WO1998049425A1 - Verfahren zum herstellen eines tunnelbauwerks unter einem bestehenden bauwerk - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines tunnelbauwerks unter einem bestehenden bauwerk Download PDF

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WO1998049425A1
WO1998049425A1 PCT/DE1998/001171 DE9801171W WO9849425A1 WO 1998049425 A1 WO1998049425 A1 WO 1998049425A1 DE 9801171 W DE9801171 W DE 9801171W WO 9849425 A1 WO9849425 A1 WO 9849425A1
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tunnel structure
tunnel
stabilizing plates
area
ground
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Inventor
Wolfgang Einspannier
Peter Götz
Otto Zwick
Original Assignee
Bilfinger + Berger Bauaktiengesellschaft
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/005—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by forcing prefabricated elements through the ground, e.g. by pushing lining from an access pit

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a tunnel structure under an existing structure, wherein the tunnel structure is pressed through under the existing structure and the soil in the area of the cutter construction arranged on the tunnel side is removed parallel to the advance of the tunnel structure, and the existing structure is removed by the Installation of stabilization plates against ground movements is secured when driving the tunnel structure.
  • German Offenlegungsschrift 37 25 710 describes a method for producing a tunnel structure of the type in question, with which ground movements above the tunnel structure can be avoided with great certainty.
  • a sheet steel sheet which is roughly the width of the tunnel structure, is arranged between the tunnel structure and the floor covering it parallel to the driving of the tunnel structure.
  • the steel smell track is held in the area of the starting pit and extended on the face of the tunnel according to the advance of the tunnel structure by welding further sheet metal panels to the front, protruding end of the sheet steel track.
  • the invention is therefore based on the object of designing and developing the known method for producing a tunnel structure such that, in addition to minimizing the friction occurring during tunneling between the tunnel structure and the ground above it, the ground in the area of the cutting edge construction is stabilized in such a way that the existing structure is well supported during the tunnel construction.
  • the method according to the invention for producing a tunnel structure achieves the above object by means of the features of patent claim 1.
  • the stabilizing plates are then installed in the floor in an open construction and connected to one another before the tunnel structure is pressed through.
  • the stabilizing plates are provided with reinforcing bars on the ground side.
  • metal sheets can not only be used to reduce the friction between the tunnel structure and the ground in question during pressing-through, but that metal sheets of suitable thickness and material properties can also be used to stabilize or support floor areas .
  • the stabilizing plates are advantageously installed in the ground in advance of the pressing measure in an open design. Thicker sheets can also be used. This also simplifies the fixing of the interconnected stabilizing plates in the floor.
  • the load-bearing capacity of the stabilizing plates can be increased considerably if the stabilizing plates are provided with reinforcing members on the terrain side.
  • the reinforcement beams additionally ensure a durable connection between the individual stabilizing plates and good interlocking with the adjacent floor, so that they also serve to fix the stabilizing plates.
  • the interlocking of the reinforcement beams with the existing floor prevents slipping of the stabilizing plates during the pressing-through measure as well as a floor movement 5 above the stabilizing plates.
  • the stabilizing plates are not only arranged in the area above the end position of the tunnel structure, but cover a larger area, which is easily possible by installing the stabilizing plates in an open construction.
  • the loads occurring in the area of the cutting edge construction can be introduced into the intact floor via the stabilizing plates and the reinforcement beams.
  • the stabilizing plates are installed in the expected height of the upper edge of the tunnel structure. This can reduce the Q friction that occurs when driving the tunnel structure in the ceiling area, and the associated damage to the tunnel structure in the ceiling area can be prevented.
  • the stabilizing plates can also be used to stabilize the position of the tunnel structure during tunneling.
  • steel sheets as stabilizing sheets and steel beams as reinforcing beams has proven to be particularly advantageous. Leave these components connect to each other simply and reliably by welding and thus form an easy-to-install support system with a high load-bearing capacity.
  • the end of a tunnel structure on the driving side is equipped with a cutting construction for the through-pressing.
  • This comprises two cutting edges formed in the extension of the side walls of the tunnel structure.
  • the cutting edges are connected to one another in the ceiling area by at least one support bracket.
  • the cutter construction also comprises spaced longitudinal members which are integrated on one side in the ceiling of the tunnel structure and practically represent an extension of the structure ceiling to the front edge of the cutting edges.
  • the support bracket forms a load-bearing cover in the cutting area together with the side members.
