DE3507730C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Baugrubenverbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Herstellung von unterirdischen Hohlräumen im Wege des Schildvortriebs mit Bodenentnahme zwischen einem Anfahrschacht und einem Zielschacht wird zuerst der Anfahrschacht abgeteuft, um dort die Aggregate für das Vorpressen des Vortriebsschildes und eines nachfolgenden Vortriebsrohres einbauen zu können. Die Wände des Anfahr­ schachtes werden z. B. oberhalb des Grundwasserspiegels durch einen sogenannten Berliner Verbau und unterhalb des Grundwasserspiegels durch eine Spundwand gesichert.

Um den Vortriebsschild unterhalb des Grundwasserspiegels ansetzen zu können, muß ein abgeschotteter Abbauraum geschaffen werden, in dem ein Druck aufgebaut und aufrecht erhalten werden kann, der im Gleichgewicht mit dem Erd- und Wasserdruck an der betreffenden Stelle steht. Außerdem muß im Verbau der Einfahrwand eine Öffnung geschaffen werden, um diese mit dem Vortriebsschild durchfahren zu können; die Öffnung muß sowohl gegenüber dem Verbau, wie auch gegenüber dem Vortriebsschild bzw. dem Vortriebsrohr gedichtet sein. Schließlich muß eine Rückhalteeinrichtung vorhanden sein, um den jeweils vorgepreßten Teil des Vortriebsrohres zu halten, während die Vorpreßeinrichtung zurückgefahren und ein neuer Rohrschuß angesetzt wird.

Bei einem Rohrvortrieb dieser Art unterhalb des Grundwasser­ spiegels ist es bekannt, zunächst den Verbau herzustellen, also z. B. eine Spundwand zu rammen. Dies erfolgt üblicher­ weise durch eine eigene Verbaukolonne. Nach dem Ausheben des Schachtes erstellt eine andere Arbeitsgruppe, die sogenannte Vortriebskolonne, einen Drucktopf, in dem ein dem Wasser­ druck entsprechender Druck aufgebaut werden kann. Dieser Drucktopf kann z. B. aus einer örtlich hergestellten Beton­ wand oder auch einer örtlich geschweißten Stahlkonstruktion bestehen, die vor den Verbau gesetzt und dichtend an diesen und an den Vortriebsschild angeschlossen wird. Für eine örtlich hergestellte Betonkonstruktion muß eingeschalt, bewehrt und der Beton eingebracht werden; eine Erhärtungszeit ist abzuwarten. Auch eine Stahlkonstruktion muß örtlich angepaßt und zusammengeschweißt werden. Schließlich muß im Verbau eine Öffnung zum Durchfahren mit dem Vortriebsschild geschaffen werden. Zu diesem Zweck werden durch eine Ziehkolonne einige Spundbohlen an der betreffenden Stelle gezogen, damit der Vortriebsschild in den Boden vorgepreßt werden kann. Alle diese Tätigkeiten liegen auf dem sogenannten kritischen Weg. Nach dem Vortrieb müssen all diese Einrichtungen wieder beseitigt werden, wobei wenn überhaupt, nur einzelne Teile wiederverwendet werden können.

In diesem Zusammenhang ist es auch bekanntgeworden, in einer einen Einfahrschacht begrenzenden ersten Spundwand eine mit Einrichtungen zum druckdichten Anschluß an den Vortriebsschild versehene Durchfahröffnung vorzusehen (DE-OS 26 51 149). Zum Erdreich hin ist diese Durchfahröffnung durch eine zweite Spundwand verschlossen, die dann gezogen werden muß, wenn der Vortriebsschild in den Dichtungsspalt der ersten Spundwand eingefahren ist. Im Zielschacht wird nach diesem bekannten Verfahren die aus einer Betonwand bestehende Schachtwandung vom Vortriebsschild durchfahren, wobei in der Betonwand ein durch den Bohrkopf heraus­ brechbarer Bereich vorgesehen sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Baugrubenverbau nach der DE-OS 26 51 149 eine Möglichkeit zu schaffen, um die verschiedenartigen und von verschiedenen Baukolonnen auszuführenden Arbeiten zu vereinfachen und die verwendeten Teile des Verbaues so weit als möglich wiedergewinnen zu können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, in den Verbau der Einfahrwand an der vom Vortriebsschild zu durchfahrenden Stelle ein Verbauelement zu integrieren, das sich in der gleichen Weise unter die Geländeoberfläche absenken läßt wie die übrigen Teile des Verbaus und an dem von vornherein schon all die Einrichtungen entweder vorgesehen oder nach­ träglich anbringbar sind, die zum Ansetzen des Vortriebs­ schildes bzw. zur Erstellung eines abgeschotteten Abbau­ raumes und zur Abdichtung erforderlich sind.

