DE3826623A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung, steuerung und/oder regelung des fuelldrucks bei der tunnelbetonierung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung, steuerung und/oder regelung des fuelldrucks bei der tunnelbetonierungInfo
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung des Fülldrucks
von mittels einer Dickstoffpumpe in einen hinter einer
Tunnelvortriebsmaschine befindlichen, zum Tunnelinneren
abgedichteten Ringraum vorzugsweise abwechselnd an mehreren
Umfangsstellen injiziertem Mörtel oder Beton, wobei der
Fülldruck höher als der lokale Gebirgsdruck gewählt wird.
Bei Tunnelbau entsteht hinter dem Schildschwanz der Tunnel
maschine ein Ringraum, der nach außen hin durch das umge
bende Gebirge und nach innen durch eine Tunnelschalung
oder durch Beton-Tübbinge begrenzt wird. Der Ringraum
entsteht dadurch, daß die Tübbinge einen kleineren Durch
messer als die von der Tunnelmaschine ausgeführte Bohrung
aufweisen. Beim Tunnelbau wird der Ringraum regelmäßig
durch eine Fettkammer mit Stahleinlagen gegenüber Wasser
eintritt in das Tunnelinnere abgedichtet. In der Dichtung
sind in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnete
Füllöffnungen für den Anschluß von Injektionsleitungen
angeordnet, die abwechselnd mit Beton unter Druck beauf
schlagbar sind. Eine Fülldrucküberwachung ist zur Begren
zung des Druckes im Ringraum aus verschiedenen Gründen
notwendig. Wenn der Fülldruck zu hoch ist, kommt es zu
erheblichen Verpressungen durch Anheben des umgebenden
Erdreichs. Durch die große Flächenwirkung kann dies zu
Verformungen an der Erdoberfläche führen, die vor allem
bei der Untertunnelung von Gebäuden und Straßen zwingend
verhindert werden müssen. Weiter besteht bei zu hohem
Injektionsdruck die Gefahr, daß das Füllmaterial die em
pfindlichen Schildschwanzdichtungen zerstört oder daß
das Material zum Bohrkopf der Tunnelmaschine gedrückt
wird, so daß die dort befindlichen Schneidwerkzeuge ver
schmutzt oder bei Stillstand sogar festzementiert werden.
Umgekehrt besteht bei zu niedrigem Fülldruck die Gefahr,
daß der Ringraum wegen des entgegenwirkenden Gebirgsdrucks
sich nicht vollständig mit Beton füllt und es dadurch
mangelnder Verankerung der Betonschale im Gebirge und
möglicherweise zu Durchbrüchen und Undichtigkeiten kommen
kann. Der Überwachung des Fülldrucks und der eingepreßten
Füllmenge kommt daher eine besondere Bedeutung zu.
Bei den bisher angewandten Überwachungsverfahren wird
der Injektionsdruck durchweg an der Injektionsleitung
nahe am Eintritt in die Tunnelmaschine gemessen und mit
dem Umgebungsdruck am Umfang der Tunnelmaschine verglichen.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß es, bedingt durch die
Rohrreibung in der meist im Innendurchmesser relativ klei
nen und mehrere Meter langen Injektionsleitung zu einem
Druckabfall von 3 bis 6 bar kommen kann, der zudem abhängig
von der Konsistenz und Fließgeschwindigkeit des Betons
in weiten Grenzen variieren kann. Eine Folge davon ist,
daß im Ringraum trotz einer Überwachung des Fülldrucks
sich unkontrollierte Druckverhältnisse einstellen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu ent
wickeln, womit der Fülldruck unabhängig von der Konsistenz
und Fließgeschwindigkeit des Materials mit hoher Präzision
gemessen und somit auch überwacht, gesteuert und/oder
geregelt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen
1 bzw. 12 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß der Fülldruck
in der Nähe der Injektionsstelle unmittelbar im Ringraum
gemessen und mit dem ebenfalls gemessenen lokalen Gebirgs
druck unter Bestimmung des Differenzdrucks verglichen
wird. Bei Abweichung von einem vorgegebenene Differenz
druckgrenzwert oder -sollwert kann dann entweder der Füll
druck, beispielsweise durch Änderung des Pumpvolumens
nachgeführt oder die Injektionsstelle gewechselt oder
die Pumpe abgeschaltet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird über ein in der Nähe der Injektionsstelle
in den Ringraum mündendes Meßrohr eine Meßflüssigkeit
eindosiert, wobei im Meßrohr außerhalb des Ringraums durch
den Rückstau entstehende Druck in der Meßflüssigkeitssäule
als Maß für den Fülldruck gemessen wird. Wird durch die
Injektionsleitung eine mehr oder weniger gleichmäßige
Menge von Injektions- oder Füllbeton in den Ringraum ein
gepumpt, so wird auch das Meßrohr von einer relativ ge
ringen Menge an Meßflüssigkeit durchströmt. Bei der Strö
mung der dünnflüssigen Meßflüssigkeit durch das vorzugs
weise etwa 5 bis 20 m lange Meßrohr entsteht eine vernach
lässigbare Wandreibung, so daß der auf der Eintrittsseite
des Meßrohrs, z.B. der am Kommandostand der Tunnelmaschine
gemessene Rückstaudruck im Meßrohr genau dem an der Injek
tionsstelle im Ringraum herrschenden Druck entspricht.
