EP1111186B1 - Verfahren zum Bewehren von Gewölben - Google Patents

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EP1111186B1
EP1111186B1 EP00127763A EP00127763A EP1111186B1 EP 1111186 B1 EP1111186 B1 EP 1111186B1 EP 00127763 A EP00127763 A EP 00127763A EP 00127763 A EP00127763 A EP 00127763A EP 1111186 B1 EP1111186 B1 EP 1111186B1
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EP
European Patent Office
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reinforcement
tunnel
formwork
roof section
jig
Prior art date
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EP00127763A
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English (en)
French (fr)
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EP1111186A1 (de
Inventor
Roland Murer
Thomas Walliser
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Ed Zueblin AG
Original Assignee
Ed Zueblin AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK 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
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/102—Removable shuttering; Bearing or supporting devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for reinforcing vaults according to the preamble of claim 1.
  • Reinforcement of tunnel vaults is self-supporting, with reinforcement stretcher bows holding the reinforcement at the vaulted ceiling.
  • the disadvantage is that the attachment of the reinforcement is inaccurate and it can come to sag the reinforcement. After retracting and setting a Schalwagens in the tunnel must be time-consuming nachkorrigiert still at the reinforcement. There is also the risk that the sealing film is damaged in the tunnel vault and as a result of expensive refurbishment measures are required.
  • the invention has for its object to provide a method for reinforcement of tunnel vaults, in which the cost of formwork material is low and the reinforcement can be made accelerated.
  • a gauge is used on which the reinforcement is made.
  • the gauge itself is slidable or movable arranged in the tunnel and cost to create.
  • the reinforcement is placed on a formwork (ceiling dome) or a second formwork (replacement formwork), preferably a formwork carriage.
  • the reinforcement is then moved with the Dekkenkalotte in target position to the tunnel vault and then then concreted the tunnel vault.
  • the doctrine itself is arranged in the tunnel so that workers without disabilities can put together the individual parts of the reinforcement on the gauge. A speedy work and a high quality of the produced reinforcement is thereby effected.
  • the reinforcement itself is lifted off the gauge with the aid of a reinforcement conversion device, preferably a gantry crane, and placed on the ceiling dome. For this purpose, first the gauge and then the ceiling dome are moved under the rebar conversion unit.
  • the laying of the reinforcement on the ceiling dome can be done at the place where will be concreted later;
  • the laying of the reinforcement can also be done at another location in the tunnel.
  • a second reinforcement can already be created on the freed teaching. It is expedient to arrange the ceiling dormer on a formwork carriage and to make the formwork truck enlargeable and reducible. This is preferably done by hydrostatically acting control elements.
  • the method for reinforcing vaults of a tunnel is summarized by the cyclic repetitive, following operations:
  • the reinforcement material is brought by a lifting device of a service car to the height of the gauge and then the reinforcement made of individual parts of the reinforcing material on the gauge.
  • the finished reinforcement is then lifted off the gauge with the reinforcement transfer device, the formwork carriage with the ceiling dome is reduced in size and moved under the reinforcement conversion device and the reinforcement is deposited on the ceiling dome of the formwork carriage.
  • the formwork carriage is driven with the reinforcement into position under the tunnel vault and the ceiling dome raised to the desired position to the ceiling. Further formwork walls are brought into the nominal position to the ceiling dome and the corresponding tunnel section is concreted.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a tunnel 2, whose vault 1 is to be reinforced and concreted.
  • a reinforcement 3 is produced on a displaceable jig 4, preferably a movable rebar. Due to its cross-sectional shape, the teaching 4 makes it possible to produce a ready-to-install reinforcement.
  • the gauge is, as shown in a cross-section in Fig. 2, position C, spaced so far from the tunnel wall that workers can conveniently lift the reinforcement material from a service car 10 and spend on the teaching 4.
  • the service trolley 10 is preferably coupled to the rebar with the teaching 4 and moved.
  • the structure of the reinforcement 3 takes place on the teaching 4 itself.
  • the service trolley 10 has a lifting device 11 with a lifting surface 17, with the aid of which the heavy reinforcing material 12 can be lifted from a pallet 16 under the service trolley 10 to the level of the jig 4.
  • the reinforcement material 12 has been moved to the level of the gauge 4 in position D.
  • Figs. 5 to 8 illustrate in transverse and longitudinal sections in position B, that the finished reinforcement 3 on the doctrine 4 is driven under a rebar conversion device 7.
  • the reinforcement conversion device 7 is designed as a gantry crane 14.
