DE3622203C2 - - Google Patents
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- H05B3/60—Heating arrangements wherein the heating current flows through granular powdered or fluid material, e.g. for salt-bath furnace, electrolytic heating
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Description
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Her
stellung einer Tunnelauskleidung aus Beton im Zuge des Tunnelvor
triebs mit einer Tunnelvortriebsmaschine, z. B. einer Schildvortriebs
maschine, wobei mit Hilfe einer Tunnelschalung aus Tunnelschalungs
elementen ein Tunnelauskleidungsringraum eingerichtet wird, der vor
triebsmaschinenseitig von einer Stirnschalung abgeschlossen wird und
am rückwärtigen Ende der Tunnelschalung durch bereits erhärteten
Beton abgeschlossen ist, wobei durch zumindest eine Zuführleitung
über die Stirnschalung in den Tunnelauskleidungsringraum fließfähiger
Beton eingepumpt wird, der erwärmt wird und in dem Tunnelausklei
dungsringraum erhärtet, wobei fernerhin die Tunnelschalungselemente
nach Erhärtung des Betons bis zu einer ausreichenden Festigkeit, dem
fortschreitenden Tunnelvortrieb folgend, umgesetzt werden. Die Erfin
dung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung
eines solchen Verfahrens. - Ausreichende Festigkeit des Betons be
zeichnet eine solche, bei der der Beton die Gebirgskräfte bereits so
weit aufnehmen kann, daß die Tunnelauskleidung schalungsfrei steht.
Diese Festigkeit ist von der Zusammensetzung des Betons abhängig.
Erst nach Erhärtung des Betons bis zu einer ausreichenden Festigkeit
kann die Tunnelschalung umgesetzt werden. Diese Erhärtung nimmt,
wenn nicht besondere, weiter unten erläuterte Maßnahmen durchge
führt werden, auch bei Verwendung von beschleunigenden Zusätzen,
viele Stunden in Anspruch. Im allgemeinen wächst die Erhärtung von
dem rückwärtigen Ende des Tunnelauskleidungsringraumes aus in den
später eingepumpten Beton hinein und wird die aus Tunnelschalungs
elementen aufgebaute Tunnelschalung elementenweise, vom rückwärtigen
Ende her, umgesetzt. Andererseits muß die Tunnelschalung dem fort
schreitenden Tunnelausbau folgen. Aus all diesen Zusammenhängen und
Zwängen resultiert oft eine Länge der Tunnelschalung von 20 bis
50 m. Schon aus diesem Grunde kann mit einer Gleitschalung, wie sie
in anderen Bereichen der Technik üblich ist, nicht gearbeitet werden.
Entsprechende Versuche sind gescheitert.
Das gattungsgemäße Verfahren geht aus von der Erfahrung, daß Be
ton durch eine Erwärmung schneller zur Erhärtung gebracht werden
kann. Im Rahmen der insoweit beim Tunnelvortrieb bekannten Maß
nahmen (DE-OS 27 03 536, PatG § 3 (1)), wird lediglich die Tunnel
schalung bereichsweise erwärmt, so daß die Wärme durch Wärmeleitung
in den Beton eindringen muß, was langsam erfolgt. Auch erfolgt in
einem solchen Fall die Erhärtung von der Tunnelschalung ausgehend
nach innen in den Beton hinein, was als nachteilig anzusehen ist.
Bei dem gattungsgemäßen Verfahren (DE-OS 35 08 966, PatG §
3 (2))
wird der Beton durch die Einwirkung elektromagnetischer Wellen di
elektrisch und damit auch im Innern erwärmt. Das erfolgt z. B. da
durch, daß in den eingepumpten Beton von der Tunnelschalung her
während einer vorgegebenen Einwirkzeit elektromagnetische Wellen ein
geleitet werden, durch die in dem Beton ein dielektrische Erwärmung
erzeugt wird, wobei die Einwirkzeit der elektromagnetischen Wellen in
dem Beton zumindest bis zum Erreichen einer ausreichenden Festigkeit
aufrechterhalten wird und danach die Tunnelschalung umgesetzt wird.