Dieses Verbauelement muß, damit es sich in die Verbauwand integrieren läßt, an diese anschließbar sein. Das läßt sich oberhalb des Grundwasserspiegels dadurch erreichen, daß an den Verbau zu beiden Seiten der zu schaffenden Öffnung Stahlprofile mit U-förmigen Führungen angeschlossen werden, zwischen denen das Verbauelement abgesenkt werden kann. Sofern unterhalb des Grundwasserspiegels gearbeitet wird, muß das Verbauelement an beiden Längsseiten mit Spund­ wandschlössern oder dergleichen versehen sein, um eine Dichtung gegenüber dem Verbau zu erzielen.

Im übrigen bestehen nach der Erfindung zwei Möglichkeiten, dieses Verbauelement zu gestalten, nämlich einmal aus einer Stahlkonstruktion und zum anderen aus einer Beton- oder Stahlbetonkonstruktion. Wenn das Verbauelement aus Stahl be­ steht, muß es bereits eine Durchfahröffnung enthalten, die aber für den Bauzustand während der Herstellung der Verbau­ wand dicht verschlossen sein muß. Ein Verbauelement aus Beton oder Stahlbeton kann vom Bohrgerät des Vortriebsschildes durch­ fahren werden. In jedem Fall sind Vorkehrungen zu treffen, um an der Luftseite des Verbauelementes die an sich bekannten Einrichtungen zur Dichtung gegenüber dem Rohrstrang und zum Rückhalten des Rohrstranges dichtend gegenüber dem Verbau­ element anbringen zu können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die teilweise Ansicht eines Spundwandverbaus von der Baugrube aus,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Ansicht eines sogenannten Berliner Verbaus von der Baugrube aus,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, die

Fig. 5 bis 7 im Vertikalschnitt durch den Verbau ver­ schiedene Phasen beim Ansetzen eines Vortriebs­ schildes,

Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch einen Spundwand­ verbau mit einem Verbauelement aus einem Beton­ fertigteil,

Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch einen sogenannten Berliner Verbau mit einem Verbauelement aus einem Betonfertigteil und

Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch ein Verbauelement aus Beton mit dem Vortriebsschild.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in luftseitiger Ansicht bzw. im Horizontalschnitt einen Baugrubenverbau aus Spundbohlen 1, zwischen denen erfindungsgemäß ein besonderes Verbauelement 2 angeordnet ist. Das Verbauelement 2 besteht aus einer im Quer­ schnitt (Fig. 2) kastenförmigen Stahlkonstruktion mit einer erdseitigen Außenwand 3, einer luftseitigen Innenwand 4 und zwei diese verbindenden Stirnwänden 5. An den Stirnwänden 5 sind die üblichen Spundwandschlösser 6 vorgesehen, um das Ver­ bauelement 2 dicht an die benachbarten Spundbohlen 1 an­ schließen zu können. Das Verbauelement 2 ist somit in den aus den Spundbohlen 1 gebildeten Verbau integriert.

Das Verbauelement 2 hat sowohl in der Außenwand 3, wie auch in der Innenwand 4 jeweils eine kreisrunde Öffnung 7, die etwas größer sein muß als der Durchmesser des Vortriebs­ schildes. Die beiden Öffnungen 7 sind im geschlossenen Zustand des Baugrubenverbaus, also vom Absenken des Verbauelements bis zum Ansetzen des Vortriebsschildes, durch eine Schieberplatte 8 abgeschlossen. Die Schieberplatte 8 ist innerhalb des Ver­ bauelements mit geringem Spiel in vertikaler Richtung ver­ schiebbar. In Fig. 1 zeigt der in der Draufsicht linke Teil die Öffnung 7 und der rechte Teil bei aufgebrochener Innen­ wand 4 die Schieberplatte 8. Der innere Hohlraum des Verbau­ elements 2 ist am unteren Ende durch eine Bodenplatte 9 abge­ schlossen. Das untere Ende des Verbauelements 2 kann keil­ förmig abgeschrägt sein (10), um es in gleicher Weise rammen zu können wie die Spundbohlen (Fig. 5). Die Schieberplatte 8 liegt in diesem Bauzustand auf der Bodenplatte 9 auf und ver­ schließt so die beiden Öffnungen 7.

