EP0978626A1 - Method of constructing a tunnel lined with a tubing element - Google Patents

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EP0978626A1
EP0978626A1 EP99201901A EP99201901A EP0978626A1 EP 0978626 A1 EP0978626 A1 EP 0978626A1 EP 99201901 A EP99201901 A EP 99201901A EP 99201901 A EP99201901 A EP 99201901A EP 0978626 A1 EP0978626 A1 EP 0978626A1
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EP
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tunnel
pit
boring machine
attached
pull cable
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EP99201901A
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Alexander J. Verstraeten
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Beheersmaatschappij Verstraeten BV
Original Assignee
Beheersmaatschappij Verstraeten BV
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • E21D9/102—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/15—Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members

Definitions

  • This invention relates to a method of Construct an underground tunnel with one Cladding, with a tunnel opening made in the floor and to the extent that this tunnel opening is shaped will, pipe elements one by one as a whole or be installed in parts on site.
  • Such methods are then mainly suitable for creating covered tunnels with a large diameter.
  • corrugated or corrugated pipe elements are made in compressed into the opening, wherein they form rings with a smaller outside diameter than the inside diameter of the pipe elements already placed, which already form part of the fairing, after which at the desired location to form a ring with one Outside diameter that matches the inside diameter of the Tunnel opening matches, and thus part of the Cladding to be reshaped.
  • tie rods can be found in relatively soft ground and therefore mostly when creating a tunnel in less Depth cannot be used.
  • the invention aims at a method of construction of an underground tunnel with a cladding of Pipe elements that do not have the aforementioned disadvantages has and allows to inexpensive and accurate Way to get a clad tunnel, especially also with tubular elements made of corrugated or corrugated Plates.
  • This goal is achieved in that at least two pits are made in the ground, with a steered drilling tool a pull cable or the like is installed from pit to pit and to covering tunnel opening in the floor between these Pits are formed by rotating in a pit Tunnel boring machine is attached to the train cable and with Help a tractor in another pit Tunnel boring machine from the first pit to the other is pulled.
  • the drill head is not on the panel already attached supported. Long lengths, namely up to 3000 m, can this way with a slight deviation be drilled. Through the drawn tunnel boring machine can be limited subsidence on the ground surface and there are no voids around the cladding, those with water and soil from the upper layers need to be replenished.
  • the part of the ground that borders a pit and where one Hole to be drilled before drilling with the Tunnel boring machine stabilized.
  • the invention also relates to a tunnel boring machine, for the application of the above procedure is particularly suitable according to the invention, which Tunnel boring machine includes a quiver, a drill head on front end of the quiver and drive means for rotating this drill head, and which is characterized in that the drill head has a passage for a pull cable and he has a mounted fastener on the back for this train cable, preferably with one Pressure capsule between this fastener and the Drill head.
  • the creation of a clad tunnel 1 in the floor 2 happens mainly in three according to the invention Steps.
  • a first step at regular intervals, for example every 3000 m, where the tunnel 1 vertical pits 3 dug. These pits 3 at least on the sides where a tunnel 1 should lead to, but except at the point of this mouth itself, with a wall 4, for example made of concrete, disguised.
  • each pit 3 and the parts of the side walls where the tunnel 1 must come through this pit 3 stabilized, for example by injecting Bentonite. These are stabilized in FIGS. 1 and 3 Zones indicated with the reference number 5. This Zones 5 guarantee watertightness towards pit 3.
  • the pull cable 6 can go from one pit 3 to the next be attached. Its end will be in this last pit 3 released so that the cable falls to the floor, or is on a drum 8 erected in this pit 3 attached.
  • the tunnel opening becomes 9 drilled and provided with a panel 10, consisting of tubular elements 11, which are made of corrugated or corrugated, Steel plates protected against corrosion are formed.
  • a tunnel boring machine 12 is used for this, which, as shown in Figures 2 and 4, a conical Includes drill head 13, the at the front end of a quiver 14th is rotatably mounted and in a known manner Drive means is driven by one or more hydraulic or other motors 15 are formed.
  • tractor 20 which can be of a known construction and for example from a frame 21 and from one Cable clamp mechanism 22 which reciprocates through cylinder 23 can be moved, can exist.
  • the tractor 20 is placed in a pit 3 and with her frame 21 attached to carriers 24 which on the Wall 4 of the pit 3 across the one released therein Opening for tunnel 1 are attached.
  • the pull cable 6 is inserted through the cable clamp mechanism 22.
  • This cable clamping mechanism 22 engages the pull cable 6, when the cylinders 23 are in the retracted position. By pushing out this cylinder 23 this Cable clamp mechanism 22 and the clamped thereby Train cable 6 moved over a distance. If the Cylinder 23 is in the extended position, the cable clamp mechanism 22 releases the pull cable 6 and becomes this by pushing the cylinders 23 back in brought its starting position and repeats itself aforementioned cycle and the pull cable 6 is thus intermittently pulled forward and on the drum 8 rolled up.
  • the tractor 20 can be a winch variant or the like may be formed, thereby pulling can take place continuously.
  • the real force that Pull cable 6 exerts on the drill head 13 is by the Pressure capsule 18 regulated.
  • the tunnel boring machine 12 is thus from the pull cable 6 pulled forward while drilling and thus follow the direction of the pull cable 6 and through it Train cable 6 are guided.
  • the quiver 14 consists of a front part 25 and a rear part 26, which with a deformable Ring 27 are interconnected.
  • Control cylinders 28 can control the direction of the front part 25 can be adjusted with respect to the rear part 26.
  • Soil 2 can take place in different ways, for example with the help of a screw 29 and conveyor belts 30, as shown in Figure 2, or by means of Pump.
  • the corrugated plates that form the tubular elements 11 will be one by one in the drilled tunnel opening 9 attached, in the folded state, forming an open ring, the ends of which however overlap each other so that the outside diameter the plate is smaller than the inside diameter of the clad tunnels 1.
  • This following tubular element 11 is thus a plate that is folded as described above. Once on desired place in part 26, this plate is released, so that they are under the influence of their elasticity opens and connects to the inside of part 26.
  • the first shaft of the new tubular element overlaps 11 the last wave of the previous one.
  • the ends of the Open ring of this new tubular element 11 can possibly attached to each other, for example welded, become.
  • this new tubular element 11 is be held stationary with respect to the floor 2 when the Quiver 14 is moved further forward.
  • the pipe elements 11 can also be attached to each other by welding, for example.
  • the tractor 20 from the pit 3 can the tunnel cladding 10 pulled over this pit 3 and the pit 3 are then sealed.
  • the drill head 13 itself can do so be executed that he partially the bottom 2 sideways repressed. So it can close to its outer edge its front be provided with screw blades.
  • the bottom 2 must be soft enough and the Traction on the drill head 13 high enough, however Reductions in this case are practically impossible.
  • the tubular elements 11 do not necessarily have to be elastic flexible corrugated sheets. You can not be elastic and / or not wavy. So they can look out Concrete should be made using two or more parts exist that are attached on site so that they are a Form a tube part or a ring.

