DE3435724C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Betonierverfahren zur Herstel­ lung unterirdischer Tunnelbauwerke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bekannten Betonierverfahren dieser Art (DE-OS 22 40 091) wird das Einbringen des Frischbetons in den Scha­ lungsraum so bewerkstelligt, daß die Betonierarbeiten auch bei großen Vortriebsleistungen rasch und zügig durchgeführt werden können, indem der eingebrachte Frischbeton nur im Bereich des die Stirnschalung bildenden Druckringes durch an der Schalung angeordnete Filtermittel entwässert und vor­ zeitig verfestigt wird, so daß die verdichtete Betonzone vor dem endgültigen Abbinden des Betons als Widerlager für den Druckring und damit für den Vortriebsschild benutzt werden kann. Werden in dem Schalungsraum Armierungskörper benötigt, so werden diese vor dem Schließen des Schalungs­ raumes eingebracht, d.h., bevor die Schalungshaut bzw. deren Schalungselemente in die zur Bildung des Schalungs­ raums vorbereitete Position geschoben bzw. gezogen worden sind. Dies setzt voraus, daß zunächst der die Stirnschalung bildende Druckring um die Länge des neuen Schalungsraumes vorwärtsbewegt, der Schalungsraum darauf mit den Armierungs­ körpern besetzt und danach die Gleitschalung nachgeführt werden, um den Schalungsraum zu schließen. Dadurch ist je­ doch ein dichtes Anschließen des mit solchen Einbauten zu versehenden Betons im Schalungsraum erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht, weil die Anschlußfläche des zu­ letzt eingebrachten Betonabschnittes beim Verfahren der Gleitschalung bzw. Abziehen des Druckringes beschädigt wird.

Für eine Vermeidung dieses Nachteils gibt auch die DE- OS 32 18 643 keine Handhabe, obgleich bei diesem Ver­ fahren zwischen dem anstehenden Gebirge und Stahlblech­ profiltafeln Stahlbetonbewehrungen in Form von geschlos­ senen Körpern angeordnet werden, über deren Einbau nichts ausgesagt ist. Die Füllung des Schalungsraums durch die Stirnschalung hindurch läßt darüberhinaus Ne­ sterbildung zu, also Hohlräume innerhalb des herzustel­ lenden Betonkörpers, weil sich der Frischbeton nicht in der gewünschten Weise im Schalungsraum verteilen kann, so daß Festigkeitsminderungen der Betonkonstruktion nicht nur durch Mängel beim Anschließen des Frischbetons an dem eingebrachten Betonabschnitt verursacht werden, son­ dern auch durch eine solche Nesterbildung.

Eine Lösung der genannten Probleme bietet auch das in der DE-AS 12 20 460 beschriebene Herstellungsverfahren für eine Tunnelröhre nicht, bei dem Beton mittels Roh­ ren in den Raum zwischen dem Schwanz des Vortriebsschil­ des und der im Tunnelinneren verschiebbaren Schalung eingebracht wird, ohne daß über den eventuellen Einbau von Armierungen etwas mitgeteilt wird.

Bei dem Einsatz eines Vortriebsschildes zum Herstellen einer unterirdischen Strecke, mit dem sich die DE-AS 28 48 616 befaßt, wird der Raum zwischen der Ausbruchs­ wandung und der Gleitschalung mit Beton gefüllt. Die in der Gleitschalung vorhandene Öffnung dient dabei zur Verfüllung des Schalungsraumes mit Hilfe einer an die Öffnung angeschlossenen Leitung, nicht jedoch zum Ein­ bau von Armierungskörpern.

Aus dem DE-GM 79 17 563 ist eine Betoniervorrichtung mit einem Vortriebsschild und einer Außenschale bekannt, die unter der Einwirkung einer Vorschubvorrichtung vorrückbar sind, welche an einem mit dem bereits eingebrachten Aus­ bau zusammenwirkenden Druckring fest ist. Dieser Druck­ ring begrenzt mit einer Innenschalung, der Abschlußfläche des zuletzt eingebrachten und ausgehärteten Betonausbaus, und einem äußeren, sich gegen das Innere der Außenschale legenden Schild den zur Füllung mit Beton bestimmten Scha­ lungsraum. Bei dieser Verfahrensweise wird die verlorene Schalung nach Vorfahren der Stirnschalung eingebaut und dann erst die Innenschalung nachgezogen, wie dies bei Um­ setzschalungen üblich ist. Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Betonierverfahren mit einer Gleitscha­ lung gearbeitet, so daß Hinweise auf die Lösung des ge­ nannten Problems nicht gegeben werden können.

Letzteres gilt auch für die aus der DE-OS 30 25 922 be­ kannte Steuerung hydraulischer Stirnschalungszylinder beim Einbringen einer Ortsbetonauskleidung, welche von einer Innenschalung sowie einer Stirnschalung begrenzt wird. Die Innenschalung ist mit keinerlei Öffnungen aus­ gestattet, so daß angenommen werden muß, daß für den Fall der Verwendung von Armierungskörpern im Betonausbau diese in der üblichen Weise in den Schalungsraum eingebracht werden, d.h. vor dem Vorziehen der Gleitschalung.