In entsprechender Weise kann auch der Gebirgsdruck in
einer breiigen, wasserhaltigen oder nassen Umgebung ge
messen werden, indem in einen außerhalb des mit dem Beton
beaufschlagten Ringraums befindlichen, durch das Gebirge
begrenzten und gegenüber dem Tunnelinneren abgedichteten
und mit einer flüssigen oder pastösen Masse gefüllten
Bereich ein weiteres Meßrohr mündet, über das eine Meß
flüssigkeit eingespritzt wird, und indem im Meßrohr im
Abstand von der Mündung außerhalb des genannten Bereichs
der Druck in der Meßflüssigkeitssäule als Maß für den
Gebirgsdruck gemessen wird. Die Meßstelle für den Gebirgs
druck befindet sich zweckmäßig auf jeweils gleicher Höhe
wie die Meßstelle für den Fülldruck.
Als Meßflüssigkeit wird vorteilhafterweise Wasser oder
ein dünnflüssiges Öl verwendet. Damit ist es möglich,
den Fülldruck und den Gebirgsdruck mit einer Genauigkeit
von weniger als ±0,1 bar zu messen, so daß je nach Umge
bung der Tunnelbohrung ein Fülldruck eingestellt werden
kann, der nur 0,1 bis 0,2 bar über dem umgebenden Gebirgs
druck liegt. In praktischen Fällen reicht ein Überdruck
von 0,1 bis 0,5 bar aus, um die eingangs geschilderten
Nachteile zu vermeiden und andererseits eine vollständige
Füllung des Ringraums zu gewährleisten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, die mehrere, vorzugsweise über einen Rotorver
teiler abwechselnd mit Beton beaufschlagbare, im Winkelab
stand voneinander in den Ringraum mündende Injektionslei
tungen aufweist, enthält gemäß der Erfindung in der Nähe
einer jeden Injektionsleitung ein in den Ringraum münden
des, mit einer Meßflüssigkeit beaufschlagbares Meßrohr,
wobei im Meßrohr außerhalb des Ringraums, z.B. am entfern
ten Kommandostand, ein Druckmesser und Drucksensoren zur
Bestimmung des in der Meßflüssigkeitssäule aufgebauten
Drucks als Maß für den Fülldruck angeordnet ist. Zur Be
stimmung des Gebirgsdrucks ist vorteilhafterweise ein
weiteres, in einen durch das Gebirge begrenzten, gegenüber
dem Tunnelinneren abgedichteten, mit einer flüssigen oder
pastösen Masse gefüllten Bereich mündendes, mit einer
Meßflüssigkeit beaufschlagbares Meßrohr vorgesehen, in
dem außerhalb des genannten Bereichs ein Druckmesser zur
Bestimmung des im Meßrohr durch den Gebirgsdruck aufge
bauten Drucks angeordnet ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist ein mit den Meßflüssigkeiten der Meßrohre
oder mit den Meßsignalen der Druckmesser beaufschlagbarer
Differenzdruckgeber und eine mit dem Ausgangssignal des
Differenzdruckgebers beaufschlagbare Steuereinrichtung
vorgesehen. Über die Steuereinrichtung kann der Fülldruck
durch Veränderung des Fördervolumens der Dickstoffpumpe
nach Maßgabe einer Abweichung des am Differenzdruckgeber
anstehenden Differenzdrucks von einem vorgegebenen Diffe
renzdruck-Sollwert nachgeführt werden. Zusätzlich oder
alternativ dazu kann über die Steuereinrichtung bei Über
schreiten eines vorgegebenen Differenzdruckgrenzwerts
entweder eine Abschaltung der Betonzufuhr zur Injektions
stelle oder eine Umsteuerung der Betonzufuhr zu einer
anderen Injektionsstelle ausgelöst werden. Letzteres kann
mit Hilfe eines vorzugsweise als Rotorverteiler ausgebil
deten Dickstoffverteilers erfolgen, der eingangsseitig
mit der Dickstoffpumpe und ausgangsseitig wahlweise mit
mehreren, zu verschiedenen in Umfangsrichtung des Ringraums
versetzt angeordneten Injektionsstellen führenden Injek
tionsleitungen verbindbar ist.