Abstract

An articulated drilling tool (7) and a draw cable (6) is brought from ditch (3) to ditch and the tunnel opening (9) to be lined is formed in the ground (2) between the ditches. In one ditch a rotating tunnel boring machine (12) is fixed to the draw cable and with the aid of a tractive machine (20) in another ditch the tunnel boring machine is drawn from the first to the second ditch. At least three ditches are made and the draw cable is fed from one ditch over a second to a third. The ditch in which the tractive machine (20) is located, at least on the sides where a tunnel (1) is to be formed, is clad with a wall (4), which is interrupted at the position of the mouth of the tunnel and on it the tractive machine during drawing is supported.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konstruieren eines unterirdischen Tunnels mit einer Verkleidung, wobei eine Tunnelöffnung im Boden gemacht wird und in dem Maß, wie diese Tunnelöffnung geformt wird, Rohrelemente eines nach dem anderen als Ganzes oder in Teilen vor Ort angebracht werden.This invention relates to a method of Construct an underground tunnel with one Cladding, with a tunnel opening made in the floor and to the extent that this tunnel opening is shaped will, pipe elements one by one as a whole or be installed in parts on site.

Ein derartiges Verfahren ist im Belgischen Patent Nr. 1.009.528 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird die Öffnung im Boden mit einer Tunnelgrabmaschine mit einem vorn mit einem Messer versehenen Metallköcher gebohrt, der durch Druckzylinder intermittierend vorwärtsgedrückt wird, die sich, unter Dazwischentreten eines Druckrings, der gegen das zuletzt plazierte Tunnelelement anlehnt, von dem bereits geformten Tunnelabschnitt abstoßen. Das Erdreich wird mittels eines in dem Köcher angebrachten Grabwerkzeugs ausgegraben.Such a method is described in Belgian patent no. 1,009,528. According to this procedure, the Opening in the ground with a tunnel digging machine with a metal quiver with a knife drilled at the front, which is pushed forward intermittently by pressure cylinders which, under the interposition of a pressure ring, that leans against the last placed tunnel element, repel from the already formed tunnel section. The Soil is placed in the quiver using one Digging tool excavated.

Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert eine Vorrichtung, die von relativ komplexer Konstruktion und somit relativ teuer ist.The application of this method requires a device that of relatively complex construction and thus is relatively expensive.

Insbesondere ist eine relativ komplexe und teure Steuervorrichtung erforderlich, um die Tunnelgrabmaschine in die richtige Richtung zu lenken, und müssen Rohrelemente verwendet werden, die den Vorwärtsstaudruck aufnehmen können.In particular, is a relatively complex and expensive control device required to dig the tunnel excavator in to steer the right direction, and need pipe elements be used, which absorb the forward back pressure can.

Derartige Verfahren sind dann auch hauptsächlich geeignet für das Anlegen verkleideter Tunnels mit großem Durchmesser. Such methods are then mainly suitable for creating covered tunnels with a large diameter.

Die für die Anwendung des vorgenannten bekannten Verfahrens erforderliche Vorrichtung ist umso teurer, als spezielle Vorkehrungen getroffen werden müssen, da die Rohrelemente durch gewellte oder gerippte gebogene Platten geformt sind.The known for the application of the aforementioned The process required device is all the more expensive than special arrangements must be made since the Pipe elements through corrugated or ribbed curved plates are shaped.

