DE3603236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterführen vorhandener Verkehrswege, insbesondere von Eisenbahnlinien, mit Aufbringen eines neuen Überbaus, bei dem im Schutze eines ausgesteiften Verbaus ein Fundament und darauf das Widerlager für den Überbau errichtet werden.

Zur Herstellung eines kreuzungsfreien Verkehrs sind häufig vorhandene Verkehrswege, wie Straßen, Eisenbahnlinien und dergleichen, zu untertunneln und insbesondere mit einer Brückenkonstruktion im Bereich der Untertunnelung bzw. Unterführung zu versehen. Außerdem sind vorhandene Unterführungen unter Eisenbahn- und Straßenbrücken, und damit diese Eisenbahn- und Straßenbrücken selbst, zu verbreitern oder erneuern.

Es ist schon bekannt, bei einer völligen Neuanlage einer Unterführung einen rechteckigen (Beton-)rahmen unter Aufrechterhaltung des vollen Verkehrsbetriebes voranzutreiben. Diese Methode ist aber nur anwendbar, wenn der Rahmen selbst schon die Unterführung bilden soll.

Aus der Zeitschrift "DIE BAUTECHNIK", No. 3, 1979, S. 77-83, ist es bekannt, dort, wo, wie dies insbesondere bei Eisenbahnanlagen erforderlich ist, zusätzliche Abstützungsmaßnahmen, z. B. am Gleiskörper vorgenommen werden müssen, oder wenn neue Brückenfundamente errichtet werden müssen, einen Berliner Verbau auszuführen. Dann sind aber größere Störungen des fließenden Verkehrs unvermeidlich, da die Baugrube bei ruhendem Verkehr ausgehoben werden muß und/oder eine Hilfsbrücke errichtet werden muß, um den fließenden Verkehr zumindest notdürftig aufrechtzuerhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das die Verkehrsstörungen beim Unterführen vorhandener Verkehrswege auf ein Minimum herabsetzt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Verbau ein im wesentlichen rechteckiger geschlossener Rahmen dient, dessen Boden- und Deckenteil öffenbar sind, der in das Erdreich eingepreßt wird, wonach das Erdreich aus dem Rahmeninneren entfernt wird, und nach Einbringen der Aussteifung und Entfernen des Bodenteiles des Rahmens das Fundament und das Widerlager im Schutz des Rahmens hergestellt werden, wonach nach Entfernen des den Rahmen bedeckenden Erdreichs das Deckenteil des Rahmens entfernt und der Überbau auf die Widerlager aufgebracht wird.

Aus der DE-OS 29 15 231 ist schon ein im wesentlichen rechteckiger Rahmen bekannt, dessen Deckenteil entfernbar ist und dessen Bodenteil fehlen kann. In der DE-OS 29 15 231 wird aber gerade nur vorge­ schlagen, das Deckenteil dann zu entfernen, wenn ein offener Graben gebaut wird. Gerade in den unterirdischen Abschnitten soll das Deckenteil montiert bleiben und das Deckenteil erst nach dem Durch­ fahren des unterirdischen Abschnitts wieder entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung hat insbesondere den Vorteil, daß einerseits der volle Verkehrsbetrieb beim Verbringen des Rahmens ins Erdreich aufrechterhalten werden kann, dann im Schutze des Rahmens ohne größere Schwierigkeiten Arbeiten z. B. bei der Fundamen­ tierung durchgeführt werden können und dann nach Entfernen des Erdreiches auf dem Deckenteil und dem Entfernen des Deckenteils selber in äußerst kurzer Zeit der neue Überbau auf die schon gefertigten Fundamente und Widerlager aufgebracht werden kann.

