DE69805574T2

DE69805574T2 - Verfahren, Anordnung und Vorrichtung zum Bauen einer Mauer im Boden

Info

Publication number: DE69805574T2
Application number: DE69805574T
Authority: DE
Inventors: Rene Broeder; Marinus Christiaan Lammertink; Rutger Christiaan Van Voorden
Original assignee: HEEREMA HOLDING CONSTRUCTION I
Current assignee: HEEREMA HOLDING CONSTRUCTION I
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: EP0890708A1; US20010038774A1; EP0890708B1; DE69805574D1; US6357965B2; JPH1181869A; EP0890707A1; DK0890708T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Errichten einer Wand oder eines Teils davon im Boden, ein System um das Verfahren auszuführen und eine Wandbauvorrichtung zur Anwendung in dem Verfahren und in dem System.
Die Wandbauvorrichtung hat Abmessungen des Querschnitts, die im wesentlichen gleich den Abmessungen wenigstens eines Teils des Querschnitts der Wand betragen, die durch den Boden gezogen wird, wobei der an die Wand angrenzende Boden im wesentlichen intakt bleibt, dabei wird wenigstens ein Teil der Wand dadurch gebildet, dass ein aushärtbares Material hinter die Wandbauvorrichtung eingespritzt wird. ·
Bekannte Tunnelwandbauvorrichtungen sind z. B. in dem "Handbuch der Bergbau- und Tunnel Maschinenausrüstung" [Handbook of Mining and Tunnel Machinery], Barbara Stack, 1982, veröffentlicht durch John Wiley und Söhne, Seiten 415-417 beschrieben. Diese bekannten Tunnelwandbauvorrichtungen beinhalten eine Frontseite mit Schneidevorrichtung, die einem zylindrischen Vortriebsschild vorgelagert ist. Die Tunnelwandbauvorrichtung wird in der Richtung des Vortriebs des Schilds durch hydraulische Zylinder geschoben, die zwischen der rückwärtigen Seite des Schilds und der konstruierten Tunnelwand arbeiten.
Ein erster Nachteil bei der Anwendung solcher Tunnelwandbauvorrichtungen ist die Problematik der Kontrolle über die Stabilisierung des Bodens, der vor der Schneidevorrichtung an der Frontseite liegt. Zu viel Aushub wird dazu führen, dass der Boden stellenweise zusammenbricht, wohingegen eine zu große Schubkraft unerwünschte Senkungen des Bodens bewirken wird.
Ein zweiter Nachteil ist die erforderliche axiale Abstützung der Tunnelwandbauvorrichtung auf der Tunnelwand. Im Falle des Einsatzes von vorgefertigten Elementen könnte die axiale Abstützungskraft ein regelndes Lastgehäuse [governing load case] sein.
Bezüglich Verfahren, bei denen die Tunnelwand aus fließgepresstem Beton gefertigt ist, wird hier auf EP-A-0 557 805 oder FR-A-2 679 295 verwiesen. Diese Veröffentlichungen offenbaren, dass ein Teil einer Tunnelauskleidung im Boden dadurch hergestellt wird, dass ein Graben angefertigt und dann mit Beton gefüllt wird. US-A-4 148 193 offenbart die Herstellung einer Betonröhre im Boden durch das Ziehen eines ringförmigen Schiebeform-Vortriebsschilds durch den Boden mittels Kabeln, wobei der Zwischenraum, der durch das Schild gebildet wird, mit Beton aufgefüllt wird.
Bei allen vorhergehenden Verfahren kann die Behandlung des Grundwasserspiegels während der Herstellung der Tunnelwand schwerwiegende Probleme aufwerfen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein System und eine Vorrichtung zum Bau einer Wand oder eines Teils davon allgemein und speziell einer Tunnelwand zur Verfügung zu stellen, wobei das Risiko des Zusammenbruchs oder eines unerwünschten sich Setzens des Bodens vor dem Bereich, auf den die Wand errichtet werden soll, vermieden wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wandbauverfahren, ein System und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die nicht darauf aufgebaut sind, dass die Wand eine axiale Unterstützungsfunktion bei den Wandbauvorgängen hat.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wandbauverfahren, ein System und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die durchgehend eingesetzt werden können und bei denen keine Schalungselemente verwendet werden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wandbauverfahren, ein System und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die praktisch vom Grundwasserspiegel unabhängig sind.
Um die oben genannten Ziele bei dem Wandbauverfahren gemäß der Erfindung zu erreichen, werden die folgenden Schritte durchgeführt: Ein oder mehrere Löcher werden durch den Einsatz eines Bohrstrangs auf oder parallel zu dem vorgesehenen Verlauf der Wand in den Boden gebohrt; das eine Ende eines jeden Bohrstrangs wird nach Beendigung des Bohrvorganges mit der Wandbauvorrichtung verbunden; und dann wird die Wandbauvorrichtung durch das Zurückziehen des einen oder der mehreren Bohrstränge durch den Boden gezogen. Alternativ dazu kann das Wandbauverfahren folgende Schritte umfassen: Ein oder mehrere Löcher werden durch Einsatz eines Bohrstrangs auf oder parallel zum vorgesehenen Verlauf der Wand in den Boden gebohrt; das eine Ende jedes Bohrstrangs wird nach Beendigung des Bohrvorgangs mit einem Ende eines Rohrstrangs verbunden; jeder Rohrstrang wird dadurch durch den Boden gezogen, dass der damit verbundene Bohrstrang in rückwärtiger Richtung gezogen wird; jeder Rohrstrang wird von dem entsprechenden Bohrstrang abgezogen; das eine Ende eines jeden Rohrstrangs wird mit der Wandbauvorrichtung verbunden; die Wandbauvorrichtung wird durch das Zurückziehen des einen oder der mehreren Rohrstränge durch den Boden gezogen. Bei dem Herstellungsprozess der Wand wird die Wand allseitig durch den Boden, der die Wand umgibt, abgestützt (und im Fall einer Tunnelwand erfolgt das Abstützen durch den Boden, der die Tunnelwand füllt). Daraus folgend benötigt die Wand keine direkte Festigkeit und kann beispielsweise aus Faserbeton mit einer normalen Aushärtezeit hergestellt werden. Die Ausgrabung des Bodens auf der einen Seite der Wand kann nach der Fertigstellung der Tunnelwand erfolgen, und die Stabilität der Ausgrabungen stellt überhaupt kein Problem dar. Verschiedene Formen von Wandquerschnitten sind möglich, aber man ist nicht auf diese beschränkt: (halb)kreisförmig, elliptisch, rechteckig, dreieckig, flach. Da nun die Wandbauvorrichtung durch Zug vorwärts bewegt wird, wirkt keine Gegenkraft auf die errichtete Wand ein. Die Vorwärtsbewegung der Wandbauvorrichtung ist deshalb unabhängig von der strukturellen Festigkeit der Wand zu jedem gegebenen Augenblick.
Abhängig von der Art der zu errichtenden Wand, insbesondere von ihrem Querschnittsbereich und ihrer Länge werden ein oder mehrere Bohrstränge oder ein oder mehrere Rohrstränge dazu eingesetzt, um die Wandbauvorrichtung durch den Boden zu ziehen, wobei Standard-Richtbohrungstechniken eingesetzt werden, um die Bohr- und Rohrstränge in den Boden einzubringen. Durch die Richtbohrungstechniken ist es möglich, dem vorgesehenen Verlauf der Wand mit großer Präzision zu folgen. Die Verlaufsgenauigkeit der Rohrstränge kann noch weiter verbessert werden durch den Einsatz eines einzelnen Bohrstrangs und durch eine Baugruppenanordnung, die die Endstücke von einigen Rohrsträngen mit dem einen Ende des Bohrstrangs verbindet und die dazu querliegend angeordnet ist. Der oben genannte Bohrstrang wird dann am anderen Ende davon durch den Boden gezogen.