Diese gerippten oder gewellten Rohrelemente werden in zusammengedrückter Form in die Öffnung eingebracht, wobei sie Ringe mit einem kleineren Außendurchmesser bilden als der Innendurchmesser der bereits plazierten Rohrelemente, die bereits einen Teil der Verkleidung darstellen, wonach sie an der gewünschten Stelle zu einem Ring mit einen Außendurchmesser, der mit dem Innendurchmesser der Tunnelöffnung übereinstimmt, und somit zu einem Teil der Verkleidung umgeformt werden.These corrugated or corrugated pipe elements are made in compressed into the opening, wherein they form rings with a smaller outside diameter than the inside diameter of the pipe elements already placed, which already form part of the fairing, after which at the desired location to form a ring with one Outside diameter that matches the inside diameter of the Tunnel opening matches, and thus part of the Cladding to be reshaped.

In Anbetracht dessen, daß gerippte oder gewellte Platten wenig Druck in axialer Richtung des Tunnels aufnehmen können, werden, wenn Druckzylinder zum Fortbewegen der Tunnelmaschine verwendet werden, gegenüber jedem Druckzylinder längsgerichtete Verstärkungsrippen auf dem Tunnelelement angebracht, um die Druckkräfte auf den bereits fertiggestellten und übrigens mit Beton verstärkten Tunnelabschnitt zu übertragen.Considering that ribbed or corrugated sheets Take up little pressure in the axial direction of the tunnel can, when printing cylinders to move the Tunnel machine can be used against any impression cylinder longitudinal reinforcing ribs on the Tunnel element attached to the compressive forces on the already completed and reinforced by the way with concrete Transfer tunnel section.

Dies ist nicht erforderlich, wenn Zuganker verwendet werden, jedoch können Zuganker in relativ weichem Boden und somit meist beim Anlegen eines Tunnels in geringer Tiefe nicht verwendet werden.This is not necessary if tie rods are used However, tie rods can be found in relatively soft ground and therefore mostly when creating a tunnel in less Depth cannot be used.

Bei Tunnels mit relativ kleinem Durchmesser, die sich in nicht allzu großer Tiefe befinden, wie sie etwa verwendet werden könnten, um Waren von einem Umschlagplatz außerhalb eines Stadtzentrums unterirdisch nach dem Bestimmungsplatz zu transportieren, um das Fahren von Lastkraftwagen in diesem Zentrum zu vermeiden, könnten derartige Rohrelemente aus gerippten oder gewellten Platten geeignet sein.For tunnels with a relatively small diameter, which are in are not too deep, such as those used could be to get goods from a transshipment point outside of a city center underground after the Transport destination to driving Avoid trucks in this center such tubular elements made of corrugated or corrugated Plates may be suitable.

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zum Konstruieren eines unterirdischen Tunnels mit einer Verkleidung von Rohrelementen, das die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und gestattet, auf preisgünstige und genaue Weise einen verkleideten Tunnel zu erhalten, insbesondere auch mit Rohrelementen aus gerippten oder gewellten Platten.The invention aims at a method of construction of an underground tunnel with a cladding of Pipe elements that do not have the aforementioned disadvantages has and allows to inexpensive and accurate Way to get a clad tunnel, especially also with tubular elements made of corrugated or corrugated Plates.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zuerst mindestens zwei Gruben im Boden gemacht werden, mit einem gelenkten Bohrwerkzeug ein Zugkabel oder dergleichen von Grube zu Grube angebracht wird und die zu verkleidende Tunnelöffnung im Boden zwischen diesen Gruben geformt wird, indem in einer Grube eine rotierende Tunnelbohrmaschine an dem Zugkabel befestigt wird und mit Hilfe einer Zugmaschine in einer anderen Grube die Tunnelbohrmaschine von der ersten zur anderen Grube gezogen wird.This goal is achieved in that at least two pits are made in the ground, with a steered drilling tool a pull cable or the like is installed from pit to pit and to covering tunnel opening in the floor between these Pits are formed by rotating in a pit Tunnel boring machine is attached to the train cable and with Help a tractor in another pit Tunnel boring machine from the first pit to the other is pulled.

Der Bohrkopf wird nicht auf der bereits angebrachten Verkleidung abgestützt. Große Längen, nämlich bis zu 3000 m, können auf diese Weise mit einer geringen Abweichung gebohrt werden. Durch die gezogene Tunnelbohrmaschine können Senkungen an der Bodenoberfläche beschränkt werden und entstehen um die Verkleidung herum keine Hohlräume, die mit Wasser und Erdreich aus den oberen Schichten aufgefüllt werden müssen.The drill head is not on the panel already attached supported. Long lengths, namely up to 3000 m, can this way with a slight deviation be drilled. Through the drawn tunnel boring machine can be limited subsidence on the ground surface and there are no voids around the cladding, those with water and soil from the upper layers need to be replenished.

