EP1426495A2 - Method and device for the construction of a tunnel or a trench - Google Patents
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- EP1426495A2 EP1426495A2 EP03090392A EP03090392A EP1426495A2 EP 1426495 A2 EP1426495 A2 EP 1426495A2 EP 03090392 A EP03090392 A EP 03090392A EP 03090392 A EP03090392 A EP 03090392A EP 1426495 A2 EP1426495 A2 EP 1426495A2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
- E02D29/05—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench
Definitions
- the invention relates to a method for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete, in particular for a traffic route, an open excavation pit for the structure with a securing on both sides and then opening the structure in sections a concrete brine is created and a fixture system for manufacturing of the building.
- the first variant concerns tunnels, the lower edge of which is the bottom of the tunnel or trough above the groundwater table in the area close to the surface.
- both sides of the route are used to create an open construction pit, mostly construction methods with a diaphragm wall or
- Bored pile wall or sheet pile wall Soil excavation follows and installation of protective concrete and waterproofing. In detail:
- the second variant concerns tunnels, the lower edge of which is the tunnel or trough is located below the groundwater.
- the tunnel is in the caisson or swimming pool or Caisson construction manufactured.
- the caisson design can be advantageous in soft soils below the water table, because otherwise required excavation pit construction and water drainage is not necessary or if it otherwise it could only be manufactured in an open construction pit.
- This is often a rectangular reinforced concrete frame is used, which is usually a Received outer seal and made of waterproof concrete and one Outer skin seal is only constructed on the tunnel ceiling. Usually Floating pieces with lengths of up to 140 m manufactured in building docks.
- AT-PS 330 677 describes a process for the production of tunnels in Diaphragm wall construction known what because of the subsequent excavation of the Excavation pit and sole production only if the groundwater is above Tunneling is applicable.
- DE-AS 1 658 752 describes a method for creating elongated, underground structures, especially tunnels, known in an open excavation pit, in which by means of an essential continuously moving forward excavator Dismantled the face of the excavation pit and the areas adjacent to it the side of the excavation pit together with the excavator support cheeks moved forward are supported.
- the problem underlying the invention is an improved one
- the tunnel and trough-shaped ramps for both above and below structures located at the groundwater level can be erected.
- the construction process can be supplemented or changed in individual phases within the scope of the invention.
- a corresponding work platform can also be created to accommodate the loads of the production machine. This is recommended if the floor is not stable enough to carry this machine on the safety device.
- the invention eliminates the need to lower or lower the groundwater the production of a sole temporarily secured against floating.
- Another advantage is that the respective section, be it a tunnel element or a trough-shaped ramp section from a tunnel entrance, completely direct manufactured over its later place of use over the construction pit and after hardening can be lowered vertically into its position. Free handling with formwork tables, reinforcement and concreting over the Groundwater levels make work easier and reduce the cost of water Construction site.
- the fuse is a sheet pile wall at a distance from the one to be lowered Section of the structure is formed and can be cured after curing Underwater concrete is pulled and reused. It can however, other stable pit protection systems are also used are like ramming piles with formwork walls in between, if these Systems are stable enough, the load for the manufacturing machinery take.
- a formwork table for the sole and outer wall of the section is first used in the production machine; Reinforcements of the sole and the wall as well as receptacles for traction elements that protrude from the sole and are to be cast therein are positioned in the formwork; the inner wall formwork manufactured; and then the walls and base are concreted as a monolithic structure before the inner wall formwork begins to be removed after the concrete has set.
- the traction means for example threaded rods
- receptacles designed as nuts, for example and connected to a lifting device on the production machine in order to raise the sole and thus the already completed tunnel or trough section by a few cm so that the formwork table is next to the next can be moved with an appropriate pit safety device
- section in question is a tunnel section with the following steps: Positioning a slab formwork; Install the ceiling reinforcement and connect it to the wall reinforcement if necessary; Concrete the ceiling and let it harden; Moving the slab formwork to the next section to be manufactured.
- the solution according to the invention also comprises a device system as a production machine for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete along a route, in particular for carrying out the method, namely a portal scaffold, suitable to span a building pit for the building, which can be slidably arranged on a double-sided building pit safety device, a sliding formwork table for at least the base and the walls and the ceiling of the building, a lifting device for the vertical movement of a section of the building the lifting device, attachable traction means and rollers for guiding the section in cooperation with the lifting device or moving parts of the system.
- a device system as a production machine for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete along a route, in particular for carrying out the method, namely a portal scaffold, suitable to span a building pit for the building, which can be slidably arranged on a double-sided building pit safety device, a sliding formwork table for at least the base and the walls and the ceiling of the building, a lifting device for the vertical
- the lowering takes place as follows:
- an anchor element with nut 17 was inserted into the sole with the reinforcement (not visible) and then poured in concrete.
