WO2019179705A1 - Method and device for formworking a tunnel tube - Google Patents

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WO2019179705A1
WO2019179705A1 PCT/EP2019/053978 EP2019053978W WO2019179705A1 WO 2019179705 A1 WO2019179705 A1 WO 2019179705A1 EP 2019053978 W EP2019053978 W EP 2019053978W WO 2019179705 A1 WO2019179705 A1 WO 2019179705A1
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formwork
tunnel
shuttering
elements
concrete
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Application number
PCT/EP2019/053978
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German (de)
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Inventor
Reiner Kern
Original Assignee
Kern Tunneltechnik Sa
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
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    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for shuttering a particular circular tunnel tube.
  • the tunnel tube may also have other cross-sectional areas, such as ellipsoidal or rectangular.
  • shuttering devices are used for the shuttering of tunnels, which have shuttering elements with a cylinder-segment-like formwork surface. The shuttering surfaces of the shuttering elements are arranged facing a tunnel wall and then the space between the shuttering surface of the shuttering elements and the tunnel wall is cast with concrete.
  • a tunnel tube is provided with a formwork in the prior art.
  • One problem with potting the concrete is that bubbles trapped in certain locations, particularly in the floor area of the tunnel tube, rise in the concrete and are then visible on the surface of the formwork. Such bubbles can be eliminated only with great effort, so that either bubbles remain in the concrete, which then rise to the surface or for degassing of the concrete in the area an extremely high cost must be operated.
  • At least one formwork part in particular in the lower region of the formwork device, is arranged as a permanent formwork facing the tunnel wall.
  • the formwork part is integrated as a permanent formwork with the concrete connected and thus forms the surface of the formwork in particular in the lower part of the tunnel tube.
  • a prefabricated formwork part namely a prefabricated concrete part is used.
  • the prefabricated concrete part or formwork part can thus be prefabricated under the most favorable conditions in a factory and is thus free from any inclusions or air bubbles.
  • the prefabricated formwork part may for example consist of a UHPC concrete (ultra-high performance concrete).
  • this formwork part thus forms the surface of the tunnel formwork in an area, in particular the floor area. Since this formwork part is very high-quality in production, thus, even in difficult-to-handle areas, such as the bottom area a formwork with a bubble-free surface is achieved, and the problem of bubbles or inclusions especially in the lower part of the tunnel tube does not matter because the Surface of the formwork is formed by the formwork part. Since the concrete part is used as a permanent formwork, there are particular advantages that this formwork part remains after removing the formwork device or the formwork elements on the tunnel wall and forms an integral part of the tunnel wall or tunnel shell, namely preferably in the bottom region of the tunnel. As a result, in particular, the quality of the surface of the bottom area, which is formed by the lost formwork part, significantly improved because the formwork part is prefabricated as a very high-quality concrete part.
  • the formwork part is preferably formed according to the shape of the tunnel tube as a circular segment-shaped part which covers a certain angle section in the bottom region of the tunnel tube, for example 5 to 90 °, in particular 8 to 45 °, in particular around 10 ° to 25 °.
  • the first possibility is to connect the formwork part to the e.g. the formwork element facing the tunnel floor, so that when casting the area between the tunnel wall or tunnel floor and formwork element, the formwork part connects with the cast concrete and after removal of the formwork elements, the formwork part forms the formwork of the tunnel in the bottom area.
  • the formwork part itself as formwork element, so that e.g. in the bottom region of the tunnel tube, the formwork part itself forms a formwork element, which forms in connection with the other formwork elements in the scope of the tunnel tube a vollumflindliche formwork device, so that the tunnel tube can be boarded in the full circle.
  • a circular shape is optional; elliptical tunnel shapes or even rectangular tunnel cross sections can also be produced by the invention.
  • the formwork part is lowered to its end position with a vacuum lifting device, whereupon the formwork part is held in position by the formwork device relative to the formwork elements. Subsequently, the gap between the formwork elements or the formwork part and the tunnel wall is potted with concrete, wherein an intimate connection between the formwork part and the concrete is formed. Thereafter, the formwork elements are removed and the formwork part forms then in particular in the bottom area a surface having the component of the tunnel formwork.
  • the formwork part in particular made of UHPC concrete can handle very well despite a weight of several 100 kg to tons and solve by removing the vacuum.
  • the vacuum lifting device preferably has a large-area vacuum contact surface, so that even comparatively low negative pressures are sufficient to achieve the required suction force.
  • a vacuum contact surface of 1 m 2 for example, a pressure of 0.1 bar is sufficient to lift a formwork part weighing 1 ton.
  • the invention also relates to a shuttering device for shuttering a tunnel tube, which comprises a support structure for supporting a plurality of shuttering elements of the shuttering device.
  • the formwork device is in particular a circular formwork device with round, formed in particular circular cross-section.
  • the formwork elements, in particular sector formwork elements cover one another at least part of the circumference of the tunnel and are supported on the support structure temporarily, that is to say during the formation of the tunnel formwork.
  • the formwork device contains a lower formwork part as permanent formwork, which is formed by a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part, and is held in position by the support structure and / or at least one adjoining formwork element during the formation of the formwork, so that preferably the tunnel interior facing surface of the formwork part with the tunnel wall facing the formwork surface of the formwork elements is aligned.
  • the formwork part is designed to intimately connect with the concrete during casting of the tunnel tube, thereby forming part of the tunnel formwork.
  • the formwork part thus forms a part of the formwork device during the casing of the tunnel tube, while it forms part of the formwork after completion of the formwork.
  • this also means, in particular, that after the casting and curing of the concrete, the formwork part remains on the tunnel wall and forms part of the surface of the tunnel shell.
  • At least one of the formwork elements preferably all formwork elements comprises a fixed portion and at least one movable portion which is movable relative to the fixed portion between a closed mold position and an open mounting position, in particular pivotable, wherein in the formwork position, the shuttering surfaces of the fixed and movable portion aligned.
  • a shuttering device formed from such formwork elements can be easily mounted by the movement of the corresponding movable portions to form a closed formwork and moved from the formwork position again by moving the movable sections in a mounting position, from which the formwork elements can be detached from the formed tunnel formwork.
  • each formwork element in the circumferential direction on a fixed portion and at its two opposite ends in each case at least one movable portion.
  • each formwork element in the circumferential direction on a fixed portion and at its two opposite ends in each case at least one movable portion.
  • the movable section of at least one formwork element in particular sector formwork element, designed to support the formwork part in its formwork position towards the tunnel center, thereby avoiding that after the filling of concrete in the space between the formwork part and the tunnel wall, the formwork part pushed inward by the concrete.
  • the formwork part can also be held in its formwork position by the supporting structure of the formwork device.
  • the support structure preferably has hydraulic telescopic struts, by means of which the formwork elements and / or the formwork elements and the formwork part against each other in the direction of the tunnel wall and can be moved away from it.
  • the telescopic struts are preferably supported towards the center of the tunnel tube by a support, for example the tunneling machine.
  • the support structure has a lifting device to move the formwork part to its formwork position.
  • a lifting device can be designed in particular as a vacuum lifting device, which allows a relatively easy way a releasable transporting the partially heavy formwork parts in a simple manner.
  • the formwork part is designed as a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part, which can be produced with high quality and non-porous in a factory before installation in the tunnel tube.
  • This formwork part forms after completion of the formwork a very high quality surface part of the tunnel, preferably the tunnel floor after the completion of the shuttering process.
  • the formwork part preferably covers the tunnel floor towards a sector of 5 to 90 °, in particular 7 to 45 °, in particular 10 to 25 °, preferably by 10 °. In this way, a very high quality pore-free tunnel floor is formed, which is important for the further work in the tunnel as well as for the end use of the tunnel.