  • FIGS. 7 and 8 it is illustrated in position B that the entire reinforcement 3 to be installed for the arch 1 of the tunnel 2 has been lifted off the gage 4 and is located on the gantry crane 14.
  • the rebar and the gantry crane above were moved to a more favorable position hazards.
  • FIGS. 9 and 10 the rebar with the jig 4 and the service trolley 10 has been moved to another, more favorable position in the longitudinal direction of the tunnel 2.
  • the lifting surface 17 of the lifting device 11 is lowered again.
  • the reinforcement 9 is shown completed in FIGS. 15 and 16.
  • a formwork carriage 13 is reduced below the ceiling dome 5 after the section 15 of the tunnel wall concreted at this location of the tunnel has sufficiently hardened.
  • the formwork carriage 13 is a movable construction of girders, struts and hydrostatic cylinders with joints.
  • the ceiling dome 5 and other shuttering walls 8 on the formwork carriage 13 can be lowered into the interior relative to the inner wall of the tunnel 2 and folded.
  • the formwork carriage 13 can thereby enlarge and reduce - shrink or expand.
  • the formwork carriage 13 After the formwork carriage 13 is "shrunk", it can, as shown in FIGS. 13 and 14 show in position B, under the gantry crane 14. Subsequently, the reinforcement 3 is lowered on the ceiling dome 5. It may be expedient to implement the reinforcement 3, 9 at the place where concrete is poured on the ceiling dome.
  • FIGS. 15 and 16 it can be seen that a second reinforcement 9 has already been produced on the jig 4 and can be taken over by the gantry crane 14 after the reinforcement 3 has settled on the ceiling dome 5.
  • the formwork carriage 13 is driven with the ceiling dome 5 and the shutter walls 8 to a new desired position in the tunnel, where another section or block 15 of the tunnel is to be concreted.
  • the formwork carriage 13 is increased by the ceiling dome 5 and the shuttering walls 8 are moved to the shuttering position. This process can be seen in FIGS. 19 and 20 in position A in the transverse and longitudinal section. A new section or block 15 of the tunnel is then concreted.
  • Figs. 21 and 22 show the same positions of the various devices (formwork carriage, gantry crane, gauge and service trolley) as in Figs. 1 and 2 in the tunnel, but shifted by a tunnel section. The process repeats itself in the same steps as mentioned above.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewehren von Gewölben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Bewehrung von Tunnelgewölben erfolgt freitragend, wobei Bewehrungstragebögen die Bewehrung an der Gewölbedecke halten. Nachteilig ist, daß die Befestigung der Bewehrung ungenau ist und es zum Durchhängen der Bewehrung kommen kann. Nach dem Einfahren und Instellungbringen eines Schalwagens in dem Tunnel muß noch an der Bewehrung zeitaufwendig nachkorrigiert werden. Dabei besteht auch die Gefahr, daß die Abdichtungsfolie im Tunnelgewölbe beschädigt wird und als Folge davon aufwendige Sanierungsmaßnahmen erforderlich werden.
  • Es ist auch bekannt, die Bewehrung auf einem Schalwagen herzustellen, wobei der Schalwagen vorher in die endgültige Lage gefahren wurde. Aus der DE 197 09 336 C2 ist ein Verfahren zum Betonieren von bewehrten Decken und Gewölben oder Decken im Tunnelbau bekannt, wobei die Bewehrung auf einer austauschbaren Deckenkalotte hergestellt wird. Die Deckenkalotte mit der Bewehrung wird zum späteren Betonierort gefahren, in Sollposition gebracht und der Tunnelabschnitt betoniert.