Das Verbauelement 2 ist im Bereich des Durchmessers der Öffnungen 7 durch eine horizontale Fuge 11 in zumindest ein oberes Teil 2′ und ein unteres Teil 2′′ geteilt. Je nach Tiefe des Schachtes können auch mehrere, durch horizontale Fugen voneinander getrennte Teile vorgesehen sein. Im Bereich der Fuge 11 sind die Teile 2′ und 2′′ lösbar miteinander ver­ bunden. Dies schafft die Voraussetzung dafür, daß nach dem Durchfahren des Vortriebsschildes und Erstellen der Rohrlei­ tung, die im Endzustand über den Baugrubenverbau nach innen in den Schacht hineinragen muß, das obere Teil 2′ gezogen und wiederverwendet werden kann.

Während die Erfindung in den Fig. 1 und 2 an einem Spundwandverbau erläutert ist, zeigen die Fig. 3 und 4 die Erfindung im Zusammenhang mit einem sogenannten Berliner Ver­ bau. Der Berliner Verbau besteht aus Rammträgern 12, z. B. I-Trägern, in denen Holzbohlen 13 geführt und durch Kei­ le 14 fixiert sind.

Zwischen zwei benachbarten, im entsprechenden Ab­ stand voneinander liegenden Rammträgern 12 ist in den durch deren Flanschen gebildeten U-förmigen Führungen anstelle eines Satzes von Holzbohlen ein Verbauelement 2 geführt. Dieses Verbauelement ist im übrigen wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben ausgebildet, d. h. es weist eben­ falls Öffnungen 7 auf, die durch eine Schieberplatte 8 ver­ schließbar sind.

In den Fig. 5 bis 7 ist in drei verschiedenen Phasen jeweils in einem Vertikalschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1 die Arbeitsweise mit dem erfindungsgemäßen Verbauele­ ment dargestellt.

In dem Bauzustand nach Fig. 5 befindet sich die Schie­ berplatte 8 noch in der tiefsten Stellung, in der sie die Öffnungen 7 in den Wänden 3 und 4 des Verbauelements 2 ver­ schließt. Die Schachtsohle ist bei 15 angedeutet, der Grund­ wasserspiegel bei 16 und die Geländeoberfläche bei 17.

Rund um die Öffnung 7 in der baugrubenseitigen Wand 4 des Verbauelements sind Bohrungen 18 vorgesehen (Fig. 1), die im Zustand des Niederbringens des Verbauelements mit Ver­ schlußstopfen gedichtet sind. Nach Entfernen der Verschluß­ stopfen kann an diesen Bohrungen 18 ein sogenannter Einfahr­ topf 19 befestigt werden (Fig. 6). Der Einfahrtopf 19 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 20, das mit einem Flansch 21 an der Wand 4 des Verbauelements 2 anliegt und mit Schrauben 22 in den Bohrungen 18 befestigt werden kann. Innerhalb des zylindrischen Gehäuses 20 befindet sich eine Rückhaltekon­ struktion 23 mit einem aufblasbaren Gripper sowie eine Dich­ tung 24, die mit dem Vortriebsschild zusammenwirkt.

Fig. 7 zeigt die Situation nach dem Einfahren des Vor­ triebsschildes 25 in den Einfahrtopf 19. Mittels der gegen die Außenfläche des Vortriebsschildes 25 wirkenden Dichtung 24 wird der Innenraum des Einfahrtopfes 19 gegenüber der Baugrube gedichtet und durch Aufblasen des Grippers der Rückhaltekon­ struktion 23 wird der Vortriebsschild gegen ein Zurückweichen gehalten. Dadurch kann in dem verbliebenen Hohlraum innerhalb des Einfahrtopfes mittels einer Stützflüssigkeit ein Druck aufgebaut werden, der dem an dieser Stelle herrschenden Was­ serdruck entspricht. Danach kann die Schieberplatte 8 mittels an Laschen 28 anbringbarer Zugglieder in Richtung des Pfeils 26 gezogen werden; sie dichtet so den Hohlraum des Verbauele­ ments 2 noch nach oben hin ab. Damit sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß nach Entlasten des Grippers der Vor­ triebsschild 25 in das Erdreich einfahren und der Vortrieb begonnen werden kann.

