DE3609791A1 - Verfahren zum vorpressen eines rohrfoermigen baukoerpers z.b. durch einen erddamm oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorpressen eines insbesondere rohrförmigen Baukörpers z.B. durch einen Erddamm oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden die Gleitbahnen vor dem durchzupressenden Baukörper während des Vorschiebens im Schutz von Schildkonstruktionen hergestellt, die an der vorderen Stirnwand des Bauwerkes befestigt sind (DE-PS 25 43 997). Dieses Verfahren setzt im Bereich der Gleitbahnen tragfähigen Baugrund voraus, der zur Aufnahme der Lasten entweder selbst verfestigt wird oder auf den Ortbeton oder vorgefertigte Betonbauteile aufgebracht werden können, um die Gleitbahnen zu bilden. Bei diesem Verfahren wird die Vorschubgeschwindigkeit des Baukörpers durch den Zeitaufwand bedingt, der für die Herstellung der Gleitbahnen vor Kopf erforderlich ist, also durch Arbeiten, die zu den Bauhilfsmaßnahmen gehören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um die beim Vorschieben des Baukörpers vor Kopf vorzunehmenden Maßnahmen zur Vorbereitung der Gleitbahnen so zu beschränken, daß ihre Durchführung nicht mehr Zeitaufwand bedingt, als für den Bodenabbau an der Ortsbrust erforderlich ist. Zugleich soll eine Möglichkeit geschaffen werden, um einen Baukörper durch einen Erddamm oder dergleichen auch dann durchpressen zu können, wenn im Bereich der Sohle des Baukörpers noch kein tragfähiger Baugrund ansteht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Durch die Herstellung der Gleitbahnen innerhalb und im Schutze von vorweg vorgetriebenen Pilotstollen reduziert sich der Zeitaufwand beim Vorschieben des Baukörpers auf das Freilegen der Gleitbahnen, ein Zeitaufwand, der denjenigen für den Bodenabbau an der Ortsbrust nicht übersteigt, so daß dieser bestimmend ist für den Zeitraum der Vorhaltung der für das eigentliche Durchpressen erforderlichen Baustelleneinrichtung. Die Pilotstollen selbst können im Rahmen von Bauhilfsmaßnahmen vorweg in an sich bekannter Weise hergestellt und mit einer den Gebirgsdruck aufnehmenden Auskleidung, z.B. aus Ortbeton oder aus Stahlbetonrohren, versehen werden.

Die Herstellung der Gleitbahnen innerhalb von Pilotstollen schafft zugleich die Möglichkeit, daß deren Achsen vor Beginn der Durchpreßarbeiten für den Baukörper exakt vermessen werden können und daß von diesen Pilotstollen aus auch der Boden auf seine Eigenschaften hin erkundet werden kann. Hierüber können wesentliche Aufschlüsse für das weiterhin anzuwendende Bauverfahren gewonnen werden. Schließlich eröffnet die Abstützung des durchzupressenden Baukörpers auf den Pilotstollen angeordnete Gleitbahnen auch die Möglichkeit, die Pilotstollen tiefer im Boden anzuordnen als die Sohle des Baukörpers, um sie in tragfähigen Baugrund gründen zu können. Der Baukörper selbst wird dann gegenüber den Gleitbahnen durch wandartige Kufen abgestützt, also gewissermaßen aufgeständert.

Weitere Merkmale der Erfindung und dadurch erzielte Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt das Durchpressen eines Tunnelbauwerks durch einen Erddamm,

Fig. 2 in einem Teilquerschnitt das vorherige Herstellen eines Pilotstollens,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 mit einem fertiggestellten Pilotstollen,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, die

Fig. 5a bis d einige Bauphasen der Herstellung einer Gleitbahn, die

Fig. 6a bis d eine andere Möglichkeit für die Herstellung einer Gleitbahn,

Fig. 7 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch den vorderen Bereich des einzuschiebenden Tunnelbauwerks beim Vorschieben,

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7 und

Fig. 9 einen Horizontalschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7.

In Fig. 1 ist dargestellt, wie ein Tunnelbauwerk (1) aus Stahlbeton oder Spannbeton, das im Querschnitt als rechteckiges geschlossenes Rohr mit einer Sohle (2), einer Decke (3) und Seitenwänden (4) ausgebildet ist, quer zu einem Damm (5) durch diesen hindurchgetrieben wird. Der Vorschub des Tunnelbauwerks (1) in Richtung des Pfeiles (6) erfolgt in an sich bekannter Weise mittels hydraulischer Pressen; am vorderen Ende (7) des Tunnelbauwerks (1) befindet sich ein schildartiger Schnabel (8), in dessen Schutz die Ortsbrust abgebaut wird. Das abgebaute Erdreich wird durch das Tunnelbauwerk (1) hindurch nach rückwärts gefördert.