  • the sector formwork elements or the sector formwork element in the floor area are preferably replaced by the formwork part, so that the formwork part in the floor area itself forms a formwork element.
  • the formwork elements are connected at their edges facing each other via joints or connectable so as to build a coherent formwork, which can be easily assembled but also degraded again.
  • the joints may also be formed by bolts, e.g. after positioning the shuttering elements in their shuttering position are inserted into aligned holes of their connecting sections, whereby the shuttering elements are interconnected to form a coherent formwork.
  • the joint thus formed can be released by pulling the bolts, so that the formwork elements can be handled separately before and after the production of the formwork.
  • the formwork device is preferably arranged on the rear side of a tunneling machine with a propulsion device and a tunnel milling head held on the propulsion device, so that the formwork can be carried out directly after the tunnel milling in defined driving distances of eg 2 to 10 m. After the shuttering, the tunnel is safely accessible and accessible for further work.
  • the support structure of the formwork device is held by the tunneling machine, in particular the propulsion device, so that it can be supported centered in the straight milled tunnel tube. Therefore, in addition to the already necessary tunneling machine no additional support for the support structure in the tunnel tube needed to center the formwork arranged in the tunnel, without being supported on the tunnel wall.
  • the formwork elements or the formwork elements and the formwork part form a full circle, so that according to the invention a complete tunnel tube can be manufactured.
  • the formwork part is arranged in the lower sector of the formwork device, where the highest stress is present and / or where the highest demands are made on the surface condition of the tunnel wall.
  • the formwork part has a lower thickness than the tunnel formwork to be created.
  • the formwork part can be backfilled during the Flergna the tunnel tube at its side facing away from the tube of concrete and thus form an integral part of the tunnel formwork.
  • At least two formwork elements are hinged together and therefore can be easily mounted on the site.
  • formwork elements can be one or more parts.
  • Shuttering element sector shuttering element
  • Shuttering device formwork arrangement
  • Shuttering Device Circular Shuttering Device
  • Tunnel tube - tunnel wall - tube - wall of tunnel tube
  • Formwork - tunnel formwork
  • FIG. 1 is a perspective view of a formwork device for forming the formwork of a circular tunnel tube
  • FIG. 2 is a partial cross section in the bottom region of the tunnel tube of Fig. 1, 3 shows a cross-sectional view of a tunnel tube with a circular track forming machine with four adjoining shuttering elements, wherein the shuttering part is supported on a lower shuttering element,
  • FIG. 4 is a cross-sectional view according to FIG. 3, in which the formwork elements are connected in the formwork position and concrete is filled into the intermediate space between the formwork surface of the formwork elements and the tunnel tube, FIG.
  • Fig. 5 shows the final stage of the formed tunnel formwork according to FIGS. 3 and 4, with removal of the formwork elements after folding away the movable portions of the formwork elements
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of the invention, in which the formwork part forms part of the formwork, during the assembly of a formwork part in the bottom area of the formwork device,
  • Fig. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6, in which the formwork part is supported both on adjacent formwork elements and on a supporting structure of the formwork device, after filling the formwork concrete and
  • Fig. 8 is a cross-sectional drawing of FIG. 6 and 7 after completion of the tunnel formwork before removing the formwork elements.
  • Fig. 1 shows a tunnel tube 10, in which by a circular formwork device 12 is a full formwork to be formed.
  • the circular form device 12 contains a e.g. carried by a tunneling machine support structure 14, are fully supported in the circumferential direction adjacent to each other a plurality of shuttering elements 16a, 16b, 16c, 16d, so that form four shuttering elements 16a to 16d a complete circle for complete shuttering of the tube 10 in one operation.
  • Each formwork element 16a to 16d has a certain length in the axial direction of the tunnel, e.g. 1 to 3 m, so that according to the length of the tunnel tube to be boarded, several of these formwork elements 16a to 16d can be arranged one behind the other in the axial direction.
  • the formwork elements 16a to 16d are positioned with their wall of the tunnel tube 10 facing formwork surface 30 in a constant distance as possible to the wall of the tunnel tube 10 and the intervening cavity is filled by concrete pumps with concrete.
  • a formwork part 18 which is held on the lower formwork element 16d.
  • this formwork part 18, which is preferably also made of UHPC concrete, connects with the poured concrete and forms the bottom surface of the tunnel formwork 20 after removal of the formwork device 12.
  • FIG. Shown here is the situation after filling the concrete.
  • the wall of the tunnel tube 10 can be seen with the lower formwork element 16d and the two lateral formwork elements 16a and 16c and the Formwork part 18, which has entered into an intimate connection with the concrete formwork 20 made of concrete, wherein the upwardly facing surface of the formwork part 18 with the other surface of the concrete formwork 20 is aligned.
  • a very high quality tunnel formwork is created with relatively little effort, any remaining inclusions or bubbles in the concrete in the lower area below the formwork part does not affect the visual appearance and performance characteristics of the tunnel wall in the bottom area.
  • FIGS. 3 to 5 again show the sequence of a manufacturing process of a tunnel tube of a circular formwork device according to FIGS. 1 and 2.
  • Each of the sector form elements 16a to 16d is constructed in this way.
  • the central fixed portions 22 are connected via support receptacles 17 to the support structure 14, which includes hydraulic support cylinders 28 through which the sector formwork elements 16a to 16d can be moved toward or away from each other by means of the support receptacles 17 of their fixed sections 22; H. towards the wall of the tunnel tube 10 or away from it.
  • Fig. Fig. 3 shows the round former 12 after being centrally positioned in the tunnel tube, e.g. B. on a tunnel machine.
  • the sector formwork elements 16a to 16d are then moved outwards, as shown in Fig. 4, where the movable portions 24, 26 are pivoted about the joints 25, 27 in their shuttering position in which they are circumferentially with the central fixed portion 22 are aligned. In this way, a coherent formwork full circle is formed. Between the movable portions 24, 26 facing sector formwork elements 16a to 16d, an inclined abutment surface 29 is formed, which is inclined relative to the corresponding adjacent shuttering surface at an angle of 25 to 60 °, in particular at an angle of 45 °, resulting in a better tightness between brings the movable portions 24, 26 of the adjacent sector shuttering elements 16a - 16d with it.
  • FIG. 4 shows the situation already after the concrete has been filled, wherein the formwork part 18 bears firmly against the formwork surface 30 of the lower formwork element 16d, so that the surface of the formwork part 18 after the removal of the formwork elements 16a to 16d, as shown in FIG , with the surface 34 of the formwork part 18 is aligned.
  • the formwork part 18 thus remains after removal of the circular formwork device 12 as an integral part of the concrete formwork 20 in the tunnel tube 10.
  • a very high-quality and non-porous floor area is formed by the formwork part 18, especially in the much used floor area of the tunnel.
  • the Fig. Figures 6 to 8 show an alternative embodiment of the invention in which the formwork part 18 itself forms a lower formwork element and thus covers the bottom sector of the tunnel in a sector of about 20 to 40 °.
  • the roundshuttering device 40 of FIG. 6 includes a support structure 42 having a vacuum lifting device 44 which has a vacuum suction surface 46 for sucking the formwork part 18 over a large area.
  • the circular formwork device 40 further includes in the circumferential direction of the tunnel tube 10 three adjacent formwork elements 48a to c (the non-imaged region is mirror-inverted), namely two lateral formwork elements 48a, 48c and an upper formwork element 48b, which are preferably pivotally connected to each other via hinges 49.
  • the hinges 49 may also be formed by bolts which are inserted into aligned holes of their connecting portions after the positioning of the formwork elements 48a, 48b.