In einer bevorzugten Ausführung umfasst jeder Bohrstrang einen inneren Strang und einen äußeren Strang, der den inneren Strang umhüllt, wobei der innere Strang solchermaßen angepasst ist, dass er die von der Wandbauvorrichtung benötigte Zugkraft weiterleitet und der äußere Strang solchermaßen ausgeführt ist, dass er niedrige Reibungskräfte aufweist, wenn der innere Strang bezüglich des äußeren Strangs bewegt wird. Der äußere Strang dient als Führung für den inneren Strang, wenn die Wandbauvorrichtung mit dem inneren Strang durch den Boden gezogen wird. Die Reibungskräfte zwischen dem inneren Strang und dem äußeren Strang können noch weiter reduziert werden durch die Zufuhr einer Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen dem inneren Strang und dem äußeren Strang.
Vorzugsweise ist der innere Strang des Rohrstranges aus Stahl gefertigt, wodurch die benötigte Festigkeit gewährleistet wird, während der äußere Strang aus Plastik gefertigt ist, wobei beispielsweise Polyethylen eine exzellente kostengünstige und reibungsarme Trennwand zwischen dem inneren Strang und dem Boden liefert.
Wenn die Wandbauvorrichtung durch den Boden gezogen wird, wird ein aushärtendes Material hinter ihr injiziert, das dafür sorgt, dass die Wand gebildet wird. Das Wandmaterial wird vorzugsweise der Wandbauvorrichtung durch mindestens eine der ein oder mehreren Bohrstränge/Rohrstränge zugeführt, welche für das Ziehen der Wandbauvorrichtung durch den Boden eingesetzt werden. Zusätzlich kann wenigstens einer von den einen oder mehreren Bohrsträngen/Rohrsträngen folgende Komponenten enthalten: mindestens ein Kabel zur Energiezufuhr, mindestens ein Kabel zur Steuerung und/oder Überwachung der Wandbauvorrichtung, mindestens eine Zuleitung zur Zufuhr einer Bohrflüssigkeit in die Wandbauvorrichtung, und/oder mindestens einen Kanal, durch den durch die Wandbauvorrichtung erzeugter Aushub abgeleitet werden kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Wandmaterial und die Bohrflüssigkeit durch in die Wand fließgepresste Kanäle zugeführt werden. Solche Kanäle können auch dazu benutzt werden, um Leitungen zur Energiezufuhr der Wandbauvorrichtung unterzubringen oder für die Kontrolle und/oder Überwachung der Wandbauvorrichtung eingesetzt werden. Weiterhin können solche Kanäle dazu benutzt werden, um von der Wandbauvorrichtung erzeugten Aushub abzuleiten.
Um eine verbesserte Positionierungsgenauigkeit von verschiedenen Wandteilen zueinander zu erreichen, wird die Wandbauvorrichtung vorzugsweise solchermaßen angepasst, dass sie eine Wand oder einen Teil einer Wand erstellt, die mit Wandführungsmitteln versehen ist, wobei die oder eine weitere Wandbauvorrichtung mit Bauelementen versehen sind, die die Wandführungsmittel aufnehmen können. Auf diese Weise wird es der letzteren Wandbauvorrichtung ermöglicht, ganz genau dem Verlauf der Wand oder des Wandteils zu folgen, das schon im Boden befindlich ist. Das Wandführungsmittel besitzt vorzugsweise einen Führungsschlitz, der einen im wesentlichen I-förmigen Querschnitt haben kann. Noch allgemeiner ist in einer bevorzugten Ausführung mindestens ein Führungselement im Boden angebracht, wobei die Wandbauvorrichtung solchermaßen ausgelegt ist, dass sie entlang des Führungselements durch den Boden geführt werden kann.
Wenn eine Wandbauvorrichtung im mehrfach Durchgangsmodus eingesetzt wird, z. B. deshalb, weil sie Schritt für Schritt durch den Boden entlang daneben liegender Pfade hindurchgeführt werden soll, um eine Wand aus einer Vielzahl von separat errichteten Wandteilen herzustellen, dann wird die Wandbauvorrichtung vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie mit dem Führungsende eines Zugseils verbunden wird, um das Zugseil gleichzeitig mit dem Ziehen der Wandbauvorrichtung in den Boden ziehen zu können. Das Zugseil wird dazu eingesetzt, um die oder eine weitere Wandbauvorrichtung durch den Boden in einem nächsten Durchgang zu ziehen. Zu diesem Zweck hat die Wandbauvorrichtung vorzugsweise einen im wesentlichen z-förmigen Querschnitt.
Eine im wesentlichen flache Wand kann in dem Boden dadurch errichtet werden, dass mindestens zwei Wandbauvorrichtungen, die an mindestens einer Seite davon entsprechend ausgerichtet sind, mit einander gekoppelt werden können, wobei die Wandbauvorrichtungen im weiteren so ausgerichtet sind, dass sie durch den Boden in Vorwärtsrichtung und in einer Richtung, die in einem Winkel zur Vorwärtsrichtung steht, gezogen werden können.
Um die Qualität der Wand zu verbessern, wird das Wandmaterial vorzugsweise zwischen eine oder mehrere Membranen injiziert, die eine oder mehrere Seiten der Wand oder des Wandteils definieren, der von der Wandbauvorrichtung gebildet wird. Die Membrane oder die Membranen können in der Wandbauvorrichtung in gefalteter oder zusammengerollter Form untergebracht werden und werden entfaltet oder aufgerollt, wenn das Wandmaterial injiziert wird.
Die Reibung zwischen der Wandbauvorrichtung und dem sie umgebenden Boden und der Widerstand, den der Boden der Wandbauvorrichtung entgegensetzt, wenn die Wandbauvorrichtung durch den Boden gezogen wird, wird vorzugsweise reduziert durch Vibrieren, Schmierung, Strahlen und/oder Entfernung des Bodenbereichs, der an das Vorderteil der Wandbauvorrichtung angrenzt.
Die Erfindung wird nun noch detaillierter in exemplarischer Weise im Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt:
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt eines Bodenbereiches, bei dem ein Tunnel zu bauen ist, wobei hier ein erster Arbeitsgang gezeigt wird;
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Bohrstrang, der in dem in Fig. 1 gezeigten Arbeitsgang eingesetzt wird;
Fig. 3 zeigt einen nächsten Arbeitsgang im Boden;
Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil eines Zugmittels, das in dem in Fig. 3 gezeigten Arbeitsgang eingesetzt wird;
Fig. 5 zeigt einen weiteren Arbeitsgang im Boden bei dem Vorgang des Tunnelbaus;
Fig. 6 zeigt in einem vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht einer Tunnelwandbauvorrichtung, die in Fig. 5 gezeigt wird;
Fig. 7 zeigt schematisch einen Längsquerschnitt der Tunnelwandbauvorrichtung, die in Fig. 6 gezeigt wurde;
Fig. 8 und 9 zeigen verschiedene Verfahren des Ausgrabens eines Tunnels innerhalb der Wand;
Fig. 10 zeigt teilweise im Querschnitt eine Seitenansicht einer anderen Ausführung der Tunnelwandbauvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 11 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt eines Details X der Tunnelwandbauvorrichtung von Fig. 10;
Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht der Tunnelwandbauvorrichtung aus Fig. 10;
Fig. 13 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 14 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt der Wandbauvorrichtung aus Fig. 13, der entlang der Linie XIV-XIV dargestellt wird;
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung, die eingesetzt wird, um gleichzeitig vier Rohrstränge durch den Boden zu ziehen;
Fig. 16 zeigt eine Vorderansicht der Anordnung aus Fig. 15;
Fig. 17 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung von Fig. 15;
Fig. 18 zeigt einen Querschnitt einer in den Boden gebauten Struktur, wobei das Verfahren, das System und die Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt wurden;
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt einer weiteren in den Boden gebauten Struktur wobei das Verfahren, das System und die Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt wurden;
