NL194444C

NL194444C - Method for installing a tunnel.

Info

Publication number: NL194444C
Application number: NL9401948A
Authority: NL
Inventors: Gerrit Oudakker
Original assignee: Hageweld Holding B V
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 2002-04-04
Also published as: NL194444B; NL9401948A

Description

* 1 194444* 1 194444

Werkwijze voor het installeren van een tunnelMethod for installing a tunnel

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het installeren van een op de onderwaterbodem rustende, zich tussen tegenoverliggende oevers uitstrekkende tunnel, waarbij een veelvoud aan tunnel-5 secties wordt gefabriceerd, waarvan elk het tunnelprofiel bepaalt, die tunnelsecties in lengterichting van de tunnel achter elkaar worden uitgelijnd, de aan elkaar grenzende tunnelsecties met elkaar worden verbonden, zodanig, dat de verbinding een aanzienlijke druk- en/of trekkracht kan doorleiden, de verbinding een zwaaien of roteren van de ene tunnelsectie ten opzichte van de andere toelaat en bij voorkeur een verplaatsing van de ene tunnelsectie ten opzichte van de andere in een richting dwars op de lengterichting 10 van de tunnel verregaand verhindert, en de met elkaar doorverbonden tunnelsecties langs een onderwater-traject over de onderwaterbodem worden bewogen, waarbij de ene tunnelsectie zwenkt ten opzichte van de andere.The invention relates to a method for installing a tunnel resting on the underwater bottom, which extends between opposite banks, wherein a plurality of tunnel sections are manufactured, each of which defines the tunnel profile, which tunnel sections follow one another in the longitudinal direction of the tunnel be aligned, the adjacent tunnel sections are connected to each other, such that the connection can pass a considerable pressure and / or tensile force, the connection allows swinging or rotating of one tunnel section relative to the other and preferably a displacement of one tunnel section with respect to the other in a direction transversely to the longitudinal direction of the tunnel, and the interconnected tunnel sections are moved along an underwater trajectory over the underwater bottom, the one tunnel section pivoting relative to the other .

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Duitse ’’Auslegeschrift" 1.247.369. Bij deze werkwijze worden de tunnelsecties beneden de waterspiegel in een droge bouwput op de ene oever met elkaar verbonden tot 15 een tunneldeei.Such a method is known from German "Auslegeschrift" 1,247,369. In this method the tunnel sections below the water level are connected to each other in a dry building pit on one bank to form a tunnel part.

Vervolgens wordt dit tunneldeei door een afdichting in de zijwand uit de bouwput gedrukt om over de onderwaterbodem naar de tegenoverliggende oever te schuiven. Aldus is de beweging van de aan elkaar gekoppelde tunnelsecties nagenoeg horizontaal. De flexibele koppeling tussen de tunnelsecties is slechts uitgevoerd om oneffenheden van de onderwaterbodem te kunnen volgen.This tunnel part is then pressed out of the construction pit by a seal in the side wall to slide over the underwater bottom to the opposite bank. The movement of the tunnel sections coupled to each other is thus virtually horizontal. The flexible coupling between the tunnel sections is only designed to be able to follow unevenness of the underwater floor.

20 Met de onderhavige uitvinding wordt een verbetering beoogd van deze werkwijze, om te komen tot een aanzienlijk goedkopere en technisch minder ingewikkelde installatie.The present invention aims to improve this method in order to achieve a considerably cheaper and technically less complicated installation.

Daartoe wordt de uitvinding gekenmerkt, doordat de tunnelsecties zich boven de waterspiegel bevindend met elkaar worden doorverbonden, zodat het onderwatertraject door de waterspiegel stekend wordt verlengd en twee in tegengestelde richtingen gekromde bochten volgt, waarbij de tunnel zich buiten het water 25 uitstrekkend wordt gevormd.To this end, the invention is characterized in that the tunnel sections located above the water level are interconnected with each other, so that the underwater stretch through the water surface is extended and follows two curves curved in opposite directions, the tunnel being formed extending beyond the water.

