EP2313613B1 - Method for erecting an underground construction - Google Patents

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EP2313613B1
EP2313613B1 EP20100713426 EP10713426A EP2313613B1 EP 2313613 B1 EP2313613 B1 EP 2313613B1 EP 20100713426 EP20100713426 EP 20100713426 EP 10713426 A EP10713426 A EP 10713426A EP 2313613 B1 EP2313613 B1 EP 2313613B1
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EP
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shaft
lowering
lifting
opening
locking
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Ilja Irmscher
Mark Peters
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Herrenknecht AG
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Herrenknecht AG
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    • E21D7/00Shaft equipment, e.g. timbering within the shaft

Abstract

The invention relates to a method for erecting a underground construction, in which a shaft (30) is sunk at the erection site, and the shaft is closed off by a cover (32) in which an opening is provided. Furthermore, a lifting/lowering device (37, 38) is provided in the area of the opening, a locking mechanism (57) is provided in the shaft (30) below the opening, a segment of the construction (46) is provided in the area of the opening and is connected to the lifting/lowering device (37, 38) and is lowered through the opening, down to the locking mechanism (57), and is locked, and is then released from the lifting/lowering device (37, 38) after being locked, a process cycle is performed in which a further segment of the construction (40) is connected to the locked segment of the construction (46), the construction segments located in the shaft are lowered, and said process cycle is repeated until the segments required for erecting the underground construction have been inserted into the shaft.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Errichten eines unterirdischen Bauwerks.The invention relates to a method for building an underground structure.
  • In Ballungsräumen wird der Raum zum Errichten von Gebäuden im Hochbau in zentralen Lagen immer beschränkter. Problematisch hierbei sind dann insbesondere die Errichtung von Funktionsgebäuden, wie Parkhäusern oder Lagerhäusern, da der Grund, auf dem sie als Hochbau errichtet werden, aufgrund der Verknappung immer teurer wird, so dass deren Errichtung unwirtschaftlich wird oder der Betrieb mit solch hohen Betriebskosten verbunden ist, so dass ein wirtschaftlicher Betrieb nicht möglich ist. Ferner sind diese Arten von Bauwerken aufgrund ihrer Hilfsfunktion im städtebaulichen Ensemble weniger erwünscht, aber funktional unverzichtbar.In metropolitan areas, the space for erecting buildings in building construction in central locations is becoming increasingly limited. The problem here is in particular the construction of functional buildings, such as parking garages or warehouses, because the reason they are built as a building, due to the shortage is becoming more expensive, so that their establishment is uneconomical or the operation is associated with such high operating costs, so that economic operation is not possible. Furthermore, these types of structures are due to their auxiliary function in the urban ensemble less desirable, but functionally indispensable.
  • Es gibt daher Überlegungen, Bauwerke bzw. Gebäude statt als Hochbau als Tiefbau zu errichten. Häufig werden hierbei Baugruben erstellt, die aufwändig abgesichert und gegen Wassereintritt gesichert werden müssen. In diese Baugruben werden dann die entsprechenden Bauwerke errichtet und die Baugrube wird anschließend dann wieder verschlossen. Derartige Verfahren sind mit sehr hohen Kosten und mit einem sehr großen technischen Aufwand belegt, die sich direkt in den Errichtungskosten und ganz insbesondere in der Errichtungszeit niederschlagen.There are therefore considerations, buildings or buildings instead of building as civil engineering to build. Frequently, excavation pits are created that need to be laboriously secured and secured against ingress of water. In these excavations then the corresponding structures are built and the excavation is then then closed again. Such methods are occupied with very high costs and with a very large technical effort, which are reflected directly in the construction costs and especially in the construction time.
  • Die Dokumente JP7317086 , CN201258492Y , JP62242022 und JP8253946 offenbaren alternative Verfahren zum Errichten eines unterirdischen Bauwerks.The documents JP7317086 . CN201258492Y . JP62242022 and JP8253946 disclose alternative methods of constructing an underground structure.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem sich unterirdische Bauwerke errichten lassen. Die Anforderung an dieses Verfahren ist der Natur, dass die Errichtung zügig, kostengünstig, in hoher Qualität und auch im Hinblick auf Arbeitsschutz sicher erfolgen kann.The invention is therefore based on the object to provide a method with which can build underground structures. The requirement of this method is that the erection can be made quickly, cost-effectively, in high quality and also with regard to safety at work.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an einem Bauplatz ein Schacht abgeteuft wird, und der Schacht mit einer Abdeckung verschlossen wird, in der eine Öffnung vorgesehen ist, dass im Bereich der Öffnung eine Hub-/Senkvorrichtung vorgesehen wird, dass im Schacht im Bereich der Öffnung eine Arretiermöglichkeit, bevorzugt unterhalb der Öffnung, vorgesehen wird, dass ein Abschnitt des Bauwerks im Bereich der Öffnung vorgesehen wird, der mit der Hub-/Senkvorrichtung verbunden wird, durch die Öffnung bis zur Arretiermöglichkeit abgesenkt und arretiert wird und anschließend von der Hub-/Senkvorrichtung nach der Arretierrichtung gelöst wird, dass ein Prozesstakt durchgeführt wird, bei dem ein weiterer Abschnitt des Bauwerks im Bereich der Öffnung, bevorzugt über der Öffnung, vorgesehen wird, dieser mit der Hub-/Senkvorrichtung und dem arretierten Abschnitt des Bauwerks verbunden wird, anschließend die Arretierung des vorherigen Abschnitts gelöst wird, die im Schacht befindlichen Bauwerksabschnitte abgesenkt werden, bis der oberste Abschnitt sich im Arretierbereich befindet, und der oberste Abschnitt des Bauwerks arretiert wird, und dieser Prozesstakt so lange wiederholt wird, bis die für die Errichtung des unterirdischen Bauwerks erforderlichen Abschnitte in den Schacht eingebracht sind. Der Schacht wird dabei als äußeres Bauwerk und die übrigen Elemente als inneres Bauwerk verstanden.The object of the invention is achieved in that a shaft is sunk at a construction site, and the shaft is closed with a cover in which an opening is provided that in the region of the opening a lifting / lowering device is provided that in the shaft in the area the opening is provided a locking possibility, preferably below the opening, that a portion of the structure is provided in the region of the opening, which is connected to the lifting / lowering device, is lowered and locked by the opening to Arretiermöglichkeit and then from the hub / Lowering device is achieved after the locking direction, that a process cycle is carried out, in which a further portion of the structure in the region of the opening, preferably over the opening, is provided, this is connected to the lifting / lowering device and the locked portion of the building , then the locking of the previous section is solved, which in the Shaft located building sections are lowered until the uppermost portion is in the locking area, and the uppermost portion of the structure is locked, and this process cycle is repeated until the necessary for the construction of the underground structure sections are introduced into the shaft. The shaft is understood here as an external structure and the remaining elements as an internal structure.