Wie gesagt, waren die Fundamentierungsarbeiten bisher nur möglich, wenn vorher von oben Verbauträger gebohrt oder gerammt worden waren, Hilfsbrücken montiert worden waren oder gar eine offene Baugrube errichtet worden war. Dies bedingte entsprechend lang dauernde Sperren von Fahrspuren auf Bundesautobahnen, Behinderungen im Gleisbereich sowie Abschaltung und Verziehen von elektrischen Fahrleitungen, Aus- und Einbau von Gleis- und Weichenanlagen und teilweise sogar völlige Verkehrsstillegung bei der Bundesbahn mit den entsprechenden Kostenfolgen.

Der Einsatz des Rahmens mit herausnehmbarem Boden- und Deckenteil hat ferner noch den Vorteil, daß der Rahmen insgesamt zerlegbar und somit auf einfache Weise entfernbar und transportierbar ist.

Durch das Einbringen der Aussteifung und das nachfolgende Entfernen des Bodenteils wird die Stabilität des Rahmens insgesamt gewahrt, dennoch liegt der Bodenbereich nun zur Bearbeitung frei. Auch die Steife selbst kann z. B. erheblich schmaler, zumindest im Mittenbereich, als die Tiefe des Rahmens gestaltet werden, so daß die Behinderung im Rahmeninneren gering bleibt. Das Herstellen eines Fundamentes wird dann im Schutze des Rahmens ohne irgendwelche Behinderung des auf dem zu unterführenden Verkehrsweg fließenden Verkehrsge­ schehens durchgeführt. Wird, wie bevorzugt, das Fundament in der Breite des Rahmenbodens ausgeführt, kann es gleichzeitig die Aufgabe der seitlichen Abstützung des Rahmens, also der Abstützung der Seitenwände, übernehmen, die vorher vom Bodenteil erfüllt worden war. Dann lassen sich nach Einsetzen des Fundamentes auch die Steifen wieder entfernen. Die Fundamentierungsarbeiten werden zumindest in den Fällen, wo wegen der Länge der zu bauenden Unterführung der Vortrieb von beiden Seiten aus vorgenommen wird, zweckmäßig von innen nach außen durchgeführt.

Auf dem Fundament wird die vorgesehene Anzahl von Widerlagern oder Widerlagerabschnitten für den den Verkehrsweg tragenden Überbau errichtet. Diese Widerlager werden zweckmäßig in Längsrichtung der Unterführung hintereinander errichtet, ebenfalls von innen nach außen. Dies ist gemäß der Erfindung im Schutze des Rahmens möglich.

Zweckmäßig werden dann die Rahmenseitenwände gegen die Widerlager abgestützt. Dadurch kann nachfolgend ohne Gefährdung der Stabilität das Deckenteil entfernt werden. Es ist aber auch eine Hinterfüllung der Widerlager denkbar. Abschließend wird das das Rahmendeckenteil bedeckende Erdreich entfernt und das Rahmendeckenteil herausgenommen. Damit ist zwar eine gewisse, jedoch verhältnismäßig kurzzeitige Verkehrsbehinderung verbunden, aber die Widerlager werden nunmehr von oben zugänglich und der Überbau kann darauf aufgebracht werden. Die Herausnahme erfolgt bevorzugt nach oben. Die Seitenwände können danach gezogen werden und sind so wiederverwendbar. Während des Ziehens wird das Widerlager hinterfüllt. Dann wird der Überbau in an sich bekannter Weise auf die Widerlager aufgebracht. Dabei wird ggf. eine Einrollvorrichtung oder eine Einschubvorrichtung bevorzugt auf mindestens einem Rahmenseitenteil angeordnet. Dies ermöglicht ein sicheres Einrollen oder Einschieben, wobei die Rahmen­ seitenteile zur bequemen Befestigung der Vorrichtung benutzt werden.