- Threaded rods 18 are screwed into the nut 17 as traction means, passed through bores in the ceiling 16 and struck in the lifting device 12.
- the traction means now make it possible to first raise the tunnel section 13 so that the formwork table 19 can be moved and the way into the construction pit 6 is cleared.
- the lifting device 12 now uses section 18 to lower the section 13 into the excavation pit and the bottom edge of the sole is held at a distance of approximately 10 cm above the bottom of the excavation pit.
- leveling concrete 20 is pumped into the pit under the sole 13 '; at the same time, concrete is also introduced somewhat to the side of the base up to close to the sheet pile wall 2, which is at a distance of approximately 40 cm from the wall 15 of the tunnel section.
- the rods 18 are loosened and pulled so that the tunnel section rests on the leveling concrete base.
- the portal frame 10 can now be moved to the next construction phase.
- the sheet pile wall 2 is pulled and rammed for another section of the route.
- the slab formwork for the ceiling 16 of the tunnel 13, normally guided on the outside of the top chord 11 or the struts 21 of the portal frame 10, is also not shown; after section 13 had already been concreted, it was already moved to the next section.
- the internal formwork, not shown, for the walls, sole and ceiling have also been removed.
- Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in an enlarged view.
- the formwork table can be moved horizontally on its own roller devices, not shown. Shown are also rollers 22 attached to the sheet pile wall for their stiffening in combination with the section 13, which also serve to guide the tunnel section 13 vertically when lowering.
- Fig. 3 shows in longitudinal section on the left two already laid on leveling concrete 20 dormant tunnel sections13, while two further section 13 before Lower and a section 13, both finished on formwork tables 19 provided sole 14 and wall 15, but without a ceiling 16, are shown.
- the sections are positively underneath by means of recesses 23 and 24 respectively Leave expansion joints 25, which will later be exactly like a cover joint 26 sealed with seals, hooked.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines tunnel ― oder trogförmigen Bauwerkes aus Beton, insbesondere für einen Verkehrsweg, wobei entlang einer Trasse eine offene Baugrube für das Bauwerk mit einer beidseitigen Sicherung angelegt und dann das Bauwerk abschnittsweise auf einer Betonsole erstellt wird sowie ein Vorrichtungssystem zum Herstellen des Bauwerkes.The invention relates to a method for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete, in particular for a traffic route, an open excavation pit for the structure with a securing on both sides and then opening the structure in sections a concrete brine is created and a fixture system for manufacturing of the building.
Für die Herstellung von Tunneln und den dafür nötigen Grundbau war am 28.10.2002 um 8.10 Uhr vom Autor Univ.-Prof. Dr.-Ing. B. Walz im Internet unter http:/www.bauing.uniwuppertal.de/grundbwz/daten/download/skripte/tunnelbau/tunnelbauA.pdf bzw. http://www.bauing.uniwuppertal.de/grundbwz/daten/download/skripte/grundbau/grundbau2-vorlesung.pdf eine generelle Abhandlung ersichtlich. Im Folgenden werden die traditionellen Bauweisen zusammenfassend dargestellt, wobei die betroffenen Abschnitte des Bauwerks in Tunnelform, also im Querschnitt geschlossen oder Trogform, also ohne Deckel z. B. an der Tunnelzufahrt, bei einer Baustelle in der Regel gleichartig hergestellt werden.For the production of tunnels and the necessary foundation, the author Univ.-Prof. Dr.-Ing. B. Walz on the Internet at http: /www.bauing.uniwuppertal.de/grundbwz/daten/download/skripte/tunnelbau/tunnelbauA.pdf or http://www.bauing.uniwuppertal.de/grundbwz/daten/download/ skripte / grundbau / grundbau2-vorlesung.pdf a general treatise can be seen. In the following, the traditional construction methods are summarized, with the affected sections of the structure in tunnel form, ie closed in cross-section, or trough shape, ie without a lid, for. B. at the tunnel entrance, are usually made in the same way at a construction site.
Bei Tunneln und Trögen, die in offener Baugrube hergestellt werden ist heute die übliche Baufolge:For tunnels and troughs that are manufactured in an open construction pit is today the usual construction sequence:
Die erste Variante betrifft Tunnel, deren Unterkante Sohle von Tunnel bzw.
Trog sich über dem Grundwasserspiegel im der Oberfläche nahem Bereich
befindet.
Generell wird entlang der Trasse zur Herstellung einer offenen Baugrube
eine beidseitige Sicherung, meistens Bauweisen mit Schlitzwand bzw. The first variant concerns tunnels, the lower edge of which is the bottom of the tunnel or trough above the groundwater table in the area close to the surface.
