DE3628607A1 - Verfahren zum herstellen von grossflaechigen aussparungen im tuebbingausbau von tunnel- oder schachtroehren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Aussparungen im Tübbingausbau von Tunnel- oder Schachtröhren, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Aus Szechy, Tunnelbau, Springer Verlag, Abschn. 6. 3. 4. 5 Untergrundbahnstationen und Betriebsräume, ist bekannt, derartige Aussparungen im Tübbingausbau von Tunneln dadurch herzustellen, daß nachträglich nach dem Auf­ fahren der Röhre, der Herstellung der Auskleidung und dem Passieren der Vortriebsmaschine eine Öffnung in die Auskleidung gebrochen wird. Es ist auch be­ kannt, im Aussparungsbereich vereinfachte und mit geringer Festigkeit hergestellte Tübbings anzuordnen.

Die in der Auskleidung auszubrechende Öffnung muß die Fläche der gewünschten Aussparung zuzüglich dem Flächenbedarf der dauernden tragfähigen Einfassung der Aussparung umfassen.

In die ausgebrochene Öffnung wird dann örtlich untertage ein geschlossener Rahmen eingebaut, der innen die Öffnung der Aussparung freihält.

Die in die Auskleidung gebrochene Öffnung stört das Gleichgewichtssystem der Tunnelröhre, das sich mit der allseitigen Stützung der geschlossenen Tübbingringe durch das Erdreich aufgebaut hat. Ein Tübbingring verliert bereits durch Herausnehmen eines einzelnen Tübbingelements seine Stabilität. Auf Abtragung größerer Lasten zum Nachbarring über Scherbeanspruchungen ist das Tragsystem in der Regel nicht eingerichtet. Im Bereich der geplanten Öffnung muß deshalb eine aufwendige örtliche Aussteifung in die Tunnelröhre eingebaut werden, die in der Lage ist, die Wirkun­ gen eines veränderten Kräftespiels in einer einseitig geschwächten Tunnelröhre auszugleichen.

Nachteilig an dieser Vorgehensweise erscheinen die sehr lohnintensiven weitgehend örtlich unter­ tage auszuführenden Arbeiten des Aussteifens der Röhre, des Ausbrechens der Aussparung und des Einbauens des die Aussparung einfassenden Tragrahmens.

Die Erfindung soll die Herstellung einer über mehrere Tübbingringe sich erstreckenden Aussparung untertage unter Verwendung vorgefertigter Elemente und weitgehend ohne lohnintensive Arbeiten vor Ort ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebene Verfahren. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Durch das erfindungemäße Verfahren wird in der Tunnelröhre, bevor die Schwächung des Tübbingring­ tragsystems durch Öffnung der Aussparung eintritt, ein örtlich lastverteilendes Rahmentragsystem aufgebaut, das bei Öffnung der Aussparung für die notwendige Lastumlagerung sorgt. Auf den Einbau aufwendiger, den Öffnungsbereich entlastender Hilfs­ aussteifungen kann damit weitgehend verzichtet werden.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß nur eine Öffnung in der Größe der endgültigen Aussparung und nicht auch noch für den Tragrahmen hergestellt werden muß. Damit werden die durch die Aussparung entstehenden Beanspruchungen wesentlich vermindert.

Die Gefährdung des Bauwerks im Bauzustand und zu­ gleich der Aufwand für das den Aussparungsbereich entlastende Rahmentragwerk und für eventuell er­ forderliche temporäre Abstütz- und Sicherungsmaß­ nahmen vermindern sich erheblich.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Bewe­ gungen im Ausbau, wie sie beim nachträglichen Ein­ fügen einer Stützkonstruktion wegen der damit ver­ bundenen Lastumlagerung unvermeidbar sind und Schiefstellungen der Zargen und damit verbundene Undichtigkeiten der Auskleidung weitgehend ausge schlossen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Riegeltübbings in Vortriebsrichtung zu ver­ setzen. Damit stehen die Enden dieser Tübbings aus einem fertig versetzten Ring heraus. Beim Versetzen des nächsten Ringes wird mit den Anschlußtübbings der Riegel begonnen. Es können umlaufende Schweißnähte gelegt werden, durch die die Elemente der stählernen Riegeltübbings, Längs- und Ringfugenstege und Rücken­ platten, voll zur Tragfähigkeit des Riegels heran­ ziehbar sind. Die Dichtungen der angrenzenden norma­ len Tübbingauskleidung bleiben von der Wärmeentwicklung bei den Schweißarbeiten ungefährdet.