Zodoende kan een kostbare bouwput achterwege blijven en is het bovendien mogelijk, de installatie van de tunnel in kortere tijd te voltooien. Met de werkwijze kan bijvoorbeeld een twee- of meerbaans-verkeersweg voor personen- en vrachtwagens onder een waterweg door worden gerealiseerd.In this way a costly construction pit can be omitted and it is also possible to complete the installation of the tunnel in a shorter time. With the method, for example, a two-lane or multi-lane traffic route for passenger cars and trucks under a waterway can be realized.

Overeenkomstig een bijzondere voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt een tussen de tunnelsecties 30 doorlopende bodemplaat aangebracht, waarmee de tunnel over de grond daaronder wordt voortgeschoven. Zodoende kan een glad glijoppervlak voor de tunnel worden verkregen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a bottom plate extending between the tunnel sections 30 is provided, with which the tunnel is pushed over the ground below. A smooth sliding surface for the tunnel can thus be obtained.

Bijvoorbeeld wordt een tunnel met een lengte van 600 m of langer, uit vele tunnelsecties geheel op het droge samengesteld waarna de tunnel in de in de onderwaterbodem gebaggerde cunette wordt gesleept.For example, a tunnel with a length of 600 m or longer is assembled from many tunnel sections entirely on dry land, after which the tunnel is dragged into the cunette dredged in the underwater bottom.

Het verdient de voorkeur de lengte van de tunnelsecties tussen ongeveer 10 en 50 m te kiezen, zodat 35 voldoende buigzaamheid voor de samengestelde tunnel wordt bereikt om glooiingen van de ondergrond te volgen.It is preferable to choose the length of the tunnel sections between about 10 and 50 m, so that sufficient flexibility for the composite tunnel is achieved to follow the slope of the subsurface.

Overigens is in het ongeveer een eeuw oude Duitse ’Patentschift” 155.209 een werkwijze beschreven waarbij de tunnelsecties van de onderwatertunnel boven water in een opgerichte stand op elkaar worden geplaatst en zwenkend doorverbonden, waarna zij een enkelvoudig gebogen traject volgend in een liggende 40 stand op de onderwaterbodem worden geïnstalleerd. In de vooraanstaande bouwpublicaties is geen tunnel beschreven die ooit volgens deze bekende werkwijze is gerealiseerd. Het onder dergelijke omstandigheden doorverbinden van de tunnelsecties maakt deze bekende werkwijze vanwege de hoge inspanningen in wezen onuitvoerbaar. Ook ten opzichte van deze werkwijze verschaft de onderhavige uitvinding een aanzienlijk goedkopere en technisch minder ingewikkelde installatie.Incidentally, in about a century old German 'Patentschift' 155,209 a method is described in which the tunnel sections of the underwater tunnel are placed on top of each other in water in an erected position and pivotally connected, after which they follow a single curved path in a horizontal position on the be installed underwater. In the leading building publications, no tunnel is described that was ever realized according to this known method. The interconnection of the tunnel sections under such circumstances renders this known method essentially impracticable because of the high efforts. Also with respect to this method, the present invention provides a considerably cheaper and technically less complicated installation.

45 De tunnelsecties kunnen van staalplaat of beton zijn en zij kunnen over land of water worden aangevoerd.The tunnel sections can be made of steel plate or concrete and they can be supplied by land or water.

Ook is in het driekwart eeuw oude Amerikaanse octrooi 1.647.448 een werkwijze voor het bouwen van een onderwatertunnel beschreven, die is opgebouwd uit geprefabriceerde, boven water vervaardigde, met elkaar gekoppelde tunnelelementen, die over een twee tegengestelde bochten omvattend traject over de 50 rivierbodem van de ene naar de andere oever wordt getrokken. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een op de rivierbodem aangebrachte ondersteuningsbaan met rails en zijn de tunneldelen voorzien van wielstellen. Het is niet alleen een uiterst kostbaar en moeilijk te realiseren voorstel, doch gezien het sedimenttransport langs een waterbodem in wezen onuitvoerbaar.Also disclosed in U.S. Pat. No. 1,647,448, three-quarters of a century ago, is a method of building an underwater tunnel, which is constructed from prefabricated, above water manufactured, interconnected tunnel elements, which travels over a two opposite turns over the 50 river bottom of one bank is pulled to the other. Use is made here of a support track with rails arranged on the river bottom and the tunnel parts are provided with wheel sets. It is not only an extremely expensive and difficult to realize proposal, but is essentially impracticable in view of the sediment transport along a water bottom.

