DE3817738C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stirnschalung für eine Tunnel­ schalung zum Herstellen einer Auskleidung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs.

Schildvortriebsmaschinen zum Auffahren von Tunnels sind be­ kannt. Diese Schildvortriebsmaschinen weisen einen zylindri­ schen Schildkörper aus Stahl auf, der in das Gebirge vorge­ trieben wird, während ein rotierendes Abbauwerkzeug an der Stirnseite des Vortriebsschildes das Gebirge hereingewinnt. Die freigelegte Tunnelwandung wird ausgekleidet, wobei die Auskleidung der Tunnelwandung mit der Vortriebsgeschwindig­ keit der Vortriebsmaschine Schritt halten soll.

Aus der DE-OS 36 38 259 ist eine Stirnschalung für eine Tun­ nelschalung zur Herstellung einer zweischaligen Auskleidung der Tunnelwandung bekannt, wobei eine erste Auskleidungs­ schale hergestellt wird, indem Beton in einen Raum zwischen der Tunnelwandung und einer Schalung eingebracht wird. An­ schließend wird nach dem Einbau einer Bewehrung eine zweite innere Ausbauschale aus z. B. Beton hinter einer inneren Schalung hergestellt.

Die Vortriebspressen sind nach der DE-OS 36 38 259 an der ersten Innenschalung abgestützt. Die Stirnschalung wird über eigene Pressen beaufschlagt.

Aus der DE-OS 30 23 026 ist eine Einrichtung zum Herstellen einer aus zwei Schalen bestehenden Ausbauschale hinter einer Schildvortriebsmaschine bekannt. Dabei wird die erste innere Ausbauschale im Schalungshohlraum zwischen der Innenschalung, der Außenschalung (am Schildschwanz angeordnete Blindscha­ lung), dem zuletzt eingebrachten Ausbauabschnitt und der Stirnschalung gebildet. Die Vorschubpressen sind unter Zwi­ schenschaltung der Stirnschalung an der Innenschalung abge­ stützt. Der Schalungshohlraum wird nach dem Einbau der Be­ wehrung und des Schalungsabschnittes mit Beton verpreßt. Anschließend wird der Schild vorgeschoben und der mit gleich­ zeitigem Vorschieben der Blindschalung entstehende Hohlraum bei Bildung des äußeren Schalenteils des Ausbaus mit Beton verfüllt.

Oft ist es aus statischen Gründen erforderlich, die Beweh­ rungen der einzelnen Ausbauabschnitte über axial laufende Bewehrungsanschlußeisen miteinander zu verbinden.

Dies ist jedoch mit der aus der DE-OS 30 23 026 bekannten Einrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnschalung für eine Tunnelschalung zur Herstellung einer Tunnelaus­ kleidung hinter einer Schildvortriebsmaschine derart auszu­ bilden, daß eine Verbindung der Bewehrungen in den einzelnen Ausbauabschnitten über axial laufende Bewehrungsstäbe mit­ einander ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Stirnschalung erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt eines Teils des Schild­ schwanzes einer Schildvortriebsmaschine und zusam­ mengebauten Schalungsteilen, wobei der fortschrei­ tende Aufbau einer Tunnelauskleidung anhand des Beispiels eines kreisförmigen Querschnitts veran­ schaulicht wird;

Fig. 2 eine Teil-Perspektivansicht der Schalungsteile, der Bewehrungsstäbe und der ringförmigen Stirnschalung in einem größeren Maßstab;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch den Schild, die Schalung und die Bewehrung bei dem in Fig. 1 gezeigten Tunnel;

Fig. 4 bis 9 schematische Teilschnittansichten, welche die Auf­ einanderfolge der verschiedenen Schritte beim Ein­ bringen des Ausbaus nach Fig. 1 zeigen; und

Fig. 10 eine Teil-Perspektivansicht, die veranschaulicht, wie die Bewehrungsstäbe befestigt werden.

In Fig. 1 ist nur der Schildschwanz 10 einer Schildvortriebs­ maschine gezeigt. In wohlbekannter Weise ist die Schildvor­ triebsmaschine selbst mit einem Arbeitskopf an ihrer Vorder­ seite versehen (nicht dargestellt), wobei in diesem Arbeits­ kopf im allgemeinen ein rotierendes Werkzeug verwendet wird, um die Tunnelbrust abzuarbeiten. Eine insbesondere unter Druck stehende Flüssigkeit wird der Arbeitskammer zugeführt, um sowohl ein leichtes Abarbeiten zu ermöglichen als auch ein Zusammenbrechen der Tunnelfront zu verhindern. Im all­ gemeinen wird ein Vortriebsschild mit kreisrundem Quer­ schnitt verwendet; es können jedoch andere Querschnitte ver­ wendet werden, die eine beliebige andere Form aufweisen, beispielsweise eine elliptische Form, eine Hufeisenform, eine Doppelkreisform oder dergleichen. Innerhalb des Schild­ schwanzes 10 der Vortriebsmaschine ist eine Anzahl von Vor­ schubpressen 11 vorgesehen, welche sich in Axialrichtung der Schildvortriebsmaschine erstrecken. An die Kolbenenden der Vortriebspressen 11 ist eine ringförmige Stirnschalung 12 angeschlossen. Ein Teil der Stirnschalung 12 liegt an der Innenschalung 13 an. Die Vorschubkräfte werden über diesen Teil der Stirnschalung in die Innenschalung eingeleitet.