Fig. 20 zeigt einen Querschnitt einer weiteren in den Boden gebauten Struktur wobei das Verfahren, das System und die Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt wurden;
Fig. 20a-20d zeigen ein Verfahren zum Bau einer Struktur, die der in Fig. 20 gezeigten ähnlich ist.
Fig. 21 zeigt wiederum einen Querschnitt einer weiteren in den Boden gebauten Struktur wobei das Verfahren, das System und die Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt wurden;
Fig. 22 zeigt in perspektivischer Ansicht den Prozess der Errichtung einer aus Wandteilen identischer Form bestehenden Verbundwand;
Fig. 23a-23g zeigen in Querschnittsansicht verschiedene Abschnitte der Errichtung von Verbundwänden, die aus Wandteilen identischer Form gefertigt wurden;
Fig. 24a-24c zeigen schematisch in der Draufsicht einen weiteren Bauprozess einer Wand gemäß der Erfindung; und
Fig. 25a und 25b zeigen schematisch in der Draufsicht wiederum einen weiteren Bauprozess einer Wand gemäß der Erfindung.
In den verschiedenen Abbildungen beziehen sich die selben Bezugssymbole auf die selben Teile oder auf Teile, die die selbe Funktion haben. Pfeile ohne Bezugsziffern geben normale Bewegungsrichtungen an.
Wie Fig. 1 und 2 anzeigen, wird es bei dem gegebenen Beispiel eines Tunnelbauverfahrens angenommen, dass ein Tunnel in dem Boden 2 unter der Bodenoberfläche 4 von einem ersten Konstruktionsschacht 6 zu einem zweiten Konstruktionsschacht 8 gebaut werden soll. Von dem zweiten Konstruktionsschacht 8 aus werden eine Anzahl von Führungslöchern 10 gebohrt, wobei konventionelle Richtungsbohrtechniken zum Einsatz kommen, wie sie z. B. in "Tunnels & Tunnelling", herausgegeben von Morgan-Grampian, November 1966 insbesondere auf Seite 15 beschrieben werden. Eine Führungsbohreinheit 12 schiebt einen Bohrstrang 14 durch den Boden von dem zweiten Konstruktionsschacht 8 zu dem ersten Konstruktionsschacht 6. Die Führungslöcher werden auf oder parallel zu dem vorgesehenen Pfad der Tunnelwand gebohrt.
Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, wird, nachdem der erste Konstruktionsschacht 6 erreicht wurde, das Vorderende des Bohrstranges 14 mit dem vorderen Teil eines Rohrstranges 16 verbunden, wonach der Rohrstrang 16 durch den Boden entlang des Pfades des Führungsloches 10 durch die Richtungsbohreinheit 12 gezogen wird. Als Folge dieses Arbeitsschrittes werden die Rohrstränge 16 in dem Boden entlang des vorgesehenen Pfades der Tunnelwand installiert.
Wie Fig. 4 noch detaillierter zeigt, umfasst der Rohrstrang 16 eine Stahlummantelung 18, die in ein Plastik- vorzugsweise Polyethylen (PE) Rohr eingeschlossen ist. Der Rohrstrang 16 wird mit einer Boje 22 durch eine flexible Kupplung 24 verbunden, wobei die Boje 22 wiederum mit einer Erweiterungsvorrichtung 26 durch eine flexible Kupplung 28 verbunden wird. Wenn die vorgesehene Tunnelwand einen ringförmigen Querschnitt hat, werden vorzugsweise wenigstens 4 Rohrstränge 16 in dem Boden 2 installiert, die räumlich an der Peripherie des Querschnittes angeordnet sind.
Wie die Abb. 5 bis 7 zeigen, werden die rückwärtigen Endstücke des Rohrstranges 16 mit dem Vorderende einer Tunnelwandbauvorrichtung 30 verbunden, die Querschnittsabmessungen aufweist, die im wesentlichen gleich den Abmessungen wenigstens eines Teils des Querschnitts der Tunnelwand sind. Die besagte Tunnelwand wird durch den Boden 2 durch ein Zugmittel 32 (nicht in weiteren Details gezeigt) gezogen, wobei das Zugmittel 32 gleichzeitig alle Rohrstränge 16 zieht.
Die Wandbauvorrichtung 30 umfasst einen Körper 34 mit einem konisch geformten Vorderteil 36, das an seiner Vorderseite abgerundet ist. Hinter dem Vorderteil 36, im Körper 34 können eine oder mehrere Rütteleinheiten 38 eingebaut werden, um die Reibung zwischen der Wandbauvorrichtung 30 und dem Boden zu reduzieren und um die Kraft zu reduzieren, die benötigt wird, um den Boden mit dem Vorderteil 36 zu verdrängen, während sie sich durch den Boden bewegt. Direkt hinter dem Vorderteil 36 kann eine Flüssigkeit 40, beispielsweise zugeführt durch einen der Rohrstränge 16, eingeleitet werden, um die Reibung zwischen der Wandbauvorrichtung 30 und dem Boden 2 noch weiter zu reduzieren. Das Vorderteil 36 ist so ausgerichtet, dass es Auswirkungen auf den angrenzenden Bodenbereich minimiert, um eine Pfropfenbildung in der Wandbauvorrichtung 30 zu verhindern, und um die Kraft zu minimieren, die benötigt wird, um die Wandbauvorrichtung 30 vorwärts zu bewegen. In der Nähe des vorderen Endes des Vorderteils 36 kann eine Strahldüse 42 eingebaut werden, um die Verdrängung des Bodens zu verbessern, wobei die Sprühflüssigkeit beispielsweise durch einen der Rohrstränge 16 zugeführt werden kann. Weiterhin kann das Vorderteil 36 in Teilstücken ausgeführt werden, die in radialer Richtung beweglich sind, um es zu gestatten, kleine Korrekturen des Pfades der Wandbauvorrichtung 30 vorzunehmen, die sich durch den Boden 2 bewegt.
Am rückwärtigen Ende der Wandbauvorrichtung 30 wird die Tunnelwand 43 fließgepresst durch Pumpen des Wandmaterials 44 in die durch die Wandbauvorrichtung 30 erzeugte Höhlung. Der Druck des Wandmaterials 14, das vorzugsweise aus Faserbeton besteht, sichert die Stabilität des Bodens und verhindert Senkungen des Bodens. Der Druck liefert gleichfalls eine Kraft in Vorwärtsrichtung der Wandbauvorrichtung 30. Das Wandmaterial 44 muss nicht direkte Festigkeit aufweisen und muss lediglich die Höhlung stabilisieren, die durch die Wandbauvorrichtung 30 an deren hinteren Ende erzeugt wird.
Das Wandmaterial 44 wird zwischen den Membranen 46 fließgepresst, die ziehharmonikaartig in Räumen untergebracht werden können, die zu diesem Zweck in dem Körper 34 der Wandbauvorrichtung 30 vorgesehen sind. Die Membranen 46 werden im Körper 34 zusammengefaltet und entfaltet, wenn die Wandbauvorrichtung sich nach vorne bewegt. Die Membran 46 verhindert ein Abfließen des Wandmaterials in den Boden, sichert die Stabilisierung der Tunnelwand 43, gewährleistet (hohe) Wasserdichtigkeit und Qualitätssicherung.
Der Einsatz von einer oder mehreren Membranen bei dem Verfahren, System und bei der Wandbauvorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht notwendig. Normalerweise können Membranen weg gelassen werden, und sie kommen nur dann zum Einsatz, wenn spezielle Anforderungen wie z. B. die Qualität der Wand, Wasserdichtigkeit, etc. erfüllt werden müssen.
Das Wandmaterial 44 wird in die Wandbauvorrichtung 30 durch eine oder mehrere der Rohrstränge 16 eingeführt. Insbesondere durch die dort befindliche Stahlummantelung 18. Wie aus der Abb. 6 klar ersichtlich ist, werden die Röhren 20 des Rohrstranges 16 vor der Wandbauvorrichtung auf eine nicht näher gezeigte Weise abgeschnitten. Die abgeschnittene Röhre 20 ist auf die innere Seite der Tunnelwand 43 gerichtet und kann während oder nach dem Ausheben des Bodens in die Tunnelwand 43 zurückgefahren werden. Die in Längsrichtung abgeschnittene Röhre kann ebenfalls wieder eingesetzt werden, um Stromversorgungs- oder Datenübertragungsleitungen zu schützen, oder sie kann anderen nützlichen Zwecken dienen, wenn der Tunnel fertig gestellt ist. Der Körper 34 der Wandbauvorrichtung 30 umfasst Kanäle, die nicht näher gezeigt sind und die das Wandmaterial führen, welches durch die Rohrstränge 16 zum hinteren Ende der Wandbauvorrichtung 30 zwischen den Membranen 46 zugeleitet wird und kann auch andere, nicht genauer gezeigte Kanäle enthalten, die zur Führung von Flüssigkeit dienen, welche durch die Rohrstränge 16 zu Schmier- und Sprühzwecken eingespeist wird.
