DE919773C

DE919773C - Vortriebsschild fuer den Tunnel- und Stollenbau

Info

Publication number: DE919773C
Application number: DEB12529A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Kolbeck
Original assignee: Baugesellschaft Hallinger K G
Current assignee: Baugesellschaft Hallinger K G
Priority date: 1950-11-16
Filing date: 1950-11-16
Publication date: 1954-11-04

Description

Vortriebsschild für den Tunnel- und Stollenbau Die Vortriebsschilde für den Tunnelbau wurden bisher aus Stahl hergestellt. Dies hat den Nachteil, daß einerseits die Herstellung der Stahlkonstruktion in allen Fällen sehr kostspielig ist und andererseits der Schild nach Beendigung der Arbeit aus dem Tunnel entfernt werden muß. Dies ist wiederum durch das hohe Gewicht des Schildes mit großen Kosten verbunden. Hinzu kommt, daß der Schild nur für ein und dieselbe Größe und Form des Tunnels verwendet werden kann. Diesen Übeln kann abgeholfen werden, indem ein Schild verwendet wird, der in seiner Herstellung billiger als eine Stahlkonstruktion ist und der nach Fertigstellung des Tunnels in demselben belassen werden kann.
Der Vortriebsschild gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dem aus Stahl gegenüber dadurch, daß dieser aus Stahlbeton auf der Baustelle hergestellt wird. Lediglich die Schneide, der Schildschwanz, die äußere Konstruktion des Druckringes und die Pressenlager werden in Stahl ausgebildet, wie dies die Abbildung veranschaulicht. a zeigt die Schneide, b den Schildschwanz, c den Druckring und d die einzelnen Pressenlager.
Die Größe und Form des Schildes richtet sich nach der jeweiligen Form und Größe des Tunnels. Die Arbeitsweise des Stahlbetonschildes ist gleich der der Schilde aus Stahl. Der Vorschub wird durch eine gewisse Anzahl von Druckwasserpressen, die sich jeweils nach Größe und Umfang des Schildes richtet, ausgeführt. Die Pressen befinden sich in den hierfür vorgesehenen Pressenlagern im Stahlbetonschildmantel. Diese Lager bestehen aus einem einbetonierten Stahlrohr, welches an seiner hinteren Öffnung mit einer Druckverteilungsplatte e aus Stahl versehen ist. Die Verteilungsplatte ist deshalb erforderlich, da der Beton des Schildmantels nicht. in der Lage ist, die hohe Punktbelastung durch die einzelnen Pressen aufzunehmen. Die Größe des einbetonierten Stahlrohres richtet sich nach dem äußeren Durchmesser der Preßzylinder und deren Flansche. Die Zylinder erhalten an ihren hinteren und vorderen Enden runde Flansche, die sich genau in das Stahlrohr einpassen, um ein sicheres Auflager der Pressen in dem Stahlrohr zu gewährleisten. Somit ist die Montage der Druckwasserpressen in dem Schildmantel denkbar einfach. Die Presse braucht nur mit ihrem hinteren Ende in das Stahlrohr eingeführt und die Preßwasserleitung an ihr befestigt zu werden, dann ist die Presse betriebsfertig.
Hinter den Pressenplungern sitzt der Druckring des Schildes. Dieser wurde bei den Stahlschilden aus einer schweren Profilstahlkonstruktion ausgeführt. Somit war der Einbau des Druckringes durch sein hohes Gewicht sehr schwierig. Der Druckring des Stahlbetonschildes wird nur aus einem äußeren Profilstahlgerippe ausgeführt, welches in leichten Abmessungen gehalten werden kann, da der innere Hohlraum des Druckringes mit einem hochwertigen Gußbeton ausgefüllt wird. Um ein Reißen des Betons im Druckring durch exzentrische Belastung desselben zu vermeiden, wird der innere Betonkern mit Rundstahleinlagen, im Baugewerbe als Moniereisen bezeichnet, versehen. Somit ist das Gewicht des Druckringes geringer und der Einbau deshalb leichter. An den Stellen des Druckringes, wo die einzelnen Pressenplunger gegenstoßen, wird dieser mit starken Verteilungsplatten aus Stahl versehen. Somit können die in den früheren Schilden gebräuchlichen Pressenschuhe zum Fortfall kommen.