Die Tunnelschalung 13 ist in solchem Abstand vom Umfang der Tunnelwandung vorgesehen, daß ein Auskleidungsraum zwi­ schen der Tunnelwand und dem ihr gegenüberliegenden Umfang der Tunnelschalung 13 gebildet wird, entsprechend der Form des Schildmantels. Eine Anzahl von Tunnelschalungssegmenten wird ringweise zur Schalung zusammengesetzt. Der vorderste Ring der Tunnelschalungssegmente wird im Inneren des Schild­ schwanzes 10 der Vortriebsmaschine angeordnet. Die Tunnel­ schalungssegmente am hinteren Ende der Schalung, wo das Aus­ kleidungsmaterial bereits abgebunden ist, werden wieder ab­ gebaut.

Es wird nun die Tunnelschalung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Diese Tunnelschalung 13 umfaßt eine ringförmige Außenschalung 15, welche an den Schildschwanz 10 gekoppelt ist, sowie eine Innenschalung 16, die jeweils ringförmig zusammengesetzt werden können. Die Außenschalung 15 und Innenschalung 16 sind im wesentlichen mit gleicher axialer Länge ausgebildet und in Radialrichtung voneinander so beabstandet, daß dazwischen ein erster Füll­ raumteil 17 für das Auskleidungsmaterial gebildet wird. Die Außenschalung 15 ist mit radial auswärts gerichteten Rippen 15a versehen, deren Funktion darin besteht, die Außenscha­ lung 15 im vorbestimmten Abstand von der Innenwand des Schildschwanzes 10 zu halten. Gleichzeitig dienen sie auch als Kopplungselemente, welche die Außenschalung 15 mit dem Schildschwanz 10 koppeln. Ein zweiter Füllraumteil 18 für Auskleidungsmaterial wird von der Außenschalung eingenommen, die ausbauseitig durch eine ringförmige Abschlußplatte 15b abschließbar ist. Zum Einbringen des Auskleidungsmaterials in den zweiten Füllraumteil 18 sind zwischen dem Schild­ schwanz 10 und der Außenschalung 15 Rohre 20 vorgesehen. Die zufuhrseitigen Enden dieser Rohre 20 verlaufen durch die Ab­ schlußplatte 15 hindurch und münden auf der Seite des Füll­ raumes.

Die ringförmige Stirnschalung 12, welche an die Kolbenenden der Vortriebspressen 11 angeschlossen ist, umfaßt einen sich nach außen erstreckenden Teil 12a. Ein Teil der Stirnscha­ lung 12 wird in Anlage an der Innenschalung 13 gehalten, wäh­ rend der sich nach außen erstreckende Teil 12a das offene Ende des ersten Füllraumteils 17 auf der Vortriebsseite zwi­ schen der Innenschalung und der Außenschalung abschließt. Die ringförmige Stirnschalung 12 kann aus mehreren Abschnit­ ten bestehen. In der Zeichnung nicht dargestellte weitere Zufuhrrohre für das Auskleidungsmaterial verlaufen durch den sich nach außen erstreckenden Teil 12a der ringförmigen Stirnschalung 12 oder durch die Innenschalung 16 und münden in den ersten Füllraumteil 17.

Es werden nun die verschiedenen Arbeitsschritte anhand des Beispiels einer Schildvortriebsmaschine mit kreisförmigem Querschnitt unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 9 beschrie­ ben. Ausgehend von der zuletzt errichteten Tunnelauskleidung 21 wird die Schildvortriebsmaschine um eine Vortriebsein­ heitslänge vorgeschoben (vorzugsweise eine Strecke, die der Länge eines Schalungsringes in Axialrichtung entspricht), woraufhin die Kolben der Vortriebspressen 11 zurückgefahren werden, so daß die ringförmige Stirnschalung 12 vom zuletzt aufgebauten Schalungsring getrennt wird. Nur die Außenscha­ lung 15 bleibt in ihrer ursprünglichen Lage zurück.