Wie die Abb. 8 und 9 zeigen, kann der Boden innerhalb der Tunnelwand, nachdem die Tunnelwand fertig gestellt wurde und über eine ausreichende Festigkeit verfügt, mit Hilfe eines Schleppseils 50 (Fig. 8) ausgehoben werden, oder wenn der Grundwasserspiegel 52 hoch ist, kann konventionelles Baggerwerkzeug 54 (Fig. 9) eingesetzt werden.
Es wird klar sein, dass die Wandbauvorrichtung 30 ebenfalls, unter gewissen Umständen, von den Bohrsträngen 14 durch den Boden gezogen werden kann, was gleichzeitig dazu dienen kann, das Wandmaterial 44 der Wandbauvorrichtung zuzuführen. im weiteren ist es möglich, die Tunnelwand in einzelnen verlängerten Teilen zu konstruieren: Ein Tunnel mit rechteckigem Querschnitt kann dadurch geformt werden, dass nacheinander erst die Deckenwand, dann die Bodenwand und dann die seitlichen Wände errichtet werden, wonach das Erdmaterial innerhalb der solchermaßen fertig gestellten Tunnelwand ausgehoben wird. Eine andere weitere Möglichkeit besteht darin, eine erste Tunnelwand zu bauen und daraufhin nacheinander eine oder mehrere zusätzliche Tunnelwände zu bauen, die die erste Tunnelwand ufmschließen oder innerhalb der ersten Tunnelwand liegen. Die verschiedenen Tunnelwände können verschiedene Eigenschaften aufweisen: Eine Wand kann auf Wasserdichtigkeit ausgerichtet sein, eine andere auf Festigkeit.
Die Abb. 10, 11 und 12 zeigen eine Tunnelwandbauvorrichtung 60, die mittels 4 Zugsträngen 62, die nicht in weiteren Einzelheiten gezeigt werden, durch den Boden gezogen wird. Die Wandbauvorrichtung 60 umfasst 80 Sprüh- und Fließpresseinheiten 64, die entlang der ringförmigen Vorderseite der Wandbauvorrichtung 60 angeordnet sind.
Wie in Fig. 11 gezeigt, umfasst jede Sprüh- und Fließpresseinheit 64 einen Körper 66, der über 4 Hauptleitungen 68, 70, 72 und 74 verfügt, die darin eingebaut sind.
Die Leitungen 68, 74 von verschiedenen Sprüh- und Fließpresseinheiten 64 befinden sich in flüssiger Kommunikation miteinander und können des weiteren in flüssige Kommunikation mit einer oder mehreren Leitungen in einem Zugstrang 62 treten. An ihrem Vorderteil verfügt die Sprüh- und Fließpresseinheit 64 über ein Gitter 76, welches Steine und andere große Objekte von der Sprühkammer 87 abhält, die hinter dem Gitter 76 angeordnet ist. In der Sprühkammer 78 ist eine rotierende Sprühvorrichtung eingebaut, die einen flüssigkeitsgetriebenen Motor 80 umfasst, welcher eine Röhre 82 antreibt, die mit einer Sprühöffnung 84 versehen ist. Durch die Leitung 70 wird eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser unter Druck durch eine Leitung 86 in den Flüssigkeitsmotor 80 geleitet, wodurch die Röhre 82 in Drehbewegung versetzt wird. Die besagte Flüssigkeit wird im weiteren der Sprühöffnung 84 zugeführt, wodurch ein sich drehender Strahl 88 erzeugt wird. Durch die Leitung 70 wird ebenfalls eine Flüssigkeit durch die Leitung 87 in die Sprühkammer 78 eingeleitet, die sich dort mit dem Erdmaterial vermischt, das durch den Strahl 88 begesprüht wird. Die Erdmaterial/Flüssigkeitsmischung wird aus der Sprühkammer 78 durch eine Leitung 90 zu der Leitung 67 abgeführt.
Zur Schmierung der inneren und äußeren Seiten der Tunnelwandbauvorrichtung 60 wird eine Schmierflüssigkeit von der Leitung 72 durch die Leitung 72a und 72b aus dem Körper 66 der Sprüh- und Fließpresseinheit 64 zugeführt.
Aus der Leitung 74 wird ein aushärtbares Material durch eine Leitung 92 zugeführt, worauf das aushärtbare Material auf das schleppende Endstück 96 der Sprüh- und Fließpresseinheit 64 fließgepresst wird, um eine Tunnelwand zu bilden. In der Fließpresskammer 94 ist eine Kolbeneinheit 98 vorgesehen, welche in die von dem Doppelpfeil 100 angegebene Richtungen beweglich ist. Eine Kammer 102 wird mit einer Flüssigkeit unter Druck aufgefüllt, was konstanten Druck auf das aushärtbare Material in der Fließpresskammer 94 sicherstellt und zwar trotz der Abweichungen bei der Bodenbewegungsgeschwindigkeit der Wandbauvorrichtung 60, oder bei Abweichungen des Drucks des aushärtbaren Materials in den Leitungen 74 und 92. In einer anderen Ausführung umfasst die Tunnelwandbauvorrichtung gemäß den Abb. 10, 11 und 12 nur einen ringförmigen Körper 66, der mit 80 Sprühkammern 78 verbunden ist, von denen jede eine Röhre 82 enthält, die durch einen flüssigkeitsbetriebenen Motor 80 angetrieben wird. In dem ringförmigen Körper 60 sind in regelmäßigen winkeligen Abständen die Leitungen 72a, 72b und 92 vorgesehen. In dieser Ausführung ist die Kolbeneinheit 98 im Allgemeinen ringförmig, wie der Körper 66.
Fig. 13 und 14 zeigen eine Wandbauvorrichtung 110, welche über einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gesehen in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung im Boden verfügt. Die Wandbauvorrichtung 110 wird mittels zweier nicht in weiteren Einzelheiten gezeigten Zugsträngen 112 durch den Boden gezogen. An der Führungsseite 114 der Wandbauvorrichtung 110 sind eine Anzahl von Platten 116 angebracht, die Steine und andere große Objekte davon abhalten sollen, in die Sprühkammern 78 einzudringen, die zu einer Vielzahl von Sprüh- und Fließpresseinheiten 64 gehören, die nahe beieinander in der Wandbauvorrichtung 110 angesiedelt sind. An der schleppenden Seite 118 der Wandbauvorrichtung 110 wird eine Wand 120 gebildet, welche einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat. Die Sprüh- und Fließpresseinheiten 64 der Wandbauvorrichtung 110 ähneln denen der Tunnelwandbauvorrichtung 60 und ihre Beschreibung wird hier unterlassen. Andererseits kann die Wandbauvorrichtung 110 nur eine Fließpresskammer 94 in einem einheitlichen Körper 66 umfassen, die mit mehreren Sprühkammern 78 verbunden ist.
Die Abb. 15, 16 und 17 zeigen eine Verbindungsanordnung 130, welche aus einem Rahmen besteht, der aus dreieckigen Platten 132 und rechteckigen Platten 134 gefertigt ist, und der die Endstücke der Rohrstränge 136 mit dem Endstück eines Zugstranges, wie z. B. einem Bohrstrang 138, verbindet. An dem Punkt, wo die Anordnung 138 mit einem der Rohrstränge 136 verbunden wird, ist ein Bohr-, Erweiterungs- und/oder Sprühkopf 140 vorgesehen. Mit der Anordnung 130 ist es möglich, eine Anzahl von Rohrsträngen 136 exakt parallel zueinander in den Boden einzuführen, was schwerer wäre, wenn für jeden der Rohrstränge ein eigener Bohrstrang eingesetzt werden würde. Die Anordnung 130 kann verschiedene Formen annehmen, was abhängig ist von der Anzahl der Rohrstränge 136, die verbunden werden sollen und von deren jeweiliger Position zueinander.
Fig. 18 zeigt einen offenen Kanal, der dadurch im Boden 2 gefertigt wird, dass nacheinander oder gleichzeitig die Wände 150, 152 und 154 gebaut werden.
Fig. 19 zeigt einen weiteren offenen Kanal, der dadurch gefertigt wird, dass nacheinander oder gleichzeitig die Wände 156 und 158 im Boden 2 gebaut werden.
Fig. 20 zeigt einen offenen Kanal im Boden 2. der durch die Errichtung einer Wand 160 mit halbkreisförmigem Querschnitt im Boden 2 gebildet wird.