  • the joint can be released by pulling the bolts, so that the formwork elements 48a, b can be handled separately before and after the production of the formwork.
  • the two lateral formwork elements 48a, 48c each have at their lower edge a movable portion 50 which, as can be seen in Fig. 7, with a pressure member 51 rests against the upper side of the formwork part 18 and thus the formwork part 18 is supported towards the tunnel inside.
  • the formwork part 18 is supported on the supporting structure 42 preferably at two points by vertical support elements 52, 54 that can be extended in length relative to one another.
  • Fig. 8 shows the cross section after the casting of the gap between the shuttering surfaces 30, the formwork elements 48a to 48c and the formwork part 18 and the wall of the tunnel tube 10, wherein the thus formed tunnel wall 20 formed in its bottom region to the tunnel center through the formwork part 18 is.
  • the formwork part 18 thus functions in this embodiment during the manufacture of the tunnel tube as a lower formwork element, which cooperates with the three other formwork elements 48 a to 48 c of the circular formwork device 40.

Abstract

The invention relates to a method for formworking a tunnel tube (10), in particular a round circular tunnel tube, wherein a formwork device (12; 40) is used which has formwork elements (16a-2; 48a-c) with a formwork surface (30). The formwork surfaces (30) of the formwork elements (16a-d; 48a-c) are arranged so as to face a tunnel wall, and the intermediate space between the formwork surfaces of the formwork elements (16a-d; 48a-c) and the tunnel wall is then cast with concrete. According to the invention, at least one formwork part (18) is arranged at least in a sector of the formwork device (12; 40) as a permanent formwork (20) of the tunnel wall, wherein a prefabricated concrete part, in particular a UHPC, is used as the formwork part (18), which is connected to the concrete in an integrated manner when casting the intermediate space and which forms the surface of the formwork (20).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ausschalung einer Tunnelröhre  Method and device for shuttering a tunnel tube
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausschalung einer insbesondere kreisrunden Tunnelröhre. Die Tunnelröhre kann auch andere Querschnittsflächen haben wie ellipsoid oder rechteckig. Derzeit werden für die Ausschalung von Tunneln Schalungsvorrichtungen verwendet, die Schalungselemente mit einer zylindersegmentartigen Schalungsfläche aufweisen. Die Schalungsflächen der Schalungselemente werden einer Tunnelwand zugewandt angeordnet und anschließend wird der Zwischenraum zwischen der Schalungsfläche der Schalungselemente und der Tunnelwand mit Beton vergossen. Auf diese Weise wird im Stand der Technik eine Tunnelröhre mit einer Schalung versehen. Ein Problem bei dem Vergießen des Betons besteht darin, dass an bestimmten Stellen, insbesondere im Bodenbereich der Tunnelröhre eingeschlossene Blasen im Beton nach oben steigen und dann an der Oberfläche der Schalung sichtbar sind. Derartige Blasen können nur mit hohem Aufwand eliminiert werden können, so dass entweder Blasen im Beton verbleiben, die dann an die Oberfläche steigen oder zur Entgasung des Betons in dem Bereich ein extrem hoher Aufwand betrieben werden muss. The present invention relates to a method and a device for shuttering a particular circular tunnel tube. The tunnel tube may also have other cross-sectional areas, such as ellipsoidal or rectangular. Currently shuttering devices are used for the shuttering of tunnels, which have shuttering elements with a cylinder-segment-like formwork surface. The shuttering surfaces of the shuttering elements are arranged facing a tunnel wall and then the space between the shuttering surface of the shuttering elements and the tunnel wall is cast with concrete. In this way, a tunnel tube is provided with a formwork in the prior art. One problem with potting the concrete is that bubbles trapped in certain locations, particularly in the floor area of the tunnel tube, rise in the concrete and are then visible on the surface of the formwork. Such bubbles can be eliminated only with great effort, so that either bubbles remain in the concrete, which then rise to the surface or for degassing of the concrete in the area an extremely high cost must be operated.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausschalung einer Tunnelröhre zu schaffen, die mit vergleichsweise geringem Aufwand über die gesamte Tunnelschalung eine gute Schalungsqualität liefern. It is an object of the present invention to provide a method and a device for Ausschalung a tunnel tube, which provide a good formwork quality with relatively little effort over the entire tunnel formwork.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind weiterhin in der Beschreibung und in den Zeichnungen beschrieben. The object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 5. Advantageous developments of the invention are the subject of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are further described in the description and in the drawings.
Erfindungsgemäß wird insbesondere im unteren Bereich der Schalungsvorrichtung wenigstens ein Schalungsteil als verlorene Schalung der Tunnelwand zugewandt angeordnet. Beim Vergießen des Zwischenraums zwischen den Schalungselementen bzw. dem Schalungsteil und der Tunnelwand wird das Schalungsteil als verlorene Schalung mit dem Beton integriert verbunden und bildet somit die Oberfläche der Schalung insbesondere im unteren Bereich der Tunnelröhre. Als Schalungsteil wird ein vorgefertigtes Schalungsteil, nämlich ein vorgefertigtes Betonteil verwendet. Das vorgefertigte Betonteil bzw. Schalungsteil kann somit unter günstigsten Bedingungen in einer Fabrik vorfabriziert werden und ist damit frei von irgendwelchen Einschlüssen oder Luftblasen. Das vorgefertigte Schalungsteil kann zum Beispiel aus einem UHPC-Beton (Ultrahochleistungsbeton) bestehen. In der fertiggestellten Tunnelschalung bildet somit dieses Schalungsteil in einem Bereich, insbesondere dem Bodenbereich, die Oberfläche der Tunnelschalung. Da dieses Schalungsteil in der Herstellung sehr hochwertig ist, wird somit auch in schwierig handzuhabenden Bereichen, wie z.B. den Bodenbereich eine Schalung mit einer blasenfreien Oberfläche erreicht, und das Problem von Blasen oder Einschlüssen insbesondere im unteren Bereich der Tunnelröhre spielt keine Rolle mehr, da die Oberfläche der Schalung durch das Schalungsteil gebildet wird. Da das Betonteil als verlorene Schalung verwendet wird, ergeben sich besondere Vorteile darüber, dass dieses Schalungsteil auch nach Entfernen der Schalungsvorrichtung bzw. der Schalungselemente an der Tunnelwand verbleibt und einen integralen Teil der Tunnelwand oder Tunnelschale bildet, nämlich vorzugsweise im Bodenbereich des Tunnels. Dadurch ist insbesondere die Qualität der Oberfläche des Bodenbereiches, welcher durch das verlorene Schalungsteil gebildet ist, deutlich verbessert, da das Schalungsteil als ausgesprochen hochwertiges Betonteil vorgefertigt wird. According to the invention, at least one formwork part, in particular in the lower region of the formwork device, is arranged as a permanent formwork facing the tunnel wall. When casting the gap between the formwork elements or the formwork part and the tunnel wall, the formwork part is integrated as a permanent formwork with the concrete connected and thus forms the surface of the formwork in particular in the lower part of the tunnel tube. As a formwork part, a prefabricated formwork part, namely a prefabricated concrete part is used. The prefabricated concrete part or formwork part can thus be prefabricated under the most favorable conditions in a factory and is thus free from any inclusions or air bubbles. The prefabricated formwork part may for example consist of a UHPC concrete (ultra-high performance concrete). In the finished tunnel formwork, this formwork part thus forms the surface of the tunnel formwork in an area, in particular the floor area. Since this formwork part is very high-quality in production, thus, even in difficult-to-handle areas, such as the bottom area a formwork with a bubble-free surface is achieved, and the problem of bubbles or inclusions especially in the lower part of the tunnel tube does not matter because the Surface of the formwork is formed by the formwork part. Since the concrete part is used as a permanent formwork, there are particular advantages that this formwork part remains after removing the formwork device or the formwork elements on the tunnel wall and forms an integral part of the tunnel wall or tunnel shell, namely preferably in the bottom region of the tunnel. As a result, in particular, the quality of the surface of the bottom area, which is formed by the lost formwork part, significantly improved because the formwork part is prefabricated as a very high-quality concrete part.