Die Steuereinrichtung kann beispielsweise aus einem mit
den Meßleitungen verbundenen, differenzdruckgesteuerten
Servoventil zur unmittelbaren Ansteuerung der Dickstoff
pumpe bestehen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich,
die gemessenen Druckwerte in elektrische Signale umzuwan
deln und in dieser Form einem gegebenenfalls computerge
stützten elektronischen Regelkreis zur Ansteuerung der
Dickstoffpumpe und des Betonverteilers zuzuführen. Auf
diese Weise ist eine Steuerung der Injektionsfördermenge
in Abhängigkeit von der Abweichung vom Druckdifferenzsoll
wert möglich.
Da in untertägigen Bauwerken, insbesondere beim Unter
queren von Flüssen und Seen, der Umgebungsdruck im Ringraum
sich beim Fortschreiten der Tunnelmaschine sich in einem
großen Variationsbereich laufend ändern kann, muß der
Fülldruck durch Steuerung der Dickstoffpumpe laufend nach
geführt werden. Dieser dynamische Vorgang ist mit der
erfindungsgemäßen Meßmethode auf der Basis der Rückstau
druckmessung und einfachen mechanisch/hydraulischen oder
elektrischen Baugruppen leicht und zuverlässig möglich.
Durch das ständige Durchspülen des Meßrohrs mit Meßflüssig
keit unter einem geringen Überdruck wird das Eindringen
von Schmutz oder das Festbacken und Abbinden von Zement
oder Betonteilchen am Leitungsaustritt der Injektionslei
tung zuverlässig verhindert. Darüberhinaus kann in Be
triebspausen das Meßrohr mit einem stärkeren Flüssigkeits
strom durchspült und bei Bedarf demnach zusätzlich ge
reinigt werden. Als Meßflüssigkeit kommen z.B. Wasser
oder Öl, insbesondere Hydrauliköl, in Betracht. Öl hat
dabei den Vorzug, daß damit Beton weniger leicht abbindet,
was einem Verstopfen der Meßrohre entgegenwirkt.
Das Meßrohr kann mehr oder weniger weit (z.B. 10 bis 20
cm) in den zu füllenden Ringraum hineinragen und frei
mitgeschleppt werden, wenn die Tunnelmaschine am Umfang
der Tübbinge im Zuge des Vortriebs entlanggleitet. Dabei
wird der Injektionsdruck nicht unmittelbar am Ende der
Tunnelmaschinenschwanzdichtung sondern etwas tiefer im
Füllraum gemessen.
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt die Verwendung
mehrerer, z.B. sechs in Umfangsrichtung gegeneinander
versetzt angeordneter Injektionsleitungen. Hierbei wird
zweckmäßig jeder Injektionsleitung auch eine Umgebungs
meßleitung auf gleicher Höhe bzw. in gleicher Winkelstel
lung zugeordnet. Letzters ist von Bedeutung, wenn große
Tunnelmaschinen mit beispielsweise 8 bis 10 m Durchmesser
in nur 10 bis 20 m Tiefe unter der Erdoberfläche in weichem
Boden bohren. Die Druckdifferenz zwischen Ober- und Unter
seite der Tunnelmaschine beträgt bei 10 m Durchmesser
schon 2 bis 2,5 bar. Würde daher der Beton auf der Ober
seite mit dem gleichen Druck wie an der Unterseite inji
ziert, so ergäbe dies einen Überdruck von mindestens 2
bar. Dies würde zum Aufwölben der Erdoberfläche oder zum
Anheben von Gebäuden führen. Mit der erfindungsgemäßen
Methode ist dagegen eine präzise Drucksteuerung bis herun
ter auf 0,1 bis 0,2 bar relativ zum lokalen Umgebungsdruck
möglich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
auch Injektionsmassen mit höherer Steifigkeit und festerer
Konsistenz verwendet werden können, die dem Erdreich ange
paßt sind und mit denen höhere Festigkeiten erzielt werden
können.