  • the reinforcement beams are arranged essentially parallel to the expected orientation of the longitudinal beams of the hood.
  • the longitudinal members are pushed forward directly under the stabilizing plates when the tunnel structure is being driven. Due to the spacing between the side members, the ground displaced during tunneling can move between the side members into the interior of the tunnel structure and be removed from there.
  • the stabilization plates installed below the existing structure in accordance with the method according to the invention not only serve to secure the ground against ground movements, but also represent a guide for the tunnel structure during the pressing.
  • the cutting edges are in the region of the Sole of the tunnel structure and possibly also the sole itself in which the Cutting adjoining area rounded so that a so-called working space is formed in the front area, that is to say on the driving side, during the pressing-through between the base of the tunnel structure and the ground in front.
  • the alignment of the tunnel structure during the pressing can now be influenced in a defined manner by suitable excavation of soil material by soil replacement or soil improvement in this working area in the front sole area of the tunnel structure.
  • the method according to the invention is particularly suitable for producing a tunnel structure under an existing track system.
  • the tracks To install the stabilizing plates before pressing the tunnel structure through, the tracks must first be removed and then reinstalled, whereby train traffic cannot be maintained. After the stabilizing sheets have been installed, the rail operation is, if at all, only slightly affected by the press-through measure.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a railway embankment through which a tunnel structure is pressed
  • FIG. 2 is a top view of the situation shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 shows a cross section through the situation shown in Figs. 1 and 2 in
  • Fig. 4 shows the view of the cutting area.
  • Fig. 1 shows a railway embankment 1, on which three tracks 2 to 4 run. Through the railway embankment 1, a tunnel structure 5 is pressed, which consists of three building segments 6, 7 and 8. The tunnel structure 5 is provided on the driving side with a cutting construction 9, which is explained in more detail in connection with FIGS. 3 and 4.
  • stabilizing plates 10 in an open construction were installed in the floor below the track system and connected to one another before the tunnel structure was pressed through.
  • the stabilizing plates 10 were also provided with reinforcing members 11 on their top side, that is to say on the terrain side.
  • the tracks 2 to 4 in the area of the end position of the tunnel structure 5 and here also in the immediately adjacent areas were removed and reinstalled after the installation of the stabilization sheets 10 and the attachment of the reinforcement beams 11. To do this, tracks 2 to 4 had to be closed.
  • the stabilizing plates 10, together with the reinforcing members 11, therefore cover not only the area under which the tunnel is to run, but also the immediately adjacent areas, so that occurring loads can be introduced into the adjoining floor via the stabilizing plates 10 and reinforcing members 11 .
  • the stabilization plates are here laterally about 0.5 m beyond the tunnel frame, which is particularly illustrated in Fig. 2.
  • the connected stabilizing plates 10 are fixed in the floor. An additional fixation occurs via the interlocking of the reinforcement beams 11 connected to the stabilizing plates 10 with the ground in question.
  • the stabilization plates 10 have been installed in the expected height of the upper edge of the tunnel structure 5. Therefore, the cutting construction 9 is guided in the head region of the tunnel structure 5 directly under the stabilizing plates 10.
  • Fig. 2 illustrates that the reinforcement beams 11 are oriented transversely to the direction of the track.
  • the track axes are designated 12, 13 and 14 here.
  • the reinforcement beams 11 arranged in parallel increase the rigidity of the stabilizing plates 10 which are connected to one another and enlarge the support area in the area of the tracks 3 and 4.
  • the train traffic can also be maintained above the face, since the reinforcement beams 11 preclude direct loading of the face slope 15.
  • the loads from the tracks 3 and 4 are namely removed with the aid of the reinforcement beams 11 on the one hand on the finished tunnel structure 5 and on the other hand in a floor area sufficiently far from the face 15.
  • Fig. 3 shows a cross section through the embankment 1 in the cutting area.
  • the cutting construction 9 comprises two cutting edges 16, 17 which are formed in the extension of the side walls of the tunnel structure 5 and which are connected to one another in the ceiling area via an interception carrier 18.
  • On the support beam 18 are arranged in an extension of the ceiling of the tunnel structure 5 and on one side integrated longitudinal beams 19.
  • Fig. 3 illustrates that the longitudinal beams 19 are guided directly under the stabilizing plates 10 when driving the tunnel structure 5 and that the reinforcement beams 11 are oriented as parallel as possible to the longitudinal beams 19 of the cutter structure 9.