Bei der in der AT-PS 2 51 022 beschriebenen Vorrichtung zum Auskleiden von Tunnelröhren und Stollen mit Pumpen­ oder Spritzbeton sind in den Seitenteilen der Schalung in verschiedenen Höhen Fenster angebracht, durch die hindurch der Schalungshohlraum mit Beton gefüllt wird, woraufhin die Fenster mit Blenden verschlossen werden. Ein Einbringen von Armierungskörpern durch diese Fenster ist nicht vorge­ sehen und scheitert auch daran, daß die Größe der Fenster relativ klein ist, so daß schon aus diesem Grund größere Armierungskörper auf diese Weise nicht eingebaut werden können. Vorkehrungen zur Vermeidung einer Beschädigung der Anschlußfläche des eingebrachten Betonabschnitts beim Versetzen der Schalung sind ebenfalls nicht erkennbar.

Ähnliche fensterartige Öffnungen in einer stehenden Scha­ lung sind auch aus der Veröffentlichung "Straßen-und Tief­ bau" 1/1956, Seiten 24 und 25 bekannt. Auch diese Öffnun­ gen dienen der Einfüllung des Betons in den Schalungsraum und nicht dem nachträglichen Einbringen von Armierungs­ körpern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonierver­ fahren der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß ein dichtes Einbringen und Anschließen des mit Einbauten zu versehenden Betons im Schalungsraum ermöglicht wird, wobei jegliche Beschädigung der Anschlußfläche des zuletzt ein­ gebrachten Betonabschnitts beim Verfahren der Gleitscha­ lung bzw. beim Abziehen des Druckrings vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird gemäß den Kennzeichen des Anspruchs gelöst.

Während bisher in derartigen Schalungsräumen angeordnete Armierungskörper vor dem Schließen des Schalungsraums ein­ gebracht worden sind, d.h., bevor die Schalungshaut bzw. deren Schalungselemente in die zur Bildung des Schalungs­ raumes vorbereitete Position geschoben bzw. gezogen worden sind, erfolgt dies nun erfindungsgemäß im nachhinein, d.h., nach der Herstellung des neugebildeten Schalungsraums, der zu diesem Zweck teilweise geöffnet wird, um die Armierungs­ körper und/oder Fugenausbildungskonstruktionen einzubauen, woraufhin die Öffnungen wieder verschlossen werden. Dies bringt den großen Vorteil, daß die Anschlußfläche des ein­ gebrachten Betonabschnitts nicht beschädigt oder zerstört wird, weil die Gleitschalung zunächst unabhängig vom Druck­ ring vorwärtsbewegt wird, der danach seitlich weggedreht wird, um sich von der Betonoberfläche zu lösen. Dieses Weg­ drehen stellt sicher, daß die Anschlußfläche des einge­ brachten Betonabschnittes unbeschädigt bleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung unter­ einander sechs Verfahrensstufen beim Betonieren eines Tunnelbauwerks, und zwar jeweils anhand eines Längsab­ schnittes eines Teils einer Seite des Tunnels.

Zur Verfahrensdurchführung dient eine Vorrichtung mit einer Vortriebsmaschine, die mittels schematisch ange­ deuteter hydraulischer Pressen vorpreßbar ist und mit einer in Vortriebsstellung mitgeführten, die Schalungs­ haut bildenden Gleitschalung 8, die einen den Schalungs­ raum 5 stirnseitig schließenden Druckring 9 aufweist, an dem sich die Pressen abstützen. In der zeichnerischen Darstellung ist der Druckring 9 mit der Stirnschalung identisch.

Der Schalungsraum 5 wird nach außen durch die ausgebro­ chene Wand 7 des Tunnels und nach innen durch die Gleit­ schalung 8 begrenzt, die in Tunnellängsrichtung aus auf­ einanderfolgenden Schalungselementen besteht, welche in Längsrichtung bewegbar sind. Die Stirnschalung bildet den Druckring 9 zur Abstützung der Pressen 2. Die Ele­ mente 1 der Gleitschalung sind mit Öffnungen 10 zum Ver­ füllen des Schalungsraums 5 mit Frischbeton versehen.

Das Betonieren erfolgt nun in der Weise, daß zunächst die Gleitschalung 8 und die Stirnschalung zur Bildung des Schalungsraums 5 in die vorbereitete Position ge­ schoben bzw. gezogen werden, nachdem, falls erforderlich, die in der zeichnerischen Figur in der Verfahrensstufe d) dargestellten Armierungskörper 11 und/oder Fugenaus­ bildungskonstruktionen in diesem Raum angeordnet worden sind. Diese Verfahrensstufe ist in der Zeichnungsfigur mit a) bezeichnet.

Daraufhin wird durch die Betonieröffnungen 10 in der Gleitschalung 8 Frischbeton entlang der gesamten Länge des Schalungsraums eingefüllt und danach mit Hilfe der Pressen 2 komprimiert und gleichzeitig mittels Rüttler gerüttelt und dabei entwässert, wie dies bei b) in der Zeichnung dargestellt ist.