In gleicher Weise wie bei der Verfüllung des Ringraums
um Tübbinge hinter der Tunnelmaschine kann das erfindungs
gemäße Verfahren auch bei Extrudierbeton angewandt werden.
Hier wird durch eine Ringschalung zwischen einer Tübbing
schalung und dem Schildschwanz Beton, insbesondere Stahl
faserbeton eingepreßt, der im fertigen Zustand die gesamte
Tunnelwandstärke erbringt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Tunnelmaschine mit Beto
niereinrichtung in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Be
reich des Schildschwanzes der Tunnelmaschine;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 im Be
reich einer durch die Schildschwanzdichtung hin
durchgreifenden Injektions- und Meßleitung.
Die Tunnelmaschine 10 weist einen Bohrkopf 12 auf, der
Gestein 14 aus dem Erdreich vor der Maschine löst und
zerkleinert und in dieser Form einer Fördereinrichtung
16 im Inneren der Tunnelmaschine zuführt. An dem Bohrkopf
12 schließt sich nach hinten ein im wesentlichen zylindri
scher Schild 18 an, der an seiner Außenseite über nicht
dargestellte Zentriernocken in der Bohrung 20 des Erd
reichs 14 geführt ist und der im Bereich seines rückwär
tigen Schwanzes 22 an einer sich über den gesamten Um
fang erstreckenden mehrstufigen Dichtungsanordnung 24
gegenüber der aus Tübbingen 26 bestehenden Tunnelwand
nach dem Tunnelinneren druckdicht abgedichtet ist. Der
ringförmige Zwischenbereich 28 außerhalb des Schildes
22 ist mit einer flüssigen oder pastösen Masse, beispiels
weise mit Bentonit, als Dicht- und Gleitmittel gefüllt.
Der hinter dem Schildschwanz 22 beim Vorschub der Tunnelma
schine entstehende Ringraum 30 wird über Injektionslei
tungen 32 mit Beton gefüllt. Um eine gleichmäßige und
vollständige Füllung zu gewährleisten, sind mehrere In
jektionsleitungen 32 vorgesehen, die im Winkelabstand
voneinander durch die Dichtungsanordnung 24 hindurchgrei
fen und mit ihrem austrittsseitigen Ende 34 in den Ring
raum 30 münden. Die Injektionsleitungen 32 werden abwech
selnd über einen Rotorverteiler 36 mit einer Dickstoff
pumpe 38 verbunden und durch diese mit Beton beaufschlagt.
Zur Messung des Fülldruckes im Ringraum 30 greift in der
Nähe einer jeden Injektionsleitung 32 ein Meßrohr 40 durch
die Dichtungsanordnung 24 hindurch und mündet mit ihrer
Austrittsöffnung 42 in unmittelbarer Nähe der Injektions
stelle 34 in den Ringraum 30. Das Meßrohr 40 wird über
eine nicht dargestellte Dosierpumpe mit einer Meßflüssig
keit beaufschlagt, die in dem Meßrohr 40 eine zusammen
hängende Flüssigkeitssäule bildet, die über die Austritts
öffnung 42 unter der Einwirkung der Füllmasse im Ringraum
30 steht. Auf diese Weise baut sich über den Rückstau
in dem Meßrohr ein Druck auf, der aufgrund des vernach
lässigbaren Druckabfalls entlang dem Meßrohr dem Fülldruck
im Ringraum 30 entspricht. Der Fülldruck wird an einem
in der Nähe des eintrittsseitigen Endes des Meßrohrs 40
angeordneten Manometer 44 optisch angezeigt und/oder über
einen Drucksensor 46 unter Bildung eines hydraulischen
oder elektrischen Meßsignals zu Steuerungs- und Regelungs
zwecken gemessen. Während des Meßvorgangs wird das Meß
rohr 40 nur mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit
mit der beispielsweise aus Wasser oder Öl, insbesondere
Hydrauliköl, bestehenden Meßflüssigkeit durchströmt. Die
über die Austrittsöffnung 42 in den flüssigen Beton aus
tretende Meßflüssigkeit sorgt dafür, daß in die Austritts
offnung kein Beton eintreten kann und daß zugleich auch
die Austrittsöffnung 34 der Injektionsleitung 32 einem
ständigen Reinigungseffekt ausgesetzt wird. Durch Erhöhen
der eingespritzten Meßflüssigkeitsmenge kann bei Stillstand
der Betoninjektion über die Leitung 32 ein unerwünschtes
Zusetzen der Leitungsöffnungen 42 und 34 durch aushärtenden
Beton vermieden werden.