  • Vorteilhaft hierbei ist, dass der Schacht als eine Baugrube fungiert, die einfach und sicher herzustellen ist, gleichzeitig die Errichtung des Bauwerks im Schacht, der durch seine Schachtwandung und die Auskleidung der Schachtwandung Bestandteil des Bauwerks ist, direkt und einfach hergestellt werden kann, und der Einbau des Bauwerksabschnittes, jeweils für sich genommen. Die Montage erfolgt derart (nämlich von oben nach unten), dass während der Montage der Abschnitte nicht direkt innerhalb des Schachtes gearbeitet werden muss, sondern dass die Arbeiten oben auf der Abdeckung des Schachtes außerhalb des Schachtes erfolgen können, so dass ein hohes Maß an Arbeitssicherheit und Arbeitsqualität während der Errichtung gegeben ist, gleichzeitig kein Materialtransport in den Schacht selber und keine Errichtungstätigkeiten im Schacht während der Errichtung der Bauwerksabschnitte notwendig sind, was die Kosten senkt und die Arbeitssicherheit erhöht und gleichzeitig dadurch, dass direkt Module vorgefertigt angeliefert werden können, diese direkt montiert werden können, so dass, bedingt durch die zumindest teilweise Vormontagemöglichkeit in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Transportinfrastruktur, der Einbau der Bauwerksabschnitte schnell und kostengünstig erfolgen kann.The advantage here is that the shaft acts as a pit that is easy and safe to manufacture, at the same time the construction of the structure in the shaft, which is part of the structure through its shaft wall and the lining of the shaft wall, can be made directly and easily, and Installation of the building section, taken individually. The assembly is carried out in such a way (from top to bottom) that during the assembly of the sections does not have to be worked directly inside the shaft, but that the work can be done on the top of the cover of the shaft outside the shaft, so that a high level of safety and quality of work during the construction is given, at the same time no material transport into the shaft itself and no construction activities in the shaft during the construction of the building sections are necessary, which reduces costs and increases safety at work and at the same time that directly prefabricated modules can be delivered directly assembled can be done so that, due to the at least partial pre-assembly option depending on the available transport infrastructure, the installation of the building sections can be done quickly and inexpensively.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Bauwerk um ein Gebäude, bevorzugt um ein unterirdisches Parkhaus oder (Tief-) Lager, besonders bevorzugt um ein unterirdisches, besonders bevorzugt automatisiertes Parksystem oder (Tief-)Lager handelt. Gerade bei solchen zuvor beschriebenen Gebäudetypen ist eine Errichtung im Hochbau im Innenstadtbereich aus meist städtebaulichen Gründen und wegen fehlender Verfügbarkeit geeigneter Grundstücke nicht möglich. Vorteilhafterweise sieht die Erfindung vor, dass die zum Betrieb des unterirdischen Gebäudes notwendigen Funktionsbereiche in ein später darüber zu errichtendes oder bereits bestehendes Gebäude integriert werden. Dadurch ist es möglich, das Grundstück einer Zweitnutzung zuzuführen, Schachtbauwerke in oberirdische Gebäude zu integrieren und/oder als Gründungsmaßnahme zu verwenden.A further teaching of the invention provides that the building is a building, preferably an underground parking garage or (underground) warehouse, particularly preferably an underground, particularly preferably automated parking system or (deep) warehouse. Especially in such types of buildings described above is an establishment in building construction in the inner city area for urban planning reasons and because of lack of availability of suitable land is not possible. Advantageously, the invention provides that the functional areas necessary for the operation of the underground building are integrated into a building to be constructed later on or already existing. This makes it possible to provide the property for secondary use, to integrate shaft structures in above-ground buildings and / or to use as a foundation measure.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Schacht bergmännisch mittels Bohren und Sprengen, mit einer Schachtbohrmaschine im Vollschnitt und/oder Teilschnitt und/oder als Schildvortrieb abgeteuft wird. Weitere bergmännische Verfahren, wie Gefrierschachtbetrieb oder dgl., bei besonders schwierigen Geologien, sind ebenfalls anwendbar. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von automatisierten Schachtbohrmaschinen im Teil- oder Vollschnitt, mit denen es auch möglich ist, unterhalb der Grundwasserlinie und damit direkt im Grundwasser ohne Grundwasserhaltung den Schacht abzuteufen.A further teaching of the invention provides that the shaft is mining by means of drilling and blasting, with a shaft boring machine in full section and / or partial section and / or as shield tunneling. Other mining methods, such as freezer shaft operation or the like, for particularly difficult geologies are also applicable. Particularly advantageous is the use of automated shaft drilling machines in partial or full section, with which it is also possible to call down the shaft below the groundwater line and thus directly in the groundwater without groundwater.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Öffnung in der Abdeckung verschließbar ist, dadurch ist es möglich, auf der Abdeckung sämtliche Vormontagetätigkeiten der einzelnen Abschnitte durchzuführen, den jeweils zu montierenden Abschnitt auf dem darunter liegenden arretierten Abschnitt aufzusetzen und mit diesem zu verbinden, den jeweils zu montierenden (obersten) Abschnitt mit der Hub-/Senkvorrichtung zu verbinden, die Arretierung zu lösen, die Öffnung wiederum zu öffnen, anzuheben, die gesamte Konstruktion im die Höhe des gerade montierten Abschnitts abzusenken, zu arretieren und das Verfahren fortzusetzen, oder alternativ diese Abschnitte anschließend mit der Hub-/Senkvorrichtung zu verbinden, anzuheben, die Öffnung wiederum zu öffnen, den Abschnitt auf dem darunter liegenden arretierten Abschnitt aufzusetzen und zu verbinden und das Verfahren fortzusetzen.A further teaching of the invention provides that the opening in the cover is closable, thereby it is possible to perform on the cover all pre-assembly activities of the individual sections, each section to be mounted on the underlying locked portion To attach and connect to this, to connect the (top) to be mounted each section with the lifting / lowering device, to release the lock, in turn to open the opening, lift, to lower the entire structure in the height of the straight mounted section to then arrest and continue the process, or alternatively connect those sections with the lifting / lowering device, raise, reopen the opening, place and connect the section to the underlying locked portion, and continue the process.