Es ist bekannt, einen Bohrkopf mit Hilfe eines Zugkabels von Grube zu Grube zu ziehen, jedoch wird dieses Zugkabel von der Bodenoberfläche aus in die gewünschte Tiefe in den Boden gebracht. Übrigens geht es darum, einen Durchgang für Versorgungsleitungen unter Flüssen, Straßen und derartigem herzustellen, der selbstverständlich einen geringen Durchmesser besitzt und nicht mit einer Verkleidung versehen wird.It is known to use a drill cable with a pull cable to pull from pit to pit, however this pull cable from the surface of the ground to the desired depth brought the ground. By the way, it's about one Passage for supply lines under rivers, roads and to produce such a course has a small diameter and not with a Cladding is provided.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Teil des Bodens, der eine Grube begrenzt und wo eine Öffnung gebohrt werden soll, vor dem Bohren mit der Tunnelbohrmaschine, stabilisiert.In a special embodiment of the invention the part of the ground that borders a pit and where one Hole to be drilled before drilling with the Tunnel boring machine, stabilized.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Tunnelbohrmaschine, die für die Anwendung des vorgenannten Verfahrens gemäß der Erfindung besonders geeignet ist, welche Tunnelbohrmaschine einen Köcher umfaßt, einen Bohrkopf am vorderen Ende des Köchers und Antriebsmittel zum Drehen dieses Bohrkopfs, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Bohrkopf einen Durchgang für ein Zugkabel besitzt und er an der Rückseite ein gelagertes Befestigungselement für dieses Zugkabel besitzt, vorzugsweise mit einer Druckkapsel zwischen diesem Befestigungselement und dem Bohrkopf.The invention also relates to a tunnel boring machine, for the application of the above procedure is particularly suitable according to the invention, which Tunnel boring machine includes a quiver, a drill head on front end of the quiver and drive means for rotating this drill head, and which is characterized in that the drill head has a passage for a pull cable and he has a mounted fastener on the back for this train cable, preferably with one Pressure capsule between this fastener and the Drill head.

Mit der Absicht, die Merkmale der Erfindung besser darzustellen, sind hiernach, als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter, einige bevorzugte Ausführungsformen eines Verfahrens zum Konstruieren eines unterirdischen Tunnels mit einer Verkleidung von Rohrelementen und einer dabei verwendeten Tunnelbohrmaschine gemäß der Erfindung beschrieben, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:

  • Figur 1 schematisch einen Querschnitt eines Tunnels darstellt, der gemäß der Erfindung im Boden angelegt wird;
  • Figur 2 in größerem Maßstab den Teil darstellt, der in Figur 1 mit F2 angedeutet ist;
  • Figur 3 in größerem Maßstab den Teil darstellt, der in Figur 1 mit F3 angedeutet ist;
  • Figur 4 in größerem Maßstab den Teil darstellt, der in Figur 2 mit F4 angedeutet ist;
  • Figur 5 einen Querschnitt gemäß der Linie V-V in Figur 4 darstellt.
    • With the intent to better illustrate the features of the invention, some preferred embodiments of a method of constructing an underground tunnel with a casing of pipe elements and a tunnel boring machine according to the invention used therein, as an example without any restrictive character, are described with reference to the accompanying drawings, in which:
  • Figure 1 shows schematically a cross section of a tunnel which is laid in the ground according to the invention;
  • Figure 2 shows on a larger scale the part indicated by F2 in Figure 1;
  • Figure 3 shows on a larger scale the part indicated by F3 in Figure 1;
  • Figure 4 shows, on a larger scale, the part indicated by F4 in Figure 2;
  • Figure 5 shows a cross section along the line VV in Figure 4.

    • Das Anlegen eines verkleideten Tunnels 1 im Boden 2 geschieht gemäß der Erfindung hauptsächlich in drei Schritten.The creation of a clad tunnel 1 in the floor 2 happens mainly in three according to the invention Steps.

    In einen ersten Schritt werden in regelmäßigen Abständen, beispielsweise alle 3000 m, dort, wohin der Tunnel 1 kommen soll, vertikale Gruben 3 gegraben. Diese Gruben 3 werden, zumindest an den Seiten, an denen ein Tunnel 1 münden soll, jedoch außer an der Stelle dieser Mündung selbst, mit einer Wand 4, beispielsweise aus Beton, verkleidet.In a first step, at regular intervals, for example every 3000 m, where the tunnel 1 vertical pits 3 dug. These pits 3 at least on the sides where a tunnel 1 should lead to, but except at the point of this mouth itself, with a wall 4, for example made of concrete, disguised.

    Der Boden jeder Grube 3 und die Teile der Seitenwände, wo der Tunnel 1 durch diese Grube 3 kommen muß, werden stabilisiert, beispielsweise durch Einspritzen von Bentonit. In den Figuren 1 und 3 sind diese stabilisierten Zonen mit der Referenzziffer 5 angedeutet. Diese Zonen 5 garantieren die Wasserdichtheit zur Grube 3 hin.The bottom of each pit 3 and the parts of the side walls where the tunnel 1 must come through this pit 3 stabilized, for example by injecting Bentonite. These are stabilized in FIGS. 1 and 3 Zones indicated with the reference number 5. This Zones 5 guarantee watertightness towards pit 3.