Wie Fig. 20a in einer Querschnittsansicht zeigt, sind, in einem ersten Abschnitt eines Wandbaus mit halbkreisförmigem oder ähnlichem Querschnitt, zwei verlängerte Wandteile oder Führungsträger 160a und 160b, welche den Pfad der fertigen Wand definieren, in dem Boden 2 nahe der Oberfläche untergebracht, beispielsweise durch das Ausheben von Gräben in dem Boden und Errichtung der Führungsträger 160a, 160b vor Ort oder durch das Anbringen von Einheitslängen von vorfabrizierten Führungsträgerteilen im Boden 2. Die Führungsträger 160a, 160b werden im Boden 2 gestützt und gehalten durch Pfeiler 161, welche in den Boden 2 auf an sich bekannte Art getrieben werden. Es sollte hier darauf hingewiesen werden, dass unter den selben oder anderen Umständen Führungsträger oder Wandteile für denselben Verwendungszweck wie die unter Fig. 20a beschriebenen auch auf dem Boden anstatt im Boden als Teilstücke oder im Ganzen gefertigt oder angebracht werden können. Im Weiteren ist es ebenfalls nicht notwendig, dass die Führungsträger oder Wandteile in oder auf dem Boden befestigt werden.
Dann, wie Fig. 20b in Querschnittsansicht und Fig. 20c in Seitenansicht gemäß dem Pfeil XXc in Fig. 20b zeigen, wird eine Wandbauvorrichtung 160c, die einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist, mittels dreier Zugstränge 160d in der angegebenen Richtung durch den Boden 2 gezogen, wobei es sich bei mindestens einem der o. g. Zugstränge um einen Bohrstrang oder einen Rohrstrang handelt. Alternativ kann die Wandbauvorrichtung 160c allein von dem untersten Zugstrang 160d durch den Boden gezogen werden, während die anderen beiden oberen Stränge durch andere Mittel ersetzt werden, die dazu dienen, die Wandbauvorrichtung 160c unter Einsatz einer Zug- oder Schiebekraft, wie beispielsweise ein oder mehrere Lastwagen, Winden, etc. vorwärts zu bewegen. Die Wandbauvorrichtung 160c wird entlang ihres Pfades im Boden 2 auf eine Art und Weise geführt, die nicht in weiteren Einzelheiten gezeigt ist. Dies geschieht durch gegenüberliegende Rippen 160e, die Teil der Führungsträger 160a, 160b sind. Die Wandbauvorrichtung 160c wird mit 34 Sprüh- und Fließpresseinheiten 64, deren Struktur und Arbeitsweise bereits in Verbindung mit Fig. 11 erläutert wurden, angebracht. Wie Fig. 20c und Fig. 20d in teilweisem Querschnitt zeigen, wird mit der Wandbauvorrichtung 160c eine Wand 161a gebildet, die mit den Führungsträgern 160a, 160b verbunden und durch sie befestigt wird, zumindest in die Aufwärts- und in Seitwärtsrichtung und möglicherweise ebenfalls in Längsrichtung und nach unten gewandter Richtung, wobei dies auf eine Art und Weise bewerkstelligt wird, die nicht in näheren Einzelheiten dargestellt ist. Während des Bauvorgangs können die Zugstränge 160d dazu verwendet werden, Wandmaterial, Bohrflüssigkeit und Strom der Wandbauvorrichtung 160c zuzuführen, Erdmaterial, das von der Wandbauvorrichtung ausgehoben wurde, abzuführen und/oder um Kabel unterzubringen, die zur Kontrolle und Überwachung der Wandbauvorrichtung dienen. Natürlich können Teile dieser Funktionen auch oberhalb des Bodens durchgeführt werden, da die obere Seite der Wandbauvorrichtung 160c nahe oder oberhalb der Bodenebene ist. Im Weiteren ist es wohl klar, dass eine ähnliche, auf geeignete Weise umgebaute Wandbauvorrichtung, wie die in den Fig. 20b und 20c gezeigten, dazu eingesetzt werden können, die in Fig. 18 und 19 gezeigten Kanäle alle mit einer Wand in einem Stück zu errichten, wobei Führungsträger ähnlich den in Fig. 20a, 20b und 20d gezeigten eingesetzt werden.
Bei dem Bauvorgang der Wände 150 bis 160 und 161a der Kanäle gemäß den Abb. 18 bis 20 und 20a, werden die Wände 150 bis 160 und 161a zuerst errichtet, wohingegen das Erdmaterial zwischen den Wänden 150 bis 152 (Fig. 18) zwischen den Wänden 156 und 158 (Fig. 19) und auf der konkaven Seite der Wände 160 und 161a (dazu gehörig jeweils Fig. 20 und 20d) danach ausgegraben wird.
Fig. 21 zeigt eine Wand 162 im Boden 2, wobei die Wand 162 über Leitungen 164 verfügt, die dadurch dorthinein fließgepresst werden, dass das Zugteil der für den Bau der Wand 162 eingesetzten Fließpresskammer der Wandbauvorrichtung entsprechend ausgestaltet wird. Die Leitungen 164 können dazu eingesetzt werden, das Wandmaterial, die Bohrflüssigkeit und Strom der Wandbauvorrichtung zuzuführen, um Erdmaterial, das durch die Wandbauvorrichtung abgegraben wurde, abzuführen und/oder um Kabel zur Kontrolle und Überwachung der Wandbauvorrichtung unterzubringen.
Fig. 22 zeigt eine zusammen gesetzte Wand 170 im Boden 2, die aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen, uniformen und im Allgemeinen z-förmigen Wandabschnitten 172 gebildet wird, welche über Leitungen 174 verfügt, die dorthinein fließgepresst wurden. Jeder Wandabschnitt 172 wird mit einem Führungsschlitz 176 versehen, der einen im Allgemeinen I-förmigen Querschnitt aufweist. Eine Wandbauvorrichtung 178 mit einer Querschnittsform, die ähnlich der Querschnittsform der Wandabschnitte 172 ist, wird dazu eingesetzt, um die Wandabschnitte 172 durch den Einsatz von 8 Sprüh- und Fließpresseinheiten 64 zu errichten, die Erdmaterial abgraben und Wandmaterial an der entsprechend geformten schleppenden Seite der Wandbauvorrichtung 178 fließpressen. Ein Zugstrang 180 (wobei es sich um einen Bohrstrang oder einen Rohrstrang handeln kann), welcher zentrisch an der Wandbauvorrichtung 178 in nicht in weiteren Einzelheiten gezeigter Art befestigt wurde, wird dazu eingesetzt, letztere durch den Boden 2 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung zu ziehen. Gleichzeitig wird ein weiterer Zugstrang 182, dessen Führungsende seitlich an der Wand der Wandbauvorrichtung 178 befestigt ist, in den Boden hineingezogen. Das schleppende Endstück des Zugstranges 182 wird zum Ziehen der Wandbauvorrichtung 178 durch den Boden 2 bei ihrem nächsten Durchgang zum Bau des nächsten Wandabschnittes 172 eingesetzt. Beim besagten nächsten Durchgang ist das schleppende Endstück des Zugstranges 182 wie der Zugstrang 180 zentrisch an der Wandbauvorrichtung befestigt. Es ist wohl klar, dass durch den Einsatz eines Zugstranges zum Ziehen einer Wandbauvorrichtung einerseits und des Führungsendes mindestens eines weiteren Zugstranges andererseits durch oder in den Boden hinein, beträchtliche Zeit- und Kosteneinsparungen bei einem mehrfachen Durchgangsprozess erzielt werden können, bei dem die selbe Wandbauvorrichtung zum Einsatz kommt.
Während eines Durchgangs durch den Boden 2 wird die Wandbauvorrichtung 178 in einer gewünschten Position bezüglich des Wandbauabschnittes 172 geführt, welcher zuvor durch einen im Wesentlichen I-förmigen Fuß (nicht gezeigt) gebildet wird, der mit der Vorrichtung 178 verbunden ist und in dem Führungsschütz 176 geführt wird. Die Wandbauvorrichtung 178 wird ebenfalls an anderen Punkten durch einen daneben liegenden Wandabschnitt 172 geführt, wie klar aus Fig. 22 zu entnehmen ist. Der Führungsschlitz und der Fuß können beispielsweise auch t- förmig oder j-förmig sein.
Fig. 23a zeigt eine zusammengesetzte Wand 190 im Boden 2, die im Wesentlichen aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen, uniformen, im Allgemeinen z- förmigen Wandabschnitten 192, 192a gefertigt ist. Die Wandabschnitte 192 sind im Wesentlichen auf die Art und Weise, die anhand der Abb. 22 erläutert und erklärt wurde, gebaut worden. Der letzte Wandabschnitt, der gebaut wurde, ist der Wandabschnitt 192a.