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Heben und Senken mit einer Hub-/Senkvorrichtung mit wenigstens einem Antrieb und als Verbindungs- bzw. Vortriebsmittel wenigsten einem Hydraulikzylinder, einem Seil, einer Gewindestange und/oder einer Zahnstange erfolgt. Durch diese Verbindungs- bzw. Vortriebsmittel ist es auf einfache Weise möglich, sicher ein Heben und Senken in geführten Bewegungen vorzunehmen. Dabei ist es vorteilhaft, dass oberhalb der Öffnung eine Brücke vorgesehen wird, die als übergeordneter Tragrahmen der Hub-/Senkvorrichtung fungiert. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zwischen Bauwerksabschnitt und Hub-/Senkvorrichtung ein Hilfsrahmen vorgesehen wird, der besonders bevorzugt mit dem Verbindungs- bzw. Vortriebsmittel verbunden wird. Mit dem Hilfsrahmen kann auf einfache Weise eine Verbindung zwischen Arbeitsabschnitt und Hub-/Senkvorrichtung hergestellt werden, wobei gleichzeitig der Hilfsrahmen die Möglichkeit eines gezielten Führens, Ausrichtens und/oder Nivellierens offenbart.Another teaching of the invention provides that the lifting and lowering with a lifting / lowering device with at least one drive and as connecting or Vortriebsmittel least a hydraulic cylinder, a rope, a threaded rod and / or a rack is done. By means of this connecting or driving means, it is possible in a simple manner to safely carry out lifting and lowering in guided movements. It is advantageous that a bridge is provided above the opening, which acts as a parent support frame of the lifting / lowering device. Furthermore, it is advantageous that between substructure section and lifting / lowering device, a subframe is provided, which is particularly preferably connected to the connecting or Vortriebsmittel. With the subframe can be easily made a connection between the working section and lifting / lowering device, at the same time the subframe reveals the possibility of targeted guidance, alignment and / or leveling.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Arretierungsmöglichkeit direkt unterhalb der Abdeckung auf der Abdeckung oder auf einem Fundament des Schachtbauwerks vorgesehen wird. Dadurch ist es möglich, den im Schacht befindlichen Bauwerksabschnitt zu arretieren und gleichzeitig die darüber befindliche Öffnung zu verschließen, so dass die Montagetätigkeiten des nächsten Bauwerksabschnittes in einem geschützten Bereich durchgeführt können, so dass beispielsweise die dort tätigen Personen gegen Abstürzen in den Schacht gesichert sind. Auch ist möglich, dass ein Teil des Bauwerks aus dem Schacht herausragt und die Abdeckung des Schachts sich unterhalb befindet. Hier wird dann der nächste Abschnitt des Bauwerks direkt übertage montiert und anschließend erfolgt das Verbinden mit der Hub-/Senkvorrichtung zum Absenken des Bauwerks für die Montage des nächsten Abschnitts. Vorteilhaft ist, dass das Arretieren mit der Arretierungsmöglichkeit über biegesteife Laschen, flache Riegel, Keile, Stifte und/oder Haltebacken erfolgt, die besonders bevorzugt beweglich ausgeführt werden. Dadurch ist gewährleistet, dass eine hinreichend große Haltekraft erreicht werden kann, und gleichzeitig die Arretiermöglichkeit einfach aufgebaut wird. Dieses erleichtert die Handhabung und Wartungstätigkeit.A further teaching of the invention provides that the locking possibility is provided directly below the cover on the cover or on a foundation of the shaft structure. This makes it possible to lock the building section located in the shaft and at the same time to close the opening above it, so that the assembly activities of the next building section can be carried out in a protected area, so that, for example, the persons working there are secured against falling into the shaft. It is also possible that a part of the structure protrudes from the shaft and the cover of the shaft is located below. Here then the next section of the structure is directly above ground mounted and then connected to the lifting / lowering device for lowering the structure for mounting the next section. It is advantageous that the locking with the possibility of locking over rigid plates, flat bars, wedges, pins and / or holding jaws, which are particularly preferably designed to be movable. This ensures that a sufficiently large holding force can be achieved, and at the same time the possibility of locking is simple. This facilitates handling and maintenance activity.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Schachtsohle gegen gebirgsmechanische Beanspruchung, Wasserzutritt und dgl. gesichert wird. Gleichzeitig ist es vorteilhaft, dass entweder auf der Schachtsohle oder in einem Bereich des Schachtes ein Fundament zur Aufnahme des unteren Bauwerksabschnittes und damit auch zur Befestigung des unteren Bauwerksabschnittes in diesem Schachtbereich vorgesehen wird. Weiter ist es vorteilhaft möglich, dass im Schacht eine Führung vorgesehen wird, die die Bauwerksabschnitte beim Absenken/Anheben führt. Dadurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass die Bauwerksabschnitte sicher und mit den gewünschten Bewegungen im Schacht zum einen transportiert und zum anderen auch geführt in die jeweilige Endposition gebracht werden können. Hierbei kann es sich um ein Führungssystem handeln. Alternativ können Systeme wie beispielsweise Rollen vorgesehen werden, die eine direkte