    In einem zweiten Schritt wird von Grube 3 zu Grube 3 ein Zugkabel 6 mittels eines gesteuerten Bohrwerkzeugs 7 angebracht, wie in den Figuren 1 und 3 an der rechten Seite dargestellt. Dieses Bohrwerkzeug 7 kann von einer bekannten Konstruktion sein und beispielsweise mit Hochdruckspritzköpfen oder dergleichen versehen sein und wird hier dann auch nicht beschrieben.In a second step, you move from pit 3 to pit 3 Pull cable 6 by means of a controlled drilling tool 7 attached, as in Figures 1 and 3 on the right Page shown. This drilling tool 7 can of a be known construction and for example with High pressure spray heads or the like may be provided and is not described here either.

    Das Zugkabel 6 kann von einer Grube 3 zur folgenden angebracht werden. Sein Ende wird in dieser letzten Grube 3 losgelassen, so daß das Kabel auf den Boden fällt, oder wird auf einer in dieser Grube 3 aufgestellten Trommel 8 befestigt.The pull cable 6 can go from one pit 3 to the next be attached. Its end will be in this last pit 3 released so that the cable falls to the floor, or is on a drum 8 erected in this pit 3 attached.

    In einer Variante ist es möglich, dasselbe Zugkabel 6 mit dem Bohrwerkzeug 7 weiter durch zu ziehen bis zu einer folgenden Grube 3, und eventuell über mehrere Gruben 3. In einer Grube 3, über welche das Zugkabel 6 durchläuft, kann eine Führungsrolle angebracht sein.In a variant, it is possible to use the same pull cable 6 to pull the drilling tool 7 through to one following pit 3, and possibly over several pits 3. In a pit 3, through which the pull cable 6 passes, a guide roller can be attached.

    Im dritten und letzten Schritt wird die Tunnelöffnung 9 gebohrt und mit einer Verkleidung 10 versehen, bestehend aus Rohrelementen 11, die aus gerippten oder gewellten, gegen Korrosion geschützten Stahlplatten geformt sind.In the third and final step, the tunnel opening becomes 9 drilled and provided with a panel 10, consisting of tubular elements 11, which are made of corrugated or corrugated, Steel plates protected against corrosion are formed.

    Hierzu wird eine Tunnelbohrmaschine 12 verwendet, die, wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt, einen konischen Bohrkopf 13 umfaßt, der am vorderen Ende eines Köchers 14 drehbar montiert ist und auf bekannte Weise durch Antriebsmittel angetrieben wird, die von einem oder mehr hydraulischen oder anderen Motoren 15 gebildet werden.A tunnel boring machine 12 is used for this, which, as shown in Figures 2 and 4, a conical Includes drill head 13, the at the front end of a quiver 14th is rotatably mounted and in a known manner Drive means is driven by one or more hydraulic or other motors 15 are formed.

    Durch den Bohrkopf 13 ist ein axialer Durchgang 16 für das Zugkabel 6 geformt, während an der Rückseite, die sich somit in der geformten Tunnelöffnung 9 befindet, gegenüber vom Durchgang 16 ein Lager 17 befestigt ist, womit eine Druckkapsel 18 und ein Befestigungselement 19, woran dieses Zugkabel befestigt ist, in Bezug zum Bohrkopf 13 gelagert sind.Through the drill head 13 is an axial passage 16 for the pull cord 6 shaped while at the back, the is thus located in the shaped tunnel opening 9, a bearing 17 is fastened opposite passage 16, with which a pressure capsule 18 and a fastening element 19, what this pull cable is attached to, in relation to Drill head 13 are mounted.

    Weiterhin wird von einer Zugmaschine 20 Gebrauch gemacht, die von einer bekannten Konstruktion sein kann und beispielsweise aus einem Gestell 21 und aus einem Kabelklemmmechanismus 22, der durch Zylinder 23 hin- und herbewegt werden kann, bestehen kann.Furthermore, use is made of a tractor 20 which can be of a known construction and for example from a frame 21 and from one Cable clamp mechanism 22 which reciprocates through cylinder 23 can be moved, can exist.

    Die Zugmaschine 20 wird in einer Grube 3 plaziert und mit ihrem Gestell 21 auf Trägern 24 befestigt, die auf der Wand 4 der Grube 3 quer über der darin freigelassenen Öffnung für den Tunnel 1 angebracht sind. Das Zugkabel 6 wird durch den Kabelklemmmechanismus 22 gesteckt.The tractor 20 is placed in a pit 3 and with her frame 21 attached to carriers 24 which on the Wall 4 of the pit 3 across the one released therein Opening for tunnel 1 are attached. The pull cable 6 is inserted through the cable clamp mechanism 22.

