DE3623178C2

DE3623178C2 -

Info

Publication number: DE3623178C2
Application number: DE19863623178
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Philipp Holzmann AG
Current assignee: Philipp Holzmann AG
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1988-09-29
Also published as: DE3623178A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wandscheibe für einen vorzugs weise im Bereich des aktiven Bergbaus liegenden Tunnel, wie Straßen- oder U-Bahntunnel, der aus einer Mehrzahl von in Tunnellängsrichtung miteinander wasserundurchlässig ver bundenen Bögen mit wellen- oder trapezförmigem Profil ge bildet wird, deren senkrechte Seitenteile aus Spundwand profilen bestehen, die in zuvor hergestellte Schlitze ge stellt und miteinander durch ein korbbogenförmiges Decken element verbunden sind, und die im Übergangsbereich zwischen verschiedenartigen Tunnelkonstruktionen und/oder Tunnelquer schnitten im Bereich von Abzweigungen oder Bahnhöfen eine Wandscheibe benötigen, die nach dem Widerstandsprinzip be messen ist.

Eine Wandscheibenkonstruktion der voranstehend beschriebenen Art ist aus "Forschubng + Praxis", Band 21, Seiten 86 bis 94 bekannt.

Im Übergangsbereich zwischen verschiedenartigen Tunnelkon struktionen und/oder Tunnelquerschnitten, wie dies insbeson dere beim Übergang von Einzelröhren zu einer Doppelröhre bei Abzweigungen oder im Bahnhofsbereich der Fall ist, wurden bei der bekannten Konstruktion lokal stark bewehrte Stahlbeton scheiben errichtet. Zu diesem Zweck mußte in jedem Übergangs bereich eine zusätzliche tiefe, offene Baugruppe mit einem seitlichen Überstand über das Tunnelquerschnittsprofil er stellt werden. Da die Unterkante dieser Baugrube für die Be tonscheibe auf derselben Höhe wie die Unterkante der Seiten wände liegt, ergibt sich für die Errichtung der Betonscheibe ein hoher Vorbereitungsaufwand. Insbesondere bei einer dich ten Nachbarbebauung ist sowohl die tiefe Baugrube als auch der seitliche Überstand der Betonscheibe äußerst ungünstig und hat weitere Zusatzmaßnahmen und Zusatzkosten zur Folge, beispielsweise zusätzliche Gebäudeabstützungen. Weiterhin muß wegen des seitlichen Überstandes der Stahlbetonscheibe eine weitergehende Abböschung vorgenommen werden, die insbeson dere wegen der mit der Tunnelsohle übereinstimmenden Tiefe der Baugrube für die Betonscheibe größere Abmessungen er reicht. Insgesamt ist somit der Aufwand für die Herstellung der bekannten Betonscheibe in einer offenen Baugrube be trächtlich.

Darüber hinaus werden die bekannten Stahlbestonscheiben quer zur Tunnelachse nach dem Widerstandsprinzip bemessen. In Tun nellängsrichtung wirken sie als absoluter Festpunkt. Das ge wünschte, durchgehend elastische Kontinuum wird hier empfind lich gestört.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandscheibe der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß in Längsrichtung des Tunnels das notwendige elastische Kontinuum (Ziehharmonika-Prinzip) möglichst ungestört erhalten bleibt und in Querrichtung nur sehr geringe Kräfte nach dem Wider standsprinzip aufzunehmen sind. Weiterhin soll auf die auf wendige und damit teure Errichtung zusätzlicher Baugruben und auf die Erstellung der Wandscheiben aus bewehrtem Beton ver zichtet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wandscheibe als von einer hochliegenden Arbeitsebene, in einen vorgesehenen Schlitz ab senkbare Stahlwand ausgebildet ist, wobei die Konturen des Tunnelquerschnittes wenig überschritten werden und daß die Spundwandprofile der Seitenwände und die Deckenelemente mit der Stahlwand über an ihr vorgesehene Mittel kraftschlüssig verbindbar und/oder wasserdicht verschweißbar sind.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Wandscheibe aus Stahl anstelle einer stark bewehrten Stahlbetonscheibe kann auf die Errichtung einer zusätzlichen und tiefen Baugrube zur Erstellung der Stahlbetonwand verzichtet werden, weil die er findungsgemäße Stahlwand wie die Spundwandprofile von einer hochliegenden Arbeitsebene aus in zuvor hergestellte Schlitze eingesetzt werden kann. Hierdurch entfällt jedoch nicht nur ein erheblicher Aufwand für die Errichtung der im Übergangs bereich zwischen verschiedenartigen Tunnelkonstruktionen und/ oder Tunnelquerschnitten erforderlichen Wandscheibe, sondern zusätzliche arbeitsaufwendige und kostenträchtige Maßnahmen, die bei der bekannten Konstruktion erforderlich werden, um die stählernen Profile der Seitenwände und Deckenelemente mit der Stahlbetonscheibe zu verbinden. Durch die erfindungsge mäße Verwendung der Stahlwand - sie ist in ihren Abmessungen so gewählt, daß die äußeren Konturen des Tunnelquerschnittes möglichst wenig überschnitten werden - wird darüber hinaus für Verformungen in Tunnellängsrichtung kein Festpunkt er zeugt, so daß sich die erfindungsgemäße Stahlwand im Einbau zustand besser dem Ausweichprinzip der Tunnelröhre anpaßt und das angestrebte elastische Kontinuum (Ziehharmonika-Prin zip) möglichst ungestört erhalten bleibt und eher erreicht wird.