Zur Messung des Gebirgsdrucks ist auf der Höhe einer jeden
Injektionsleitung 32 ein weiteres Meßrohr 48 vorgesehen,
das druckdicht durch den Schild 18 hindurchgreift und
mit seiner Austrittsöffnung 50 in den Ringbereich 28 mün
det. Das Meßrohr 48 ist gleichfalls mit einer Meßflüssig
keit beaufschlagt. Die Meßflüssigkeitssäule im Meßrohr
48 steht über die Austrittsöffnung 50 unter der Einwir
kung der im Ringbereich 28 befindlichen flüssigen oder
pastösen Masse, in der der lokale Gebirgsdruck herrscht.
Dadurch läßt sich über einen im Meßrohr 48 an einer im
Tunnelinneren angeordneten, leicht zugänglichen Stelle
der Gebirgsdruck messen. Die in den Meßrohren 40 und 48
gemessenen Drücke können außerdem einem Differenzdruckgeber
zugeführt und mit einem Differenzdrucksollwert oder -grenz
wert zur Steuerung des Fülldruckes im Ringraum 30 ver
glichen werden.
Anstelle eines zusätzlichen, mit Meßflüssigkeit beauf
schlagten Meßrohrs 40 kann grundsätzlich auch eine der
augenblicklich mit Beton beaufschlagten Injektionsleitung
32 benachbarte Injektionsleitung 32 zur Fülldruckmessung
verwendet werden, indem dort der Rückstaudruck in der
Betonsäule mittels eines möglichst nahe der Mündungsstelle
befindlichen Druckmessers oder Drucksensors gemessen wird.
Voraussetzung hierfür ist nur, daß die Betonsäule in der
benachbarten Injektionsleitung 32 stationär und noch frisch
und flüssig ist, so daß kein Druckabfall entsteht. Die
durch den geodätischen Höhenunterschied zwischen den Mün
dungsstellen 34 der benachbarten Injektionsleitungen be
stehende hydrostatische Druckdifferenz, die in der Größen
ordnung von einem bar liegen kann, ist auf rechnerischem
Wege kompensierbar. Mit dieser Methode werden keine zu
sätzlichen Meßrohre für die Fülldruckmessung benötigt.
Andererseits muß damit aber eine geringere Meßgenauigkeit
in Kauf genommen werden.
Grundsätzlich ist es auch denkbar und technisch möglich,
anstelle von oder zusätzlich zu den vorbeschriebenen Meß
rohren am Ende des Schildschwanzes in unmittelbarer Nähe
der Injektionsstelle auch andersartige, insbesondere elek
tronische Druckmeßsensoren, zur Fernmessung des Fülldrucks
anzubringen.
Claims (23)
1. Verfahren zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung
des Fülldrucks von in einen hinter einer Tunnelvor
triebsmaschine befindlichen, zum Tunnelinneren hin
abgedichteten Ringraum an mindestens einer Injektions
stelle injizierten Beton, wobei der Fülldruck höher
als der lokale Gebirgsdruck gewählt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fülldruck in der Nähe der
Injektionsstelle unmittelbar im Ringraum gemessen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fülldruck mit dem gleichfalls gemessenen lo
kalen Gebirgsdruck unter Bestimmung eines Differenz
drucks verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Abweichung des Differenzdrucks von einem vorge
gebenen Differenzdruckgrenzwert oder -sollwert ent
weder der Fülldruck nachgeführt, oder die Injektion
unterbrochen oder die Injektionsstelle gewechselt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem in der Nähe der Injek
tionsstelle in den Ringraum mündenden Meßrohr eine
gegen die Füllmasse wirkende Meßflüssigkeitssäule
aufgebaut wird und daß der Druck in der Meßflüssig
keitssäule als Maß für den Fülldruck gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in mindestens einen außerhalb
des mit dem Beton beaufschlagten Ringraums befindli
chen, durch das Gebirge begrenzten, gegenüber dem
Tunnelinneren abgedichteten und mit einer flüssigen
oder pastösen Masse gefüllten Bereich ein weiteres
Meßrohr mündet, in welchem ein gegen die flüssige
oder pastöse Masse wirkende Meßflüssigkeitssäule auf
gebaut wird, und daß in dem Meßrohr der Druck in der
Meßflüssigkeitssäule als Maß für den Gebirgsdruck
gemessen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Meßflüssigkeit über das Meßrohr volume
trisch dosiert kurzzeitig eingespritzt oder konti
nuierlich langsam eindosiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß als Meßflüssigkeit Wasser oder
ein dünnflüssiges Öl, vorzugsweise Hydrauliköl, verwen
det wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fülldruck und der Gebirgsdruck
auf gleicher geodätischer Höhe gemessen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fülldruck um 0,1 bis 0,5 bar