Generally, both sides of the route are used to create an open construction pit, mostly construction methods with a diaphragm wall or
Bohrpfahlwand bzw. Spundwand, eingebracht. Es folgt der Bodenaushub und Einbau von Schutzbeton und Abdichtung. Im Einzelnen:Bored pile wall or sheet pile wall. Soil excavation follows and installation of protective concrete and waterproofing. In detail:
- Betonieren der Sohle, in der Regel auf einem Schutzbeton über einer Dichtung;Concreting the sole, usually on a protective concrete over one Poetry;
- Herstellung des restlichen Tunnelrahmens unter Verwendung eines Schalwagens. Es entsteht eine Arbeitsfuge an der Schnittlinie zwischen Wand und Sohle, die bei der Ausführung mit wasserundurchlässigem Beton mit Arbeitsfugenbändern zu sichern ist. Die unterste Steifenlage der Sicherung muss bereits nach der Herstellung der Sohle ausgebaut werden, was entsprechende Rückwirkungen auf die Statik des Baugrubenverbaus hat.Manufacture of the remaining tunnel frame using a Formwork carriage. A construction joint is created on the cutting line between the wall and the sole, which when executed with secure waterproof concrete with construction joint tapes is. The lowest stiffener layer of the fuse must already be after the Manufacture of the sole to be expanded, which is appropriate Has repercussions on the statics of the construction pit shoring.
- Betonieren des gesamten Tunnelrahmens inklusive der Sohle in einem Zuge. Diese Methode wird insbesondere bei der Herstellung des Tunnels mit wasserundurchlässigem Beton angewendet. Zunächst wird jeder zweite Tunnelblock von ca. 10 m bis 12 m Länge mit Hilfe eines außerhalb des zu betonierenden Blockes abgestützten Schalwagens hergestellt. Für die Zwischenblöcke stützt sich die Schalung auf die Sohlplatte der bereits fertig gestellten Nachbarblöcke ab. Das Kernstück der Schalung sind stählerne Brückenkonstruktionen mit einer Spannweite von 12 m bis 14 m, die die Schalung tragen. Diese Methode erfordert eine Baugrube, die im Bereich des Tunnelbauwerkes frei von Aussteifungen ist.Concreting the entire tunnel frame including the sole in one move. This method is particularly useful in manufacturing of the tunnel with waterproof concrete applied. First, every second tunnel block is about 10 m to 12 m long with the help of a supported outside the block to be concreted Formwork carriage manufactured. For the intermediate blocks, the Formwork on the base plate of the already completed Neighboring blocks. The core of the formwork is steel Bridge constructions with a span of 12 m to 14 m, the wear the formwork. This method requires a construction pit that is in the The area of the tunnel structure is free of stiffeners.
Die zweite Variante betrifft Tunnel, deren Unterkante Sohle Tunnel bzw. Trog sich unterhalb des Grundwassers befindet.The second variant concerns tunnels, the lower edge of which is the tunnel or trough is located below the groundwater.
-
Es wird eine Baugrubensicherung wie bei Alternative 1 eingebracht.
Das Grundwasser wird im Bereich der Baugrube abgesenkt. Das
abgepumpte Grundwasser wird mit Sickerbrunnen versickert oder in
Vorfluter eingeleitet. Der Boden wird ausgehoben. A construction pit safety device as in
alternative 1 is installed. The groundwater is lowered in the area of the construction pit. The Pumped-off groundwater is seeped away with or in Discharges initiated. The floor is being excavated. - Bau des Tunnels / Troges in trockener Baugrube wie bei Alternative 1 oder Alternative 2Construction of the tunnel / trough in a dry construction pit as in alternative 1 or alternative 2
- Die mit weitgehend wasserundurchlässigen Wänden umschlossene Baugrube erhält einen Deckel,The one enclosed with largely water-impermeable walls Excavation pit gets a cover,
- der Bodenaushub unterhalb des Grundwasserspiegels und die Herstellung des Tunnels erfolgt unter Druckluft.Soil excavation below the water table and the The tunnel is manufactured under compressed air.