In Tunnelquerrichtung werden durch die relativ geringen Wand dicken der Stahlwand - gegenüber der Stahlbetonwand weist die Stahlwand nur ¹/₁₀ bis ¹/₃₀ an Wanddicke auf - nur ent sprechend geringe Kräfte bei Erdbewegungen infolge aktiven Bergbaus angezogen, die entsprechend technisch und wirt schaftlich gut beherrschbar sind. Insgesamt ergibt sich somit durch die erfindungsgemäße Weiterbildung eine erhebliche Ver einfachung der Tunnelauskleidung in den Übergangsbereichen.

Auf den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungs gemäßen Ausbildung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen U-Bahn tunnel während der Bauphase,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 durch das korbbogenförmige Deckenelement der Tunnelauskleidung,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1 durch eine aus Spundwandprofilen herge stellte Seitenwand der Tunnelauskleidung,

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch die Tunnelaus kleidung im Übergangsbereich zwischen Bahnhofs querschnitt und Streckenquerschnitt,

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 4 durch den Streckenbereich,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4 durch den Bahnhofsbereich, je weils im Endzustand,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt wie in Fig. 6, jedoch mit einer in Teilstücken montierten Wandscheibe und

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt entsprechend Fig. 7 mit durch Montagesteifen gehaltenen Teilstücken.

Um die in den Fig. 4 bis 6 anhand eines Beispiels für einen U-Bahntunnel dargestellte Tunnelauskleidung zu er richten, wird gemäß Fig. 1 ausgehend von der Geländeoberkante 1 durch Ausschachten eine hochliegende Arbeitsebene 2 ge schaffen. Von dieser hochliegenden Arbeitsebene 2 werden Wandschlitze 3 niedergebracht, um die Tunnelauskleidung zu errichten.

Diese Auskleidung für einen im Bereich des aktiven Bergbaus liegenden U-Bahntunnel besteht aus einer Mehrzahl von Bögen mit wellen- oder trapezförmigem Profil, wobei die korbbogen förmigen Deckenelemente 4 beim Ausführungsbeispiel ein wellenförmiges Profil aufweisen, das in Fig. 2 gezeichnet ist. Diese korbbogenförmigen Deckenelemente 4 sind durch bogen fömige Übergangsstücke 5 mit den beim Ausführungsbeispiel aus Spundwandprofilen hergestellten Seitenwänden 6 der Tunnelauskleidung verbunden. Diese Spundwandprofile der Seitenwände 6 besitzen gemäß Fig. 3 eine trapezförmige Ge stalt.

Bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Aus führungsform sind sowohl die Spundwandprofile der Seitenwände 6 als auch die Deckenelemente 4 aus gewalztem Stahl herge stellt. Die der Verbindung dieser beiden Profile dienenden Übergangsstücke 5 werden vorzugsweise aus Stahlguß herge stellt, so daß keine Schwierigkeiten bestehen, von dem trapezförmigen Profil der Seitenwände 6 auf das wellenförmige Profil der Deckenelemente 4 überzugehen.

Bei einer bevorzugten Ausführung werden nach Herstellung der Wandschlitze 3 zuerst die Seitenwände 6 aus Spundwandprofilen von der hochliegenden Arbeitsebene 2 ausgehend in die Wand schlitze 3 gestellt. Anschließend erfolgt die Verbindung der Deckenelemente 4 mit den Seitenwänden 6 mit Hilfe der Über gangsstücke 5. Danach wird unter dem Schutz der Seitenwände 6 und Deckenelemente 4 die Erde aus der errichteten Tunnelaus kleidung abtransportiert, so daß anschließend gemäß den Fig. 5 und 6 der Tunnelboden hergestellt werden kann.

Der waagerechte Schnitt in Fig. 4 zeigt beispielhaft den Über gang der Tunnelauskleidung zwischen einem zweigleisigen Streckenabschnitt und einem Bahnhofsbereich mit einseitigem Bahnsteig 9. Um einen derartigen Übergang, wie er zwischen verschiedenartigen Tunnelkonstruktionen und/oder Tunnelquer schnitten stets auftritt, zu schaffen, wird eine Wandscheibe vorgesehen, die aus einer Stahlwand 7 besteht. Diese Stahl wand 7 deckt die Übergangsfläche zwischen den verschieden artigen Tunnelquerschnitten ab, wie insbesondere die Fig. 4 und 6 zeigen.