Das Schalungsteil ist demgemäß vorzugsweise entsprechend der Form der Tunnelröhre als kreissegmentförmiges Teil ausgebildet, welches einen gewissen Winkelabschnitt im Bodenbereich der Tunnelröhre abdeckt, zum Beispiel 5 bis 90°, insbesondere 8 bis 45°, insbesondere um die 10° bis 25°. Es gibt prinzipiell zwei unterschiedliche Möglichkeiten, das Schalungsteil im unteren Bereich der Tunnelröhre anzuordnen. Die erste Möglichkeit besteht darin, das Schalungsteil an dem z.B. dem Tunnelboden zugewandten Schalungselement anzulegen, so dass sich beim Vergießen des Bereichs zwischen Tunnelwand bzw. Tunnelboden und Schalungselement das Schalungsteil mit dem eingegossenen Beton verbindet und nach dem Entfernen der Schalungselemente das Schalungsteil die Schalung des Tunnels im Bodenbereich bildet. Accordingly, the formwork part is preferably formed according to the shape of the tunnel tube as a circular segment-shaped part which covers a certain angle section in the bottom region of the tunnel tube, for example 5 to 90 °, in particular 8 to 45 °, in particular around 10 ° to 25 °. There are basically two different ways to arrange the formwork part in the lower part of the tunnel tube. The first possibility is to connect the formwork part to the e.g. the formwork element facing the tunnel floor, so that when casting the area between the tunnel wall or tunnel floor and formwork element, the formwork part connects with the cast concrete and after removal of the formwork elements, the formwork part forms the formwork of the tunnel in the bottom area.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Schalungsteil selbst als Schalungselement zu verwenden, so dass z.B. im Bodenbereich der Tunnelröhre das Schalungsteil selbst ein Schalungselement bildet, was in Verbindung mit den anderen Schalungselementen im Umfang der Tunnelröhre eine vollumfängliche Schalungsvorrichtung bildet, so dass die Tunnelröhre im Vollkreis verschalt werden kann. Wie bereits gesagt, ist eine Kreisform optional, es können auch elliptische Tunnelformen oder gar rechteckige Tunnelquerschnitte durch die Erfindung hergestellt werden. Another possibility is to use the formwork part itself as formwork element, so that e.g. in the bottom region of the tunnel tube, the formwork part itself forms a formwork element, which forms in connection with the other formwork elements in the scope of the tunnel tube a vollumfängliche formwork device, so that the tunnel tube can be boarded in the full circle. As already stated, a circular shape is optional; elliptical tunnel shapes or even rectangular tunnel cross sections can also be produced by the invention.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Schalungsteil mit einer Vakuumhebevorrichtung auf seine Endposition herabgelassen, woraufhin das Schalungsteil durch die Schalungsvorrichtung relativ zu den Schalungselementen in Position gehalten wird. Anschließend wird der Zwischenraum zwischen den Schalungselementen bzw. dem Schalungsteil und der Tunnelwand mit Beton vergossen, wobei eine innige Verbindung zwischen dem Schalungsteil und dem Beton entsteht. Danach werden die Schalungselemente entfernt und das Schalungsteil bildet dann insbesondere im Bodenbereich einen die Oberfläche aufweisenden Bestandteil der Tunnelschalung. Mit einer derartigen Vakuumhebevorrichtung lässt sich das Schalungsteil insbesondere aus UHPC-Beton trotz eines Gewichts von mehreren 100 kg bis Tonnen sehr gut handhaben als auch durch Wegnahme des Vakuums lösen. Die Vakuumhebevorrichtung hat vorzugsweise eine großflächige Vakuumanlagefläche, so dass bereits vergleichsweise geringe Unterdrücke zur Erzielung der erforderlichen Ansaugkraft ausreichen. Bei einer Vakuumkontaktfläche von 1 m2 reicht zum Beispiel ein Druck von 0,1 bar aus, um ein Schalungsteil mit einem Gewicht von 1 t zu heben. In an advantageous development of the method according to the invention, the formwork part is lowered to its end position with a vacuum lifting device, whereupon the formwork part is held in position by the formwork device relative to the formwork elements. Subsequently, the gap between the formwork elements or the formwork part and the tunnel wall is potted with concrete, wherein an intimate connection between the formwork part and the concrete is formed. Thereafter, the formwork elements are removed and the formwork part forms then in particular in the bottom area a surface having the component of the tunnel formwork. With such a vacuum lifting device, the formwork part, in particular made of UHPC concrete can handle very well despite a weight of several 100 kg to tons and solve by removing the vacuum. The vacuum lifting device preferably has a large-area vacuum contact surface, so that even comparatively low negative pressures are sufficient to achieve the required suction force. With a vacuum contact surface of 1 m 2, for example, a pressure of 0.1 bar is sufficient to lift a formwork part weighing 1 ton.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schalungsvorrichtung zur Ausschalung einer Tunnelröhre, die eine Tragstruktur zum Abstützen mehrerer Schalungselemente der Schalungsvorrichtung umfasst. Die Schalungsvorrichtung ist insbesondere als Rundschalungsvorrichtung mit rundem, insbesondere kreisrundem Querschnitt ausgebildet. Die Schalungselemente, insbesondere Sektorschalungselemente, decken aneinandergesetzt zumindest einen Teil des Umfangs des Tunnels ab und sind zeitweise, das heißt während des Bildens der Tunnelschalung, an der Tragstruktur abgestützt. Die Schalungsvorrichtung enthält ein unteres Schalungsteil als verlorene Schalung, welches durch ein vorgefertigtes Betonteil, insbesondere UHPC-Betonteil gebildet ist und von der Tragstruktur und/oder von wenigstens einem angrenzenden Schalungselement während des Bildens der Schalung in Position gehalten wird, so dass vorzugsweise die dem Tunnelinnenraum zugewandte Oberfläche des Schalungsteils mit der der Tunnelwand zugewandten Schalungsfläche der Schalungselemente fluchtet. Das Schalungsteil ist dazu konzipiert, sich beim Vergießen der Tunnelröhre mit dem Schalungsbeton innig zu verbinden und dabei einen Teil der Tunnelschalung zu bilden. Das Schalungsteil bildet somit während der Verschalung der Tunnelröhre einen Teil der Schalungsvorrichtung, während es nach Fertigstellung der Schalung einen Teil der Schalung bildet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist darunter insbesondere auch zu verstehen, dass das Schalungsteil nach dem Vergießen und Aushärten des Betons an der Tunnelwand verbleibt und einen Teil der Oberfläche der Tunnelschale bildet. The invention also relates to a shuttering device for shuttering a tunnel tube, which comprises a support structure for supporting a plurality of shuttering elements of the shuttering device. The formwork device is in particular a circular formwork device with round, formed in particular circular cross-section. The formwork elements, in particular sector formwork elements, cover one another at least part of the circumference of the tunnel and are supported on the support structure temporarily, that is to say during the formation of the tunnel formwork. The formwork device contains a lower formwork part as permanent formwork, which is formed by a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part, and is held in position by the support structure and / or at least one adjoining formwork element during the formation of the formwork, so that preferably the tunnel interior facing surface of the formwork part with the tunnel wall facing the formwork surface of the formwork elements is aligned. The formwork part is designed to intimately connect with the concrete during casting of the tunnel tube, thereby forming part of the tunnel formwork. The formwork part thus forms a part of the formwork device during the casing of the tunnel tube, while it forms part of the formwork after completion of the formwork. For the purposes of the present invention, this also means, in particular, that after the casting and curing of the concrete, the formwork part remains on the tunnel wall and forms part of the surface of the tunnel shell.