  • Das Verfahren erfordert einen großen Aufwand an Schalungsmaterial, da zumindest zwei Deckenkalotten benötigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bewehrung von Tunnelgewölben zu schaffen, bei dem der Aufwand an Schalungsmaterial gering ist und die Bewehrung beschleunigt hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Zur Herstellung der Bewehrung für das Tunnelgewölbe wird eine Lehre benutzt, auf der die Bewehrung hergestellt wird. Die Lehre selbst ist im Tunnel verschiebbar oder verfahrbar angeordnet und kostengünstig zu erstellen. Nachdem die Bewehrung auf der Lehre hergestellt worden ist, wird die Bewehrung auf eine Schalung (Deckenkalotte) oder eine zweite Schalung (Austauschschalung), vorzugsweise eines Schalwagens gesetzt. Die Bewehrung wird anschließend mit der Dekkenkalotte in Sollposition an das Tunnelgewölbe bewegt und anschließend dann das Tunnelgewölbe betoniert. Dabei ist es zweckmäßig, das Bewehrungsmaterial mit Hilfe von einer Hebevorrichtung eines Servicewagens zu der Lehre zu transportieren. Die Lehre selbst ist im Tunnel dabei so angeordnet, daß Arbeiter ohne Behinderung die Einzelteile der Bewehrung auf der Lehre zusammensetzen können. Ein zügiges Arbeiten und eine hohe Qualität der hergestellten Bewehrung ist dadurch bewirkt. Die Bewehrung selbst wird mit Hilfe eines Bewehrungsumsetzgerätes, vorzugsweise eines Portalkranes, von der Lehre abgehoben und auf die Deckenkalotte gesetzt. Zu diesem Zweck werden zuerst die Lehre und anschließend die Deckenkalotte unter das Bewehrungsumsetzgerät gefahren.
  • Das Auflegen der Bewehrung auf die Deckenkalotte kann schon an dem Ort erfolgen, an dem später betoniert wird; das Auflegen der Bewehrung kann aber auch an einem anderen Ort im Tunnel erfolgen. Während des Betonierens des Tunnelgewölbes kann bereits wieder auf der frei gewordenen Lehre eine zweite Bewehrung erstellt werden. Es ist zweckmäßig, die Deckenkalotte auf einem Schalwagen anzuordnen und den Schalwagen vergrößerbar und verkleinerbar zu gestalten. Vorzugsweise erfolgt dies durch hydrostatisch wirkende Stellelemente.
  • Das Verfahren zum Bewehren von Gewölben eines Tunnels ist zusammenfassend durch die zyklisch sich wiederholenden, nachfolgend genannten Vorgänge gestaltet:
  • Das Bewehrungsmaterial wird von einer Hebevorrichtung eines Servicewagens auf die Höhe der Lehre gebracht und anschließend die Bewehrung aus Einzelteilen des Bewehrungsmaterials auf der Lehre hergestellt. Die fertiggestellte Bewehrung wird anschließend mit dem Bewehrungsumsetzgerät von der Lehre abgehoben, der Schalwagen mit der Deckenkalotte wird verkleinert und unter das Bewehrungsumsetzgerät gefahren und die Bewehrung auf der Deckenkalotte des Schalwagens abgesetzt. Der Schalwagen wird mit der Bewehrung in Position unter das Tunnelgewölbe gefahren und die Deckenkalotte bis in Sollposition zur Decke angehoben. Weitere Schalwände werden in Sollposition zur Deckenkalotte gebracht und der entsprechende Tunnelabschnitt betoniert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Tunnel mit möglichen Standorten eines Schalwagens mit Deckenkalotte, eines Bewehrungsumsetzgerätes, insbesondere eines Portalkrans, einer verfahrbaren Lehre und eines Servicewagens mit Hebevorrichtung,
    Fig. 2
    die jeweiligen Querschnitte durch den Tunnel mit Schalwagen, Portalkran, verfahrbarer Lehre und Servicewagen in Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch den Tunnel in Fig. 1 mit angehobener Hebevorrichtung und Bewehrungsmaterial am Servicewagen,
    Fig. 4
    die komplementären Querschnitte zu Fig. 3,
    Fig. 5
    einen Längsschnitt durch den Tunnel, wobei die Lehre unter das Bewehrungsumsetzgerät gefahren ist,
    Fig. 6
    komplementäre Querschnitte durch den Tunnel in Fig. 5,
    Fig. 7
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit von der Lehre abgehobener Bewehrung,
    Fig. 8
    komplementäre Querschnitte durch den Tunnel in Fig. 7,
    Fig. 9
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit weiter in den Tunnel bewegter Lehre und mit dieser gekoppeltem Servicewagen,
    Fig. 10
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 9,
    Fig. 11
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit verkleinertem Schalwagen,
    Fig. 12
    komplementäre Querschnitt des Tunnels zu Fig. 11,
    Fig. 13
    einen Längsschnitt durch den Tunnel, wobei der Schalwagen mit Deckenkalotte unter den Portalkran gefahren ist und Bewehrungsmaterial auf den Servicewagen gehoben ist,
    Fig. 14
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 13,
    Fig. 15
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit fertiggestellter Bewehrung auf der verschiebbaren Lehre und auf der Deckenkalotte abgesetzter Bewehrung,
    Fig. 16
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 15,
    Fig. 17
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit in Sollposition gefahrenem Schalwagen,
    Fig. 18
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 17,
    Fig. 19
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit bis auf Sollposition der Deckenkalotte expandiertem Schalwagen,
    Fig. 20
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 19,
    Fig. 21
    einen Längsschnitt durch den Tunnel mit denselben Positionen von Schalwagen, Portalkran, verfahrbarer Lehre und Servicewagen wie in Fig. 1, nur um einen Tunnelabschnitt verschoben,
    Fig. 22
    komplementäre Querschnitte des Tunnels zu Fig. 21.