Besonders bevorzugt ist das Deckenteil seitlich etwas heruntergezogen, so daß die Widerlager bis über die Höhe der Seitenwände des Rahmens herstellbar sind. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß die Widerlager, wo dies erforderlich ist, bis über die Höhe der Rahmenseitenteile aufgebaut werden können, so daß sie nach dem Entfernen des Deckenteils die Rahmenseitenteile überragen und auch, falls die Rahmenseitenteile noch an Ort und Stelle verbleiben, ein Aufbringen des Überbaus ohne Behinderung durch die Rahmenseitenteile möglich ist.

Unter rechteckig soll hier eine Querschnittsform verstanden werden, die eine sinnvolle Unterscheidung nach Seiten-, Boden- und Deckenbe­ reichen erlaubt, wobei es auf die genaue Winkligkeit der jeweiligen Seiten zueinander und die Ebenheit der jeweiligen Teilbereiche nicht unbedingt ankommt, so daß ggf. auch trapezförmige Rahmen oder solche mit bauchigen Seiten im Bereich der Erfindung liegen.

Der Rahmen besteht zweckmäßig aus Metall oder Beton, besonders bevorzugt aus Stahl. Dadurch wird eine gute Stabilität beim Einpressen, andererseits durch die Verschraubbarkeit auch eine leichte Zerlegbarkeit zum Transport und im Laufe der Anwendung erzielt.

Dabei weist der Rahmen bevorzugt mehrere, im wesentlichen gleichartige, in Achsrichtung des Rahmens hintereinandergeschaltete Elemente auf. Damit läßt sich bei der oft erheblichen Länge der zu schaffenden Unterführungen so ein hinreichend langer Rahmen erzeugen, indem an die schon eingepreßten Elemente weitere Elemente angeschraubt werden. Die Elemente selbst lassen sich leicht als Ganzes transportieren, sind aber wie erwähnt auch durch Herausnahme der jeweiligen Boden- und Deckenteile zerlegbar. Die Elemente sind bevorzugt durch HV- Schrauben verbindbar und verbunden. Dadurch wird die bei den auftretenden großen Kräften nötige Festigkeit erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen, auf die wegen der Offenbarung besonders verwiesen wird, noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines unter Eisenbahngeleise eingetriebenen Stahlrahmens;

Fig. 2 den Stahlrahmen der Fig. 1 mit herausgenommenem Boden und mit einer Aussteifung;

Fig. 3 den Rahmen der Fig. 2 mit Fundament;

Fig. 4 das im Schutze des Rahmens auf dem Fundament errichtete Widerlager;

Fig. 5 schematisch die Aussteifung oben durch Abstützung gegen das Widerlager, vor dem Einschub;

Fig. 6 den Einschub des fertigen Überbaus auf das durch Abnahme des Deckelteils freiliegende Widerlager, mit Hilfe einer auf dem Rahmen angebrachten Einschub- oder Einrollvorrichtung;

Fig. 7 den Rahmen der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab mit einigen Details;

Fig. 8 einen Längsschnitt des, aus mehreren Elementen zusammengesetz­ ten, Rahmens der Fig. 7, mit der Schneide am vorderen Bereich;

Fig. 9A und B einen Längsschnitt durch einen unter Geleise eingepreßten Rahmen gemäß der Erfindung, mit betoniertem Fundament und Widerlagerabschnitten;

Fig. 10A bis C einen Querschnitt durch einen zu unterführenden Eisenbahndamm, wobei die Einpressung des Rahmens in verschiedenen Bauphasen gezeigt ist.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Rahmen, bzw. ein Element des Rahmens, gemäß der Erfindung. Der insgesamt mit 1 bezeichnete Stahlrahmen weist Seitenwände 2 bzw. 4, ein Boden­ teil (Bodenplatte) 6 und ein Deckenteil 8 auf. Die Bodenplatte 6 befindet sich zwischen den Seitenwänden, während die Deckenplatte seitlich heruntergezogen und auf die Seitenwände aufgelegt ist. Dadurch ist das Bodenteil nach dem Lösen der Verbindung zu den Seitenteilen leicht nach oben herauszunehmen, während das Deckenteil nach oben abgenommen werden kann und dann die Seitenwände etwas niedriger liegen als die ursprüngliche Deckenunterfläche. Über dem Rahmen ist eine Erdüber­ deckung 10 und darauf eine Gleiskonstruktion 12 angedeutet. Die Geleise verlaufen senkrecht zur Rahmenachse, in der Zeichnung von rechts nach links.