Vorzugsweise umfasst mindestens eines der Schalungselemente, vorzugsweise alle Schalungselemente einen festen Abschnitt und wenigstens einen bewegbaren Abschnitt, der relativ zu dem festen Abschnitt zwischen einer geschlossenen Schalungsstellung und einer offenen Montagestellung bewegbar, insbesondere schwenkbar ist, wobei in der Schalungsstellung die Schalungsflächen des festen und bewegbaren Abschnitts fluchten. Eine aus derartigen Schalungselementen gebildete Schalungsvorrichtung kann durch die Bewegung der entsprechenden beweglichen Abschnitte leicht zur Bildung einer geschlossenen Schalung montiert und aus der Schalungsstellung wieder durch Bewegung der beweglichen Abschnitte in eine Montagestellung bewegt werden, aus welcher die Schalungselemente von der gebildeten Tunnelschalung abgelöst werden können. Preferably, at least one of the formwork elements, preferably all formwork elements comprises a fixed portion and at least one movable portion which is movable relative to the fixed portion between a closed mold position and an open mounting position, in particular pivotable, wherein in the formwork position, the shuttering surfaces of the fixed and movable portion aligned. A shuttering device formed from such formwork elements can be easily mounted by the movement of the corresponding movable portions to form a closed formwork and moved from the formwork position again by moving the movable sections in a mounting position, from which the formwork elements can be detached from the formed tunnel formwork.
Vorzugsweise weist jedes Schalungselement in Umfangsrichtung einen festen Abschnitt und an seinen beiden einander abgewandten Enden jeweils mindestens einen bewegbaren Abschnitt auf. Auf diese Weise sind bei aneinandergesetzten Schalungselementen immer die beiden entgegengesetzten bewegbaren Abschnitte zweier benachbarter Schalungselemente einander zugewandt und können durch gegensätzliche Bewegung leicht voneinander gelöst werden. Preferably, each formwork element in the circumferential direction on a fixed portion and at its two opposite ends in each case at least one movable portion. In this way, when juxtaposed shuttering elements always the two opposite movable sections of two adjacent shuttering elements facing each other and can be easily solved by opposing movement of each other.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der bewegbare Abschnitt wenigstens eines Schalungselements, insbesondere Sektorschalungselements, konzipiert, das Schalungsteil in seiner Schalungsstellung zur Tunnelmitte hin abzustützen, wodurch vermieden wird, dass nach dem Einfüllen von Beton in den Zwischenraum zwischen dem Schalungsteil und der Tunnelwand das Schalungsteil durch den Beton nach innen gedrückt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Schalungsteil auch durch die Tragstruktur der Schalungsvorrichtung in seiner Schalungsstellung gehalten werden. In an advantageous development of the invention, the movable section of at least one formwork element, in particular sector formwork element, designed to support the formwork part in its formwork position towards the tunnel center, thereby avoiding that after the filling of concrete in the space between the formwork part and the tunnel wall, the formwork part pushed inward by the concrete. Alternatively or additionally, the formwork part can also be held in its formwork position by the supporting structure of the formwork device.
Die Tragstruktur weist aus diesem Grund vorzugsweise hydraulische Teleskopstreben auf, mittels derer die Schalungselemente und/oder die Schalungselemente und das Schalungsteil gegeneinander in Richtung der Tunnelwand und von dieser weg bewegt werden können. Die Teleskopstreben sind dabei vorzugsweise zum Zentrum der Tunnelröhre hin durch einen Support, z.B. die Tunnelmaschine abgestützt. For this reason, the support structure preferably has hydraulic telescopic struts, by means of which the formwork elements and / or the formwork elements and the formwork part against each other in the direction of the tunnel wall and can be moved away from it. The telescopic struts are preferably supported towards the center of the tunnel tube by a support, for example the tunneling machine.
Vorzugsweise weist die Tragstruktur eine Hebevorrichtung auf, um das Schalungsteil in seine Schalungsposition zu bewegen. Eine derartige Hebevorrichtung kann insbesondere als Vakuumhebevorrichtung ausgebildet sein, die mit vergleichsweise geringem Aufwand ein lösbares Transportieren der teilweise schweren Schalungsteile auf einfache Weise ermöglicht. Preferably, the support structure has a lifting device to move the formwork part to its formwork position. Such a lifting device can be designed in particular as a vacuum lifting device, which allows a relatively easy way a releasable transporting the partially heavy formwork parts in a simple manner.
Das Schalungsteil ist als ein vorgefertigtes Betonteil, insbesondere UHPC-Betonteil ausgebildet, welches mit hoher Qualität und porenfrei in einer Fabrik vor der Montage in der Tunnelröhre hergestellt werden kann. Dieses Schalungsteil bildet nach Fertigstellung der Schalung ein sehr hochwertiges Oberflächenteil des Tunnels, vorzugsweise den Tunnelboden nach dem Beenden des Schalungsvorgangs. The formwork part is designed as a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part, which can be produced with high quality and non-porous in a factory before installation in the tunnel tube. This formwork part forms after completion of the formwork a very high quality surface part of the tunnel, preferably the tunnel floor after the completion of the shuttering process.
Das Schalungsteil überdeckt vorzugsweise zum Tunnelboden hin einen Sektor von 5 bis 90°, insbesondere 7 bis 45°, insbesondere 10 bis 25°, vorzugsweise um die 10°. Auf diese Weise wird ein sehr hochwertiger porenfreier Tunnelboden gebildet, was für die weiteren Arbeiten im Tunnel als auch für die Endverwendung des Tunnels wichtig ist. The formwork part preferably covers the tunnel floor towards a sector of 5 to 90 °, in particular 7 to 45 °, in particular 10 to 25 °, preferably by 10 °. In this way, a very high quality pore-free tunnel floor is formed, which is important for the further work in the tunnel as well as for the end use of the tunnel.
Vorzugsweise sind in der Schalungsvorrichtung die Sektorschalungselemente oder das Sektorschalungselement im Bodenbereich durch das Schalungsteil ersetzt, so dass das Schalungsteil im Bodenbereich selbst ein Schalungselement bildet. In the formwork device, the sector formwork elements or the sector formwork element in the floor area are preferably replaced by the formwork part, so that the formwork part in the floor area itself forms a formwork element.
Vorzugsweise sind die Schalungselemente an ihren einander zugewandten Kanten über Gelenke verbunden oder verbindbar, um so eine zusammenhängende Schalung zu errichten, die leicht zusammengesetzt aber auch wieder abgebaut werden kann. Die Gelenke können auch durch Bolzen gebildet sein, die z.B. nach dem Positionieren der Schalungselemente in ihrer Schalungsstellung in fluchtende Löcher ihrer Verbindungsabschnitte gesteckt werden, womit die Schalungselemente zum Bilden einer zusammenhängenden Schalung miteinander verbunden sind. Das so gebildete Gelenk kann durch Ziehen der Bolzen gelöst werden, so dass die Schalungselemente vor und nach dem Herstellen der Schalung separat gehandhabt werden können. Preferably, the formwork elements are connected at their edges facing each other via joints or connectable so as to build a coherent formwork, which can be easily assembled but also degraded again. The joints may also be formed by bolts, e.g. after positioning the shuttering elements in their shuttering position are inserted into aligned holes of their connecting sections, whereby the shuttering elements are interconnected to form a coherent formwork. The joint thus formed can be released by pulling the bolts, so that the formwork elements can be handled separately before and after the production of the formwork.