55 In het hierna volgende wordt de uitvinding nader toegelicht aan de hand van een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld onder verwijzing naar de tekening. Hierbij toont: figuur 1 schematisch het profiel van een kanaal tijdens het aanbrengen van een uit tunnelsegmenten 194444 2 samengestelde tunnel overeenkomstig de uitvinding; figuur 2 schematisch in zij-aanzicht twee aangrenzende tunnelsecties, doorgekoppeld overeenkomstig de onderhavige uitvinding.55 In the following, the invention is further elucidated on the basis of a non-limiting exemplary embodiment with reference to the drawing. Herein: figure 1 schematically shows the profile of a channel during the provision of a tunnel according to the invention composed of tunnel segments 194444 2; figure 2 shows diagrammatically in side view two adjacent tunnel sections, interconnected according to the present invention.

5 Figuur 1 toont het profiel 30 van een kanaal. Op de in de tekening rechter oever is een tunnel 4 samengesteld uit tunnelsecties, waarvan de voorste drie (5, 6, 7) zichtbaar zijn. De voorste tunnelsectie 7 is door middel van bekabeling 3 verbonden met een doortreklier 1, welke door middel van een verankering 2 is verankerd op de tegenover gelegen oever. Met de doortreklier 1 wordt de uit tunnelsecties 5, 6, 7 samengestelde tunnel 4 over de ondergrond voortgetrokken, om uiteindelijk op de bedding van het kanaal 30 te 10 komen rusten. Als alternatief is het ook mogelijk, aanvankelijk de tunnel 4 samen te stellen uit slechts een aantal tunnelsecties, bijvoorbeeld twee of drie, om vervolgens om en om de tunnel over één sectielengte voort te trekken of te schuiven, waarna een volgende tunnelsectie wordt toegevoegd, zodat de achterzijde van de tunnel ongeveer op dezelfde plaats blijft en de tunnel gedurende het proces van over de ondergrond voorttrekken steeds langer wordt.Figure 1 shows the profile 30 of a channel. On the right bank in the drawing a tunnel 4 is composed of tunnel sections, the front three of which (5, 6, 7) are visible. The front tunnel section 7 is connected by means of cables 3 to a pull-through winch 1, which is anchored on the opposite bank by means of an anchor 2. With the pull-through winch 1, the tunnel 4 assembled from tunnel sections 5, 6, 7 is pulled over the subsurface to eventually rest on the bed of the channel 30. As an alternative, it is also possible to initially assemble the tunnel 4 from only a number of tunnel sections, for example two or three, in order to subsequently extend or slide the tunnel alternately over one section length, after which a subsequent tunnel section is added, so that the rear of the tunnel remains approximately the same place and the tunnel becomes longer and longer during the process of pulling over the subsurface.

