DE804183C

DE804183C - Unterwassertunnel

Info

Publication number: DE804183C
Application number: DEM313A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arthur H Mueller
Original assignee: ARTHUR H MUELLER DIPL ING
Current assignee: ARTHUR H MUELLER DIPL ING
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1951-04-16

Description

Unterwassertunnel

Es ist bekannt, Unterwassertunnel in der `'eise

auszuführen, daß einzelne Stücke des Tunnel-

körpers in einem Dock oder auf einer Helling her-

gestellt, an den Enden provisorisch verschlossen, zu

Wasser gebracht, scliwimmenc1 an die Verwendungs-

stelle befördert, im offenen Wasser in einen durch

Baggerung hergestellten Graben oder sonstwie auf

den Grund oder eine vorbereitete Bettung abgesenkt

und dann unter Wasser miteinander verbunden

werden, so daß nach Beseitigung der provisorischen

Zwischenwände von innen ein zusammenhängender

Tunnel entsteht.

Diese als GrabenbatiNve1Se bezeichnete Art der

Ausführung bietet in vielen Fällen erhebliche Vor-

teile gegenüber den sonst üblichen Verfahren, ist

aber in dieser Form trotzdem noch immer recht

schwierig, teuer und langwierig. Besonders

schwierig ist es. die Tunnelstücke genau in der

richtigen lhlien- und Seitenlage zu verlegen, sic

unter Wasser auf dem Grund liegend fest und

dicht miteinander zu verbinden und die Verbin-

dungsstelle gegen nachträgliche Setzungen und

Wassereinbrüche zu sichern. Auch hat das Ver-

fahren den Nachteil, daß bei schiffbaren Gewässern

der Verkehr während des Baues lange Zeit beein-

trächtigt werden kann.

Die Erfindung zeigt demgegenüber eine neue

Art der Ausführung von Unterwassertunneln in

einer ähnlichen Bauweise, die wesentlich einfacher

und billiger ist, viel weniger Zeit erfordert und die

Schiffahrt so gut wie gar nicht stört.

Nach der Erfindung werden die außerhalb des

`-Vassers, am besten an Land hergestellten Teile,

aus denen der Tunnelkörper gebildet wird, in

ganzer Länge, vorzugsweise durch Zwischen-

schaltung kurzer biegsamer Stücke, nach Art eines

Wellrohrs in der Längsrichtung biegsam gestaltet

und, bevor sie auf dein Grund verlegt oder sonst-

wie mit dem Grund in eine feste Verbindung gebracht werden, d. h. also, solange sie noch leicht gegeneinander bewegt werden können und die Verbindungsstelle noch von allen Seiten von außen zugänglich ist, miteinander verbunden und alsdann zusammenhängend wie ein Schlauch verlegt.