Um eine Gesamtschalung einer Tunnelröhre zu bilden, bilden die Schalungselemente oder die Schalungselemente und das Schalungsteil zusammen einen Vollkreis. Dieser Vollkreis zwischen den der Schalungsfläche der Schalungselemente bzw. der Schalungsfläche der Schalungselemente bzw. des Schalungsteils und der Tunnelwand wird dann mit Beton verfüllt, wodurch sich eine geschlossene Tunnelschalung bildet. To form an overall formwork of a tunnel tube, form the formwork elements or the formwork elements and the formwork part together a full circle. This full circle between the shuttering surface of the formwork elements or the formwork surface of the formwork elements or the formwork part and the tunnel wall is then filled with concrete, which forms a closed tunnel formwork.
Die Schalungsvorrichtung ist vorzugsweise an der Rückseite einer Tunnelmaschine mit einer Vortriebseinrichtung und einem an der Vortriebseinrichtung gehaltenen Tunnelfräskopf angeordnet, so dass die Schalung direkt nach der Tunnelfräsung durchgeführt werden kann, selbstverständlich in definierten Vortriebsabständen von z.B. 2 bis 10 m . Nach der Ausschalung ist der Tunnel sicher betretbar und für weitere Arbeiten zugänglich. The formwork device is preferably arranged on the rear side of a tunneling machine with a propulsion device and a tunnel milling head held on the propulsion device, so that the formwork can be carried out directly after the tunnel milling in defined driving distances of eg 2 to 10 m. After the shuttering, the tunnel is safely accessible and accessible for further work.
Vorzugsweise ist die Tragstruktur der Schalungsvorrichtung von der Tunnelmaschine, insbesondere der Vortriebseinrichtung gehalten, so dass sie zentriert in der gerade gefrästen Tunnelröhre abgestützt werden kann. Daher benötigt man neben der ohnehin notwendigen Tunnelmaschine keine zusätzliche Abstützung für die Tragstruktur in der Tunnelröhre, um die Schalung zentriert im Tunnel anzuordnen, ohne an der Tunnelwand abgestützt zu sein. Preferably, the support structure of the formwork device is held by the tunneling machine, in particular the propulsion device, so that it can be supported centered in the straight milled tunnel tube. Therefore, in addition to the already necessary tunneling machine no additional support for the support structure in the tunnel tube needed to center the formwork arranged in the tunnel, without being supported on the tunnel wall.
Vorzugsweise bilden die Schalungselemente oder die Schalungselemente und das Schalungsteil einen Vollkreis, so dass erfindungsgemäß eine komplette Tunnelröhre gefertigt werden kann. Preferably, the formwork elements or the formwork elements and the formwork part form a full circle, so that according to the invention a complete tunnel tube can be manufactured.
Vorzugsweise ist das Schalungsteil im unteren Sektor des Schalungsvorrichtung angeordnet, wo die höchste Beanspruchung vorliegt und/oder wo die höchsten Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Tunnelwandung vorliegen. Preferably, the formwork part is arranged in the lower sector of the formwork device, where the highest stress is present and / or where the highest demands are made on the surface condition of the tunnel wall.
Vorzugsweise hat das Schalungsteil eine geringere Stärke als die zur erstellende Tunnelschalung. Auf diese Weise kann das Schalungsteil während der Flerstellung der Tunnelröhre an seiner der Röhre abgewandten Außenseite von Beton hinterfüllt werden und somit einen integrativen Bestandteil der Tunnelschalung bilden. Preferably, the formwork part has a lower thickness than the tunnel formwork to be created. In this way, the formwork part can be backfilled during the Flerstellung the tunnel tube at its side facing away from the tube of concrete and thus form an integral part of the tunnel formwork.
Vorzugsweise sind wenigstens zwei Schalungselemente gelenkig miteinander verbunden und können daher einfacher an der Baustelle montiert werden. Preferably, at least two formwork elements are hinged together and therefore can be easily mounted on the site.
Selbstverständlich können über den Umfang verteilt mehrere Schalungsteile als verlorene Schalung verwendet werden. Die Schalungselemente können ein- oder mehrteilig sein. Of course, distributed over the circumference several formwork parts can be used as a lost formwork. The formwork elements can be one or more parts.
Folgende Begriffes werden synonym verwendet: Schalungselement - Sektorschalungselement; Schalungsvorrichtung - Schalungsanordnung; Schalungsvorrichtung - Rundschalungsvorrichtung; Tunnelröhre - Tunnelwand - Röhre - Wand der Tunnelröhre; Schalung - Tunnelschalung; The following terms are used synonymously: Shuttering element - sector shuttering element; Shuttering device - formwork arrangement; Shuttering Device - Circular Shuttering Device; Tunnel tube - tunnel wall - tube - wall of tunnel tube; Formwork - tunnel formwork;
Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Merkmale der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung und des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig miteinander kombiniert werden können. It is obvious to the person skilled in the art that the features of the device according to the invention described above and the method according to the invention described above can be combined with one another as desired.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen : The invention will be described below by way of example with reference to the schematic drawings. In these show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schalungsvorrichtung zur Bildung der Schalung einer kreisrunden Tunnelröhre, 1 is a perspective view of a formwork device for forming the formwork of a circular tunnel tube,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt im Bodenbereich der Tunnelröhre aus Fig. 1, Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Tunnelröhre mit einer Vollkreisrundschalungsmaschine mit vier aneinandergrenzenden Schalungselementen, wobei das Schalungsteil an einem unteren Schalungselement abgestützt ist, 2 is a partial cross section in the bottom region of the tunnel tube of Fig. 1, 3 shows a cross-sectional view of a tunnel tube with a circular track forming machine with four adjoining shuttering elements, wherein the shuttering part is supported on a lower shuttering element,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht gemäß Fig. 3, bei welcher die Schalungselemente in Schalungsstellung verbunden und Beton in den Zwischenraum zwischen der Schalungsfläche der Schalungselemente und der Tunnelröhre eingefüllt ist, 4 is a cross-sectional view according to FIG. 3, in which the formwork elements are connected in the formwork position and concrete is filled into the intermediate space between the formwork surface of the formwork elements and the tunnel tube, FIG.
Fig. 5 das Endstadium der gebildeten Tunnelschalung gemäß Fig. 3 und 4, unter Entfernung der Schalungselemente nach Wegklappen der beweglichen Abschnitte der Schalungselemente Fig. 5 shows the final stage of the formed tunnel formwork according to FIGS. 3 and 4, with removal of the formwork elements after folding away the movable portions of the formwork elements
Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei dem das Schalungsteil einen Teil der Schalung bildet, während der Montage eines Schalungsteils im Bodenbereich der Schalungsvorrichtung, 6 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of the invention, in which the formwork part forms part of the formwork, during the assembly of a formwork part in the bottom area of the formwork device,
Fig. 7 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 6, bei welcher das Schalungsteil sowohl an benachbarten Schalungselementen als auch an einer Tragstruktur der Schalungsvorrichtung abgestützt ist, nach dem Einfüllen des Schalungsbetons und Fig. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6, in which the formwork part is supported both on adjacent formwork elements and on a supporting structure of the formwork device, after filling the formwork concrete and
Fig. 8 eine Querschnittszeichnung gemäß Fig. 6 und 7 nach Fertigstellung der Tunnelschalung vor dem Abnehmen der Schalungselemente. Fig. 8 is a cross-sectional drawing of FIG. 6 and 7 after completion of the tunnel formwork before removing the formwork elements.