Während des Baus des Wandabschnitts 192a wurde ein führendes Endstück des Zugstrangs 194 auf eine nicht näher gezeigte Weise in den Boden 2 hinein gezogen und zwar dadurch, dass der Zugstrang 194 mit der Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden wurde, die für den Bau des Wandabschnittes 192a, ähnlich wie beim Einsatz des Zugstranges 182 in Fig. 22, eingesetzt wird.
Wie die Abb. 23a und 23b zeigen, wird danach der Zugstrang 194 dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt), die mit einem führenden Endstück eines neuen Zugstranges 196 und dem führenden Endstück eines weiteren Teils 194a des Zugstranges 194 verbunden ist, durch den Boden 2 zu ziehen, um die Wandbauabschnitte 192b und 192c zu errichten, welche getrennt voneinander sind.
Wie Fig. 23b und 23c zeigen, wird danach der Zugstrang 194a dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt), die mit den führenden Endstücken von neuen Zugsträngen 198 und 200 verbunden ist, durch den Boden 2 zu ziehen, um einen Wandabschnitt 192d im Wesentlichen in rechten Winkeln zu den anderen Wandabschnitten 192, 192a, 192b und 192c zu errichten. Die Wandbauvorrichtung, die in diesem Schritt zum Einsatz kommt, kann die selbe sein, wie die Wandbauvorrichtung, die zum Bau der zuletzt erwähnten Wandabschnitte eingesetzt wird.
Wie Fig. 23c und 23d zeigen, wird danach der Zugstrang 198 dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt), die mit einem führenden Endstück eines neuen Zugstranges 202 verbunden ist, durch den Boden 2 zu ziehen, um einen Wandabschnitt 192e zu errichten.
Wie Fig. 23d und 23e zeigen, wird danach der Zugstrang 202 dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt), die mit einem führenden Endstück eines neuen Zugstranges 204 in einer nicht in näheren Einzelheiten gezeigten Art verbunden ist, durch den Boden 2 zu ziehen, um einen Wandabschnitt 192f zu errichten.
Wie Fig. 23f und 23g zeigen, wird danach der Zugstrang 204a dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung (nicht gezeigt), die mit den führenden Endstücken von neuen Zugsträngen 206 und 208 verbunden ist, durch den Boden 2 zu ziehen, um einen Wandabschnitt 192i im Wesentlichen in rechten Winkeln zu den Wandabschnitten 192d bis 192h zu errichten.
Das Wandbauverfahren, das in Fig. 23a bis 23g gezeigt wurde, bietet eine große Flexibilität beim Bau komplexer Wandstrukturen aus einfachen, im Wesentlichen uniformen Wandabschnitten. Auf jeden Fall wird im Grunde nur ein Typ von Wandbauvorrichtung benötigt, um die Wandabschnitte 192, 192a bis 192i zu errichten, dadurch dass, wenn immer nötig, ihr Fließpressprofil verändert wird, beispielsweise durch Inbetriebnahme oder außer Betrieb setzen von verschiedenen Sprüh- und Fließpresseinheiten 64, die in der Wandbauvorrichtung eingebaut sind.
Im Weiteren können Wandabschnitte verschiedene Formen annehmen, die sich von den in Fig. 23a bis 23g gezeigten unterscheiden, möglicher Weise, um nicht rechte Winkel zwischen den Wänden, die sich aus verschiedenen Wandabschnitten zusammensetzen, herzustellen.
Fig. 24a zeigt vier Konstruktionsschächte 210, 212, 214 und 216. Ähnlich zu dem in Verbindung mit Fig. 1 bis 4 beschriebenen Verfahren, wurden zwei Zugstränge 218, 220 (wobei es sich um Bohr- oder Rohrstränge oder ähnliches handeln kann) im Boden 2 zwischen dem Konstruktionsschacht 210 und dem Konstruktionsschacht 212 platziert. Die Zugstränge 218 und 220 werden dazu eingesetzt, eine Wandbauvorrichtung 222 in der durch die Pfeile angezeigten Richtung entlang eines Pfades von dem Konstruktionsschacht 210 zu den Konstruktionsschacht 212 zu ziehen. Die Wandbauvorrichtung 222 hat an ihrer führenden Seite fünf Sprüh- oder Ausgrabungsvorrichtungen 224, die lediglich schematisch angedeutet sind. Im Weiteren ist die Wandbauvorrichtung 222 mit einer Vielzahl von Sprüh- und Fließpresseinheiten versehen, von denen die Sprühteile 226 an der Seite der Wändbauvorrichtung 222 angesiedelt sind, welche den Konstruktionsschächten 214 und 216 gegenüberliegt. Während des Durchgangs der Wandbauvorrichtung 222 vom Konstruktionsschacht 210 aus zum Konstruktionsschacht 212 sind lediglich die Sprühvorrichtungen 224 in Betrieb; die Sprüh- und Fließpresseinheiten sind nicht in Betrieb.
Wie Fig. 24b zeigt, ist die schleppende Seite der Wandbauvorrichtung 222 mit einer weiteren Wandbauvorrichtung 222a verbunden, die über eine Vielzahl von Sprüh- und Fließpresseinheiten verfügt, deren sprühende Teile 228 an der Seite der Wandbauvorrichtung 222a angesiedelt sind, die den Konstruktionsschächten 214 und 216 gegenüberliegt. Die Sprüh- und Fließpresseinheiten der Wandbauvorrichtung 222a sind während des Durchgangs der Wandbauvorrichtung 222a von dem Konstruktionsschacht 210 aus zu dem Konstruktionsschacht 212 nicht in Betrieb, wohingegen die Sprühvorrichtungen 224 in Betrieb bleiben. Eine weitere Wandbauvorrichtung 222b (Fig. 24c) ist mit der Wandbauvorrichtung 222a verbunden und hat im Wesentlichen die selbe Struktur wie die Wandbauvorrichtung 222a. Mit der Wandbauvorrichtung 222b ist eine weitere Wandbauvorrichtung 222c (Fig. 24c) verbunden, welche im Wesentlichen die selbe Struktur wie die Wandbauvorrichtungen 222a und 222b hat. Die vier Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222c überbrücken zusammen den Abstand zwischen den Konstruktionsschächten 210 und 212.
Wie Fig. 24c zeigt, wird danach die Anordnung der Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222c von den Zugsträngen 230 und 232 (wobei es sich um Bohr- oder Rohrstränge oder ähnliches handeln kann) in die angegebene Richtung hin zu den Konstruktionsschächten 214 und 216 gezogen. Die Zugstränge 230 und 232 sind jeweils zwischen den Konstruktionsschächten 212 und 214 und den Konstruktionsschächten 210 und 216 auf eine ähnliche Weise wie in Bezug auf Fig. 1 bis 4 beschrieben, vorinstalliert worden. Während des Durchgangs der Anordnung von Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222c durch den Boden 2 sind die Sprühvorrichtungen 224 nicht in Betrieb, während die Sprüh- und Fließpresseinheiten der Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222c in Betrieb sind, wobei eine Wand 234 zwischen den Konstruktionsschächten 212 bis 216 errichtet wird.
Fig. 25a und 25b zeigen drei Konstruktionsschächte 240, 242 und 244. Zwischen den Konstruktionsschächten 240 und 242 wird eine Anordnung von Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222d auf eine Art installiert, die schon in Bezug auf Fig. 24b erklärt wurde, und zwar mittels der Zugstränge 246 und 248 (wobei es sich um Bohr- oder Rohrstränge oder ähnliches handeln kann). Als nächstes wird, mittels eines Zugstranges 250, ein Ende der Anordnung von Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222d zu dem Konstruktionsschacht 244 gezogen, während das andere Ende der Anordnung drehend mit dem Konstruktionsschacht 240 verbunden bleibt, wodurch eine kreissegmentsförmige Wand 252 errichtet wird, wobei die Sprüh- und Fließpresseinheiten der Anordnung von Wandbauvorrichtungen 222 und 222a bis 222d in Betrieb sind, während die Sprühvorrichtungen 224 nicht in Betrieb sind.