Der Tunnel wird in der Caisson- oder Schwimmkasten- oder Senkkastenbauweise hergestellt. Die Caissonbauweise kann vorteilhaft sein bei weichen Böden unterhalb des Grundwasserspiegels, da der sonst erforderliche Baugrubenverbau und die Wasserhaltung entfällt oder wenn er andernfalls nur in offener Baugrube herstellbar wäre. Dabei wird häufig ein rechteckiger Stahlbetonrahmen verwendet, der normalerweise eine Außendichtung erhält und aus wasserundurchlässigem Beton und einer Außenhautdichtung nur auf der Tunneldecke konstruiert ist. Meist werden Schwimmstücke mit Längen von bis zum 140 m in Baudocks hergestellt. Wie auch bei in offener Baugrube erstellten Tunneln sind in einem Abstand von ca. 25 m bis 30 m Fugen anzuordnen, die wegen der schwierigen Unterwassergründung des gesamten Schwimmstückes als Gelenke wirken, so dass sich das Schwimmstück wie eine Gliederkette auf die vorbereitete Gründungssohle auflegt, wobei vertikale Verschiebungssprünge durch die querkraftschlüssige Fugenausbildung nicht auftreten können.The tunnel is in the caisson or swimming pool or Caisson construction manufactured. The caisson design can be advantageous in soft soils below the water table, because otherwise required excavation pit construction and water drainage is not necessary or if it otherwise it could only be manufactured in an open construction pit. This is often a rectangular reinforced concrete frame is used, which is usually a Received outer seal and made of waterproof concrete and one Outer skin seal is only constructed on the tunnel ceiling. Mostly Floating pieces with lengths of up to 140 m manufactured in building docks. How even in tunnels created in an open pit are at a distance of about 25 m to 30 m joints to arrange because of the difficult Underwater foundation of the entire floating piece act as joints, so that the floating piece is like a link chain on the prepared one Foundation soleplate, with vertical jumps due to the non-positive joint formation cannot occur.
Aus ökonomischen bzw. ökologischen Gründen ist es vielfach nicht möglich, das Grundwasser wie bei den Alternativen 3 und 4 abzusenken. In diesem Fall wird die Baugrube mit weitgehend wasserundurchlässigen Wänden wie Schlitzwände, Bohrpfahlwände, Spundwände und einer weitgehend wasserundurchlässigen Sohle umschlossen.
- Die Ausbildung einer weitgehend wasserundurchlässigen
Baugrubensohle erfolgt wahlweise durch:
- Erreichen einer natürlichen, wasserstauenden Bodenschicht, was selten angetroffen wird;
- Errichtung einer Injektionssohle;
- Unterwasserbetonsohle, deren Auftriebssicherheit nur durch ihr eigenes Gewicht erreicht wird oder deren Auftriebssicherheit durch Eigengewicht der Sohle und der Wände sowie durch die vertikale Erddruckkraft gewährleistet ist;
- mit Zugkraft aufnehmenden Elementen gegen Auftrieb gesicherte Unterwasserbetonsohle;
- eine Unterwasserbetonsohle, die gegen Auftrieb gesichert wird nur durch ihr Eigengewicht und gegebenenfalls dem Gewicht der Baugrubenwände und der Vertikalkomponente des Erddrucks;
- eine Kombination beider letztgenannten oder ähnlichen Varianten.
Das eigentliche Bauwerk Sohle/Wand/Decke wird anschließend in diese Baugrube eingebaut. Der Tunnel / Trog wird in der Regel als für sich auftriebssicher hergestellt.
Wird die Baugrubenwand als Bohrpfahlwand- oder als Schlitzwand oder in Form einer Spundwand ausgeführt, so kann die Baugrubenwand gleichzeitig als Bauwerkswand für den Tunnel oder für das unterirdische Bauwerk ausgebildet werden in "Berliner Bauweise" oder Tunnel / Trog wird bei der "Hamburger Bauweise" mit Abstand zur Schalung /Baugrubenwand errichtet.
- A largely water-impermeable base of the construction pit is optionally formed by:
- Reaching a natural, water-stagnant layer of soil, which is rarely found;
- Erection of an injection sole;
- Underwater concrete sole, the buoyancy of which is achieved only by its own weight or whose buoyancy is guaranteed by the weight of the bottom and the walls as well as by the vertical force of the earth;
- underwater concrete sole secured against traction with elements that absorb traction;
- an underwater concrete base that is secured against buoyancy only by its own weight and possibly the weight of the excavation pit walls and the vertical component of the earth pressure;
- a combination of both of the latter or similar variants.
The actual structure of the floor / wall / ceiling is then installed in this construction pit. The tunnel / trough is usually made to be buoyancy-proof.
If the construction pit wall is designed as a bored pile wall or a diaphragm wall or in the form of a sheet pile wall, the construction pit wall can simultaneously be designed as a building wall for the tunnel or for the underground structure in "Berlin construction" or tunnel / trough with the "Hamburg construction" Distance to the formwork / excavation wall.
Aus der AT-PS 330 677 ist ein Verfahren zur Herstellung von Tunneln in Schlitzwandbauweise bekannt, was wegen des nachträglichen Aushubs der Baugrube und Fertigung der Sohle nur bei über dem Grundwasser liegenden Tunneln anwendbar ist.AT-PS 330 677 describes a process for the production of tunnels in Diaphragm wall construction known what because of the subsequent excavation of the Excavation pit and sole production only if the groundwater is above Tunneling is applicable.