    Dieser Kabelklemmmechanismus 22 greift das Zugkabel 6, wenn die Zylinder 23 in eingeschobener Position sind. Durch das Ausschieben dieser Zylinder 23 werden dieser Kabelklemmmechanismus 22 und das dadurch festgeklemmte Zugkabel 6 über einen Abstand fortbewegt. Wenn die Zylinder 23 sich in ausgeschobener Position befinden, löst der Kabelklemmmechanismus 22 das Zugkabel 6 und wird dieses durch das Einschieben der Zylinder 23 zurück in seine Startposition gebracht und wiederholt sich der vorgenannte Zyklus und wird das Zugkabel 6 somit intermittierend vorwärts gezogen und auf der Trommel 8 aufgerollt.This cable clamping mechanism 22 engages the pull cable 6, when the cylinders 23 are in the retracted position. By pushing out this cylinder 23 this Cable clamp mechanism 22 and the clamped thereby Train cable 6 moved over a distance. If the Cylinder 23 is in the extended position, the cable clamp mechanism 22 releases the pull cable 6 and becomes this by pushing the cylinders 23 back in brought its starting position and repeats itself aforementioned cycle and the pull cable 6 is thus intermittently pulled forward and on the drum 8 rolled up.

    Die Zugmaschine 20 kann in einer Variante aus einer Winde oder dergleichen geformt sein, wodurch das Ziehen ununterbrochen stattfinden kann. Die reale Kraft, die das Zugkabel 6 auf den Bohrkopf 13 ausübt, wird durch die Druckkapsel 18 reguliert.The tractor 20 can be a winch variant or the like may be formed, thereby pulling can take place continuously. The real force that Pull cable 6 exerts on the drill head 13 is by the Pressure capsule 18 regulated.

    Die Tunnelbohrmaschine 12 wird somit vom Zugkabel 6 vorwärts gezogen, während gebohrt wird, und wird somit der Richtung des Zugkabels 6 folgen und durch dieses Zugkabel 6 geführt werden.The tunnel boring machine 12 is thus from the pull cable 6 pulled forward while drilling and thus follow the direction of the pull cable 6 and through it Train cable 6 are guided.

    Obwohl die Richtung des Zugkabels 6 normalerweise richtig ist, kann eine Korrektursteuerung der Tunnelbohrmaschine 12 in bestimmten Fällen doch erwünscht oder notwendig sein.Although the direction of the pull cable 6 is normally correct is a correction control of the tunnel boring machine 12 desirable or necessary in certain cases his.

    Hierzu besteht der Köcher 14 aus einem vorderen Teil 25 und einem hinteren Teil 26, die mit einem verformbaren Ring 27 miteinander verbunden sind. Mit Hilfe von Steuerzylindern 28 kann die Richtung des vorderen Teils 25 in Bezug auf den hinteren Teil 26 eingestellt werden.For this purpose, the quiver 14 consists of a front part 25 and a rear part 26, which with a deformable Ring 27 are interconnected. With the help of Control cylinders 28 can control the direction of the front part 25 can be adjusted with respect to the rear part 26.

    Die Abfuhr des vor der Tunnelbohrmaschine 12 freigesetzten Erdreichs 2 kann auf verschiedene Arten stattfinden, beispielsweise mit Hilfe einer Schraube 29 und Förderbändern 30, wie in Figur 2 dargestellt, oder mittels Pumpen.The removal of the released in front of the tunnel boring machine 12 Soil 2 can take place in different ways, for example with the help of a screw 29 and conveyor belts 30, as shown in Figure 2, or by means of Pump.

    Die gewellten Platten, die die Rohrelemente 11 bilden, werden eine nach der anderen in der gebohrten Tunnelöffnung 9 angebracht, in zusammengefaltetem Zustand, wobei sie einen offenen Ring formen, dessen Enden einander jedoch überlappen, so daß der Außendurchmesser der Platte kleiner ist als der Innendurchmesser des verkleideten Tunnels 1.The corrugated plates that form the tubular elements 11 will be one by one in the drilled tunnel opening 9 attached, in the folded state, forming an open ring, the ends of which however overlap each other so that the outside diameter the plate is smaller than the inside diameter of the clad tunnels 1.

    Das zuletzt angebrachte Rohrelement 11 befindet sich noch zum größten Teil im hinteren Teil 26 des Köchers 14, wenn in diesem Teil infolge des Vorwärtsziehens der Tunnelbohrmaschine 12 Platz freigeworden ist, um ein nachfolgendes Rohrelement 11 anzubringen.The last attached pipe element 11 is still there for the most part in the rear part 26 of the quiver 14 if in this part due to the forward pulling of the tunnel boring machine 12 place has become vacant for a subsequent one To attach pipe element 11.

    Dieses folgende Rohrelement 11 ist somit eine Platte, die gefaltet wird, wie hiervor beschrieben. Einmal am gewünschten Platz im Teil 26, wird diese Platte losgelassen, so daß sie sich unter Einfluß ihrer Elastizität öffnet und an der Innenseite des Teils 26 anschließt. Hierbei überlappt die erste Welle des neuen Rohrelements 11 die letzte Welle des vorhergehenden. Die Enden des offenen Rings dieses neuen Rohrelements 11 können eventuell aneinander befestigt, beispielsweise festgeschweißt, werden.This following tubular element 11 is thus a plate that is folded as described above. Once on desired place in part 26, this plate is released, so that they are under the influence of their elasticity opens and connects to the inside of part 26. The first shaft of the new tubular element overlaps 11 the last wave of the previous one. The ends of the Open ring of this new tubular element 11 can possibly attached to each other, for example welded, become.