15 Figuur 2 toont meer in detail de tunnelsecties 6 en 7, en hun samenstelling. Weergegeven is, hoe de bodemplaat 9 tussen de tunnelsecties 6 en 7 door loopt. Daarmee wordt de trekkracht uit de bekabeling 3 overgebracht op de aaneengeschakelde tunnelsecties. Voorts wordt met die doorlopende bodemplaat 9 een uitsteeksel- of uitsparingsloos glijoppervlak voor de tunnel 4 verkregen. Voorts zijn de naar elkaar toegekeerde kopse einden van de tunnelsecties 6 en 7 door middel van een ringvormige afdichting 10 met elkaar 20 verbonden. Zoals weergegeven bezit deze ringvormige afdichting 10 een U- of V-vormig profiel. Met zijn benen is deze afdichting 10 verbonden met kopse einden van de respectieve tunnelsecties 6, 7. Deze afdichting 10 is bijvoorbeeld vervaardigd van staalplaat, of een ander buigzaam, afschuifstijf materiaal. Door de profielvorm en het materiaal van de afdichting 10 kunnen de tunnelsecties 6, 7 in beperkte mate ten opzichte van elkaar kantelen, zoals weergegeven in figuur 2, echter blijft het niveau van de naar elkaar 25 toegekeerde kopse einden van de tunnelsecties 6, 7, dankzij de afschuifstijfheid van de afdichting 10, behouden, waarmee het ongestoorde glij-oppervlak, bepaald door de onderplaat 9, evenals de samenhang van de tunnelsecties 6, 7, behouden blijft. De combinaties van doorlopende bodemplaat 9 en afdichting 10 wordt toegepast voor alle aan elkaar grenzende tunnelsecties.Figure 2 shows the tunnel sections 6 and 7, and their composition, in more detail. It is shown how the bottom plate 9 runs between the tunnel sections 6 and 7. The tensile force from the cabling 3 is thus transferred to the connected tunnel sections. Furthermore, with this continuous bottom plate 9 a protrusion-free or recess-free sliding surface for the tunnel 4 is obtained. Furthermore, the end faces of the tunnel sections 6 and 7 facing each other are connected to each other by means of an annular seal 10. As shown, this annular seal 10 has a U or V-shaped profile. With its legs, this seal 10 is connected to head ends of the respective tunnel sections 6, 7. This seal 10 is, for example, made of steel sheet or another flexible, shear-resistant material. Due to the profile shape and the material of the seal 10, the tunnel sections 6, 7 can tilt to a limited extent relative to each other, as shown in figure 2, but the level of the end ends of the tunnel sections 6, 7 facing each other remains, thanks to the shear stiffness of the seal 10, with which the undisturbed sliding surface determined by the bottom plate 9, as well as the cohesion of the tunnel sections 6, 7, is preserved. The combinations of continuous bottom plate 9 and seal 10 are used for all adjacent tunnel sections.

Aan de voorzijde van de voorste tunnelsectie 7 bevindt zich nabij de bodemplaat 9 een neus 8 ten 30 behoeve van het vergemakkelijken van het over de ondergrond in de richting van de pijl A voortschuiven van de tunnel 4. Op afstand voor die neus 8 is een egalisatie-element 11 opgesteld, bijvoorbeeld een roterende schroef welke grondmateriaal naar weerszijden van de tunnel 4 afvoert. Dit egalisatie-element 11 is in hoogte instelbaar bevestigd aan de voorste tunnelsectie 7. Met dat egalisatie-element 11 kan de bodem van de inmiddels in de bodem van het kanaal uitgegraven cunette verder worden geëgaliseerd.At the front of the front tunnel section 7, near the bottom plate 9, there is a nose 8 for facilitating the sliding of the tunnel 4 over the substrate in the direction of the arrow A. At a distance in front of that nose 8 is an equalization element 11 is arranged, for example a rotating screw, which transports soil material to either side of the tunnel 4. This equalizing element 11 is adjustable in height and is attached to the front tunnel section 7. With that equalizing element 11, the bottom of the cunette that has since been dug into the bottom of the channel can be further leveled.

35 Eventueel is het ook mogelijk, met de voorste tunnelsectie 7 een uitgraafelement (niet getoond) voor het uitgraven van de cunette te verbinden.Optionally, it is also possible to connect an excavating element (not shown) to the front tunnel section 7 for excavating the cunette.