Nach Beendigung des Vortriebs ragt das Ende des Vor­ triebsrohres noch so weit über das Verbauelement 2 in die Baugrube hinein, daß die Rückhaltekonstruktion 23 und die Dichtung 24 noch wirksam bleiben. Die Lage des Rohres, ins­ besondere sein Ende, sind in Fig. 7 bei 27 gestrichelt ange­ deutet. In diesem Zustand kann z. B. durch Injektion von er­ härtenden Materialien in das Erdreich um das Rohr herum eine Dichtung erreicht werden. Danach können der Einfahrtopf 19 abmontiert und das obere Teil 2′ des Verbauelements 2 gezogen werden; das untere Teil 2′′ des Verbauelements 2 verbleibt im Boden.

In den Fig. 8 und 9 ist analog den Darstellungen der Fig. 2 und 4 die Ausbildung eines Verbauelements 30 als Beton­ fertigteil dargestellt. Das Verbauelement 30 ist hier ähnlich wie in Fig. 4 in die von den Flanschen gebildeten U- förmigen Führungen von Rammträgern 12 eingeschoben, an die entweder Spundbohlen 1 (Fig. 8) oder Holzbohlen 13 (Fig. 9) als Verbau angeschlossen sein können.

Wie der in Fig. 10 gezeigte Vertikalschnitt durch den unteren Bereich des Verbauelements 30 zeigt, besteht auch dieses aus mehreren übereinander angeordneten Teilen 30′, 30′′, wobei das untere Teil 30′′ in dem Bereich liegt, in dem es vom Vortriebsschild 25 durchfahren werden muß. Die jeweils oberen Teile, wie z. B. das Teil 30′, sind in einer Trennfuge 31 mit Dichtung 32 angeschlossen.

Nach dem Einbau des Verbauelements 30 wird an dieses in der vorbeschriebenen Weise der Einfahrtopf 19 angesetzt, der aus einem Gehäuse 20 und einem Flansch 21 besteht, in dessen Bereich durch Schrauben 22 eine Verbindung mit dem unteren Verbauelementteil 30′′ hergestellt werden kann. Nach dem Einfahren des Vortriebsschildes 25 in die Dichtung 24 und die Rückhaltekonstruktion 23 kann in dem Raum 33 wiederum durch eine Stützflüssigkeit ein Druck aufgebaut werden, der dem äußeren Wasserdruck das Gleichgewicht hält, während mit­ tels des Bohrgeräts 34 das untere Verbauelementteil 30′′ durch­ fahren wird.

Die Arbeiten nach Beendigung des Vortriebs verlaufen analog wie oben im Zusammenhang mit der Stahlkonstruktion be­ schrieben, d. h. auch hier kann das obere Verbauelementteil 30′ bzw. weitere Teile wiedergewonnen werden.

Claims (4)

1. Baugrubenverbau, in dem eine Durchfahröffnung zur Durchfahrung mittels eines Vortriebsschildes beim Vortrieb einer Erdröhre zwischen einem Anfahrschacht und einem Zielschacht vorgegeben ist und an dem Einrichtungen zum dichtenden Anschluß an den Vortriebsschild vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbau in dem vom Vortriebs­ schild (25) zu durchfahrenden Bereich aus einem zwischen lotrechten, seitlich außerhalb dieses Bereiches angeordneten Führungen geführten Verbauelement (2, 30) gebildet ist, an das die Dichtungseinrichtungen unmittelbar anschließbar sind und das aus mindestens zwei durch horizontale Fugen (11, 31) voneinander getrennten Teilen (2′, 2′′ bzw. 30′, 30′′) besteht, von denen die oberhalb des Vortriebsrohres befindlichen Teile (2′ bzw. 30′) nach Beendigung des Vortriebs wiedergewinnbar sind.

2. Baugrubenverbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest der im Boden verbleibende Teil (2′′) des Verbauelements aus einer Stahlkonstruktion besteht und daß die Durchfahröffnung bis zum Anschluß des Vortriebsschildes (25) durch eine an vertikalen Führungen geführte Schieber­ platte (8) verschließbar ist.

3. Baugrubenverbau nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbauelement (2) im Querschnitt hohl­ kastenförmig ausgebildet und die Schieberplatte (8) im Inneren des Verbauelements (2) geführt ist.

4. Baugrubenverbau nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest das untere in dem zu durchfahrenden Bereich liegende Teil (30′′) des Verbauelements (30) aus einem Beton- oder Stahlbetonfertigteil besteht, das mittels der Bohrwerkzeuge des Vortriebsschildes (25) durchfahrbar ist.