Während des Durchpressens gleitet das Tunnelbauwerk (1), das unterhalb seiner Sohle (2) mit zwei wandartigen Kufen (9) aus Stahlbeton versehen ist, auf Gleitbahnen (10). Diese Gleitbahnen (10) befinden sich in Pilotstollen (11), die vorweg hergestellt und in denen die Gleitbahnen (10) vorbereitet wurden. Zur Freilegung der Gleitbahnen (10) wird, wie in den Fig. 1 und 4 angedeutet ist, jeweils der obere, die Kalotte umfassende Bereich (13) der Auskleidung (12) der Pilotstollen (11) entfernt. Dies erfolgt jeweils von einem Arbeitsschacht (14) aus, der am vorderen Ende der wandartigen Kufen (9) angeordnet und durch ein Mannloch (15) in der Sohle (2) des Tunnelbauwerks zugänglich ist.

In Fig. 1 ist anhand eines Bodenprofils (16) auch angedeutet, daß das Durchpressen des Tunnelbauwerks (1) insgesamt durch wenig tragfähiges, z.B. schluffiges Material (17) hindurch erfolgen soll und daß im Bereich der Sohle (2) des Tunnelbauwerks (1) noch kein tragfähiger Boden ansteht. Tragfähiger Boden (18) steht erst in größerer Tiefe an, so daß die beiden Pilotstollen (11) so vorgetrieben wurden, daß durch sie die Lasten des Tunnelbauwerks auf den tragfähigen Baugrund (18) abgegeben werden.

Als Vorarbeiten vor dem Beginn des in Fig. 1 dargestellten Durchpressens des Tunnelbauwerks (1) durch einen Damm (5) werden zunächst zwei, bei größerer Breite des Tunnelbau­ werks gegebenenfalls auch mehr Pilotstollen (11) vorgetrie­ ben. Dies kann mittels an sich bekannter Bauverfahren geschehen, die es erlauben, zwischen einem Startschacht und einem Zielschacht einen unterirdischen Hohlraum herzustellen, der mit einer den Gebirgsdruck aufnehmenden Auskleidung (12) z.B. aus Ortbeton oder aus Stahlbetonrohren versehen wird (Fig. 5a). Im Schutze dieser Auskleidung (12) können nun Achsvermessungen vorgenommen oder auch Bodenerkundungen durchgeführt werden. Sobald diese Arbeiten abgeschlossen sind, wird im oberen Bereich der Auskleidung (12) die Gleitbahn (10) eingebaut, die auf einer Unterkonstruktion (19) eine Gleitschicht, z.B. ein Stahlblech oder dergleichen, aufweist. Die Ausbildung der Gleitbahn selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung (Fig. 5b).

Nach dem Einbau der Gleitbahn (10) wird der untere Bereich des Stollens bis auf die Höhe der Gleitbahn (10) mit einem erhärtenden Material (21), z.B. Beton oder Stahlbeton, ausgefüllt. Nach dem Erhärten dieses Materials (21) ist die nunmehr nicht mehr zugängliche Gleitbahn (10) fest gegenüber der Auskleidung (12) und über diese gegenüber dem Erdreich abgestützt (Fig. 5c). Die Stollen bilden so balkenartige Tragglieder für die spätere Auflagerung des Tunnelbauwerks (1).

Um die auf diese Weise hergestellten Gleitbahnen für den Vorschub des Tunnelbauwerks (1) während des Durchpressens durch den Damm (5) nutzbar zu machen, muß im Zuge des Vorschiebens der obere Bereich (13) der Auskleidung (12) des jeweiligen Pilotstollens (11) entfernt werden. Zu diesem Zweck ist am vorderen Ende jeweils einer der wandartigen Kufen (9) ein Arbeitsschacht (14) gebildet. Dieser Arbeitsschacht (14) besteht aus einer Stahlkon­ struktion, die vor das vordere Ende (22) der wandartigen Kufe gesetzt und mit dieser druckfest verbunden werden kann. Sie besitzt an ihrem vorderen Ende eine Schneide (23); ihre Breite ist etwas größer als die Dicke der wandartigen Kufen (9), so daß die Bodenreibung beim Durchpressen des Tunnelbauwerks in diesem Bereich verringert wird. Gegebenenfalls kann während des Erdabtrags an der Ortsbrust vor der Tunnelsohle auch ein fortlaufender Schlitz für die Kufen (9) hergestellt werden.