Die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen ist so eingerichtet, daß
der eingepumpte Beton über seine gesamte Schichtdicke dielektrisch er
wärmt wird. Es versteht sich, daß bei der Bemessung der dielek
trischen Erwärmung auch die ohnehin freiwerdende Hydratationswärme
zu berücksichtigen ist, um Überhitzungen zu vermeiden. Überraschen
derweise verhält sich der Beton ausreichend als Dielektrikum, um auf
diese Weise gleichsam durch und durch erwärmt zu werden. Diese be
kannten Maßnahmen haben sich bewährt. Die erreichten Vorteile sind
darin zu sehen, daß bei Verwirklichung dieses Verfahrens die bis zum
Erreichen einer ausreichenden Festigkeit erforderliche Zeit beachtlich,
z. B. auf die Hälfte und mehr, reduziert werden kann. Das erlaubt
eine entsprechende Reduzierung der Länge der Tunnelschalung und er
leichtert folglich in beachtlichem Maße die beim Tunnelvortrieb erfor
derlichen Maßnahmen zum Nachführen der Tunnelschalung. Die Ein
leitung der elektromagnetischen Wellen in den Tunnelauskleidungsring
raum ist jedoch aufwendig und verlangt eine besondere Ausrüstung
von Schalungselementen mit induktiven und/oder kapazitiven Sendean
tennen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so zu
führen, daß die Erwärmung des Betons außerhalb des Tunnelschalungs
ringraumes und mit einfachen vorrichtungstechnischen Maßnahmen so
erfolgen kann, daß in jedem Volumenelement des Betons die gewünschte
Wärme erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Beton in der Zuführleitung
mit Hilfe von Elektroden unmittelbar vor Eintritt in den Tunnelausklei
dungsringraum mittels Wechselstrom elektrolytisch auf eine Temperatur
von 40 bis 70°C erwärmt wird. Vorzugsweise soll der Beton auf eine
Temperatur von 50 bis 60°C erwärmt werden. Bei elektrolytischer Er
wärmung mit Hilfe von Elektroden wird bekanntlich ein Stromfluß
durch das zu erwärmende Gut geschickt, welches sich durch und durch
erwärmt, weil in jedem Volumenelement Wärme erzeugt wird. Beton ist
elektrolytisch leitfähig.
Zur Lösung dieser Aufgabe eignet sich insbesondere eine Vorrichtung
zum Erwärmen von Beton, der zur Herstellung einer Tunnelauskleidung
mittels einer Zuführleitung in den von einer Tunnelschalung und einer
Stirnschalung begrenzten Tunnelauskleidungsringraum eingebracht
wird, wobei die Zuführleitung aus Rohrabschnitten besteht und an die
Stirnschalung angeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist eine solche Vor
richtung dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Erwärmungsein
richtung im Rohrabschnitt der Zuführleitung unmittelbar vor der Stirn
schalung vorgesehen ist, wobei an der Rohrinnenwand des nicht lei
tend ausgebildeten Rohrabschnittes den Phasen eines technischen
Wechselstroms zugeordnete Elektroden eingebaut sind, die an die ent
sprechenden Phasen eines leistungsregelbaren Transformators ange
schlossen sind. In der Ausführung für Zweiphasen-Wechselstrom können
die Elektroden in dem Rohrabschnitt einander gegenüberliegend ange
ordnet sein. In der Ausführungsform für Dreiphasen-Wechselstrom kön
nen die Elektroden um 120° versetzt über den Umfang des Rohrab
schnittes in diesem angeordnet sein.
Die Erwärmung, die der Beton im Rahmen der erfindungsgemäßen Maß
nahmen in der Zuführleitung erfährt, hängt von den entsprechenden
physikalischen Parametern ab, nämlich einerseits der Leitfähigkeit
des Betons, andererseits der Einwirkzeit der elektrischen Energie und
endlich die Leistung, die in den zu erwärmenden Beton eingebracht
wird. Da üblicherweise beim Herstellen einer derartigen Tunnelausklei
dung der Beton in der Zuführleitung bewegt wird, ist auch der Men
genstrom zu berücksichtigen. Im Ergebnis führen die üblichen Aus
legungskriterien zu Rohrabschnitten einer bestimmten Länge, die z. B.
im Bereich von etwa einem Meter liegt. Folglich läßt sich das er
findungsgemäße Verfahren ohne Schwierigkeiten im Zuge der Herstel
lung einer Tunnelauskleidung unter Tage verwirklichen, zumal der er
forderliche Transformator bzw. der erforderliche Sender nicht in
störendem Maße Platz benötigen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, einen Beton mit durch Zusatzstoffe
beeinflußter Abbindegeschwindigkeit der Erwärmung zu unterwerfen.