Damit entfallen alle obenerwähnten Schwierigkeiten der nachträglichen Verbindung auf dem Grund. Der Tunnelkörper kann den Biegungen beim Verlegen und den wechselnden Steigungsverhältnissen ohne weiteres folgen. Nachträgliche Setzungen werden unschädlich aufgenommen. Die Verlegung geht so schnell vor sich, daß der Schifffahrtsbetrieb so gut wie gar nicht gestört zu werden braucht.
Ein biegsamer Schlauch der genannten Art ist jedoch nicht ohne weiteres in der Lage, die sehr erheblichen längsaxialen Wasserdruckkräfte aufzunehmen, die beim Verlegen auftreten, wenn der Tunnelkörper unter Wasserabschluß versenkt wird. Diesen Weg aber wird man immer wählen, wenn der Tunnelkörper in den starren Teilen vor dem Verlegen bereits fertig ausgemauert oder ausbetoniert wird, weil sonst das Gewicht der einzelnen Stücke zu groß wird. Die Erfindung zeigt, wie in diesem Falle durch eine einfache Absteifung zwischen den druckfesten Gliedern des Tunnelstranges ohne Behinderung der Biegsamkeit in den Zwischengliedern der axiale Druck übertragen werden kann. Sie zeigt ferner, wie ein solcher Tunnelkörper zweckmäßig hergestellt und auch im tiefen Wasser verlegt werden kann.
Die Zeichnungen veranschaulichen in Fig. i ein solches Tunnelstück, bestehend aus zwei starren Teilen und einem biegsamen Zwischenstück im senkrechten Längsschnitt, Fig. 2 und 3 Querschnitte durch den biegsamen Teil mit Längsversteifung in zwei Formen; Fig.4 bis 6 zeigen in größerem Maßstab drei verschiedene Ausführungsformen des biegsamen Rohres im Längsschnitt; Fig. 7 bis i i zeigen die Herstellung und Verlegung eines solchen Tunnels in sechs aufeinanderfolgenden Zuständen in Querschnitten; Fig. 12 zeigt in kleinerem Maßstab die Verlegung eines solchen Tunnels in flachem Wasser im senkrechten Längsschnitt; Fig.13 und 14 zeigen in gleicher `'eise im Längs- und Querschnitt die Verlegung in tiefem Wasser.
Der Tunnelkörper besteht aus den starren, biegungsfesten Teilen i und kurzen biegsamen Zwischengliedern 2, die aus Wehrohr etwa nach Fig. 5 oder in ähnlicher Weise, z. B. nach Fig. 4 oder 6, hergestellt werden. Beide Teile erhalten am besten kreisrunde Form, weil diese für den äußeren Wasserdruck statisch am günstigsten ist und besonders auch, weil diese Form für die Herstellung und Wasserung am günstigsten ist. Die einzelnen Stücke können so in ,beliebiger Länge am offenen Strand hergestellt, Fig. 7, und ohne besondere Ablaufbahnen querseitlich ins Wasser gerollt werden, Fig.8. Zweckmäßig werden dabei auch die starren Teile i zunächst als Stahlblechroh;-c ausgebildet, so daß sie bei geringem Eigengewicht und provisorischem Abschluß der Enden 3 mit geringem Tiefgang schwimmen. Sie werden dann ins tiefe Wasser verholt und in den starren Teilen i innen ausbetoniert oder ausgemauert, Fig. g. Der Beton wird dabei durch eine verschließbare Luke 4 eingebracht. Durch weiteres Einbringen von Kie, oder anderen Baustoffen wird auf diese Weise das Gewicht des schwimmenden Tunnelkörpers bis zur Grenzschwimmlage gesteigert. Fig. 10.
Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt, soweit dies nicht bereits bei der Herstellung an Land geschieht, am besten und, soweit es der Transport im Wasser zuläßt, gleich nach dem Stapellauf im Wasser, und zwar am einfachsten durch äußere flanschenartige Verschraubung der biegsamen Stücke 2. Die Abschlußwände 3 in den verbundenen Stücken können dann herausgenommen werden.
- Die längsaxialen Druckkräfte werden durch eine Verstrebung 5, 6 zwischen den starren Teilen übertragen, die nach Fig. 2 in einem Gelenk in der Längsachse zusammengeführt oder in der horizontalen Mittelebene in den Wandungen untergebracht werden kann, wie Fig. 3 und 4 zeigen. Im ersteren Falle bleibt die Biegsamkeit des Stüches 2 sowohl nach der Seite wie nach der Höhe gewahrt, im anderen Falle nur diejenige nach der Höhe, was jedoch meist genügt.
Die bis zur Grenzschwimmlage belasteten und miteinander verbundenen Stücke werden in der Tunnellinie durch eine geringe zusätzliche Belastung schlauchartig auf die planmäßige Tiefe, beispielsweise in einen durch Baggerung hergestellten Graben, wie Fig. i i und 12 zeigen, versenkt. Es empfiehlt sich dabei, die Baugrube etwas tiefer auszubaggern und den Tunnelkörper an Schwimmkörpern oder an einem Gerüst, Fig. i i und 12, mittels Winden 7 in der planmäßigen Tiefe schwebend aufzuhängen und durch Einspülen von Sand zu lagern. Man spart auf diese Weise eine sorgfältige Abgleichung des Baggergrundes und erzielt eine genaue Lagerung.
Das neue Tunnelbauverfahren eignet sich vorzüglich auch zur Ausfiihrung in sehr tiefen Gewässern. In diesem Falle empfiehlt es sich, den Tunnelkörper einschließlich der Verkehrslast leichter zu machen als das verdrängte Wasser und ihn in der durch die Schiffahrt bedingten Tiefe unter dem Wasserspiegel auf dem Grund zu verankern, Fig. 13 und 14. Die Verankerung 8 ersetzt in diesem Falle die Ausführung teuerer Unterstützungen.
Das neue Tunnelbauverfahren stellt somit einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren dar und erschließt neue weite Anwendungsgebiete.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Unterwassertunnel, hergestellt aus einem oder mehreren Teilen, die außerhalb des Wassers angefertigt und im offenen Wasser versenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile in ganzer Lunge, vorzugsweise durch Zwischenschaltung kurzer biegsamer Stücke (2) zwischen starren biegungsfesten Teilen (i), als biegsame Rohre nach Art von Wellrohren aus- gebildet sind und, bevor sie auf dem Grund ver- legt oder sonstwie mit dein Grund in feste Ver- bindung gebracht werden, miteinander verbun- den werden. 2. Unterwassertunnel nach Anspruch i, her- gestellt aus starren, allseitig druck- und biegungsfesten Teilen (i) und biegsamen Zwischengliedern (?), dadurch gekennzeichnet, daß die letzteren gegen längsaxiale Wasser- druckkräfte unter Aufrechterhaltung ihrer Biegsamkeit ausgesteift sind. 3. Unterwassertunnel nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß die Tunnelstücke mit kreisförmigeiii Querschnitt am Ufer hergestellt und durch seitliches Abrollen zu Wasser ge- bracht werden.

.1. Ausführung von Unterwassertunneln nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, dal3 die zunächst als Stahlrohre an Land hergesteli- ten Stücke zu Wasser gebracht und schwim- mend in den starren Teilen ausgemauert oder ausbetoniert und bis zur Grenzschwimmlage belastet werden. .Ausführung von Unterwassertunneln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnelkörper beim Verlegen zunächst an festen Gerüsten oder Schwimmkörpern über dem Grund schwebend aufgehängt und in dieser Lage durch Einspülen von Sand eingebettet wü-d. 6. Ausführung von Unterwassertunneln nach Anspruch i in tiefem Wasser, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Tunnelkörper einschließlich der Verkehrslast leichter ist als das verdrängte Wasser und in der durch die Schiffahrt be- dingten Tiefe gegen den Auftrieb auf dem Grund verankert ist.