Führung gegenüber der Schachtwand übernehmen und verstellbar ausgeführt sind, ggf. elektromechanisch oder elektrohydraulisch. Alternativ ist ein lasergesteuertes, führungsloses, hydraulisches Absenken vorgesehbar. Hierbei kann die Vorabmontage der Führung bzw. das Mitführen der Führung entfallen. Das Absenken/Anheben wird mit geringer Geschwindigkeit und möglichst stoßarm durchgeführt, um eine präzise Anordnung innerhalb des Schachtes zu sichern und unzulässige Verformungen zu vermeiden.A further teaching of the invention provides that the shaft bottom is secured against rock-mechanical stress, water access and the like. At the same time, it is advantageous that a foundation for receiving the lower structural section and thus also for fastening the lower structural section in this shaft area is provided either on the shaft bottom or in a region of the shaft. Further, it is advantageously possible that a guide is provided in the shaft, which leads the building sections when lowering / lifting. As a result, it is ensured in a simple manner that the building sections can be transported safely and with the desired movements in the shaft to the one hand and on the other hand also guided into the respective end position. This can be a management system. Alternatively, systems such as rollers can be provided, which take over a direct guide against the shaft wall and are made adjustable, possibly electromechanical or electro-hydraulic. Alternatively, a laser-controlled, guidance-less, hydraulic lowering is provided. Here, the pre-assembly of the guide or the entrainment of the guide can be omitted. The lowering / lifting is carried out at low speed and with as little impact as possible in order to ensure a precise arrangement within the shaft and to avoid undue deformation.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der erste Bauwerksabschnitt (der unterste Bauwerksabschnitt) mit wenigstens einem Verbindungsabschnitt zur Arretierung des Bauwerks am Fundament versehen wird. Hierdurch wird eine sichere Verbindung zwischen den Bauwerksabschnitten im Fundament möglich.Another teaching of the invention provides that the first structure section (the lowest construction section) is provided with at least one connection section for locking the structure to the foundation. As a result, a secure connection between the building sections in the foundation is possible.
  • Gleichzeitig ist es vorteilhaft, dass wenigstens ein Abschnitt des Bauwerks nach Einbau der Abschnitte des Bauwerks mit der Schachtwand verbunden wird. Hierdurch wird ein sicherer Stand der Bauwerksabschnitte im Schacht ermöglicht.At the same time, it is advantageous that at least a portion of the structure is connected to the shaft wall after installation of the sections of the structure. This allows a safe state of the building sections in the shaft.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein Be- und Entlüftungssystem und/oder Versorgungssystem und/oder weitere Systeme eine Entwässerung von Parkpaletten oder Pkw-Stellplätzen, eine Feuerlöschanlage, ein Arbeitsaufzug, eine Palettenreinigungsanlage, eine Beleuchtungsanlage und/oder elektronische Sensoren vorgesehen wird/werden, wobei das System/die Systeme vorzugsweise abschnittsweise, besonders bevorzugt mit der Montage eines Bauwerksabschnittes eingebaut werden. Zum einen wird es dadurch möglich, sämtliche für den späteren Betrieb des Bauwerks notwendigen Elemente bereits bei der Montage eines einzelnen Abschnittes vorzusehen, wodurch spätere Montagetätigkeiten innerhalb des Bauwerkes und damit im Schachtbereich entfallen können. Dieses erhöht die Montagesicherheit für die an der Montage beteiligten Personen und die Qualität der Montage. Gleichzeitig ist es auch möglich, die späteren Betriebselemente, wie beispielsweise Parkdecks, insbesondere Führungsschienen für Parkpaletten, Aufstellflächen für einzulagernde Pkw oder andere Güter oder dgl., die Verkabelungen und Verrohrung der technischen System zu diesem Zeitpunkt vorzusehen und zu montieren, so dass mit Beendigung der Absenkung der Bauwerksabschnitte im Wesentlichen die Gesamtmontage des Systems abgeschlossen wird.Another teaching of the invention provides that a ventilation system and / or supply system and / or other systems drainage of parking pallets or car parking spaces, a fire extinguishing system, a work lift, a pallet cleaning system, a lighting system and / or electronic sensors is provided /, wherein the system / systems are preferably installed in sections, particularly preferably with the assembly of a building section. On the one hand, this makes it possible to provide all the elements necessary for the later operation of the structure already during the assembly of a single section, whereby subsequent assembly activities within the structure and thus in the shaft area can be dispensed with. This increases the mounting safety for the persons involved in the assembly and the quality of the assembly. At the same time it is also possible to provide the later operating elements, such as parking decks, especially guide rails for parking pallets, parking areas for storing cars or other goods or the like., The wiring and piping of the technical system at this time and to assemble, so that at the end of Lowering the building sections essentially completes the overall assembly of the system.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckung des Schachtes nach dem Abschluss der Montage der Bauwerksabschnitte entfernt wird, und dass bevorzugt ein Schachtverschluss montiert wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass anschließend für das Bauwerk ein übertägiger Bauwerksteil errichtet wird, mit dem ein späterer Betrieb und eine spätere Wartung des Bauwerks ermöglicht werden.A further teaching of the invention provides that the cover of the shaft is removed after the completion of the assembly of the building sections, and that preferably a shaft closure is mounted. Furthermore, it is advantageous that subsequently a surface structural part is built for the building, with a later operation and subsequent maintenance of the building are possible.
  • Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Fig. 1-6:
    eine seitliche Schnittansicht der einzelnen Herstellungsmomente der Schachtherstellung,
    Fig. 7:
    eine Draufsicht auf den obertätigen Montagebereich,
    Fig. 8:
    eine Schnittansicht durch einen untertägig eingebrachten Bauwerksabschnitt,
    Fig. 9:
    eine Schnittansicht des obertätigen Montagebereichs,
    Fig. 10:
    eine Ansicht zu Fig. 8 mit montiertem Parksystem, und
    Fig. 11 und 12:
    Schnittansichten durch das fertig montierte automatische Parksystem.
    A particularly preferred embodiment of the method according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Showing:
    Fig. 1-6:
    a side sectional view of the individual manufacturing moments of the shaft production,
    Fig. 7:
    a top view of the overhead assembly area,
    Fig. 8:
    a sectional view through a subterranean introduced structure section,
    Fig. 9:
    a sectional view of the overhead assembly area,
    Fig. 10:
    a view too Fig. 8 with mounted parking system, and
    11 and 12:
    Section views through the fully assembled automatic parking system.
  • Auf einem Bauplatz 20 zur Errichtung eines Bauwerks wird ein Fundament 22 hergestellt. Anschließend wird eine Schachtbohrmaschine, hier als Vertikalschachtbohrmaschine im Teilschnittverfahren, die aus einem übertägigen Teil 24 und einem untertägigen Teil 25 besteht, errichtet und damit begonnen, den Schacht 30 abzuteufen. Während des Abteufens des Schachtes 30 wird der Schacht mit einem Ausbau 27 ausgebaut. Sobald der Schacht 30 beim Abteufen die Grundwasserlinie 21 durchstößt, ist der Schacht 30 mit Grundwasser 23 gefüllt. Der untertägige Teil der Schachtbohrmaschine 25 ist für einen derartigen Betrieb ausgelegt (Fig. 2). Nach Abteufen des Schachtes, beispielsweise bis zu einer Tiefe von 60 - 100 m (geringere oder größere Tiefen und große Durchmesser sind für Bauwerke insbesondere Lager mit geringere Austauschfrequenz der eingelagerten Objekte möglich) und dem vollständigen Ausbau des Schachtes 30 wird der untertägige Teil der Schachtbohrmaschine 25 rückgebaut und die Schachtsohle 26 mit einem Betonpfropfen 28 verschlossen (Fig. 3). Anschließend wird das im Schacht 30 befindliche Wasser 23 abgepumpt (Fig. 4) und die Schachtsohle 26 mit einem Ausbau 29 verschlossen (Fig. 5). Danach wird durch den entstehenden Schachtsohlenausbau 29 beispielsweise eine Verankerung 31 in den Betonpfropfen 28 und ins Gebirge eingebracht.On a building site 20 for the construction of a building, a foundation 22 is produced. Subsequently, a shaft drilling machine, here as a vertical shaft drilling machine in the partial section method, which consists of an over-day part 24 and an underground part 25, erected and begun to abkuteufen the shaft 30. During the sinking of the shaft 30, the shaft is removed with an expansion 27. As soon as the shaft 30 pierces the groundwater line 21 during the sinking, the shaft 30 is filled with groundwater 23 filled. The underground part of the shaft boring machine 25 is designed for such operation ( Fig. 2 ). After sinking the shaft, for example to a depth of 60-100 m (smaller or larger depths and large diameters are particularly possible for buildings with lower exchange frequency of the stored objects) and the complete expansion of the shaft 30 is the underground part of the shaft boring 25th dismantled and the shaft bottom 26 closed with a concrete plug 28 ( Fig. 3 ). Subsequently, the water 23 located in the shaft 30 is pumped off ( Fig. 4 ) and the shaft bottom 26 are closed with an expansion 29 ( Fig. 5 ). Thereafter, for example, an anchoring 31 is introduced into the concrete plug 28 and into the mountains by the resulting shaft extension 29.