Fig. 1 zeigt eine Tunnelröhre 10, in welcher durch eine Rundschalungsvorrichtung 12 eine vollumfängliche Schalung gebildet werden soll. Die Rundschalungsvorrichtung 12 enthält eine z.B. von einer Tunnelmaschine getragene Tragstruktur 14, an der vollumfänglich mehrere Schalungselemente 16a, 16b, 16c, 16d in Umfangsrichtung aneinander angrenzend getragen sind, so dass vier Schalungselemente 16a bis 16d einen geschlossenen Vollkreis zur vollständigen Verschalung der Röhre 10 in einem Arbeitsgang bilden. Jedes Schalungselement 16a bis 16d hat eine bestimmte Länge in axialer Richtung des Tunnels, z.B. 1 bis 3 m, so dass entsprechend der zu verschalenden Länge der Tunnelröhre mehrere dieser Schalungselemente 16a bis 16d in axialer Richtung hintereinander angeordnet werden können. Die Schalungselemente 16a bis 16d werden mit ihrer der Wand der Tunnelröhre 10 zugewandten Schalungsfläche 30 in einem möglichst gleichbleibenden Abstand zur Wand der Tunnelröhre 10 positioniert und der dazwischen entstehende Hohlraum wird durch Betonpumpen mit Beton verfüllt. Im Bodenbereich, das heißt an dem den Bodenbereich bildenden Schalungselement 16d, liegt ein Schalungsteil 18 an, welches an dem unteren Schalungselement 16d gehalten ist. Beim Verfüllen mit Beton verbindet sich dieses Schalungsteil 18, das vorzugsweise ebenfalls aus UHPC-Beton gebildet ist, mit dem vergossenen Beton und bildet nach dem Entfernen der Schalungsvorrichtung 12 die Bodenfläche der Tunnelschalung 20. Fig. 1 shows a tunnel tube 10, in which by a circular formwork device 12 is a full formwork to be formed. The circular form device 12 contains a e.g. carried by a tunneling machine support structure 14, are fully supported in the circumferential direction adjacent to each other a plurality of shuttering elements 16a, 16b, 16c, 16d, so that form four shuttering elements 16a to 16d a complete circle for complete shuttering of the tube 10 in one operation. Each formwork element 16a to 16d has a certain length in the axial direction of the tunnel, e.g. 1 to 3 m, so that according to the length of the tunnel tube to be boarded, several of these formwork elements 16a to 16d can be arranged one behind the other in the axial direction. The formwork elements 16a to 16d are positioned with their wall of the tunnel tube 10 facing formwork surface 30 in a constant distance as possible to the wall of the tunnel tube 10 and the intervening cavity is filled by concrete pumps with concrete. In the bottom area, that is to say on the formwork element 16d forming the floor area, there is a formwork part 18, which is held on the lower formwork element 16d. When filling with concrete, this formwork part 18, which is preferably also made of UHPC concrete, connects with the poured concrete and forms the bottom surface of the tunnel formwork 20 after removal of the formwork device 12.
Ein Detail des Bodenbereichs aus Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Gezeigt ist hier die Situation nach dem Einfüllen des Betons. Zu sehen ist die Wand der Tunnelröhre 10 mit dem unteren Schalungselement 16d und den beiden seitlichen Schalungselementen 16a und 16c und dem Schalungsteil 18, welches mit der Betonschalung 20 aus Beton eine innige Verbindung eingegangen ist, wobei die nach oben weisende Oberfläche des Schalungsteils 18 mit der sonstigen Oberfläche der Betonschalung 20 fluchtet. Auf diese Weise wird eine sehr hochwertige Tunnelschalung mit vergleichsweise geringem Aufwand erstellt, wobei eventuell noch vorhandene Einschlüsse oder Blasen in dem Beton im unteren Bereich unterhalb des Schalungsteils das optische Erscheinungsbild und die Gebrauchseigenschaften der Tunnelwand im Bodenbereich nicht beeinträchtigen. A detail of the bottom portion of FIG. 1 is shown in FIG. Shown here is the situation after filling the concrete. The wall of the tunnel tube 10 can be seen with the lower formwork element 16d and the two lateral formwork elements 16a and 16c and the Formwork part 18, which has entered into an intimate connection with the concrete formwork 20 made of concrete, wherein the upwardly facing surface of the formwork part 18 with the other surface of the concrete formwork 20 is aligned. In this way, a very high quality tunnel formwork is created with relatively little effort, any remaining inclusions or bubbles in the concrete in the lower area below the formwork part does not affect the visual appearance and performance characteristics of the tunnel wall in the bottom area.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen noch einmal die Abfolge eines Herstellungsprozesses einer Tunnelröhre einer Rundschalungsvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2. FIGS. 3 to 5 again show the sequence of a manufacturing process of a tunnel tube of a circular formwork device according to FIGS. 1 and 2.
Gemäß Fig. 3 besteht jedes der Schalungselemente 16a bis 16d aus einem mittleren festen Abschnitt 22, an dessen äu ßeren Enden jeweils ein beweglicher Abschnitt 24, 26 über Gelenke 25, 27 schwenkbar angelenkt ist. Jedes der Sektorschalungselemente 16a bis 16d ist auf diese Weise aufgebaut. Die mittleren festen Abschnitte 22 sind dabei über Stützaufnahmen 17 mit der Tragstruktur 14 verbunden, welche hydraulische Stützzylinder 28 enthält, durch die die Sektorschalungselemente 16a bis 16d anhand der Stützaufnahmen 17 ihrer festen Abschnitte 22 aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden können, d. h. in Richtung auf die Wand der Tunnelröhre 10 oder von dieser weg . Fig . 3 zeigt die Rundschalungsvorrichtung 12 nach dem mittigen Positionieren in der Tunnelröhre, z. B. an einer Tunnelmaschine. Die Sektorschalungselemente 16a bis 16d werden dann, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, nach außen gefahren, wo die beweglichen Abschnitte 24, 26 um die Gelenke 25, 27 in ihre Schalungsstellung geschwenkt werden, in welcher sie in Umfangsrichtung mit dem mittleren festen Abschnitt 22 fluchten. Auf diese Weise wird ein zusammenhängender Schalungs-Vollkreis gebildet. Zwischen den beweglichen Abschnitten 24, 26 einander zugewandter Sektorschalungselemente 16a bis 16d ist eine schräge Anlagefläche 29 gebildet, die gegenüber der entsprechenden angrenzenden Schalungsfläche in einem Winkel von 25 bis 60° geneigt ist, insbesondere in einem Winkel von 45°, was eine bessere Dichtigkeit zwischen den beweglichen Abschnitten 24, 26 der benachbarten Sektorschalungselemente 16a - 16d mit sich bringt. According to Fig. 3, each of the formwork elements 16a to 16d from a central fixed portion 22, at the externa ßeren ends in each case a movable portion 24, 26 via joints 25, 27 is pivotally articulated. Each of the sector form elements 16a to 16d is constructed in this way. The central fixed portions 22 are connected via support receptacles 17 to the support structure 14, which includes hydraulic support cylinders 28 through which the sector formwork elements 16a to 16d can be moved toward or away from each other by means of the support receptacles 17 of their fixed sections 22; H. towards the wall of the tunnel tube 10 or away from it. Fig. Fig. 3 shows the round former 12 after being centrally positioned in the tunnel tube, e.g. B. on a tunnel machine. The sector formwork elements 16a to 16d are then moved outwards, as shown in Fig. 4, where the movable portions 24, 26 are pivoted about the joints 25, 27 in their shuttering position in which they are circumferentially with the central fixed portion 22 are aligned. In this way, a coherent formwork full circle is formed. Between the movable portions 24, 26 facing sector formwork elements 16a to 16d, an inclined abutment surface 29 is formed, which is inclined relative to the corresponding adjacent shuttering surface at an angle of 25 to 60 °, in particular at an angle of 45 °, resulting in a better tightness between brings the movable portions 24, 26 of the adjacent sector shuttering elements 16a - 16d with it.