Die Form der Aussparung ist bevorzugt rechteckig, um möglichst viele gleiche und einfache Formen für die Sondertübbings zu erhalten. Gestaffelte Ausbildung der Riegeltübbings können der Erhöhung der Riegel­ steifigkeit und besseren Anpassung der lichten Röh­ renöffnung, d.h. des Aussparungsprofils, an den Querschnitt des anzuschließenden Hohlraums dienen und in besonderen Fällen zweckmäßig sein.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele in den Fig. 1 bis 4 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Rahmens von der Tunnelinnenseite;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Rahmen senkrecht zur Tunnelachse;

Fig. 3 eine Ansicht des Rahmens analog Fig. 1 mit versetzten Riegeltübbings nach Anspruch 5;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Riegeltübbing mit Laschenverstärkung nach Anspruch 3.

Der Tübbingausbau 1 einer Tunnelröhre ist aus hintereinander angeordneten Tübbingringen 2 auf­ gebaut. Ein Tübbingring 2 setzt sich im Regelfall aus etwa gleichförmigen Normaltübbings 3 zusammen.

Aussparungen 4 im Tübbingausbau 1 dienen dem An­ schluß abzweigender Hohlräume. Die Aussparung 4 wird von einem geschlossenen Rahmen 5 umfaßt, der die Ringkräfte der durch die Aussparung 4 gestörten Ringe 22/1 ... 22/n aufnimmt und abträgt. Der Rahmen 5 besteht im Beispiel aus den Riegeln 6,7 mit den Riegeltübbings 6/1-6/3, 7/1-7/3 und den Stielen 11,12, die zweckmäßig und, soweit es fertigungs­ technisch möglich ist, je von nur einem, den ganzen Rahmensektor 13 überspannenden Tübbing 11 bzw. 12 gebildet werden. Alle Rahmentübbings 6/1-3, 7/1-3, 11,12 haben im wesentlichen die Breite 8 eines nor­ malen Tübbingringes 2 und weisen zur Tunnelachse parallele Stirnflächen 9, 10 auf, von denen mindestens die der Aussparung 4 zugekehrten Stirnflächen 9, 10 in einer Ebene liegen sollten.

Die aus mehreren Teilen zusammengesetzten Trag­ glieder des Rahmens 5 - im Beispiel sind es nur die Riegel 6, 7 - werden durch geeignete Verbin­ dungsmittel zu wirksamen Traggliedern zusammen­ gefaßt. Die Rahmentübbings sind zweckmäßig Stahl­ tübbings. Ringfugenstege 14, Längsfugenstege 15 und Rückenplatten 16 anliegender Riegeltübbings 6/1-3 und 7/1-3 sind je in einer Ebene angeordnet und werden - beispielsweise durch Schweißung ­ zu einem durchgehenden Riegel-Tragglied des Rahmens 5 miteinander verbunden. Als weitere Ver­ stärkung kann nach Beendigung der Tübbingmontage eine durchlaufende Lasche 17 auf der Innenseite der Rahmentübbings aufgeschweißt werden.

In dem Beispiel einer Rahmenausbildung nach Fig. 3 weist der in Vortriebsrichtung rückwärtige Stiel­ tübbing 11 Anschlußstümpfe 18 für die Riegeltübbings 6/1, 7/1 auf, denen entsprechende Ausnehmungen 19 in dem in Vortriebsrichtung vorderen Stieltübbing 12 entsprechen. Die Ringfugen zwischen den Riegeltüb­ bings 6/1-3, 7/1-3 werden dadurch um das Versatzmaß 21 gegenüber der Ringfuge der übrigen Ringtübbings versetzt. Wenn bei der Montage eines jeweils folgen­ den Rings 22 im Rahmenbereich mit den Riegeltüb­ bings 6 oder 7 begonnen wird, ermöglicht es der Versatz des Stoßes der Riegeltübbings, die in der Fuge aneinanderstoßenden Elemente der Tübbings (Ringfugenstege 14, Längsfugenstege 15 und Rücken­ platten 16) bei der Montage ohne Arbeitsbehinderung und ohne Gefahr, die Fugendichtung von Nachbar­ tübbings zu beschädigen, zu verschweißen.