  • Anschließend wird übertrage auf den Schacht 30 eine Abdeckung 32 aufgebracht. Auf der Abdeckung 32 befinden sich Stützen 33, die Bestandteil einer Brücke 34 sind, wobei die Brücke 34 Brückenlastträger 35 umlaufend als Rahmen aufweist, die auf den zur Nivellierung einstellbaren Stützen 33 aufliegen. Die Brückenlastträger 35 sind mit Öffnungen versehen, die als Führung 38 fungieren. Durch diese Führungen 38 sind Zugstangen 37 angeordnet, die mit einem Hilfsrahmen 36 über Verbindungen 39 verbunden sind. Der Hilfsrahmen 36 kann über die Zugstangen 37 auf und ab bewegt werden. Statt der Zugstangen bzw. zusätzlichen zu diesen werden doppelseitig wirkende Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) eingesetzt. Alternativ sind auch Seile, Gewindestangen oder Zahnstangen einsetzbar. Die Zugstangen 37 sind mit einem Antriebsmittel (nicht dargestellt) verbunden, über das die Bewegung einbracht wird. An der Unterseite des Hilfsrahmens 36 befinden sich Befestigungselemente 44, an die ein Bauwerksabschnitt 40 mit dem Hilfsrahmen verbunden wird. Ein Bauwerksabschnitt 40 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Stahlkonstruktion, bestehend aus Trägern 41, 43 und Stützen 42, ausgeführt. Dabei werden für den ersten Bauwerksabschnitt ein Bauwerkselement, bspw. eine Platte, mit einem Verbindungsmittel (nicht dargestellt) vorgesehen, die mit dem Fundament des Bauwerks, der Schachtsohle 26 oder den Schachtwänden bzw. dessen Ausbau 27 verbunden werden, und auf denen dann das Bauwerk aufsteht. Auf dieses Bauwerkselement werden Stützen 42 aufgestellt und angebracht. Diese Stützen 42 werden mit Trägern 41, 43 verbunden, wobei diese Träger dann den Abschluss des Bauwerksabschnittes 40 bilden. Über die Befestigungen 44 wird der Hilfsrahmen 36 mit der obersten Trägerebene verbunden. Durch Absenken der Zugstangen 37 wird der Bauwerksabschnitt 40 abgesenkt und mittels Arretierungen 57 in seiner abgesenkten Position gesichert, so dass er nicht in den Schacht 30 stürzen kann. Anschließend werden die Befestigungen 44 des Hilfsrahmens 36 gelöst und der Hilfsrahmen 36 wird über die Zugstangen 37 wieder nach oben bewegt. Der Hilfsrahmen 36 ist über Befestigungen 39 mit den Zugstangen 37 verbunden. Anschließend wird die Öffnung der Schachtabdeckung 32 verschlossen (nicht dargestellt).Subsequently, a cover 32 is applied to the shaft 30. On the cover 32 are supports 33, which are part of a bridge 34, wherein the bridge 34 has bridge load carrier 35 circumferentially as a frame, which rest on the leveling adjustable supports 33. The bridge load carriers 35 are provided with openings that act as a guide 38. Through these guides 38 tie rods 37 are arranged, which are connected to a subframe 36 via connections 39. The subframe 36 can be moved up and down via the tie rods 37. Instead of the tie rods or additional to these double-acting hydraulic cylinder (not shown) are used. Alternatively, ropes, threaded rods or racks can be used. The tie rods 37 are connected to a drive means (not shown) via which the movement is introduced. At the bottom of the subframe 36 are Fasteners 44 to which a structural section 40 is connected to the subframe. A building section 40 is in the present embodiment as a steel structure, consisting of supports 41, 43 and supports 42, executed. In this case, a building element, for example. A plate, with a connecting means (not shown) are provided for the first building section, which are connected to the foundation of the building, the shaft bottom 26 or the shaft walls or its expansion 27, and then on which the building gets up. On this building element supports 42 are placed and mounted. These supports 42 are connected to beams 41, 43, these beams then form the conclusion of the building section 40. About the fasteners 44 of the subframe 36 is connected to the top carrier level. By lowering the tie rods 37 of the building section 40 is lowered and secured by means of detents 57 in its lowered position so that it can not fall into the shaft 30. Subsequently, the fasteners 44 of the subframe 36 are released and the subframe 36 is moved over the tie rods 37 back up. The subframe 36 is connected via fasteners 39 with the tie rods 37. Subsequently, the opening of the manhole cover 32 is closed (not shown).
  • Der nächste Bauwerksabschnitt 40 wird entweder modulartig angeliefert und im Schachtbereich angeordnet oder der Schachtabschnitt 40 wird aus einzelnen Stützen 42 und Trägern 41, 43 vor Ort hergestellt. Danach wird der Bauwerksabschnitt 40 mit dem Hilfsrahmen 36 über die Befestigungen 44 verbunden. Anschließend wird die Schachtöffnung wieder geöffnet und der neue Bauwerksabschnitt 40 auf den darunter liegenden, zuvor montierten Bauwerksabschnitt 46 abgesenkt und mit diesem verbunden.The next building section 40 is either delivered in a modular manner and arranged in the shaft area or the shaft section 40 is made of individual supports 42 and supports 41, 43 made on site. Thereafter, the building section 40 is connected to the subframe 36 via the fasteners 44. Then the shaft opening is opened again and the new Structural section 40 lowered to the underlying, previously mounted building section 46 and connected thereto.
  • Alternativ befindet sich das obere Ende des abgesenkten Bauwerksabschnitt oberhalb der geschlossenen Schachtöffnung, derart, dass das obere Ende über die Abdeckung herausragt. Der nächste Bauwerksabschnitt 40 wird dann direkt mit dem oberen Ende verbunden oder er wird direkt auf dem oberen Ende aus einzelnen Stützen 42 und Trägern 41, 43 vor Ort errichtet. Anschließend wird der Hilfsrahmen 36 mit dem Bauwerksabschnitt 40 über die Befestigungen 44 verbunden.Alternatively, the upper end of the lowered building section is above the closed manhole opening, such that the upper end protrudes beyond the cover. The next building section 40 is then directly connected to the upper end or it is erected directly on the upper end of individual supports 42 and supports 41, 43 on site. Subsequently, the subframe 36 is connected to the building section 40 via the fasteners 44.