    Hierdurch wird unter anderem dieses neue Rohrelement 11 stationär in Bezug zum Boden 2 gehalten werden, wenn der Köcher 14 weiter vorwärts bewegt wird. Die Rohrelemente 11 können darüber hinaus noch aneinander befestigt werden, beispielsweise durch Schweißen.In this way, this new tubular element 11 is be held stationary with respect to the floor 2 when the Quiver 14 is moved further forward. The pipe elements 11 can also be attached to each other by welding, for example.

    Auf die hiervor beschriebene Weise wird weiter fortgefahren, bis die Grube 3 erreicht wird, wo die Zugmaschine 20 aufgestellt ist. Von dort kann dann in analoger Weise weitergegangen werden bis zu einer folgenden Grube 3.In the manner described above, the process continues, until the pit 3 is reached where the tractor 20 is set up. From there it can be done in an analogous way continue to a next pit 3.

    Später, nach dem Entfernen aller Apparaturen, wie etwa unter anderem der Zugmaschine 20, aus der Grube 3 kann die Tunnelverkleidung 10 über diese Grube 3 weitergezogen und die Grube 3 danach abgedichtet werden.Later, after removing all equipment, such as among other things, the tractor 20 from the pit 3 can the tunnel cladding 10 pulled over this pit 3 and the pit 3 are then sealed.

    Dadurch, daß der Bohrkopf 13 durch den Boden 2 gezogen wird, wird der Boden 2 um die Tunnelöffnung 9 herum etwas verdichtet, und zwar durch die spezielle Form des Bohrkopfs 13. In Anbetracht dessen, daß diese Tunnelöffnung 9 außerdem nicht oder nur in sehr geringem Umfang größer ist als die Außenwand der Verkleidung 10 des Tunnels 1, ist die Senkung des Bodens 2 über dem Tunnel 1 äußerst gering, so daß durch das Anlegen des Tunnels 1 kein Schaden an Gebäuden, Straßen und derartigem über dem Boden 2 angerichtet wird.Characterized in that the drill head 13 is pulled through the bottom 2 the floor 2 around the tunnel opening 9 becomes something condensed by the special shape of the Bohrkopfs 13. Considering that this Tunnel opening 9 also not or only very slightly Circumference is larger than the outer wall of the panel 10 of the tunnel 1, the subsidence of the ground 2 is above Tunnel 1 extremely small, so that by creating the Tunnels 1 no damage to buildings, roads and such is arranged above the floor 2.

    In einer Variante kann der Bohrkopf 13 selbst so ausgeführt sein, daß er teilweise den Boden 2 seitwärts verdrängt. So kann er in Nähe seines äußeren Rands an seiner Vorderseite mit Schraubenblättern versehen sein. Natürlich muß der Boden 2 weich genug sein und die Zugkraft auf den Bohrkopf 13 hoch genug, jedoch werden Senkungen in diesem Fall praktisch völlig ausgeschlossen.In a variant, the drill head 13 itself can do so be executed that he partially the bottom 2 sideways repressed. So it can close to its outer edge its front be provided with screw blades. Of course, the bottom 2 must be soft enough and the Traction on the drill head 13 high enough, however Reductions in this case are practically impossible.

    Die Rohrelemente 11 müssen nicht unbedingt elastisch biegsame gewellte Platten sein. Sie können nicht elastisch sein und/oder nicht gewellt. So können sie aus Beton gefertigt sein, wobei sie aus zwei oder mehr Teilen bestehen, die vor Ort angebracht werden, so daß sie ein Rohrteil oder einen Ring formen.The tubular elements 11 do not necessarily have to be elastic flexible corrugated sheets. You can not be elastic and / or not wavy. So they can look out Concrete should be made using two or more parts exist that are attached on site so that they are a Form a tube part or a ring.

    Die Erfindung ist keineswegs auf die hiervor beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, vielmehr können ein derartiges Verfahren zum Konstruieren eines unterirdischen Tunnels und eine dabei verwendete Tunnelbohrmaschine in verschiedenen Varianten verwirklicht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is in no way based on those described above and embodiments shown in the figures limited, rather such a method for Construct an underground tunnel and include one used tunnel boring machine in different versions be realized without the scope of the invention leave.

    Claims (10)

