NL194444C - Werkwijze voor het installeren van een tunnel. - Google Patents

Description

* 1 194444

Werkwijze voor het installeren van een 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.

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.

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.

20 Met de onderhavige uitvinding wordt een verbetering beoogd van deze werkwijze, om te komen tot een aanzienlijk goedkopere en technisch minder ingewikkelde installatie.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

45 De tunnelsecties kunnen van staalplaat of beton zijn en zij kunnen over land of water worden aangevoerd.

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.

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.

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.

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.

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.

35 Eventueel is het ook mogelijk, met de voorste tunnelsectie 7 een uitgraafelement (niet getoond) voor het uitgraven van de cunette te verbinden.

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.

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.

In plaats van het over de ondergrond voorttrekken van de tunnel, is ook een voortduwen mogelijk of combinaties daarvan.

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.

Claims (2)

3 194444

1. Werkwijze voor het installeren van een op de onderwaterbodem rustende, zich tussen tegenoverliggende oevers uitstrekkende tunnel, waarbij een veelvoud aan tunnelsecties wordt gefabriceerd, waarvan elk het 5 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 tunneisectie 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 van de tunnel verregaand verhindert, 10 en de met elkaar doorverbonden tunnelsecties langs een onderwatertraject over de onderwaterbodem worden bewogen, waarbij de ene tunnelsectie zwenkt ten opzichte van de andere, met het kenmerk, dat de tunnelsecties (5, 6, 7) 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 (4) zich buiten het water uitstrekkend wordt gevormd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een tussen de tunnelsecties doorlopende bodemplaat (9) wordt aangebracht, waarmee de tunnel over de grond daaronder wordt voortgeschoven. Hierbij 2 bladen tekening