Durch den Arbeitsschacht (14), der durch ein Mannloch (15) von der Sohle (2) des Tunnelbauwerks (1) aus begangen werden kann, ist der obere Bereich (13) des Pilotstollens (11) mit der Gleitbahn (10) zugänglich. So kann von dem Arbeitsschacht (14) aus der obere Teil (13) der Stollen­ auskleidung (12), die Kalotte abgebrochen und entfernt werden; dadurch wird die im Inneren des Pilotstollens (11) vorbereitete Gleitbahn (10) freigelegt, so daß das Tunnelbauwerk (1) mit den wandartigen Kufen (9), an deren Unterseite noch schmälere Gleitschienen (24) gebildet sein können (Fig. 8) auf der Gleitbahn (10) vorgeschoben werden kann. Die Stahlkonstruktion des Arbeitsschachtes (14) wird nach Erreichen der Endlage des Tunnelbauwerks (1) frei und kann wiederverwendet werden.

Eine weitere Möglichkeit dafür, wie die im Inneren eines Profilstollens vorbereiteten Gleitbahnen zugänglich gemacht werden können, ist in den Fig. 6a bis d dargestellt. Dabei reicht die Stahlbetonauskleidung (12′) des Stollens (11) nur über dessen unteren Bereich; im Bereich der Kalotte ist eine hiervon getrennte Konstruktion (13′), vorzugsweise eine Stahlkonstruktion, vorgesehen, die im Bauzustand die Funktion der Auskleidung (12′) insgesamt erfüllt. Der Einbau der Gleitbahn (10) aus Unterkonstruktion (19) und Gleitschicht (20) vollzieht sich in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit den Fig. 5b und c beschrieben.

Beim Vorschieben des Tunnelbauwerks (1) wird z.B. mittels eines an der Schneide (23) befestigten Druckstücks (24) die Stahlkonstruktion (13′) in Durchpreßrichtung heraus­ geschoben. Sie gleitet dabei in Führungen, die an den freien Enden (25) der Auskleidung (12′) vorgesehen sind.

Claims (9)

1. Verfahren zum Vorpressen eines insbesondere rohrförmigen Baukörpers aus Stahlbeton z.B. durch einen Erddamm oder dergleichen unter fortschreitendem Abbau des Erdreichs an der Ortsbrust, bei dem der Baukörper sich während des Vorschiebens und im endgültigen Zustand auf mindestens zwei in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Gleitbahnen abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahnen (10) im Bereich und im Schutze von vorweg vorgetriebenen Pilotstollen (11) hergestellt und im Zuge des Vorschiebens des Baukörpers (1) freigelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotstollen (11) in vertikalem Abstand von der Sohle (2) des durchzupressenden Baukörpers (1) herge­ stellt werden und der Baukörper (1) über wandartige Kufen (9) aus Stahlbeton auf die Gleitbahnen (10) abgestützt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Gleitbahn (10) im Inneren eines mit einer den Gebirgsdruck aufnehmenden Auskleidung (12) versehenen Pilotstollens (11) zunächst eine eine Gleitschicht tragende Unterkonstruktion (19) eingebaut und sodann der Raum bis zur Höhe der Gleitschicht mit einem erhärtenden Material (21), z.B. Beton, ausgefüllt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Freilegung der Gleitbahnen (10) der obere die Kalotte des jeweiligen Pilotstollens umfassende Bereich (13) der Auskleidung (12) entfernt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich der Auskleidung aus einem von deren übrigem Bereich getrennten Bauteil (13′) besteht, das durch Verschieben im Zuge des Vorschiebens des Baukörpers (1) entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Freilegung der Gleitbahnen (10) am jeweils vorderen Ende der wandartigen Kufen (9) ein von der Sohle (2) des Baukörpers (1) her zugänglicher Arbeitsschacht (14) gebildet wird.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch jeweils einen vor den vorderen Stirnseiten der wandartigen Kufen (9) des Baukörpers (1) angeordneten und mit diesem vorschiebbaren Arbeitsschacht (14) zur Freilegung der Gleitbahnen (10).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitsschacht (14) vortriebsseitig mit einer Schneide (23) versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Arbeitsschachtes (14) größer ist als die Dicke der jeweils anschließenden wandartigen Kufe (9).