  • Anschließend werden in beiden Fällen die Arretierungen 57 gelöst und der Gebäudeabschnitt 40 wird mit den darunter liegenden Gebäudeabschnitten 46 wiederum abgesenkt und, sobald die oberste Ebene im Arretierungsbereich angekommen ist, mittels der Arretierung 57 arretiert.Subsequently, in both cases, the detents 57 are released and the building section 40 is lowered again with the underlying building sections 46 and, as soon as the uppermost level arrives in the locking area, locked by means of the lock 57.
  • An die Bauwerksabschnitte 40 bzw. 46 werden jeweils auch weitere Baugruppen und Bauteile der Fördertechnik, der elektrischen Installation sowie der Haustechnik montiert. Bestandteil eines Bauwerksabschnitt 40 ist eine Zuluftleitung 51 und eine Abluftleitung 53. Abgehend von der Zuluftleitung 51 nach Abluftleitung 53 werden jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Bauwerkabschnitten, beispielsweise zwei oder drei, ein Zuluftverteiler 52 und ein Ansaugpunkt 54 vorgesehen. Zuluftverteiler 52 und Ansaugpunkt 54 können auch alterierend zueinander angeordnet werden. Weiterhin ist ein Bauwerksabschnitt 40 mit einem Abschnitt eines Arbeitsaufzug 55 und einer Leiter 56 versehen. Zusätzlich ist an am Schachtbau 27 eine Steigleiter 56 als Notführung vorgesehen. Weiterhin befindet sich in einem Bauwerksabschnitt 40 eine Fahrstuhlöffnung 50, durch die später der Fahrstuhl des Parksystems angeordnet wird. Auf den einzelnen Bauwerksabschnitten werden, beispielsweise auf Schienen (nicht dargestellt), transportierbare Stellplätze 59 vorgesehen. Der Fahrstuhl selber weist eine Fahrstuhlfläche 58 auf, die dann über die Schienen aus dem Fahrstuhl herausbewegt wird. Die Stellplätze 59 bilden eine auf einem Bauwerksabschnitt abgeordnet Parksystemebene 60.At the building sections 40 and 46 respectively further assemblies and components of the conveyor, the electrical installation and home automation are mounted. Part of a building section 40 is a supply air line 51 and an exhaust air duct 53. Starting from the supply air line 51 to the exhaust duct 53, a Zuluftverteiler 52 and a suction 54 are provided in each case after a certain number of building sections, for example two or three. Zuluftverteiler 52 and 54 intake point can also be arranged alternately to each other. Furthermore, a Structural section 40 is provided with a section of a work elevator 55 and a ladder 56. In addition, a riser 56 is provided as an emergency guide on the shaft 27. Furthermore, in a building section 40 there is an elevator opening 50, through which the elevator of the parking system is later arranged. On the individual building sections, for example on rails (not shown), transportable parking spaces 59 are provided. The elevator itself has a lift surface 58, which is then moved out of the elevator via the rails. The parking spaces 59 form a parked on a building section parking system level 60th
  • In gewissen Abständen zueinander weist ein Bauwerksabschnitt 40 eine Zwischenebene 47 auf. Diese Zwischenebene kann alternativ entweder nachträglich zwischen Bauwerk und Schachtwand befestigt werden oder die Zwischenebene 47 wird direkt als Bestandteil eines Bauwerksabschnitt 40 vorgesehen und zusammen mit den übrigen Bauwerksabschnitten im Schacht abgesenkt.At certain distances from one another, a building section 40 has an intermediate plane 47. Alternatively, this intermediate level can either be retrofitted between the structure and the shaft wall or the intermediate level 47 is provided directly as part of a structure section 40 and lowered together with the other building sections in the shaft.
  • Damit eine präzise Anordnung der Bauwerksabschnitte 40, 46 im Schacht 30 erfolgen kann, kann ein Führungssystem, bestehend aus Einzelführungen, vorgesehen werden, die die präzise Führung ermöglichen. Das Führungssystem selber kann Bestandteil des Bauwerks sein, wodurch das Bauwerk im Schacht 30 zusätzlich befestigt wird. Nach vollständigem Errichten des Bauwerks im Schacht 30 können einzelne oder alle Bauwerksabschnitte zusätzlich mit dem Schachtausbau 27 verbunden werden, um die Stabilität zusätzlich zu erhöhen (nicht dargestellt).So that a precise arrangement of the building sections 40, 46 can take place in the shaft 30, a guide system, consisting of individual guides, can be provided, which allow the precise guidance. The guide system itself may be part of the structure, whereby the structure is additionally secured in the shaft 30. After complete construction of the structure in the shaft 30, individual or all structural sections can additionally be connected to the shaft construction 27, in order to additionally increase the stability (not shown).