Aus der DE-AS 1 658 752 ist ein Verfahren zur Erstellung von
langgestreckten, unterirdischen Bauwerken, insbesondere Tunneln,
innerhalb einer offenen Baugrube bekannt, bei welchem mittels eines im
wesentlichen kontinuierlich vorwärts bewegten Abbaugerätes die
Baugrubenstirnseite abgebaut und die an diese angrenzenden Bereiche der
seitlichen Baugrubenwandungen mittels zusammen mit dem Abbaugerät
vorwärts bewegter Stützwangen abgestützt werden. Dabei wird eine
Abstützung der seitlichen Baugrubenwandungen in bestimmten Bereichen
hinter den genannten Stützwangen mittels eines Verbaus vorgenommen und
schließlich die Baugrube nach Erstellen des Bauwerkes wieder verfüllt wird,
wobei das Bauwerk in an sich bekannter Weise aus angelieferten
Fertigteilen abschnittsweise im Schutze der Stützwangen errichtet wird und
dass die Abstützung der seitlichen Baugrubenwandungen in den hinter den
Stützwangen entsprechend dem Vortrieb des Abbaugerätes frei werdenden
Bereich im Höhenabschnitt von der Baugrubensohle bis zum Scheitel des
Bauwerkes durch sofortiges Verfüllen des Zwischenraumes zwischen den
seitlichen Baugrubenwandungen und dem Bauwerk und nur im
Höhenabschnitt vom Bauwerksscheitel bis zur Geländeoberfläche mittels
Verbau erfolgt.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein verbessertes Bauverfahren sowie eine dafür verwendbare Maschine vorzuschlagen, mit der Tunnel und trogförmige Rampen dafür sowohl bei über als auch unter dem Grundwasserspiegel liegenden Bauwerken errichtbar sind.Therefore, the problem underlying the invention is an improved one To propose construction methods and a machine that can be used for this purpose the tunnel and trough-shaped ramps for both above and below structures located at the groundwater level can be erected.
Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der
Ansprüche 1 und 9. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen beschrieben.The problem is solved according to the invention by the features of
Die erfindungsgemäße Lösung bei dem gattungsgemäßen Verfahren umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte:
- die Sicherung wird nur auf einer Teillänge der Trasse beidseits der Baugrube mit möglichst planparalleler Sicherungsoberkante erstellt,
- die Baugrube wird bis auf ein Maß entsprechend der Unterkante einer Sauberkeitsschicht ausgehoben,
- die Sicherung wird an der Sicherungsoberkante als Verschubbahn für eine Fertigungsmaschine für das Bauwerk hergerichtet,
- die Fertigungsmaschine wird oberhalb der Baugrube für den zu fertigenden Abschnitt über die Verschubbahn eingefahren und positioniert,
- mindestens ein Abschnitt des Bauwerkes wird in der Fertigungsmaschine hergestellt und mindestens teilweise ausgehärtet,
- der Abschnitt wird mittels der Fertigungsmaschine in die Baugrube abgesenkt bis auf Sollhöhe,
- in die Baugrube wird unter dem Abschnitt bis auf Sollhöhe Unterwasserbeton eingebracht und ausgehärtet.
- the backup is only created on a partial length of the route on both sides of the excavation pit with the top edge of the fuse as parallel as possible,
- the construction pit is excavated to a measure corresponding to the lower edge of a cleanliness layer,
- the fuse is set up on the top edge of the fuse as a sliding track for a manufacturing machine for the building,
- the production machine is moved in and positioned above the excavation pit for the section to be manufactured,
- at least a section of the structure is manufactured in the production machine and at least partially cured,
- the section is lowered into the construction pit by means of the production machine to the desired height,
- Underwater section is placed in the construction pit under the section up to the desired height and cured.
Der Bauablauf kann im Rahmen der Erfindung in einzelnen Phasen ergänzt
oder verändert werden.
Zum Beispiel kann anstelle der Herrichtung der Sicherungsoberkante als
Verschubbahn auch eine entsprechende Arbeitsbühne zur Aufnahme der
Lasten der Fertigungsmaschine erstellt werden. Dies empfiehlt sich, wenn
der Boden nicht tragfähig genug ist, auf der Sicherung diese Maschine zu
tragen.The construction process can be supplemented or changed in individual phases within the scope of the invention.
For example, instead of setting up the upper safety edge as a sliding track, a corresponding work platform can also be created to accommodate the loads of the production machine. This is recommended if the floor is not stable enough to carry this machine on the safety device.