  • the stabilizing plates 10 thus practically form a type of guide for the tunnel structure 5.
  • FIG. 4 shows a side view of the cutting edge construction 9.
  • the two cutting edges 16 and 17 are rounded here by the dimension b in the region of the base of the tunnel structure 5 and the cutting edge flux is drawn by the dimension a in front of the structure base, so that when the Tunnel structure 5 forms a so-called work space under the cutting edges 16 and 17.
  • the alignment of the tunnel structure 5 can be influenced in a defined manner by targeted excavation of soil material, by soil exchange or soil improvement in this work area.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks (5) unter einem bestehenden Bauwerk vorgeschlagen, bei dem das Tunnelbauwerk (5) unter dem bestehenden Bauwerk durchgepreßt wird und der Boden im Bereich der vortriebsseitig am Tunnelbauwerk (5) angeordneten Schneidenkonstruktion (9) parallel zum Vortrieb des Tunnelbauwerks (5) abgetragen wird und bei dem das bestehende Bauwerk durch den Einbau von Stabilisierungsblechen (10) gegen Bodenbewegungen beim Vortrieb des Tunnelbauwerks (5) gesichert wird. Zur Minimierung der Reibung zwischen dem Tunnelbauwerk (5) und dem anstehenden Boden und zur Stabilisierung des Bodens unter dem bestehenden Bauwerk werden die Stabilisierungsbleche (10) vor dem Durchpressen des Tunnelbauwerks (5) in offener Bauweise im Boden eingebaut und miteinander verbunden. Außerdem werden die Stabilisierungsbleche (10) geländeseitig mit Verstärkungsträgern (11) versehen.

Description

„Verfahren zum Herstellen eines Tunneibauwerks unter einem bestehenden Bauwerk"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks unter einem bestehenden Bauwerk, wobei das Tunnelbauwerk unter dem bestehenden Bauwerk durchgepreßt wird und der Boden im Bereich der vortriebsseitig am Tunnelbauwerk angeordneten Schneidenkonstruktion parallel zum Vortrieb des Tunneibau- werks abgetragen wird und wobei das bestehende Bauwerk durch den Einbau von Stabiiisierungsbiechen gegen Bodenbewegungen beim Vortrieb des Tunnelbauwerks gesichert wird.
Beim Durchpressen eines Tunnelbauwerks unter einem bestehenden Bauwerk kommt es häufig bedingt durch die zwischen dem Tunnelbauwerk und dem anstehenden Boden auftretende Reibung zu Bodenbewegungen. Diese können sich im Extremfall noch an der Geiändeoberfläche im Bereich des bestehenden Bauwerks bemerkbar machen und zu Beschädigungen des bestehenden Bauwerks führen.
In der deutschen Offenlegungsschrift 37 25 710 wird ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks der in Rede stehenden Art beschrieben, mit dem Bodenbewegungen oberhalb des Tunnelbauwerks mit großer Sicherheit vermieden werden können. Dazu wird parallel zum Vortrieb des Tunnelbauwerks zwischen dem Tunnelbauwerk und dem dieses überdeckenden Boden eine Bahn aus Stahlblech angeord- net, die in etwa die Breite des Tunnelbauwerks aufweist. Die Stahibiechbahn wird im Bereich der Startbaugrube festgehalten und entsprechend dem Vorschub des Tunnelbauwerks an der Ortsbrust verlängert, indem an das vordere, überragende Ende der Stahlblechbahn weitere Blechtafeln angeschweißt werden.
Dieses bekannte Verfahren erweist sich in der Praxis aus mehreren Gründen als problematisch. So ist der Einbau des Stahlblechs relativ aufwendig. Ein Anschweißen weiterer Blechtafeln zum Verlängern der Stahlblechbahn ist nur möglich, wenn das Tunneibauwerk vortriebsseitig mit einer eigens dafür konzipierten Schneidenkonstruktion versehen ist. Außerdem läßt sich mit Hilfe des bekannten Verfahrens ledig- lieh eine relativ dünne Blechbahn einbauen. Dadurch kann zwar die zwischen dem Tunnelbauwerk und dem darüberliegenden Boden auftretende Reibung vermindert werden. Eine Stütz- oder Tragwirkung der Blechbahn ist demgegenüber aber vernachlässigbar. Während einer Durchpressungsmaßnahme ist es oftmals erforderlich, gerade den Boden im Bereich der Schneidenkonstruktion, also den Bodenbereich zwischen der Vorderkante des Tunnelbauwerks und dem noch unversehrten Boden unter dem bestehenden Bauwerk, besonders zu sichern. In diesem Bereich ist nämlich die Stabilität des unversehrten Bodens nicht mehr gegeben, eine Stützwirkung durch das Tunnelbauwerk liegt aber noch nicht vor.