Zoals weergegeven monden leidingen 14, voor het toevoeren van een glijmiddel, uit in mondstukken 13 aan de onderzijde van de bodemplaat 9. Deze mondstukken 13 zijn op een geschikte wijze verdeeld over de bodemplaat 9. Bijvoorbeeld is op die manier bentoniet tussen de bodemplaat en de ondergrond te 40 injecteren, waarmee de bodemwrijving is te verminderen. Een verdere vermindering van de bodemwrijving is bijvoorbeeld te bereiken met een eventueel drijfvermogen van de tunnelsecties. Bijvoorbeeld kunnen de tunnelsecties daartoe zijn uitgerust met één of meer additionele drijflichamen, welke nadien kunnen worden verwijderd, Ook kan de voorste tunnelsectie 7 met een nabij zijn voorste kopse einde te plaatsen waterschot worden afgedicht, waardoor tijdens het voortschuiven van de tunnel binnendringen van water wordt 45 verhinderd. Echter verdient het de voorkeur, tijdens het plaatsen de tunnel open te laten, zodat deze vol water stroomt. Daarmee wordt geen hydrostatische druk opgebouwd, welke ook door de doortreklier is te overwinnen. Is het plaatsen beëindigd, wordt de tunnel voorafgaande aan het leegpompen bij voorkeur geballast.As shown, conduits 14 for supplying a lubricant discharge into nozzles 13 on the underside of the bottom plate 9. These nozzles 13 are suitably distributed over the bottom plate 9. For example, in this way bentonite is between the bottom plate and the 40 to inject substrate, which reduces the friction of the soil. A further reduction of the bottom friction can be achieved, for example, with a possible buoyancy of the tunnel sections. For this purpose, for example, the tunnel sections can be equipped with one or more additional floating bodies, which can subsequently be removed. The front tunnel section 7 can also be sealed with a water partition to be placed near its front end, whereby water penetration is prevented during the sliding of the tunnel 45 prevented. However, it is preferable to leave the tunnel open during installation, so that it flows full of water. No hydrostatic pressure is built up with this, which can also be overcome by the pull-through winch. When the installation is finished, the tunnel is preferably ballasted prior to emptying.

De tunnelsecties kunnen elk geschikt profiel bezitten, bijvoorbeeld voorzien van één of meer kamers, 50 voor ballast. De tunnelsecties bezitten een ontwerp geschikt als transportweg voor auto’ s en vrachtwagens, maar ook voetgangers, fietsers of treinen.The tunnel sections can have any suitable profile, for example provided with one or more chambers, 50 for ballast. The tunnel sections have a design suitable as a transport route for cars and trucks, but also pedestrians, cyclists or trains.

In plaats van het over de ondergrond voorttrekken van de tunnel, is ook een voortduwen mogelijk of combinaties daarvan.Instead of pulling the tunnel over the subsurface, a pushing or combinations thereof is also possible.

Van belang is, dat de tunnelsecties voorafgaande aan hun plaatsing worden samengevoegd en 55 vervolgens naar hun definitieve plaats worden gesleept, waartoe de tunnelsecties onderling zodanig zijn doorgekoppeld, dat trek- of drukkrachten kunnen worden dóórgeleid terwijl de tunnelsecties onderling in enige mate kunnen kantelen.It is important that the tunnel sections are assembled prior to their placement and then dragged to their final location, to which end the tunnel sections are interconnected in such a way that tensile or compressive forces can be passed through while the tunnel sections can tilt to some extent.

Claims

3 194444

1. Method for installing a tunnel resting on the underwater bottom, which extends between opposite banks, wherein a plurality of tunnel sections are manufactured, each of which determines the tunnel profile, which tunnel sections are aligned one after the other in the longitudinal direction of the tunnel, adjacent tunnel sections are connected to each other, such that the connection can pass through a considerable pressure and / or tensile force, the connection allows swinging or rotating of one tuning section relative to the other and preferably a displacement of one tunnel section relative to of the other in a direction transversely to the longitudinal direction of the tunnel, and the interconnected tunnel sections are moved along an underwater stretch over the underwater bottom, one tunnel section pivoting relative to the other, characterized in that the tunnel sections (5, 6, 7) located above the water surface with each other be interconnected, so that the underwater stretch through the water surface is extended lengthwise and follows two curves curved in opposite directions, the tunnel (4) being formed extending beyond the water.

Method according to claim 1, characterized in that a bottom plate (9) extending between the tunnel sections is provided, with which the tunnel is pushed over the ground below. Hereby 2 sheets of drawing