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Tunnel 2, dessen Gewölbe 1 zu bewehren und zu betonieren ist. Zu diesem Zweck wird eine Bewehrung 3 auf einer verschiebbaren Lehre 4, vorzugsweise einem verfahrbarem Bewehrungswagen hergestellt. Die Lehre 4 ermöglicht aufgrund ihrer Querschnittsform die Herstellung einer einbaufertigen Bewehrung. Die Lehre ist, wie dies ein Querschnitt in Fig. 2, Position C zeigt, so weit von der Tunnelwand beabstandet, daß Arbeiter bequem das Bewehrungsmaterial von einem Servicewagen 10 abheben können und auf die Lehre 4 verbringen können. Der Servicewagen 10 ist vorzugsweise mit dem Bewehrungswagen mit der Lehre 4 gekoppelt und verfahrbar. Der Aufbau der Bewehrung 3 erfolgt auf der Lehre 4 selbst.
  • Wie Fig. 2 in Position D zeigt, weist der Servicewagen 10 eine Hebevorrichtung 11 mit einer Hebefläche 17 auf, mit Hilfe derer das schwere Bewehrungsmaterial 12 von einer Palette 16 unter dem Servicewagen 10 auf die Höhe der Lehre 4 gehoben werden kann. In den Fig. 3 und 4 ist in Position D das Bewehrungsmaterial 12 auf Höhe der Lehre 4 gefahren worden. Die Fig. 5 bis 8 verdeutlichen in Quer- und Längsschnitten in Position B, daß die fertiggestellte Bewehrung 3 auf der Lehre 4 liegend unter ein Bewehrungsumsetzgerät 7 gefahren wird. Vorzugsweise ist das Bewehrungsumsetzgerät 7 als Portalkran 14 ausgebildet.
  • In den Fig. 7 und 8 ist in Position B verdeutlicht, daß die gesamte einzubauende Bewehrung 3 für das Gewölbe 1 des Tunnels 2 von der Lehre 4 abgehoben worden ist und sich an dem Portalkran 14 befindet. Der Bewehrungswagen und der darüber befindliche Portalkran wurden in eine arbeitsgünstigere Position gefahren. In den Fig. 9 und 10 ist der Bewehrungswagen mit der Lehre 4 und dem Servicewagen 10 in eine andere, arbeitsgünstigere Position in Längsrichtung des Tunnels 2 gefahren worden. Die Hebefläche 17 der Hebevorrichtung 11 ist erneut abgesenkt. Unabhängig von den weiteren Verfahrensschritten des Umsetzens der Bewehrung 3 auf eine Schalung oder Deckenkalotte 5 kann auf der Lehre 4 mit der Herstellung einer neuen, zweiten Bewehrung 9 in bekannter Weise begonnen werden. Die Bewehrung 9 ist in den Fig. 15 und 16 fertiggestellt dargestellt.
  • In den Fig. 11 und 12 in Position A wird ein Schalwagen 13 unter der Deckenkalotte 5 verkleinert, nachdem der an diesem Ort des Tunnels betonierte Abschnitt 15 der Tunnelwand hinreichend erhärtet ist. Der Schalwagen 13 ist eine verfahrbare Konstruktion aus Trägern, Streben und hydrostatisch arbeitenden Zylindern mit Gelenken. Die Deckenkalotte 5 und weitere Schalwände 8 am Schalwagen 13 können ins Innere bezogen auf die Innenwand des Tunnels 2 gesenkt und geklappt werden. Der Schalwagen 13 läßt sich dadurch vergrößern und verkleinern - schrumpfen oder erweitern.
  • Nachdem der Schalwagen 13 "geschrumpft" ist, kann er, wie dies die Fig. 13 und 14 in Position B zeigen, unter den Portalkran 14 gefahren werden. Anschließend wird die Bewehrung 3 auf der Deckenkalotte 5 abgesenkt. Es kann zweckmäßig sein, die Bewehrung 3, 9 an dem Ort, an dem betoniert wird, auf die Deckenkalotte umzusetzen.