Deutlich wird die Notwendigkeit einer zusätzlichen Abstütz- und Stabilisierungsmaßnahme im Bereich der Schneidenkonstruktion am Beispiel der Durchpressung eines Tunnelbauwerks unter einer Gleisanlage. In der Regel soll der Zugverkehr durch die Baumaßnahmen möglichst wenig behindert werden. Der Boden unter der Gleisanlage wird noch zusätzlich zu der ohnehin vorhandenen statischen Belastung durch den Zugverkehr belastet. Der gesamte Bereich unter der Gleisanlage muß diesen Belastungen jederzeit ohne wesentliche Verformungen oder Verschiebungen im Gleisbereich standhalten, wenn der Zugverkehr über die Gleisanlage aufrechterhalten werden soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks so auszugestalten und weiterzubilden, daß neben einer Minimieruπg der beim Vortrieb zwischen dem Tunnelbauwerk und dem darüber- liegenden Boden auftretenden Reibung auch der Boden im Bereich der Schneidenkonstruktion derart stabilisiert wird, daß das bestehende Bauwerk während des Vor- triebs des Tunnelbauwerks gut abgestützt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach werden die Stabilisierungsbleche vor dem Durchpressen des Tunnelbauwerks in offener Bauweise im Boden eingebaut und miteinander verbunden. Außerdem werden die Stabilisierungsbleche noch gelandeseitig mit Verstärkungsträgern versehen.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß Bleche nicht nur zur Verringerung der während der Durchpressung auftretenden Reibung zwischen dem Tunnel- bauwerk und dem anstehenden Boden eingesetzt werden können, sondern daß Bleche von geeigneter Stärke und Materialbeschaffenheit auch zum Stabilisieren bzw. Abstützen von Bodenbereichen eingesetzt werden können. Des weiteren ist erkannt worden, daß die Stabilisierungsbleche dazu in vorteilhafter Weise im Vorfelde der Durchpressungsmaßnahme in offener Bauweise in den Boden eingebaut werden. Dabei können nämlich auch stärkere Bleche verwendet werden. Außerdem vereinfacht sich dadurch die Fixierung der miteinander verbundenen Stabilisierungsbleche im Boden. Schließlich ist noch erkannt worden, daß die Tragfähigkeit der Stabilisierungsbleche erheblich erhöht werden kann, wenn die Stabilisierungsbleche gelandeseitig mit Verstärkungsträgern versehen werden. Die Verstärkungsträger sorgen zu- ° sätzlich für eine haltbare Verbindung zwischen den einzelnen Stabilisierungsblechen und für eine gute Verzahnung mit dem angrenzenden Boden, so daß sie auch zur Fixierung der Stabilisierungsbleche dienen. Durch die Verzahnung der Verstärkungsträger mit dem anstehenden Boden wird sowohl ein Verrutschen der Stabilisierungsbleche während der Durchpressungsmaßnahme als auch eine Bodenbewegung 5 oberhalb der Stabilisierungsbleche verhindert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stabilisierungsbieche nicht nur im Bereich oberhalb der Endlage des Tunnelbauwerks angeordnet werden, sondern einen größeren Bereich abdecken, was durch den Einbau der Stabilisierungsbleche in offener 0 Bauweise einfach möglich ist. In diesem Falle können die im Bereich der Schneidenkonstruktion auftretenden Lasten über die Stabilisierungsbleche und die Verstärkungsträger in den anstehenden unversehrten Boden eingeleitet werden. Außerdem kann oftmals auf eine zusätzliche Fixierung der miteinander verbundenen Stabilisierungsbleche verzichtet werden, wenn zumindest ein Teil der Stabilisierungsbieche in 5 dem Tunnelbauwerk benachbarte Bodenbereiche hineinragt.