  • In Fig. 11 und Fig. 12 ist ein automatisches Parksystem in einem Schacht 30 angeordnet dargestellt. Nach Anordnung der einzelnen Bauwerksabschnitte 40, 46 und der Zwischenebenen 47 im Schacht 30 wird die Abdeckung 32 entfernt und ein Schachtverschluss 62 montiert. Der Schachtverschluss 62 befindet sich im wesentlichen auf Höhe der Geländeoberfläche 63. Der Schachtverschluss 62 ist ebenfalls mit einer Öffnung, die mit dem Schacht des Vertikalförderers 50 des automatischen Parksystem korrespondiert, versehen. Oberhalb dieser Öffnung wird ein übertägiges Gebäude 61 in Form einer Übergabekabine des automatischen Parksystems errichtet.In 11 and FIG. 12 an automatic parking system is shown arranged in a shaft 30. After arrangement of the individual building sections 40, 46 and the intermediate levels 47 in the shaft 30, the cover 32 is removed and a shaft closure 62 is mounted. The shaft closure 62 is located substantially at the level of the terrain surface 63. The shaft closure 62 is also provided with an opening corresponding to the shaft of the vertical conveyor 50 of the automatic parking system. Above this opening an overground building 61 is erected in the form of a transfer car of the automatic parking system.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 2020
    BauplatzBuilding Site
    2121
    GrundwasserlinieGroundwater line
    2222
    Fundamentfoundation
    2323
    Grundwassergroundwater
    2424
    übertägige Schachtbohrmaschineabove-ground shaft boring machine
    2525
    untertägige Schachtbohrmaschineunderground shaft boring machine
    2626
    Sohlesole
    2727
    Schachtausbaushaft lining
    2828
    Betonpfropfenconcrete plug
    2929
    AusbauschachtsohleExpansion shaft bottom
    3030
    Schachtshaft
    3131
    Verankerunganchoring
    3232
    Abdeckungcover
    3333
    Stützesupport
    3434
    Brückebridge
    3535
    BrückenlastträgerBridge load carrier
    3636
    Hilfsrahmensubframe
    3737
    Zugstangepull bar
    3838
    Führungguide
    3939
    Befestigungattachment
    4040
    Bauwerksabschnittbuilding section
    4141
    Trägercarrier
    4242
    Stützesupport
    4343
    Trägercarrier
    4444
    Befestigung des HilfsrahmensAttachment of the subframe
    4545
    Abwasserrohresewage pipes
    4646
    darunter liegender Bauwerksabschnittunderlying building section
    4747
    Zwischenebenebetween level
    4848
    eingebauter BauwerksabschnittBuilt-in construction section
    4949
    Trägercarrier
    5050
    Schacht des VertikalförderersShaft of the vertical conveyor
    5151
    Zuluftleitungair supply
    5252
    Zuluftverteilungsupply air
    5353
    Abluftleitungexhaust duct
    5454
    Ansaugpunktsuction point
    5555
    BefahrungsfahrstuhlBefahrung lift
    5656
    Steigleiterladder
    5757
    Arretierunglock
    5858
    Fahrstuhlflächelift area
    5959
    Stellplatzparking space
    6060
    ParksystemebenePark system level
    6161
    übertägiges Gebäudeoverground building
    6262
    Schachtverschlussshaft closure
    6363
    GeländeobeGeländeobe

Claims (18)

  1. Method for erecting an underground structure, characterized in that a shaft (30) is sunk at the erection site and the shaft is closed off by a cover (32) in which an opening is provided, in that a lifting/lowering device is provided in the region of the opening, in that a locking mechanism (57) is provided in the shaft (30) in the region of the opening, in that a section of the structure (40) is provided in the region of the opening and is connected to the lifting/lowering device, is lowered through the opening down to the locking mechanism (57) and locked and is then released from the lifting/lowering device after locking, in that a process cycle is performed in which a further section of the structure (40) is provided in the region of the opening, said section is connected to the lifting/lowering device and to the locked section of the structure (46), then the locking of the previous section is released, the structure sections situated in the shaft (30) are lowered until the uppermost section (40) is situated in the locking region, and the uppermost section of the structure is locked, and this process cycle is repeated until the sections required for erecting the underground structure have been inserted into the shaft (30).
  2. Method according to Claim 1, characterized in that the structure is a building, preferably an underground parking garage or storage facility, particularly preferably an underground automated parking system or storage facility.
  3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the shaft is sunk in the manner of a mine by means of boring and blasting, with a shaft boring machine using full-face cutting and/or part-face cutting and/or by means of shield driving.
  4. Method according to one of Claims 1-3, characterized in that the opening in the cover (32) can be closed off.
  5. Method according to one of Claims 1-4, characterized in that lifting and lowering take place with a lifting/lowering device having at least one drive and, as connecting or advancing means, at least one cable, one threaded rod and/or one toothed rack.
  6. Method according to one of Claims 1-5, characterized in that an auxiliary frame (36) is provided between the building section and the lifting/lowering device.
  7. Method according to one of Claims 1-6, characterized in that the lifting/lowering device comprises a stationary bridge (34) above the opening.
  8. Method according to one of Claims 1-7, characterized in that locking takes place by means of wedges, pins and/or retaining jaws which are preferably designed to be movable.
  9. Method according to one of Claims 1-8, characterized in that the locking mechanism is provided directly below the cover (32), on the cover or on a foundation of the shaft structure.
  10. Method according to one of Claims 1-9, characterized in that a foundation for the structure is provided in the shaft.
  11. Method according to one of Claims 1-10, characterized in that a guide (38) which guides the structure sections (40) during lowering/lifting is provided in the shaft.
  12. Method according to Claim 11, characterized in that the guide is a constituent part of the structure.
  13. Method according to Claims 10-12, characterized in that the first structure section (40) is provided with at least one connecting section for locking the structure on the foundation.
  14. Method according to one of Claims 1-13, characterized in that at least one section of the structure is connected to the shaft wall after the sections of the structure have been installed.
  15. Method according to one of Claims 1-14, characterized in that a ventilation and venting system and/or supply system are provided, wherein the system/the systems are preferably installed section by section, particularly preferably with the assembly of a structure section.
  16. Method according to one of Claims 1-15, characterized in that the cover (32) is removed after the completion of the assembly of the sections.
  17. Method according to one of Claims 1-16, characterized in that a shaft closure is fitted.
  18. Method according to one of Claims 1-17, characterized in that an above-ground structure part is erected for the structure.
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