Mit der Erfindung entfällt die Notwendigkeit der Grundwasserabsenkung oder der Herstellung einer temporär gegen Aufschwimmen gesicherten Sohle. Ein weiterer Vorteil ist, dass der jeweilige Abschnitt, sei es ein Tunnelelement oder ein trogförmiges Rampenteil von einer Tunnelzufahrt, komplett direkt über seinem späteren Verwendungsort über der Baugrube hergestellt und nach Aushärten in seine Position vertikal absenkbar ist. Das freie Hantieren mit Schaltischen, der Bewehrung und das Betonieren über dem Grundwasserspiegel erleichtern die Arbeit und Verringern die Kosten für die Baustelle.The invention eliminates the need to lower or lower the groundwater the production of a sole temporarily secured against floating. Another advantage is that the respective section, be it a tunnel element or a trough-shaped ramp section from a tunnel entrance, completely direct manufactured over its later place of use over the construction pit and after hardening can be lowered vertically into its position. Free handling with formwork tables, reinforcement and concreting over the Groundwater levels make work easier and reduce the cost of water Construction site.
Die Sicherung ist dabei als Spundwand mit Abstand zu dem abzusenkenden Abschnitt des Bauwerkes ausgebildet und kann nach Aushärten des Unterwasserbetons gezogen und wieder verwendet wird. Es können allerdings auch andere stabile Baugrubensicherungssysteme verwendet werden wie Rammpfähle mit dazwischen gefügten Schalwänden, wenn diese Systeme stabil genug sind, die Traglast für die Fertigungsmaschinerie aufzunehmen.The fuse is a sheet pile wall at a distance from the one to be lowered Section of the structure is formed and can be cured after curing Underwater concrete is pulled and reused. It can however, other stable pit protection systems are also used are like ramming piles with formwork walls in between, if these Systems are stable enough, the load for the manufacturing machinery take.
Erfindungsgemäß wird weiterhin in der Fertigungsmaschine zunächst ein
Schaltisch für die Sohle und äußere Wandung des Abschnittes eingesetzt;
Bewehrungen der Sohle und der Wandung sowie aus der Sohle
hervorragende und darin zu vergießende Aufnahmeelemente für Zugmittel
werden in der Schalung positioniert;
die Innenwandschalung hergestellt; und sodann die Wandungen und Sohle
als monolithischer Baukörper betoniert, bevor das Ausbauen der
Innenwandschalung nach Abbinden des Betons beginnt. Letztlich werden
dann die Zugmittel, beispielsweise Gewindestangen, in zum Beispiel als
Muttern ausgebildete Aufnahmeelemente eingesetzt und mit einer
Hebevorrichtung an der Fertigungsmaschine verbunden, um die Sohle und
damit zugleich den bereits fertig gestellten Tunnel- oder Trogabschnitt
anzuheben um wenige cm, damit der Schaltisch zur nächsten mit einer
entsprechenden Baugrubensicherung versehenen Teillänge verschoben
werden kannAccording to the invention, a formwork table for the sole and outer wall of the section is first used in the production machine; Reinforcements of the sole and the wall as well as receptacles for traction elements that protrude from the sole and are to be cast therein are positioned in the formwork;
the inner wall formwork manufactured; and then the walls and base are concreted as a monolithic structure before the inner wall formwork begins to be removed after the concrete has set. Ultimately, the traction means, for example threaded rods, are then inserted into receptacles designed as nuts, for example, and connected to a lifting device on the production machine in order to raise the sole and thus the already completed tunnel or trough section by a few cm so that the formwork table is next to the next can be moved with an appropriate pit safety device
Das Verfahren wird fortgesetzt, wenn der betreffende Abschnitt ein
Tunnelabschnitt ist mit den weiteren Schritten:
Positionieren einer Deckenschalung; Deckenbewehrung einbauen und
gegebenenfalls mit der Bewehrung der Wandung verbinden; Decke
betonieren und aushärten lassen; Verschieben der Deckenschalung zum
nächsten zu fertigenden Abschnitt. The process continues if the section in question is a tunnel section with the following steps:
Positioning a slab formwork; Install the ceiling reinforcement and connect it to the wall reinforcement if necessary; Concrete the ceiling and let it harden; Moving the slab formwork to the next section to be manufactured.
Alternativ ist es möglich, die Sohle vorweg zu erstellen und Wandungen und Decke, monolithisch vergossen, zu erstellen.Alternatively, it is possible to create the sole beforehand and walls and Ceiling, cast monolithic, to create.