In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Stabilisierungsbieche in der zu erwartenden Höhe der Oberkante des Tunnelbauwerks eingebaut. Die beim Vortrieb des Tunnelbauwerks im Deckenbereich auftretende Q Reibung kann dadurch reduziert werden, und damit verbundene Beschädigungen des Tunnelbauwerks im Deckenbereich können verhindert werden. Außerdem können die Stabilisierungsbieche in diesem Falle auch zur Lagestabilisierung des Tunnelbauwerks während des Vortriebs dienen.
Die Verwendung von Stahlblechen als Stabilisierungsbieche und von Stahlträgern als Verstärkungsträger hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese Bauteile lassen sich einfach und zuverlässig durch Verschweißen miteinander verbinden und bilden so ein einfach einzubauendes Abstützsystem mit einer hohen Tragwirkung.
Wie bereits erwähnt, ist das vortriebsseitige Ende eines Tunnelbauwerks für die Durchpressung mit einer Schneidenkonstruktion ausgestattet. Diese umfaßt zwei in der Verlängerung der Seitenwände des Tunnelbauwerks ausgebildete Schneiden. Die Schneiden sind im Deckenbereich über mindestens einen Abfangeträger miteinander verbunden. Außerdem umfaßt die Schneidenkonstruktion noch voneinander beabstandet angeordnete Längsträger, die einseitig in die Decke des Tunnelbauwerks eingebunden sind und praktisch eine Verlängerung der Bauwerksdecke bis zur Vorderkante der Schneiden darstellen. Der Abfangeträger bildet zusammen mit den Längsträgern eine tragende Abdeckung im Schneidenbereich. In einer aus statischen Gründen besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Verstärkungsträger im wesentlichen parallel zu der zu erwartenden Ausrichtung der Längsträger der Haube angeordnet.
Sind die Stabilisierungsbieche in der zu erwartenden Höhe der Oberkante des Tunnelbauwerks eingebaut worden, so werden die Längsträger beim Vortrieb des Tunnelbauwerks direkt unter den Stabiiisierungsblechen vorwärts geschoben. Aufgrund der Abstände zwischen den Längsträgern kann der beim Vortrieb verdrängte Boden zwischen die Längsträger ins Innere des Tunnelbauwerks ausweichen und von dort entfernt werden. Um nun die Reibung zwischen dem Tunnelbauwerk und den Stabilisierungsblechen möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, eine Schmierung zwischen den Stabilisierungsblechen und den Längsträgern vorzusehen. Die Schmierung erfolgt mit einem geeigneten Schmiermittel, wie z.B. mit einer Betonitsuspension oder Fett. Eine Schmierung kann aber auch dann vorteilhaft sein, wenn sich zwi- sehen der Decke des Tunnelbauwerks und den Stabilisierungsblechen eine Bodenschicht befindet.
Wie bereits erwähnt dienen die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren unterhalb des bestehenden Bauwerks eingebauten Stabilisierungsbieche nicht nur zur Sicherung des Bodens gegen Bodenbewegungen, sondern stellen auch eine Führung für das Tunnelbauwerk während der Durchpressung dar. In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schneiden im Bereich der Sohle des Tunnelbauwerks und ggf. auch die Sohle selbst in dem sich an die Schneiden anschließenden Bereich abgerundet, so daß sich bei der Durchpressung zwischen der Sohle des Tunnelbauwerks und dem anstehenden Boden im vorderen Bereich, d.h. vortriebsseitig, ein sogenannter Arbeitsraum ausbildet. Die Ausrichtung des Tunnelbauwerks während der Durchpressung kann nun durch geeigneten Aushub von Bodenmaterial durch Bodenaustausch oder Bodenverbesserung in diesem Arbeitsraum im vorderen Sohleπbereich des Tunnelbauwerks definiert beeinflußt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Herstellen eines Tunnelbauwerks unter einer bestehenden Gleisanlage. Zum Einbau der Stabilisierungsbieche vor dem Durchpressen des Tunnelbauwerks müssen die Gleise zunächst aus- und anschließend wieder eingebaut werden, wobei der Zugverkehr nicht aufrechterhalten werden kann. Nach dem Einbau der Stabilisierungsbieche wird der Bahnbetrieb, wenn überhaupt, allenfalls geringfügig von der Durchpressungs- maßπahme beeinträchtigt. Beim Durchpressen eines Tunnelbauwerks unter einer Gleisanlage entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hat es sich als beson- ders vorteilhaft erwiesen, die Verstärkungsträger quer zur Gleisrichtung zu orientieren. Auf diese Weise läßt sich mit der Kombination aus Stabilisierungsblechen und Verstärkungsträgern eine möglichst hohe Tragwirkung erzielen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung verschiedener Aspekte der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Eisenbahndamm, durch den ein Tunnelbauwerk gepreßt wird,
Fig. 2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Situation,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Situation im
Schneidenbereich und
Fig. 4 die Ansicht des Schneidenbereichs. Fig. 1 zeigt einen Bahndamm 1 , auf dem drei Gleise 2 bis 4 verlaufen. Durch den Bahndamm 1 wird ein Tunnelbauwerk 5 gepreßt, das aus drei Bauwerksegmenten 6, 7 und 8 besteht. Das Tunnelbauwerk 5 ist vortriebsseitig mit einer Schneidenkonstruktion 9 versehen, die im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 näher erläutert wird.