Dadurch läßt sich insbesondere erreichen, daß der Beton nicht zu
früh, z. B. schon in der Zuführleitung, in störendem Maße erhärtet.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens die bis zum Erreichen einer ausrei
chenden Frühfestigkeit erforderliche Zeit beachtlich, z. B. auf die
Hälfte oder mehr reduziert werden kann. Das erlaubt eine entsprechen
de Reduzierung der Länge der Tunnelschalung und erleichtert folglich
in beachtlichem Maße die beim Tunnelvortrieb erforderlichen Maßnah
men zum Nachführen der Tunnelschalung. Da erfindungsgemäß die Er
wärmung in der Zuführleitung erfolgt, kann mit üblichen Elementen
für die Herstellung der Tunnelschalung gearbeitet werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh
rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei
gen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Tunnel, der für die Herstel
lung einer Tunnelauskleidung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren eingerichtet ist,
Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach
Fig. 1,
Fig. 3 in nochmaliger Vergrößerung einen Schnitt in Richtung B-B
durch den Gegenstand nach Fig. 2, ausschnittsweise.
In der Fig. 1 erkennt man links die Nachlaufmesser 1 einer nicht ge
zeichneten Tunnelvortriebsmaschine sowie nach rechts anschließend eine
Stirnschalung 2 mit der weiter anschließenden Tunnelschalung aus
einer Mehrzahl von Tunnelschalungselementen 3. Man erkennt ferner in
dem umgebenden Gebirge 4 die Tunnelröhre 5. - Aus Gründen der
Übersichtlichkeit werden in den Fig. 1 nur die Längsschnitte, nicht
aber die Projektionen der genannten Bauteile und Aggregate auf die
Zeichenebene dargestellt.
In den Tunnelauskleidungsringraum 6 zwischen Tunnelschalung aus
den Tunnelschalungselementen 3 und Gebirge 4 wird Beton eingepumpt.
Dazu dient die oben in Fig. 1 dargestellte Zuführleitung 7. Man er
kennt in der Zuführleitung 7 einen besonderen Zuführleitungsabschnitt
8. Dieser Zuführleitungsabschnitt 8 ist so eingerichtet, daß in seinem
Bereich der Beton in der Zuführleitung 7 erwärmt werden kann. Dazu
wird in den Volumenelementen des Betons Wärme erzeugt und der Beton
wird dadurch vor Eintritt in den Tunnelauskleidungsringraum 6 durch
und durch erwärmt, und zwar auf eine Temperatur von 40 bis 70°C,
vorzugsweise von 50 bis 60°C. Der Zuführleitungsabschnitt 8, in dem
die Erwärmung erfolgt, befindet sich praktisch unmittelbar vor dem
Eintritt des Betons in den Tunnelauskleidungsringraum 6.
In den Fig. 2 und 3 erkennt man eine elektrolytische Erwärmungsein
richtung 4 mit einem nichtleitenden Rohrabschnitt 8 als Zuführlei
tungsabschnitt der Zuführleitung 7 und darin eingebauten, an der
Rohrabschnittsinnenwand 10 anliegenden, den Phasen eines technischen
Wechselstromes zugeordneten Elektroden 11, 12. Die Elektroden 11, 12
sind an die entsprechenden Phasen 13, 14 eines leistungsregelbaren
Transformators 15 angeschlossen, der in Fig. 1 dargestellt wurde.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Ausführungsform für Zweiphasen-Wechsel
strom. Die Elektroden 11, 12 liegen dazu in dem Rohrabschnitt einan
der gegenüber. Bei Dreiphasen-Wechselstrom wäre sie um 120° versetzt
zueinander angeordnet.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung einer Tunnelauskleidung aus Beton im
Zuge des Tunnelvortriebs mit einer Tunnelvortriebsmaschine, z. B.