  • In den Fig. 15 und 16 ist zu erkennen, daß auf der Lehre 4 bereits eine zweite Bewehrung 9 hergestellt wurde und nach dem Absetzen der Bewehrung 3 auf die Deckenkalotte 5 von dem Portalkran 14 übernommen werden kann.
  • In den Fig. 17 und 18 ist der Schalwagen 13 mit der Deckenkalotte 5 und den Schalwänden 8 zu einer neuen Sollposition im Tunnel gefahren, wo ein weiterer Abschnitt oder Block 15 des Tunnels betoniert werden soll. Der Schalwagen 13 wird vergrößert, indem die Deckenkalotte 5 und die Schalwände 8 auf die Schalungsposition gefahren werden. Diesen Vorgang kann man in den Fig. 19 und 20 in Position A im Quer- und Längsschnitt erkennen. Ein neuer Abschnitt oder Block 15 des Tunnels wird anschließend betoniert.
  • Die Fig. 21 und 22 zeigen dieselben Positionen der verschiedenen Vorrichtungen (Schalwagen, Portalkran, Lehre und Servicewagen) wie in den Fig. 1 und 2 im Tunnel, jedoch um einen Tunnelabschnitt verschoben. Das Verfahren wiederholt sich nun in denselben Schritten wie oben genannt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Bewehren eines Gewölbes (1) eines Tunnels (2),
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewehrung (3) auf einer verschiebbaren Lehre (4) hergestellt wird, die Bewehrung (3) dann auf eine Schalung (5) bzw Deckenkalotte oder eine Austausschalung (6) gesetzt wird und die Bewehrung (3) mit der Deckenkalotte (5) in Sollposition bewegt wird und das Gewölbe (1) anschließend betoniert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3) auf eine Schalung (5) eines Schalwagens oder eine Austauschschalung (6) für diesen Schalwagen gesetzt wird, die daraufhin auf den Schalwagen aufgesetzt wird und dann die Bewehrung (3) mit der Deckenkalotte (5, 6) in Sollposition bewegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Hebevorrichtung (11) eines Servicewagens (10) Bewehrungsmaterial (12) zu der Lehre (4) bewegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3) mit Hilfe eines Bewehrungsumsetzgeräts (7), vorzugsweise eines Portalkrans (14) von der Lehre (4) abgehoben wird und auf die Deckenkalotte (5) bzw. (6) aufgesetzt wird und die Deckenkalotte (5) bzw. (6) und weitere Schalwände (8) in Sollposition gebracht werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lehre (4) und die Deckenkalotte (5) bzw. (6) nacheinander unter das Bewehrungsumsetzgerät (7) gefahren werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß während des Betonierens des Gewölbes (1) eine zweite Bewehrung (9) auf der Lehre (4) erstellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenkalotte (5) bzw. (6) auf einem Schalwagen (13) angeordnet ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schalwagen (13) quer zu einer Tunnellängsachse vergrößerbar und verkleinerbar ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (3, 9) an dem Ort, an welchem betoniert wird, von der Lehre (4) auf die Deckenkalotte (5) umgesetzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen der folgend beschriebene zyklisch sich wiederholende Hergang erfolgt:
    a) Bewehrungsmaterial (12) wird von einer Hebevorrichtung (11) des Servicewagens (10) auf die Höhe der Lehre (4) gebracht.
    b)Die Bewehrung (3, 9) wird auf der Lehre (4) hergestellt.
    c)Die Bewehrung (3, 9) wird mit dem Bewehrungsumsetzgerät (7) von der Lehre (4) abgehoben.
    d) Der Schalwagen (13) mit der Deckenkalotte (5) wird verkleinert und unter das Bewehrungsumsetzgerät (7) gefahren und die Bewehrung (3, 9) auf der Deckenkalotte (5) abgesetzt oder die Bewehrung (3, 9) wird auf eine Austauschdeckenkalotte (6) abgesetzt, welche hernach auf einen verkleinerten Schalwagen (13) ohne Deckenkalotte (5) aufgesetzt wird.
    e) Der Schalwagen (13) wird vergrößert und die Deckenkalotte (5) bzw. (6) mit der Bewehrung (9) auf Sollposition gebracht.
    f)Weitere Schalwände (8) werden in Sollposition zur Deckenkalotte (5) bzw. (6) gebracht und ein Tunnelabschnitt (15) betoniert.
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