Bei der Montage der durch die Rahmenkonstruktion gestörten Ringe 22 werden im Aussparungsbereich später leicht entfernbare Sondertübbings 20 ein­ gebaut. Zweckmäßig werden je Ring mindestens zwei keilförmige Tübbings 20/1 und 20/2 verwendet.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen einer großflächigen, sich über mehrere Tübbingringe erstreckenden Aussparung - vornehmlich zum Anschluß einer Querröhre - im Tüb­ bingausbau einer Tunnel- oder Schachtröhre, dadurch gekennzeichnet,
daß im Tübbingausbau (1) ein die Aussparung (4) umziehender geschlossener Rahmen (5) aus Tübbings (6, 7, 11, 12) mit entsprechenden Abmessungen vorge­ sehen wird,
daß die Kopf- und Fußriegel (6 bzw. 7) des Rahmens aus Einzeltübbings (6/1-3 bzw. 7/1-3) mit normaler Ringbreite (8) und zur Tunnelachse parallelen Stirnflächen (9, 10) an den Längsfugen, von denen mindestens jeweils die der Aussparung (4) zuge­ kehrten Flächen (9) in einer Ebene liegen, auf­ gebaut sind,
daß die Stiele (11, 12) des Rahmens von je min­ destens einem, zweckmäßig einen Tübbingring-Sektor (13) vom Kopfriegel (6) zum Fußriegel (7) über­ spannenden, vor und hinter der Aussparung (4) an­ geordneten Tübbing gebildet werden,
daß die den Rahmen (5) bildenden Tübbings (6/1-n, 7/1-n 11, 12) Mittel aufweisen, mit denen sie mitein ander zu einem geschlossenen, kraftschlüssigen, Biegemomente, Querkräfte und Normalkräfte übertra­ genden Tragwerk verbindbar sind, und
daß die Aussparung (4) durch Ausbau der innerhalb des Rahmens (5) vorgesehenen Fülltübbings (20) nach Herstellung der Tragfähigkeit des Rahmens öffenbar ist.

2. Rahmen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß er aus an sich bekannten, vorzugsweise kasset­ tenförmig nach dem Tunnelinneren offenen, stählernen Einzeltübbings (6/1-n, 7/1-n, 11, 12) aufgebaut ist, die in ihrer Gesamtheit die Form eines geschlossenen Rahmens (5) mit in der Ansicht gradlinig begrenzten Riegeln (6, 7) und Stielen (11, 12) bilden, und
daß innerhalb des Rahmens (5) einander zugekehrte, in gleicher Ebene liegende Elemente benachbarter Tübbings, wie Ringfugenstege (14), Längesfugen­ stege (15) und Rückenplatten (16), beispielsweise durch Schweißung, zu durchlaufenden Tragteilen verbindbar sind.

3. Rahmen nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß Kopfriegel (6) und Fußriegel (7) durch nachträglich auf der dem Tunnelinneren zugekehrten Seite der Tübbings (6/1-3 bzw. 7/1-3) aufgebrachte Laschen (17) verstärk­ bar sind.

4. Rahmen nach den Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tübbings (11, 12) der Stiele als vorgefertigte auch innen geschlossene Hohlkästen aus­ gebildet sind.

5. Rahmen nach den Ansprüchen 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet,
daß der Tübbing (11) mit Anschlußstümpfen (18) für die Riegel (6,7) versehen ist, durch die die Riegeltübbings (6/1, 6/2, 6/3 bzw. 7/1, 7/2, 7/3) um das Versatzmaß (21) der Anschlußstümpfe in Vortriebsrichtung versetzt werden,
daß der Tübbing (12) entsprechende Ausnehmungen (19) aufweist, deren Tiefe das Versatzmaß (21) hat, und
daß das Versatzmaß (21) sich aus dem Abstand be­ stimmt, der nötig ist, die Verbindungen, bei­ spielsweise Schweißverbindungen, zwischen anlie­ genden Riegeltübbings ohne Arbeitsbehinderung und ohne Gefahr, die Fugendichtung zu Nachbar­ tübbings zu beschädigen, herzustellen.

6. Rahmen nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekenn­ zeichnet, daß anstelle eines einstückigen Füll­ tübbings (20) mindestens zwei keilförmige Fülltüb­ bings (20/1, 20/2) angeordnet sind.