    Verfahren zum Konstruieren eines unterirdischen Tunnels mit einer Verkleidung, wobei eine Tunnelöffnung (9) im Boden (2) gemacht wird und in dem Maß, wie diese Tunnelöffnung (9) geformt wird, Rohrelemente (11) eines nach dem anderen als Ganzes oder in Teilen vor Ort angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst mindestens zwei Gruben (3) im Boden (2) gemacht werden, mit einem gelenkten Bohrwerkzeug (7) ein Zugkabel (6) oder dergleichen von Grube (3) zu Grube (3) angebracht wird und die zu verkleidende Tunnelöffnung (9) im Boden (2) zwischen diesen Gruben (3) geformt wird, indem in einer Grube (3) eine rotierende Tunnelbohrmaschine (12) an dem Zugkabel (6) befestigt wird und mit Hilfe einer Zugmaschine (20) in einer anderen Grube (3) die Tunnelbohrmaschine (12) von der ersten zur anderen Grube (3) gezogen wird.Method of constructing an underground Tunnels with a cladding, with a tunnel opening (9) is made in the ground (2) and to the extent that this Tunnel opening (9) is formed, tubular elements (11) one after the other as a whole or in parts on site be attached, characterized in that first at least two pits (3) are made in the ground (2), with a steered drilling tool (7) a pull cable (6) or the like from pit (3) to pit (3) attached and the tunnel opening (9) to be clad in the floor (2) between these pits (3) is formed by in a pit (3) a rotating tunnel boring machine (12) is attached to the pull cable (6) and using a Tractor (20) in another pit (3) the tunnel boring machine (12) from the first to the other pit (3) is pulled. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Bodens (2), der eine Grube (3) begrenzt und wo eine Tunnelöffnung (9) gebohrt werden soll, bevor mit der Tunnelbohrmaschine (12) gebohrt wird, stabilisiert wird.A method according to claim 1, characterized in that part of the floor (2) that delimits a pit (3) and where a tunnel opening (9) is to be drilled before stabilized with the tunnel boring machine (12) becomes. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelöffnung (9) auch mittels Bodenverdrängung gefertigt wird, und somit mit einer Tunnelbohrmaschine (12), die auch seitwärts verdrängt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the tunnel opening (9) also by means of displacement is manufactured, and thus with a Tunnel boring machine (12), which also displaces sideways. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrelemente (11) in Form gerippter oder gewellter Platten in zusammengedrückter Form in die Tunnelöffnung (9) eingebracht werden, wobei sie Ringe mit einem kleineren Außendurchmesser bilden als der Innendurchmesser der bereits plazierten Rohrelemente (11), die also bereits einen Teil der Verkleidung (10) darstellen, wonach sie an der gewünschten Stelle zu einem Ring mit einem Außendurchmesser, der mit dem Innendurchmesser der Tunnelöffnung (9) übereinstimmt, und somit zu einem Teil der Verkleidung (10) umgeformt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that tubular elements (11) in the form ribbed or corrugated sheets in compressed Form are introduced into the tunnel opening (9), wherein they form rings with a smaller outside diameter than the inside diameter of the pipe elements already placed (11), which is already part of the cladding (10) represent what they are at the desired location Ring with an outer diameter that matches the inner diameter the tunnel opening (9) matches, and thus formed into part of the lining (10) become. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelbohrmaschine (12) auch mittels Zylindern (23) gelenkt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tunnel boring machine (12) is also steered by means of cylinders (23). Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Gruben (3) gemacht werden und das Zugkabel (6) von der einen Grube (3) über eine andere zu noch einer anderen angebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least three pits (3) be made and the pull cable (6) from one pit (3) Attached to another over another becomes. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grube (3), worin eine Zugmaschine (20) angebracht wird, zumindest an den Seiten, wo ein Tunnel (1) geformt werden soll, mit einer Wand (4) verkleidet wird, die an der Stelle der Mündung des Tunnels (1) unterbrochen ist und worauf die Zugmaschine (20) während des Ziehens abgestützt werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pit (3), wherein a Tractor (20) is attached, at least to the Sides where a tunnel (1) is to be formed with a Wall (4) is clad in place of the mouth of the tunnel (1) is interrupted and the Tractor (20) are supported while pulling can. Tunnelbohrmaschine für die Anwendung des vorgenannten Verfahrens gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, welche Tunnelbohrmaschine einen Köcher (14) umfaßt, einen Bohrkopf (13) auf dem vorderen Ende des Köchers (14) und Antriebsmittel (15) zum Rotieren dieses Bohrkopfs (13), dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf einen Durchgang (16) für ein Zugkabel (6) besitzt und er an der Rückseite ein gelagertes Befestigungselement (19) für dieses Zugkabel (6) besitzt. Tunnel boring machine for the application of the aforementioned Method according to one of the preceding claims, which tunnel boring machine comprises a quiver (14), one Drill head (13) on the front end of the quiver (14) and Drive means (15) for rotating this drill head (13), characterized in that the drill head has one pass (16) for a pull cable (6) and it on the back a stored fastener (19) for this Has pull cable (6). Tunnelbohrmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen dem Befestigungselement (19) und dem Bohrkopf (13) eine Druckkapsel (18) zum Regulieren der auf diesen Bohrkopf (13) wirkenden Kraft des Zugkabels (6) besitzt.Tunnel boring machine according to claim 8, characterized in that that between the fastener (19) and the drilling head (13) a pressure capsule (18) for Regulate the force acting on this drill head (13) of the pull cable (6). Tunnelbohrmaschine gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Köcher (14) aus einem vorderen Teil (25), einem hinteren Teil (26) und einem verformbaren Ring (27), der diese Teile (25 und 26) verbindet, besteht, und daß zwischen den vorderen Teil (25) und den hinteren Teil (26) Zylinder (23) angebracht sind, um die Richtung des vorderen Teils (25) in Bezug auf das hintere Teil (26) einzustellen.Tunnel boring machine according to claim 8 or 9, characterized characterized in that the quiver (14) from a front Part (25), a rear part (26) and one deformable ring (27) of these parts (25 and 26) connects exists, and that between the front part (25) and the rear part (26) cylinder (23) attached are related to the direction of the front part (25) to adjust to the rear part (26).
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