In Fig. 2 ist das Herausnehmen des Bodenteils 6 (gestrichelt) angedeu­ tet, wodurch die Tunnelsohle 14 freiliegt. Bei 16 ist eine zur Abstützung der Seitenwände bei herausgenommenem Boden dienende Steife gezeigt.

In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zwischen den Seitenwänden 2 und 4 im Bodenbereich ein Fundament 18 hergestellt. Dies dient als Widerlagerfundament und stützt gleichzeitig die Seitenwände 2 und 4 statt des Bodenteils 6 gegeneinander im unteren Bereich ab, so daß die Steife 16, wie aus Fig. 4 ersichtlich, dann entbehrlich ist. In Fig. 4 ist auch ein auf dem Fundament errichtetes Widerlager 20 gezeigt. Dieses Widerlager kann, da das Deckenteil seitlich etwas heruntergezogen ist, bis auf oder über die Höhe der verbleibenden Seitenwände gebaut werden, so daß die Seitenwände eine Auflage des Überbaus nicht hindern. Mit 8′ ist das Deckenteil in angehobenem Zustand (gestrichelt) bezeichnet.

Fig. 5 zeigt, schon bei entfernter Erdüberdeckung und abgenommenem Deckenteil, die Aussteifung der Seitenteile gegen das Widerlager 20 durch Steifen 22 und 24.

Fig. 6 zeigt die Einschub- oder Einrollphase für den Überbau, hier einen Walzträger in Beton, 26, der über eine Einschub- oder Einrollein­ richtung 28 eingebaut wird, die auf der Seitenwand 4 angebracht ist.

Es ist aus den Fig. 1 bis 6 ersichtlich, daß durch die Herausnehmbar­ keit der Boden- und Deckenteile ein großer Teil der Arbeiten zur Herstellung eines Widerlagers, die sonst nur in der offenen Baugrube durchgeführt werden können, mit der Erfindung ohne Störung des darüberfließenden Verkehrs bewältigt werden kann.

Fig. 7 zeigt den erfindungsgemäßen Rahmen der Fig. 1, ebenfalls im Querschnitt, mehr im einzelnen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen, wie auch sonst, entsprechende Teile. Mit 30 sind jeweils Verpreßöffnun­ gen für ein Gleitmittel, das das Einpressen des Stahlrahmens ins Erdreich erleichtert, bezeichnet. Die Bodenplatte 6 des Rahmens 1 ist so stabil konstruiert, daß sie mit LKW befahrbar ist. Dadurch lassen sich die Bodenteile 6 von im Inneren des (aus mehreren Elementen des Rahmens gebildeten) Tunnels gelegenen Elementen auf einfache Weise im Zuge der Herausnahme hinaus- und die für die zweckmäßige Fundamentie­ rung "von innen nach außen" benötigten Materialien in den Tunnel hineinschaffen.

Typische Abmessungen des Rahmenquerschnitts über alles sind 5200 mm Breite und 6100 mm Höhe. Die Wandstärke über alles beträgt z. B. 300 mm, die Breite der verdickten Kammern an den Rahmenecken zum Boden- bzw. Deckenteil beträgt 600 mm.

Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß der Gesamtrahmen aus in Achsrichtung hintereinandergeschalteten, gleichartigen Elementen 32, 34 usw. aufge­ baut ist. Diese Elemente haben im Querschnitt bevorzugt die genannten Abmessungen und in Achsrichtung z. B. bevorzugt eine Länge von 2400 mm. Am in Preßrichtung vordersten Element ist über eine Zwischen­ konstruktion 36, die ähnlich wie ein Rahmenelement aufgebaut ist, eine Schneide 40 mit oben vorne liegender Spitze angebracht, die (40) also in vertikaler Richtung schräg nach unten konkav angeordnet ist. Die Schneide 40 ist in zwei Ebenen durch hydraulische Zwischenpressen (nicht gezeigt) verstellbar, so daß auch ein Vorschub in etwas außer­ halb der Achsrichtung liegender Richtung möglich ist. Der aus Einzelele­ menten aufgebaute Rahmen ist ebenfalls geeignet, einer solchen Richtungs­ abweichung zu folgen.

Als Sicherung gegen Grundbruch sind in die Schneide 40 Lamellen 42 eingebaut.

Fig. 9A und B zeigen einen Querschnitt durch eine Hälfte eines mehrere Gleise tragenden Erddammes 44, durch den mittels des im Längsschnitt gezeigten Rahmens 1 (mit Elementen 32, 34 usw., weitere nicht be­ zeichnet) ein Tunnel geschaffen wird, in dem dann die Widerlager 20, 20′ und 20′′ für eine Eisenbahnbrücke in Längsrichtung des Erd­ dammes 44 errichtet sind.

Gestützt auf ein Fundament 46 für ein Pressenwiderlager (nicht gezeigt) wird mittels Pressen (nicht gezeigt) über eine Preßkraftverteiler­ rahmen 48 der Rahmen 1 in den Erdwall 44 gepreßt. Je nach Dicke des Erdwalles wird (wie gezeigt) der Rahmen bis zur Mitte oder durch­ gepreßt. Bei einer Pressung bis zur Mitte wird das Fundament 18 von der Mitte nach außen gebaut, ebenso wie die Widerlager in dieser Richtung betoniert werden. In der Endstellung ist vor der Schneide 40 ein Bohlenverbau 50 vorgesehen.

Fig. 10A bis C zeigen einige Phasen eines längeren Vortriebs. Es ist allenfalls erforderlich, das jeweils unmittelbar über dem Teil des Erdwalles, in dem die Schneide vorgetrieben wird, befindliche Gleis zu sperren, um eine Belastung während des Aushubes in der Schneide zu vermeiden. Bei entsprechenden Hilfsmaßnahmen (verbaute Ortsbrust) kann u. U. eine Sperrung ganz vermieden werden. Eine Verschiebung der Gleise zur Längsachse kann entweder durch entsprechende Gleitmittel am Rahmendeckel oder (bei geringer Erdüberdeckung, bspw. unter 1,5 m) durch eine Horizontalaussteifung der Geleise vermieden werden. Bauliche Maßnahmen an der Oberfläche sind aber sonst in dieser Phase nicht erforderlich.

Claims (2)

1. Verfahren zum Unterführen vorhandener Verkehrswege, insbesondere von Eisenbahnlinien, mit Aufbringen eines neuen Überbaus, bei dem im Schutze eines ausgesteiften Verbaus ein Fundament und darauf das Widerlager für den Überbau errichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbau ein im wesentlichen rechteckiger geschlossener Rahmen (1) dient, dessen Boden- und Deckenteil (6, 8) herausnehmbar sind, der in das Erdreich eingepreßt wird, wonach das Erdreich aus dem Rahmeninneren entfernt wird, und nach Einbringen der Aussteifung und Entfernen des Bodenteiles (6) des Rahmens (1) das Fundament (18) und das Widerlager (20) im Schutz des Rah­ mens (1) hergestellt werden, wonach nach Entfernen des den Rahmen (1) bedeckenden Erdreichs das Deckenteil (8) des Rah­ mens (1) entfernt und der Überbau (26) auf die Widerlager (20) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckenteil (8) seitlich etwas heruntergezogen ist, so daß die Wider­ lager bis über die Höhe der Seitenwände des Rahmens herstellbar sind.