Claims

1. Verfahren zum Errichten einer Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-192i; 234; 252) oder eines Teils davon in dem Boden (2), wobei eine Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d), die Querschnittsabmessungen hat, die im Wesentlichen gleich den Abmessungen mindestens eines Teils des Querschnitts der Wand sind, durch den Boden gezogen wird, wobei der an die Wand grenzende Boden (2) im wesentlichen intakt gelassen wird, wobei mindestens ein Teil der Wand dadurch gebildet wird, dass ein härtbares Material (44) hinter der Wandbauvorrichtung eingespritzt wird das Verfahren umfasst im weiteren die Schritte des:

Bohrens eines oder mehrerer Löcher (10) in den Boden (2), auf oder parallel zu dem projizierten Pfad der Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-192i; 234; 252), dadurch gekennzeichnet, dass jedes dieser ein oder mehreren Löcher mittels eines Bohrstrangs (14; 62; 112; 138; 160d; 180; 218; 220; 246, 248; 250) gebohrt wird;

Verbindens eines Endes jedes Bohrstranges am Ende des Bohrvorgangs mit der Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d); und

des Ziehens der Wandbauvorrichtung durch den Boden durch das Zurückziehen des einen von mehreren Bohrsträngen.

2. Verfahren zum Errichten einer Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-192i; 234; 252) oder eines Teils davon in dem Boden (2), wobei eine Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d), die Querschnittsabmessungen hat, die im Wesentlichen gleich den Abmessungen mindestens eines Teils des Querschnitts der Wand sind, durch den Boden gezogen wird, wobei der an die Wand grenzende. Boden (2) im Wesentlichen intakt gelassen wird, wobei mindestens ein Teil der Wand dadurch gebildet wird, dass ein härtbares Material (44) hinter der Wandbauvorrichtung eingespritzt wird. Die Verfahren umfasst im Weiteren die Schritte des:

Bohrens einer oder mehrerer Löcher (10) in den Boden (2) auf oder parallel zu dem projizierten Pfad auf der Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-192i; 234; 252), dadurch gekennzeichnet, dass jedes dieser ein oder mehreren Löcher (10) mittels eines Bohrstrangs (14; 62; 112; 138) gebohrt wird;

Verbindens eines Endes jedes Bohrstranges am Ende des Bohrvorgangs mit dem einen Ende eines Verkleidungsstrangs (16; 62; 112; 138; 160d; 180; 218, 220; 246, 248; 250);

Ziehens jedes Verkleidungsstrangs durch den Boden durch Zurückziehen des hiermit verbundenen Bohrstrangs;

Loslösens jedes Verkleidungsstrangs von dem entsprechenden Bohrstrang;

Verbindens eines Endes jedes Verkleidungsstrangs mit der Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d); und

Ziehens der Wandbauvorrichtung durch den Boden durch das Zurückziehen der ein oder mehreren Verkleidungsstränge.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das im Weiteren folgende Schritte umfasst:

das Errichten wenigstens einer ersten Wand oder eines Wandteils (160a, 160b; 172) in dem Boden (2);

das Versehen der besagten Wand oder des Wandteils mit einem Wandführungsmittel (160e; 176);

das Versehen einer Wandbauvorrichtung (160c; 178) mit Wandbauvorrichtungsführungsmitteln, die derart angepasst sind, dass sie die Wandführungsmittel aufnehmen; und

das Ziehen der Wandbauvorrichtung geführt von der wenigstens einen Wand oder dem Wandteil durch den Boden.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-3, das die folgenden Schritte umfasst:

die Bereitstellung wenigstens eines länglichen Führungsbauteils (160a, 160b) in dem Boden (2); und

das Ziehen der Wandbauvorrichtung (160c), die derart angepasst wird, dass sie entlang des Führungsbauteils durch den Boden geführt werden kann.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, das die folgenden Schritte umfasst:

das Verbinden des Leitungsendes wenigstens eines der Zugstränge (182; 194; 196; 198, 200; 202; 204; 206, 208) mit der Wandbauvorrichtung (178);

das Ziehen des Zugstranges in den Boden (2) hinein, gleichzeitig mit dem Ziehen der Wandbauvorrichtung durch den Boden; und

das Ziehen der Wandbauvorrichtung oder einer weiteren Wandbauvorrichtung durch den Boden durch den einen oder alle Zugstränge.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5, das im Weiteren folgende Schritte beinhaltet:

das Seite an Seite Zusammenkoppeln von wenigstens zwei Wandbauvorrichtungen (222, 222a-222d), wobei eine Baugruppe der Wandbauvorrichtungen gebildet wird;

das seitliche Ziehen der besagten Baugruppe durch den Boden (2); und

danach das Ziehen der besagten Baugruppe durch den Boden in einer Richtung in einem Winkel zu der besagten seitlichen Richtung.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6, worin das härtbare Material (44) zwischen einer oder mehreren Membranen 46 injiziert wird, die eine oder mehrere Seiten der Wand (43) oder des Wandteils definiert, der von der Wandbauvorrichtung (30) gebildet wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-7, worin das härtbare Material (44) Faserbeton ist.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-8, worin der Boden (2) durch die Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) verdrängt wird, wo- · bei Platz für die Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-1921; 234; 252) geschaffen wird.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 = 9, worin wenigstens die an das Vorderteil (36) der Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) angrenzende Bodenfläche rüttelverdichtet (38), geschmiert (40), mit Druckwasser (42) gespült und/oder abgetragen wird.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-10, worin nach der Errichtung einer Wand (43; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 161a; 192, 192a-192i) der Boden auf einer Seite der Wand ausgeschachtet wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, worin der Schritt der Ausschaehtung des Bodens die Entfernung des Bodens (2) unter der Benutzung von Baggergeräten (50) und Lastwagen und/oder der Benutzung von Schwimmbaggerausrüstungen (54) umfasst.

