern 5 überbrückende Durchgangstunnel
21, 22 in der aus Fig.
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2 ersichtlichen Art vorhanden.
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Der Zugang in die Kammer 5 ist durch eine Schleuse 23 möglich, die
durch Türen 24, 25 verschlossen ist.
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Der Vorschub und das Versetzen der Fundamentelemente ist aus den Fig.
1 und 3 bis 5 ersichtlich.
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In der aus Fig. 1 ersichtlichen Lage wird die Tunnelröhre 2 nur durch
die über die hydraulischen Pressen angehobenen Gleitlager 17, 17' abgestützt, während
die Stützlager 18, 18' der hinteren Sockel 14, 14' so weit abgesenkt sind, daß sie
die Gleitbahnen der Längsträger 10, 11 nicht berühren. Die Tunnelröhre 2 wird nun
um die Vorschublänge a in die aus Fig. 3 ersichtliche Lage vorgeschoben. In dieser
Lage werden sodann die Abstützlager 18, 18' über die hydraulischen Pressen angehoben
und die Gleitlager 17, 17 so weit abgesenkt, daß die Bodenplatte 15 mit den Sokkeln
13,
13 aus der gestrichelten Lage nach vorn in die mit voll ausgezogenen Linien dargestellte
Lage versetzt werden kann.
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Im nächsten Schritt wird sodann, wie aus Fig. 4 ersichtlich, auch
die hintere Bodenplatte 16 mit den Sockeln 14, 14' aus der gestrichelt dargestellten
Lage nach vorn in die mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Lage in Richtung
des Pfeils versetzt.
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In der aus Fig. 5 ersichtlichen Lage. sind die Gleitlager 17, 17 wieder
angehoben und die Stützlager 18, 18' wieder abgesenkt, so daß mit dem nächsten Vorschubtakt
begonnen werden kann.
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- L e e r s e i t e -