Die erfindungsgemäße Lösung umfasst ebenfalls ein Vorrichtungssystem als
Fertigungsmaschine zum Herstellen eines tunnel- oder trogförmigen
Bauwerks aus Beton längs einer Trasse, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens, nämlich
einen Portalgerüst, geeignet eine Baugrube für das Bauwerk zu
überspannen, das auf einer beidseitigen Baugrubensicherung verschiebbar
anzuordnen ist, je einen verschiebbaren Schaltisch für mindestens die Sohle
und die Wandungen sowie die Decke des Bauwerks, eine Hebeeinrichtung
für das vertikale Bewegen eines Abschnittes des Bauwerks mittels an der
Hebevorrichtung anschlagbarer Zugmittel und Rollen zum Führen des
Abschnitts in Kooperation mit der Hebeeinrichtung oder das Verschieben von
Teilen des Systems.The solution according to the invention also comprises a device system as a production machine for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete along a route, in particular for carrying out the method, namely
a portal scaffold, suitable to span a building pit for the building, which can be slidably arranged on a double-sided building pit safety device, a sliding formwork table for at least the base and the walls and the ceiling of the building, a lifting device for the vertical movement of a section of the building the lifting device, attachable traction means and rollers for guiding the section in cooperation with the lifting device or moving parts of the system.
Verschiedene Rollen-Einrichtungen dienen unterschiedlichen Zwecken:
Das Portalgerüst auf der Oberkante der Sicherung und den Schaltisch auf
der oberen Steifenlage der Baugrubensicherung mittels Rollen horizontal
verschiebbar zu halten, sobald diese beim nächsten Abschnitt gebraucht
werden bzw. als Rollen zum Führen des Abschnitts in Kooperation mit der
Hebeeinrichtung, an der Spundwand nach Entfernen der Steifenlage
angeordnet und vertikal ausgerichtet, beim geführten Absenken des
Abschnitts in seine genaue Endposition. Zugleich wird während des
Absenkvorganges erreicht, dass der abzusenkende Abschnitt über die ihn
beim Absenken führenden Rollen die beidseitigen Spundwände anstelle der
demontierten Steifenlage in Position halten und so bis zur Fertigstellung die
Baugrube seitlich stabil bleibt.Different role devices serve different purposes:
To keep the portal scaffold horizontally displaceable on the upper edge of the fuse and the formwork table on the upper stiffener layer of the building pit safety device as soon as they are needed for the next section or as rollers for guiding the section in cooperation with the lifting device, on the sheet pile wall after removing the Stiffener layer arranged and aligned vertically, with the guided lowering of the section into its exact end position. At the same time it is achieved during the lowering process that the section to be lowered holds the sheet piling on both sides instead of the dismantled stiffener layer via the rollers guiding it during the lowering and so the construction pit remains laterally stable until completion.
Der Zweck und die Vorteile der Erfindung werden noch deutlicher durch die
folgende Beschreibung der Merkmale anhand einer Zeichnung.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Querschnittsansicht eines Tunnelabschnittes über der Baugrube nach dessen Fertigstellung in der Fertigungsmaschine und im abgesenkten Zustand;
- Fig. 2
- ein Detail des erfindungsgemäßen Vorrichtungssystems gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch fertig gestellte und im Bau befindliche Tunnelabschnitte.
Show it:
- Fig. 1
- a cross-sectional view of a tunnel section above the pit after its completion in the manufacturing machine and in the lowered state;
- Fig. 2
- a detail of the device system according to the invention according to FIG. 1;
- Fig. 3
- a longitudinal section through completed and under construction tunnel sections.
Im Folgenden bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Teile.In the following, identical reference symbols designate the same or functionally identical parts.
In den gewachsenen Boden 1 mit einem Grundwasserspiegel 5 nahe der
Bodenoberfläche wurde gemäß Fig. 1 entlang einer Bahntrasse beidseits der
Trasse eine Spundwand 2 mit Steifenlage 3 zur Sicherung einer Baugrube 6,
die bis Unterkante Sauberkeitsschicht 7 ausgehoben dargestellt ist,
eingerammt. Auf der planparallelen Oberkante der Spundwand 2 wurde eine
Verschubbahn 8 angebracht, die als Unterlage für eine Rolleinrichtung 9
dient, auf der ein Portalgerüst 10 in die Zeichnungsebene hinein
verschiebbar angeordnet. Das Portalgerüst 10 überspannt die Baugrube quer
und verfügt auf seinem Obergurt 11 über eine Hebeeinrichtung 12.In the grown
Der Tunnelabschnitt 13, bestehend aus Sohle 14, Wandungen 15 und Decke
16, ist fertig betoniert und wartet auf das Absenken in die Baugrube 6 in die
mit 13' angegebene Position. Das Absenken geschieht wie folgt: Beim
Herstellen der Sohle 14 auf dem entlang der Trasse verschiebbaren
Schaltisch 19, der auch eine nicht dargestellte Außenschalung für die
Wandungen 15 aufweist, wurde zugleich mit der nicht sichtbaren Bewehrung
ein Ankerelement mit Mutter 17 in die Sohle eingesetzt und anschließend im
Beton vergossen. In die Mutter 17 werden Gewindestangen 18 als Zugmittel
eingeschraubt, durch Bohrungen in der Decke 16 geführt und in der
Hebeeinrichtung 12 angeschlagen. Die Zugmittel erlauben es nun, zunächst
den Tunnelabschnitt 13 anzuheben, damit der Schaltisch 19 verschoben
werden kann und der Weg in die Baugrube 6 frei wird. Die Hebeeinrichtung
12 senkt nun mittels Zugmittel 18 den Abschnitt 13 in Baugrube ab und die
Sohlenunterkante wird mit etwa 10 cm Abstand über dem Boden der
Baugrube gehalten. Nun wird Ausgleichsbeton 20 in Grube unter die Sohle
13' gepumpt; zugleich wird auch Beton etwas seitlich der Sohle eingebracht
bis nahe an die Spundwand 2, die einen Abstand von etwa 40 cm zur
Wandung 15 des Tunnelabschnitts hat. Nach Aushärten des
Ausgleichsbetons 20 werden die Stangen 18 gelöst und gezogen, sodass der
Tunnelabschnitt auf der Ausgleichsbetonsohle ruht. Nunmehr kann das
Portalgerüst 10 zum nächsten Bauabschnitt verschoben werden. Die
Spundwand 2 wird gezogen und für einen weiteren Trassenabschnitt neu
gerammt.