Nachdem der Beton eine ausreichende Standfestigkeit er­ reicht hat, werden, wie in der Verfahrensstufe c) darge­ stellt, die Gleitschalung 8 bzw. deren Schalungselemente 1 vorgezogen, und zwar zweckmäßigerweise unter Rütteln, so daß sich die Schalung sauber vom Beton löst, wobei die Stirnschalung an Ort und Stelle belassen wird. So­ bald die Gleitschalung 8 vorgezogen worden ist, wird der die Stirnschalung bildende Druckring in die in der Stufe d) gezeigte Position nachgeführt. Zu diesem Zweck wird die Stirnschalung durch schraubenförmiges Wegdrehen in Umfangsrichtung von der Betonoberfläche gelöst, so daß die Betonoberfläche nicht beschädigt wird.

Der dann bereits vorhandene neue Schalungsraum läßt sich mit Armierungskörpern und/oder Fugenausbildungskonstruk­ tionen besetzen, wie in den Verfahrensstufen d) und f) gezeigt ist. Letzteres geschieht dadurch, daß die Scha­ lungselemente 1 bzw. die aus ihnen gebildete Gleitscha­ lung 8 zumindest teilweise geöffnet wird, indem ein Teil dieser Schalung von einem stehenbleibenden Teil ab­ gekoppelt wird, so daß eine große Zugangsöffnung für den seitlichen Einbau der Armierungskörper und/oder Fugen­ ausbildungskonstruktionen entsteht. Dieses Öffnen des Schalungsraums kann durch Vorrücken eines abgetrennten Teils der Gleitschalung 8 geschehen oder durch Anbrin­ gung von Türen geeigneter Größe in der Schalungshaut, die wegklappbar und nach erfolgtem Einbau der Körper wieder schließbar sind. Ebenso läßt sich im Falle des Wegfahrens der Gleitschalung diese nach erfolgtem Ein­ bau wieder zurückfahren und an den stehen gebliebenen Teil der Schalungshaut ankoppeln. Dieses Schließen des Schalungsraums zeigt die Verfahrensstufe e).

Schließlich wird, wie oben bereits erläutert, der Scha­ lungsraum durch die seitlich vorhandenen Betonieröffnun­ gen 10 mit Frischbeton gefüllt und anschließend, wie in der Verfahrensstufe b) gezeigt, über den Druckring auf die Betonmasse eine Preßkraft übertragen, um den Beton zu verdichten und zu entwässern.

Wie in der Verfahrensstufe f) gezeigt, wird im Falle des Einbaus einer Fugenausbildungskonstruktion beidseitig dieser Konstruktion der Frischbeton bei 10 dem Schalungs­ raum zugeführt.

Das oben beschriebene Verfahren gibt die Möglichkeit, den Schalungsraum vollständig und gleichmäßig mit Frisch­ beton zu füllen, ohne daß das Herstellungsprinzip sol­ cher Tunnelbauwerke und damit auch die zur Herstellung dienenden Maschinen und Vorrichtungen grundlegend geän­ dert werden müssen, wobei gleichzeitig der wesentliche Vorteil des dichten Einbringens und Anschließens des mit Einbauten zu versehenden Betons im Schalungsraum an den zuletzt eingebrachten Betonabschnitt erzielt wird.

Claims (3)

1. Betonierverfahren zur Herstellung unterirdischer Tun­ nelbauwerke mit einer Vorrichtung, die insbesondere mit einer Vortriebsmaschine gekoppelt ist und die mittels hyd­ raulischer Vorschub-Pressen vorpreßbar ist, sowie mit ei­ ner in Vortriebsrichtung mitgeführten Gleitschalung, wobei in einem teilweise ringförmigen, stirnseitig durch einen als Stirnschalung ausgebildeten Druckring geschlossenen Schalungsraum seitlich durch die Schalungshaut Frischbeton eingebracht wird, der mittels der am Druckring angreifen­ den Vorschubpressen komprimiert wird und wobei die Scha­ lungshaut und der Druckring anschließend zur Bildung eines neuen Schalungsraumes vorwärtsbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einbrin­ gen des Betonabschnittes zunächst die Gleitschalung (1, 8) unabhängig vom Druckring (9) vorwärtsbewegt wird und da­ nach der Druckring (9) durch schraubenförmiges Wegdrehen in Umfangsrichtung von der Betonfläche gelöst und nachge­ zogen wird, und daß der so gebildete neue Schalungsraum (5) durch Abkuppeln und Vorrücken eines Teils der Schalungshaut zum Einbringen von Armierungskörpern (11) und/oder einer Fugenausbildungskonstruktion geöffnet und danach durch An­ kuppeln dieses Teils wieder geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfüllen des Schalungsraums (5) beidseitig einer Fugenkonstruktion gleichzeitig erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor­ wärtsbewegen der Schalungshaut (1, 8) zur Bildung des neuen Schalungsraums (5) unter Rütteln vorgenommen wird, wobei die Stirnschalung an Ort und Stelle belassen wird.