13. System zum Errichten einer Wand oder eines Teils davon im Boden, beinhaltend:

eine Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) die Querschnittsabmessungen hat, die im Wesentlichen gleich den Abmessungen wenigstens eines Teils des Querschnitts der Wand sind und die Einspritzvorrichtungen haben, mit der das härtbare Material (44) hinter die Wandbauvorrichtung injiziert werden kann;

Zugvorrichtungen (32) um die Wandbauvorrichtung durch den Boden im Wesentlichen entlang des Pfades des einen oder mehreren Löchern zu ziehen; und Wandmaterialzuleitungsvorrichtungen (14, 16; 62; 112; 138; 160d; 164; 180) um das härtbare Material zur Wandbauvorrichtung hinzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugvorrichtungen (32) mit der Wandbauvorrichtung verbunden sind durch einen oder mehrere Bohrstränge (14; 62; 112; 138) oder einen oder mehrere Verkleidungsstränge (16) auf oder parallel zu dem projizierten Pfad der Wand laufen (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-192i; 234; 252).

14. System gemäß Anspruch 13, im Weiteren eine Baugruppe (130) umfassend, um ein Ende eines Zugstranges (138) mit den Enden von mehr als einem Verkleidungsstrang (136) zu verbinden, wobei das Ende des Zugstranges (138) transversal zu den Enden des Verkleidungsstranges (136) angeordnet wird.

15. System gemäß Anspruch 14, worin besagte Baugruppe (130) einen Bohr-, Erweiterungs- und/oder Strahlkopf (140) am besagten Ende jedes Verkleidungsstrangs (136) umfasst.

16. System gemäß einem der Ansprüche 13-15, worin jeder Verkleidungsstrang (16) einen inneren Strang (18) und einen äußeren Strang (20) beinhaltet, der den inneren Strang (18) umfasst.

17. System gemäß Anspruch 16, wobei der innere Strang (18) derart angepasst ist, dass er die Zugkraft, die von der Wandbauvorrichtung (30) benötigt wird, überträgt und worin der äußere Strang (20) derart angepasst ist, dass er niedrige Friktionskräfte zwischen dem inneren Strang (18) und dem äußeren Strang (20) ausübt, wenn der innere Strang (18) sich relativ zu dem äußeren Strang (20) bewegt.

18. System gemäß Anspruch 16 oder 17, worin der innere Strang (18) aus Stahl gefertigt ist und der äußere Strang (20) aus Kunststoff gefertigt ist.

19. System gemäß Anspruch 18, worin der äußere Strang (20) aus Polyethylen gefertigt ist.

20. System gemäß einem der Ansprüche 13-19, worin die Wand (162; 170, 172) oder wenigstens eine von den ein oder mehreren BohrsträngenlVerkleidungssträngen (14, 16) mindestens einen Kanal (164; 174) umfasst, um das härtbare Material der Wandbauvorrichtung (30) zuzuführen.

21. System gemäß einem der Ansprüche 13-20, worin ein in die Wand extrudierter Kanal (164; 174) oder wenigstens einer von den ein oder mehreren Bohrsträngen/Verkleidungssträngen (14, 16; 62; 112; 138; 160d; 180; 218, 220; 246, 248; 250) wenigstens eine Leitung umfasst, die der Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) Energie zuführt.

22. System gemäß einem der Ansprüche 13-21, worin ein in die Wand extrudierter Kanal (164; 174) oder wenigstens einer von den ein oder mehreren Bohrsträngen/Verkleidungssträngen (14, 16; 62; 112; 138; 160d; 180; 218, 220; 246, 248; 250) wenigstens eine Leitung zur Kontrolle und/oder Überwachung der Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) umfasst.

23. System gemäß einem der Ansprüche 13-22, worin die Wand (162; 170, 172) oder wenigstens einer von den ein oder mehreren BohrsträngenNerkleidungssträngen (14, 16; 62; 112; 138; 160d; 180; 218, 220; 246, 248; 250) wenigstens einen Kanal (164; 174) zur Zuleitung einer Bohrflüssigkeit in die Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) umfasst.

24. System gemäß einem der Ansprüche 13-23, worin die Wand (162; 170, 172) oder wenigstens einer von den ein oder mehreren BohrsträngenlVerkleidungssträngen (14, 16; 62; 112; 138; 160d; 180; 218, 220; 246, 248; 250) wenigstens einen Kanal (164; 174) für die Abfuhr von Bodenmaterial, das durch die Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a-222d) abgetragen wurde, umfasst.

25. System gemäß einem der Ansprüche 13-24, worin die Wandbauvorrichtung (178) so angepasst ist, dass sie eine Wand oder ein Wandteil (160a, 160b; 172) errichten kann, ausgestattet mit Wandführungsvorrichtungen (160e; 176), und worin die oder eine weitere Wandbauvorrichtung (160c; 178) mit Vorrichtungen zum Anbringen der Wandführungsmittel (160e; 176) ausgestattet ist.

26. System gemäß Anspruch 25, worin die Wandführungsvorrichtungen einen Führungsschlitz (176) umfassen.

27. System gemäß Anspruch 26, worin der Führungsschlitz (176) im Wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt hat.

28. System gemäß einem der Ansprüche 13-27, worin wenigstens ein Führungsteil (160a, 160b) im oder auf dem Boden (2) angebracht wird, und worin die Wandbauvorrichtung (160c) derart angepasst wird, dass sie entlang des Führungsteils (160a, 160b) durch den Boden geführt werden kann.

29. System gemäß einem der Ansprüche 13-28, worin die Wandbauvorrichtung (178) derart angepasst wird, dass sie mit dem Führungsende eines Zugstranges (182) verbunden werden kann, um den Zugstrang in den Boden (2) gleichzeitig mit dem Ziehen der Wandbauvorrichtung durch den Boden hineinzuziehen.

30. System gemäß einem der Ansprüche 13-29, worin die Wandbauvorrichtung (178) einem im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt hat.

31. System gemäß einem der Ansprüche 13-29, worin die Wandbauvorrichtung (222, 222a-222d) an wenigstens einer ihrer Seiten so angepasst ist, dass sie mit einer anderen Wandbauvorrichtung gekoppelt werden kann.

32. System gemäß einem der Ansprüche 13-29 oder 31, worin die Wandbauvorrichtung (222, 222a-222d) derart angepasst ist, dass sie durch den Boden (2) in Vorwärtsrichtung gezogen werden kann und weiterhin derart angepasst ist, dass sie durch den Boden in einer zu der Vorwärtsrichtung gewinkelten Richtung gezogen werden kann.

33. System gemäß einem der Ansprüche 13-32, worin die Wandbauvorrichtung (30) Vorrichtungen zur Zufuhr einer oder mehrerer Membranen (46) in den Boden (2) umfasst, wodurch eine oder mehrere Seiten der Wand (43) oder des durch die Wandbauvorrichtung gebildeten Wandteils definiert werden.

34. System gemäß einem der Ansprüche 13-33, worin die Wandbauvorrichtung (30; 60; 110; 160c; 178) Vorrichtungen zum Rüttelverdichten (38), Schmieren (40), Strahlen (42) und/oder Abtragen der Bodenfläche umfasst, die an ihr Vorderteil angrenzen.

35. Wandbauvorrichtung (3'0; 60; 110; 160c; 178; 222, 222a, 222d) zum Errichten einer Wand (43; 120; 150, 152, 154; 156, 158; 160; 160a, 160b; 161a; 162; 170, 172; 192, 192a-1921; 234; 252) oder eines Teils davon in den Boden (2), wobei die Wandbauvorrichtung über Querschnittsabmessungen verfügt, die im Wesentlichen gleich den Abmessungen wenigstens eines Teils des Querschnitts der Wand sind, wobei die Wandbauvorrichtung im Weiteren umfasst: Einspritzvorrichtungen zur Injektion eines härtbaren Materials (44) hinter die Wandbauvorrichtung, wobei die Einspritzvorrichtung wenigstens eine Extrusionskammer (94) an der Schleppseite der Wandbauvorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbauvorrichtung derart angepasst ist, dass sie von ein oder mehreren Bohrsträngen oder Verkleidungssträngen durch den Boden gezogen werden kann und dass sie mit einer Vielzahl von Strahlkammern an ihrer Führungsseite ausgestattet wird.

36. Wandbauvorrichtung gemäß Anspruch 35, worin jede Strahlkammer (78) wenigstens eine durch Rotation angetriebene Spritzröhre (82) hat, die sich im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der Wandbauvorrichtung erstreckt.