höher als der Gebirgsdruck mit einer Genauigkeit von
weniger als ±0,1 bar eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß als Meßflüssigkeitssäule zur Be
stimmung des Fülldrucks eine in einer zur augenblick
lich mit Beton beaufschlagten Injektionsstelle benach
barten Injektionsleitung befindliche stationäre
Flüssig-Betonsäule verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydrostatische Druckdifferenz zwischen der
Injektionsstelle und der Mündungsstelle der benach
barten Injektionsleitung rechnerisch kompensiert wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 11 mit mindestens einer mit Beton
beaufschlagbaren, in den Ringraum mündenden Injek
tionsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe
der Injektionsleitung (32) ein mit einer Meßflüssigkeit
gefülltes Meßrohr in den Ringraum mündet, und daß
in dem Meßrohr (40) außerhalb des Ringraums ein Druck
messer (44) oder Druckfühler (46) zur Bestimmung des
in der Meßflüssigkeit aufgebauten Drucks als Maß für
den Fülldruck angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß in einen durch das Gebirge (14) begrenzten, gegen
über dem Tunnelinneren abgedichteten, mit einer flüs
sigen oder pastösen Masse gefüllten Bereich (28) min
destens ein weiteres, mit einer Meßflüssigkeit ge
fülltes Meßrohr (48) mündet, und daß in dem Meßrohr
(48) außerhalb des genannten Bereichs (28) ein Druck
messer oder Druckfühler zur Bestimmung des im Meßrohr
(48) aufgebauten Drucks als Maß für den Gebirgsdruck
angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßflüssigkeit mittels einer Dosier
pumpe über das Meßrohr volumetrisch einspritzbar oder
eindosierbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekenn
zeichnet durch einen mit der Meßflüssigkeit aus den
Meßrohren (40, 48) oder mit den Meßsignalen der Druck
messer beaufschlagbaren Differenzdruckgeber und eine
mit den Ausgangssignalen des Differenzdruckgebers
beaufschlagbare Steuereinrichtung zur Ansteuerung
einer Dickstoffpumpe (38) und/oder eines Dickstoff
verteilers (36).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß über die Steuereinrichtung der Fülldruck durch
Veränderung des Fördervolumens der Dickstoffpumpe
(38) nach Maßgabe einer Abweichung des am Differenz
druckgeber anstehenden Differenzdrucks von einem vor
gegebenen Differenzdruck-Sollwert nachführbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß über die Steuereinrichtung eine Abschal
tung der Betonzufuhr zur Injektionsstelle bei Über
schreiten eines vorgegebenen Differenzdruckgrenzwerts
auslösbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß über die Steuereinrichtung
eine Umsteuerung der Betonzufuhr zu einer anderen
Injektionsstelle (34) bei Überschreiten eines vorge
gebenen Differenzdruckgrenzwerts auslösbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch
einen eingangsseitig mit der Dickstoffpumpe (38) und
ausgangsseitig wahlweise mit mehreren, zu verschiedenen
in Umfangsrichtung des Ringraums versetzt angeordne
ten Injektionsstellen führenden Injektionsleitungen
verbindbaren, über die Steuereinrichtung ansteuerbaren
Dickstoffverteiler (36).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Differenzdruckgrenzwert 0,1
bis 0,5 bar beträgt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß das Meßrohr (40, 48) mit
Wasser oder mit einem dünnflüssigen Öl, vorzugsweise
Hydrauliköl, als Meßflüssigkeit beaufschlagbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die Dickstoffpumpe (38)
über ein mit den Meßrohren (40, 48) verbundenes, diffe
renzdruckgesteuertes Servoventil ansteuerbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, da
durch gekennzeichnet, daß das Meßrohr durch eine der
augenblicklich mit Beton beaufschlagten Injektions
leitung (32) benachbarte, mit einer stationären Beton
säule als Meßflüssigkeit gefüllte Injektionsleitung
(32) gebildet ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19883826623 DE3826623A1 (de) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung, steuerung und/oder regelung des fuelldrucks bei der tunnelbetonierung |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=6360296
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- 1988-08-05 DE DE19883826623 patent/DE3826623A1/de active Granted
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