Die Verlängerung des Stahlbetonschildes bildet der Schildschwanz. Dieser besteht aus einem Stahlblech, dessen Stärke jeweils nach seinen Beanspruchungen bemessen wird. In diesem Schildschwanz bewegt sich der vorher beschriebene Druckring; außerdem wird hierin der Ausbauring versetzt. Die Länge des Schildschwanzes richtet sich jeweils nach der axialen Länge der einzelnen Ausbauringe des Tunnelprofils. Die Befestigung des Schildschwanzes mit dem Stahlbetonschildmantel geschieht durch Anker, die in den Schildmantel einbetoniert werden und auf die der Schildschwanz nachher aufgeschraubt werden kann. Je nach den Bodenverhältnissen kann auch der Schildschwanz im unteren Teil des Profils, dem Schildboden, weggelassen werden. Dadurch wird ein Absinken der Ausbauringe nach dem Verlassen des Schildschwanzes um die Stärke des Eisenbleches vermieden.
An der Brust des Schildes befindet sich die Schildschneide. Diese ist an ihrer Spitze mit einer Stahlkonstruktion a ausgebildet. Je nach der anfallenden Bodenart wird die Schneide des Schildes flacher oder steiler ausgebildet. Die Schneide wird in einem Stück mit dem Stahlbetonschildmantel betoniert. Bei schwereren Bodenarten, bei welchen die Schneide einer größeren Beanspruchung ausgesetzt ist, erhält diese axiale Einlagen aus Stahlprofilwalzträgern. Da der Schild durch seine vollwandige Form ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweist, hat dieser die Tendenz, nach unten in den Boden einzusinken bzw. den Boden nach unten anzuschneiden. Dies wird dadurch vermieden, daß die Schneide im unteren Teil des Schildprofils an ihrer Außenseite nach oben hin abgeschrägt wird (in der Abbildung mit f bezeichnet). Diese Abschrägung wird von Fall zu Fall nach Erfahrungswerten bemessen.
Um einen möglichst geringen Energieaufwand für den Vorschub des Schildes zu erreichen, muß der Vorschub des Schildes durch die Reibung des Schildmantels mit dem äußeren Erdreich soweit wie möglich herabgesetzt werden, d. h. daß der Stahlbetonschildmantel an seiner Außenfläche glatt und widerstandsfähig sein muß. Dies wird dadurch erreicht, daß nach Fertigstellung des Schildmantels auf diesen eine etwa 1,5 cm starke Zementestrichschicht aufgebracht wird. Dieselbe wird am Schluß geglättet und nach ihrem Erhärten mehrmals mit einer Lösung von Ammoniumnitrat gestrichen. Damit ist die Außenhaut des Schildmantels durch das Glätten ohne Unebenheiten und die Reibung somit auf ein Minimum herabgesetzt und andererseits durch die Behandlung mit Ammoniumnitrat kristallhart und widerstandsfähig geworden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Vortriebsschild für den Tunnel- und Stollenbau in jeder Form und Größe, gekennzeichnet durch einen Schildmantel aus Stahlbeton, in dem die Pressemager in Form von Stahlröhren einbetoniert sind, einen Druckring (c) hierfür mit einer äußeren Stahlkonstruktion und einem inneren Stahlbetonkern (c) und durch eine Schildschneide aus Stahlbeton mit eingelegten axialen Walzprofilträgern, deren Spitze (rz) aus einer Stahlkonstruktion besteht. a. Vortriebsschild für den Tunnel- und Stollenbau nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildboden an seinem vorderen Ende schräg aufwärts gerichtet ist.