Zur Sicherung der durch die Gleise 2 bis 4 gebildeten Gleisanlage gegen durch die Durchpressungsmaßnahme verursachte Bodenbewegungen wurden vor dem Durchpressen des Tunnelbauwerks 5 Stabilisierungsbieche 10 in offener Bauweise im Bo- den unterhalb der Gleisanlage eingebaut und miteinander verbunden. Außerdem wurden die Stabilisierungsbieche 10 noch an ihrer Oberseite, also gelandeseitig, mit Verstärkungsträgem 11 versehen.
Zum Einbau der Stabilisierungsbieche 10 und der Verstärkungsträger 11 wurden die Gleise 2 bis 4 im Bereich der Endlage des Tunnelbauwerks 5 und hier auch in den unmittelbar angrenzenden Bereichen ausgebaut und nach dem Einbau der Stabilisierungsbieche 10 und dem Anbringen der Verstärkungsträgern 11 wieder eingebaut. Dazu mußten die Gleise 2 bis 4 gesperrt werden. Insgesamt überdecken die Stabilisierungsbieche 10 zusammen mit den Verstärkungsträgem 11 also nicht nur den Be- reich, unter dem der Tunnel verlaufen soll, sondern auch die unmittelbar angrenzenden Bereiche, so daß auftretende Lasten über die Stabilisierungsbieche 10 und Verstärkungsträger 11 in den anschließenden Boden eingeleitet werden können. Die Stabilisierungsbieche sind hier seitlich ca. 0,5 m über den Tunnelrahmen hinausgeführt, was besonders in Fig. 2 veranschaulicht wird. Dadurch werden die zusammen- hängenden Stabilisierungsbieche 10 im Boden fixiert. Eine zusätzliche Fixierung tritt über die Verzahnung der mit den Stabilisierungsblechen 10 verbundenen Verstärkungsträger 11 mit dem anstehenden Boden ein.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stabilisierungsbieche 10 in der zu erwartenden Höhe der Oberkante des Tunnelbauwerks 5 eingebaut worden. Deshalb wird die Schneidenkonstruktion 9 im Kopfbereich des Tunnelbauwerks 5 unmittelbar unter den Stabilisierungsblechen 10 geführt. Fig. 2 verdeutlicht, daß die Verstärkungsträger 11 quer zur Gleisrichtung orientiert sind. Die Gleisachsen sind hier mit 12, 13 und 14 bezeichnet. Die parallel angeordneten Verstärkungsträger 11 erhöhen die Steifigkeit der miteinander verbundenen Stabilisierungsbieche 10 und vergrößern den Unterstützungsbereich im Bereich der Gleise 3 und 4. Dadurch kann der Zugverkehr auch oberhalb der Ortsbrust aufrechterhalten werden, da durch die Verstärkungsträger 11 eine unmittelbare Belastung der Ortsbrustböschung 15 ausgeschlossen ist. Die Lasten aus den Gleisen 3 und 4 werden nämlich mit Hilfe der Verstärkungsträger 11 einerseits auf dem fertigen Tunnelbauwerk 5 und andererseits in einem ausreichend weit von der Ortsbrust 15 entfernten Bodenbereich abgetragen.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Bahndamm 1 im Schneidenbereich. Die Schneidenkonstruktion 9 umfaßt zwei in Verlängerung der Seitenwände des Tunnelbauwerks 5 ausgebildete Schneiden 16, 17, die im Deckenbereich über einen Abfan- geträger 18 miteinander verbunden sind. Auf dem Abfangeträger 18 sind in Verlängerung der Decke des Tunnelbauwerks 5 und einseitig in diese eingebunden Längsträger 19 angeordnet. Fig. 3 verdeutlicht, daß die Längsträger 19 beim Vortrieb des Tunnelbauwerks 5 direkt unter den Stabilisierungsblechen 10 geführt werden und daß die Verstärkungsträger 11 möglichst parallel zu den Längsträgern 19 der Schneidenkonstruktion 9 orientiert sind. Die Stabilisierungsbieche 10 bilden also praktisch eine Art Führung für das Tunnelbauwerk 5.