Gemäß Fig. 5 wird in den Raum 17a die Bewehrung 19 eingebaut und mit den Anschlußenden der Bewehrungsstäbe verbunden, welche aus dem zuletzt hergestellten Teil der Auskleidung 21 in den Raum 17a vorstehen. Ein neuer Satz Bewehrungsstäbe 19a wird durch Löcher hindurchgeführt, die in geeigneter Weise in dem sich nach außen erstreckenden Teil 12a der Stirnschalung 12 vorgesehen sind, wobei sich die Stäbe 19a in Vorschubsrichtung erstrecken. Die Bewehrung 19 wird vor­ zugsweise zu einem Ringkäfig zusammengebaut und besteht aus Bewehrungsstäben. Für optimale Arbeitsverhältnisse ist es günstig, wenn die Bewehrung 19 an der Außenschalung 15 vor­ übergehend mittels Befestigungselementen 12c befestigt wer­ den, wie in Fig. 10 gezeigt.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird dann ein weiterer Satz von Innenschalungssegmenten 16 zu einem Ring zusammengesetzt und an den zuletzt eingebauten Ring angeschlossen. Beim Abbauen der Innenschalungssegmente 16 werden die Teile 19c, die der vorübergehenden Befestigung dienen, entfernt.

Danach werden, wie in Fig. 7 gezeigt, die Kolben der Vor­ triebspressen 11 in Richtung des neu aufgebauten Innenscha­ lungsringes bis zur Anlage der Stirnschalung 12 ausgefahren. Der sich nach außen erstreckende Teil 12a der Stirnschalung 12 liegt eben an der Außenschalung 15 sowie am vordersten Rand der Innenschalung 16 an, während er mit seinem radial äußeren Rand in solcher Weise bis an den Innenumfang der Außenschalung 15 herangebracht wird, daß er den gemeinsamen Vorschub der Außenschalung 15 mit der Vortriebsmaschine nicht behindert. Der erste Füllraumteil 17 ist somit voll­ ständig durch einen unteren Teil der vordersten Stirnfläche des zuletzt errichteten Teils der Auskleidung 21, durch die Außenschalung 15 und die Innenschalung 16 sowie durch den nach außen sich erstreckenden Teil 12a der Stirnschalung 12 begrenzt.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird dann ein Auskleidungsmate­ rial, wie Beton, in den ersten Füllraumteil 17 über die ge­ nannten Rohre durch den Teil 12a der Stirnschalung 12 oder durch die Innenschalung 16 hindurch eingebracht und der äuße­ re Schalenabschnitt gebildet.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, werden dann die Kolben der Vor­ triebspressen 11 ausgefahren, wobei die Schildvortriebsma­ schine und der Schildmantel mit dem Schildschwanz vorgepreßt wird. In den von der Außenschalung eingenommenen und beim Vorschub entstehenden zweiten Füllraumteil 18 wird über die Rohre 20 Verfüllmaterial eingepreßt.

Claims (1)

1. Stirnschalung für eine Tunnelschalung zum Herstellen einer Tunnelauskleidung hinter einer Schildvortriebsmaschine die sich über Vorschubpressen unter Zwischenschaltung der Stirn­ schalung an der Innenschalung abstützt, wobei die Ausklei­ dung von zwei in radialer Richtung hintereinander hergestell­ ten Schalen gebildet ist und der erste, innere, mit einer Bewehrung versehene Ausbauschalenabschnitt in einem Scha­ lungshohlraum vorgesehen ist, der von einer aus Segmenten gebildeten und zu Ringen zusammengebauten Innenschalung, einer mit dem Schildschwanz gekoppelten Außenschalung, dem zuletzt eingebrachten Ausbauabschnitt und einer Stirnscha­ lung, die den Raum zwischen der Innen- und Außenschalung abschließt, gebildet ist und der zweite, äußere Ausbauscha­ lenabschnitt im von der Außenschalung und dem Schildschwanz eingenommenen und beim Vorschub des Schildes freiwerdenden Raum vorgesehen ist, und wobei für das Einbringen des Aus­ baumaterials Rohrzuleitungen vorgesehen sind, die für die Ausbildung der äußeren Schale durch die Außenschalung und für die innere Schale durch die Innenschalung geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im über den an der Innenschalung (13) anliegenden Teil der Stirnschalung (12) radial nach außen sich erstreckenden Stirnschalungsteil (12a) parallel zur Schildachse verlaufende Löcher zum Durchstecken von Bewehrungsstäben (19a) für den Bewehrungsanschluß der Be­ wehrungsabschnitte (19b) der aufeinanderfolgenden Ausbau­ abschnitte (21) vorgesehen sind.