Die Stahlwand 7, die in der Ansicht in Fig. 6 und im waage rechten Schnitt in Fig. 4 zu erkennen ist, besitzt eine Öff nung, die dem Querschnitt des später verkleideten Streckenab schnitts entspricht. Vor dem Erstellen der Seitenwände 6 aus Spundwandprofilen in die Schlitze 3 wird die Stahlwand 7 in einen Querschlitz 8 gestellt. An der Stahlwand 7 sind vorher Spundwandschlösser angeschweißt worden, so daß diese für das Einstellen der Seitenwände 6 eine Führung geben. Später können diese Verbindungen noch wasserdicht verschweißt werden. Weiterhin werden die Deckenelemente 4 mit der Stal wand 7 wasserdicht verschweißt.

Die Lage der Stahlwand 7 innerhalb des U-Bahntunnels ist gut in Fig. 6 zu erkennen. Diese Darstellung zeigt außerdem die Lage des einseitigen Bahnsteigs 9 und gestrichelt den Quer schnitt der Tunnelauskleidung in dem sich an den Bahnhof an schließenden Streckenbereich. Sämtliche Übergangsflächen zwi schen den verschiedenartigen Tunnelquerschnitten sind durch die Stahlwand 7 abgedeckt.

In Fig. 7 wird als eine weitere Ausbildungsart dargestellt, daß die Stahlwand 7 beispielsweise in drei Teilstücke 7 a auf geteilt und somit leichter montiert werden kann. An Kontakt stellen 10 können beispielhaft Spundwandschlösser oder ähn liches angeschweißt sein, so daß hier bei der Montage des 2. Teilstückes gegenüber dem 1. Teilstück eine Führung vorhanden ist. Selbstverständlich kann anschließend die gesamte Kontaktstelle kraftschlüssig und wasserdicht verschweißt werden.

In Fig. 7 ist weiterhin eingestrichelt ein unterer Riegel 7 b dargestellt. Je nach statischen und konstruktiven Erforder nissen kann dieses Teilstück der Wandscheibe 7 nach Fig. 6 entfallen.

Falls die Stahlwand 7 in Teilstücken montiert wird, kann es zweckmäßig sein, diese Teilstücke gemäß Fig. 8 durch Montage steifen 11 im Bauzustand miteinander zu verbinden. Nach Fertigstellung des Bauwerkes müssen diese Montagesteifen 11 wieder entfernt werden.

Claims

1. Wandscheibe für einen vorzugsweise im Bereich des aktiven Bergbaus liegenden Tunnel, wie Straßen- oder U-Bahntunnel, der aus einer Mehrzahl von in Tunnellängsrichtung mitein ander wasserundurchlässig verbundenen Bögen mit wellen- oder trapezförmigem Profil gebildet wird, deren senkrechte Seitenteile aus Spundwandprofilen bestehen, die in zuvor hergestellte Schlitze gestellt und miteinander durch ein korbbogenförmiges Deckenelement verbunden sind, und die im Übergangsbereich zwischen verschiedenartigen Tunnelkon struktionen und/oder Tunnelquerschnitten im Bereich von Abzweigungen oder Bahnhöfen eine Wandscheibe benötigen, die nach dem Widerstandsprinzip bemessen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandscheibe als von einer hochliegenden Arbeits ebene (2), in einen vorgesehenen Schlitz absenkbare Stahl wand (7) ausgebildet ist, wobei die Konturen des Tunnel querschnittes wenig überschritten werden und daß die Spund wandprofile der Seitenwände (6) und die Deckenelemente (4) mit der Stahlwand (7) über an ihr vorgesehene Mittel kraftschlüssig verbindbar und/oder wasserdicht verschweißbar sind.

2. Wandscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stahlwand (7) vor der Montage Spundwandschlösser angeschweißt werden, die für die Seitenwände (6) während ihrer Montage eine Führung geben und zusätzlich noch wasserdicht verschweißbar sind.

3. Wandscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß von einer Seite an die Stahlwand (7) eine Tunnelkonstruktion aus senkrechten Seitenwänden (6) aus Spundwandprofilen und einer korbbogenförmigen Deckenaus bildung (4) angeschlossen wird, von der anderen Seite je doch eine oder mehrere kreisrunde oder ähnlich geformte, geschlossene Tunnelröhren, die beispielhaft in unter irdischer Bauweise bis an die Stahlwand (7) herangeführt und hier kraftschlüssig und wasserdicht, beispielhaft durch Schweißen, angeschlossen werden.

4. Wandscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wandscheibe in mehreren Teilstücken (7 a) zum Beispiel nacheinander montiert wird, wobei die einzelnen Teilstücke an ihrer Kontaktstelle (10) unterein ander während der Montage und/oder im Endzustand kraft schlüssig verbunden und/oder wasserdicht verschweißbar sind.

5. Wandscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2 sowie 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Riegel (7 b) der Wandscheibe (7) entfallen kann.

6. Wandscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur für den Montagezustand vorüber gehend Montagestreifen (11) vorgesehen werden.