Die Deckenschalung für die Decke 16 des Tunnels 13, normalerweise außen
am Obergurt 11 oder den Streben 21 des Portalgerüstes 10 geführt, ist
ebenfalls nicht dargestellt; sie wurde nach Fertigbetonieren des Abschnitts
13 bereits zum nächsten Abschnitt verschoben. Die nicht gezeigten
Innenschalungen für Wandungen, Sohle und Decke wurden ebenfalls schon
entfernt.The
The slab formwork for the
Fig. 2 zeigt ein Detail von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung. Hier ist die oben
liegende Steifenlage 3, auf der Schaltisch - in üblicher fachmännischer
Ausführung - abgestützt wird, zu erkennen. Der Schaltisch ist auf nicht
gezeigten eigenen Rolleinrichtungen horizontal verschiebbar.
Dargestellt sind noch Rollen 22, angebracht an der Spundwand zu deren
Versteifung in Kombinationswirkung mit dem Abschnitt 13, die zugleich der
vertikalen Führung des Tunnelabschnittes 13 beim Absenken dienen.Fig. 2 shows a detail of Fig. 1 in an enlarged view. Here you can see the top layer of
Shown are also
Fig. 3 zeigt im Längsschnitt links zwei bereits verlegte, auf Ausgleichsbeton
20 ruhende Tunnelabschnitte13, während zwei weitere Abschnitt 13 vor dem
Absenken und dabei ein Abschnitt 13, beide auf Schaltischen 19 mit fertig
gestellter Sohle 14 und Wandung 15, jedoch ohne Decke 16, dargestellt sind.
Mittels Rücksprüngen 23 bzw. 24 werden die Abschnitte formschlüssig unter
Belassung von Dehnungsfugen 25, die später genau wie eine Deckfuge 26
mit Dichtungen verschlossen werden, verhakt.Fig. 3 shows in longitudinal section on the left two already laid on leveling
Der gesamte Bauablauf in der bevorzugten Variante der Erfindung für einen
Abschnitt dauert etwa zwei Wochen für die folgenden Arbeiten:
Claims (11)
zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
mindestens ein Portalgerüst, geeignet eine Baugrube für das Bauwerk zu überspannen, das auf einer beidseitigen Baugrubensicherung oder Arbeitsbühne verschiebbar anzuordnen ist,
mindestens je einen verschiebbaren Schaltisch für mindestens die Sohle und die Wandungen sowie die Decke des Bauwerks oder für Sohle und Wandung oder für Wandung und Decke,
mindestens eine Hebeeinrichtung für das vertikale Bewegen eines Abschnittes des Bauwerks mittels an der Hebevorrichtung anschlagbarer Zugmittel,
Roll-Einrichtungen zum Führen des Abschnitts in Kooperation mit der Hebeeinrichtung oder das Verschieben von Teilen des Systems.Device system as a manufacturing machine for producing a tunnel or trough-shaped structure made of concrete along a route,
for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising
at least one portal scaffold, suitable to span an excavation pit for the building, which can be slidably arranged on both sides of the excavation pit safety device or work platform,
at least one sliding formwork table for at least the base and the walls and the ceiling of the building or for the base and wall or for the wall and ceiling,
at least one lifting device for the vertical movement of a section of the building by means of traction means which can be attached to the lifting device,
Rolling devices for guiding the section in cooperation with the lifting device or moving parts of the system.
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