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Schneidenkonstruktion 9. Die beiden Schneiden 16 und 17 sind hier im Bereich der Sohle des Tunnelbauwerks 5 um das Maß b ab- gerundet und der Schneidenfluß um das Maß a vor die Bauwerkssohle gezogen, so daß sich beim Vortrieb des Tunnelbauwerks 5 unter den Schneiden 16 und 17 ein sogenannter Arbeitsraum ausbildet. Durch gezielten Aushub von Bodenmaterial, durch Bodenaustausch oder Bodenverbesserung in diesem Arbeitsraum läßt sich die Ausrichtung des Tunnelbauwerks 5 während des Vortriebs definiert beeinflussen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen eines Tunnelbauwerks (5) unter einem bestehenden Bauwerk, wobei das Tunnelbauwerk (5) unter dem bestehenden Bauwerk durchgepreßt wird und der Boden im Bereich der vortriebsseitig am Tunnelbauwerk (5) angeordneten Schneidenkonstruktion (9) parallel zum Vortrieb des Tunnelbauwerks (5) abgetragen wird und wobei das bestehende Bauwerk durch den Einbau von Stabilisierungsblechen (10) gegen Bodenbewegungen beim Vortrieb des Tunnelbauwerks (5) gesichert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stabilisierungsbieche (10) vor dem Durchpressen des Tunnelbauwerks (5) in offener Bauweise im Boden eingebaut und miteinander verbunden werden und daß die Stabilisierungsbieche (10) gelandeseitig mit Verstärkungsträgern (11) versehen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsbieche (10) einen größeren Bodenbereich überdecken als das Tunnelbauwerk (5) in seiner angestrebten Endlage.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsbieche (10) in der zu erwartenden Höhe der Oberkante des Tunnel- bauwerks (5) eingebaut werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsbieche (10) Stahlbleche verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche miteinander verschweißt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsträger (11) Stahlträger verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträger mit den Stahlblechen verschweißt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schneidenkonstruktion (9) zwei in Verlängerung der Seitenwandungen des Tunnelbauwerks (5) ausgebildete Schneiden (16, 17) umfaßt, welche in Verlängerung der Decke des Tunnelbauwerks (5) über eine aus Längsträgern (19) und mindestens einem Abfangeträger (18) gebil- deten Abdeckung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsträger (11) im wesentlichen parallel zu der zu erwartenden Ausrichtung der Längsträger (19) angeordnet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmierung zwi- sehen den Stabilisierungsblechen (10) und der Tunneldecke vorgesehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bentonitsuspen- sion oder Fett als Schmiermittel verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Schneiden (16, 17) und ggf. die Sohle des Tunnelbauwerks (5) im sich an die Schneiden (16, 17) anschließenden Bereich abgerundet hergestellt werden und daß die Ausrichtung des Tunnelbauwerks (5) während des Vortriebs durch entsprechenden Aushub von Bodenmaterial im vorderen Sohlenbereich des Tunnel- bauwerks (5) definiert beeinflußt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei das bestehende Bauwerk eine Gleisanlage ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsträger (11) quer zur Gleisrichtung orientiert sind.
PCT/DE1998/001171 1997-04-30 1998-04-28 Verfahren zum herstellen eines tunnelbauwerks unter einem bestehenden bauwerk WO1998049425A1 (de)

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AT98932015T ATE200137T1 (de) 1997-04-30 1998-04-28 Verfahren zum herstellen eines tunnelbauwerks unter einem bestehenden bauwerk
EP98932015A EP0979346B1 (de) 1997-04-30 1998-04-28 Verfahren zum herstellen eines tunnelbauwerks unter einem bestehenden bauwerk
PL98333502A PL333502A1 (en) 1997-04-30 1998-04-28 Method of driving a tunnel beneath an existing building structure

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