einer Schildvortriebsmaschine,
wobei mit Hilfe einer Tunnelschalung aus Tunnelschalungs elementen ein Tunnelauskleidungsringraum eingerichtet wird, der vortriebsmaschinenseitig von einer Stirnschalung abgeschlossen wird und am rückwärtigen Ende der Tunnel schalung durch bereits erhärteten Beton abgeschlossen ist,
wobei durch zumindest eine Zuführleitung über die Stirnschalung in den Tunnelauskleidungsringraum fließfähiger Beton eingepumpt wird, der erwärmt wird und in dem Tunnelauskleidungsringraum erhärtet,
wobei fernerhin die Tunnelschalungselemente nach Erhärtung des Be tons bis zu einer ausreichenden Festigkeit, dem fortschreitenden Tun nelvortrieb folgend, umgesetzt werden, dadurch ge kennzeichnet, daß der Beton in der Zuführleitung mit Hilfe von Elektroden unmittelbar vor Eintritt in den Tunnelausklei dungsringraum mittels Wechselstrom elektrolytisch auf eine Temperatur von 40 bis 70°C erwärmt wird.
wobei mit Hilfe einer Tunnelschalung aus Tunnelschalungs elementen ein Tunnelauskleidungsringraum eingerichtet wird, der vortriebsmaschinenseitig von einer Stirnschalung abgeschlossen wird und am rückwärtigen Ende der Tunnel schalung durch bereits erhärteten Beton abgeschlossen ist,
wobei durch zumindest eine Zuführleitung über die Stirnschalung in den Tunnelauskleidungsringraum fließfähiger Beton eingepumpt wird, der erwärmt wird und in dem Tunnelauskleidungsringraum erhärtet,
wobei fernerhin die Tunnelschalungselemente nach Erhärtung des Be tons bis zu einer ausreichenden Festigkeit, dem fortschreitenden Tun nelvortrieb folgend, umgesetzt werden, dadurch ge kennzeichnet, daß der Beton in der Zuführleitung mit Hilfe von Elektroden unmittelbar vor Eintritt in den Tunnelausklei dungsringraum mittels Wechselstrom elektrolytisch auf eine Temperatur von 40 bis 70°C erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton
auf eine Temperatur von 50 bis 60°C erwärmt wird.
3. Vorrichtung zum Erwärmen von Beton, der zur Herstellung einer
Tunnelauskleidung mittels einer Zuführleitung in den von einer Tunnel
schalung und einer Stirnschalung begrenzten Tunnelauskleidungsring
raum eingebracht wird, wobei die Zuführleitung aus Rohrabschnitten
besteht und an die Stirnschalung angeschlossen ist, zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine elektrolytische Erwärmungseinrichtung (9) im Rohrabschnitt (8)
der Zuführleitung (7) unmittelbar vor der Stirnschalung (2) vorge
sehen ist, wobei an der Rohrinnenwand (10) des nicht leitend ausge
bildeten Rohrabschnitts (8) den Phasen eines technischen Wechsel
stroms zugeordnete Elektroden (11, 12) eingebaut sind, die an die
entsprechenden Phasen (13, 14) eines leistungsregelbaren Transfor
mators (15) angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 in der Ausführungsform für Zweipha
sen-Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (11, 12)
in dem Rohrabschnitt (8) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 in der Ausführungsform für Dreipha
sen-Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden um
120° versetzt über den Umfang des Rohrabschnittes (8) in diesem
angeordnet sind.
Priority Applications (5)
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US07/017,189 US4789267A (en) | 1985-03-13 | 1987-02-19 | Method of and apparatus for concrete tunnel lining |
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EP19870107717 EP0254835B2 (de) | 1986-07-02 | 1987-05-27 | Verfahren zur Herstellung einer Tunnelauskleidung aus Auskleidungsbeton und Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens |
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---|---|---|---|
DE3610237 | 1986-03-26 | ||
DE19863622203 DE3622203A1 (de) | 1986-03-26 | 1986-07-02 | Verfahren zur herstellung einer tunnelauskleidung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3622203A1 DE3622203A1 (de) | 1987-10-15 |
DE3622203C2 true DE3622203C2 (de) | 1989-09-28 |
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ID=25842358
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DE19863622203 Granted DE3622203A1 (de) | 1985-03-13 | 1986-07-02 | Verfahren zur herstellung einer tunnelauskleidung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
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CN114086986B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-12-22 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 应用于预留管线安装孔道的盾构法隧道管片的方法、装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2120258A5 (de) * | 1970-12-17 | 1972-08-18 | Quentin Lucien | |
DE2703536A1 (de) * | 1977-01-28 | 1978-08-03 | Bade & Theelen Gmbh | Verfahren und einrichtung zur herstellung einer tunnelauskleidung in ortsbeton |
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1986
- 1986-07-02 DE DE19863622203 patent/DE3622203A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3622203A1 (de) | 1987-10-15 |
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