Fig . 4 zeigt die Situation bereits nach dem Einfüllen des Betons, wobei das Schalungsteil 18 fest gegen die Schalungsfläche 30 des unteren Schalungselements 16d anliegt, so dass die Oberfläche des Schalungsteils 18 nach dem Entfernen der Schalungselemente 16a bis 16d, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, mit der Oberfläche 34 des Schalungsteils 18 fluchtet. Das Schalungsteil 18 verbleibt somit nach dem Entfernen der Rundschalungsvorrichtung 12 als integrativer Bestandteil der Betonschalung 20 in der Tunnelröhre 10. Somit wird insbesondere im viel genutzten Bodenbereich des Tunnels ein sehr hochwertiger und porenfreier Bodenbereich durch das Schalungsteil 18 gebildet. Fig. FIG. 4 shows the situation already after the concrete has been filled, wherein the formwork part 18 bears firmly against the formwork surface 30 of the lower formwork element 16d, so that the surface of the formwork part 18 after the removal of the formwork elements 16a to 16d, as shown in FIG , with the surface 34 of the formwork part 18 is aligned. The formwork part 18 thus remains after removal of the circular formwork device 12 as an integral part of the concrete formwork 20 in the tunnel tube 10. Thus, a very high-quality and non-porous floor area is formed by the formwork part 18, especially in the much used floor area of the tunnel.
Die Fig . 6 bis 8 zeigen eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der das Schalungsteil 18 selber ein unteres Schalungselement bildet und somit den Bodensektor des Tunnels in einem Sektor von etwa 20 bis 40° abdeckt. Die Rundschalungsvorrichtung 40 aus Fig. 6 enthält eine Tragstruktur 42 mit einer Vakuumhebevorrichtung 44, die eine Vakuumansaugfläche 46 aufweist, um das Schalungsteil 18 großflächig anzusaugen. Die Rundschalungsvorrichtung 40 enthält weiterhin in Umfangsrichtung der Tunnelröhre 10 drei aneinandergrenzende Schalungselemente 48a bis c (der nicht abgebildete Bereich ist spiegelbildlich ausgebildet), nämlich zwei seitliche Schalungselemente 48a, 48c und ein oberes Schalungselement 48b, die vorzugsweise jeweils über Gelenke 49 miteinander schwenkbar verbunden sind. Die Gelenke 49 können auch durch Bolzen gebildet sein, die nach dem Positionieren der Schalungselemente 48a, 48b in fluchtende Löcher ihrer Verbindungsabschnitte gesteckt werden. Somit kann das Gelenk durch Ziehen der Bolzen gelöst werden, so dass die Schalungselemente 48a, b vor und nach dem Herstellen der Schalung separat gehandhabt werden können. Die beiden seitlichen Schalungselemente 48a, 48c haben jeweils an ihrer Unterkante einen beweglichen Abschnitt 50, der, wie es in Fig. 7 zu sehen ist, mit einem Andruckteil 51 an der Oberseite des Schalungsteils 18 anliegt und somit das Schalungsteil 18 zur Tunnelinnenseite hin abstützt. Zudem ist das Schalungsteil 18 an vorzugsweise an zwei Punkten durch relativ zueinander längenausfahrbare vertikale Abstützteile 52, 54 zur Tragstruktur 42 hin abgestützt. The Fig. Figures 6 to 8 show an alternative embodiment of the invention in which the formwork part 18 itself forms a lower formwork element and thus covers the bottom sector of the tunnel in a sector of about 20 to 40 °. The roundshuttering device 40 of FIG. 6 includes a support structure 42 having a vacuum lifting device 44 which has a vacuum suction surface 46 for sucking the formwork part 18 over a large area. The circular formwork device 40 further includes in the circumferential direction of the tunnel tube 10 three adjacent formwork elements 48a to c (the non-imaged region is mirror-inverted), namely two lateral formwork elements 48a, 48c and an upper formwork element 48b, which are preferably pivotally connected to each other via hinges 49. The hinges 49 may also be formed by bolts which are inserted into aligned holes of their connecting portions after the positioning of the formwork elements 48a, 48b. Thus, the joint can be released by pulling the bolts, so that the formwork elements 48a, b can be handled separately before and after the production of the formwork. The two lateral formwork elements 48a, 48c each have at their lower edge a movable portion 50 which, as can be seen in Fig. 7, with a pressure member 51 rests against the upper side of the formwork part 18 and thus the formwork part 18 is supported towards the tunnel inside. In addition, the formwork part 18 is supported on the supporting structure 42 preferably at two points by vertical support elements 52, 54 that can be extended in length relative to one another.
Fig. 8 zeigt den Querschnitt nach dem Vergießen des Zwischenraums zwischen den Schalungsflächen 30, der Schalungselemente 48a bis 48c bzw. dem Schalungsteil 18 und der Wand der Tunnelröhre 10, wobei die so gebildete Tunnelwand 20 in ihrem Bodenbereich zur Tunnelmitte hin durch das Schalungsteil 18 gebildet ist. Das Schalungsteil 18 fungiert somit in dieser Ausführungsform während der Herstellung der Tunnelröhre als unteres Schalungselement, welches mit den drei anderen Schalungselementen 48a bis 48c der Rundschalungsvorrichtung 40 zusammenwirkt. Fig. 8 shows the cross section after the casting of the gap between the shuttering surfaces 30, the formwork elements 48a to 48c and the formwork part 18 and the wall of the tunnel tube 10, wherein the thus formed tunnel wall 20 formed in its bottom region to the tunnel center through the formwork part 18 is. The formwork part 18 thus functions in this embodiment during the manufacture of the tunnel tube as a lower formwork element, which cooperates with the three other formwork elements 48 a to 48 c of the circular formwork device 40.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche variiert werden. The invention is not limited to the illustrated embodiment, but may be varied within the scope of the following claims.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
Tunnelröhre tunnel
erste Ausführungsform einer Rundschalungsvorrichtung  first embodiment of a circular formwork device
Tragstruktur supporting structure
a-d Schlaungselemente a-d Schlaungselemente
Stützaufnahmen der Schalungselemnte für die Haltestruktur  Support shots of the formwork elements for the support structure
Schalungsteil  form member
Tunnelschalung - Betonschalung - Beton zwischen Wand der Tunnelröhre und Tunnel formwork - concrete formwork - concrete between wall of the tunnel tube and
Schalungselement/Schalungsteil Shuttering / formwork part
(mittlerer) fester Abschnitt des Schalungselements  (middle) fixed section of the formwork element
erster beweglicher Abschnitt des Schalungselements  first movable portion of the formwork element
Gelenk zwischen festem und erstem beweglichen Abschnitt  Joint between fixed and first moving section
zweiter beweglicher Abschnitt des Schalungselements  second movable portion of the formwork element
Gelenk zwischen festem und zweitem beweglichen Abschnitt Joint between solid and second moving section
a, b hydraulische Stützzylinder der Tragstruktur a, b hydraulic support cylinder of the support structure
schräge Anlagefläche zwischen zwei benachbarten beweglichen Abschnitten Schalungsfläche des Schalungselements  inclined contact surface between two adjacent movable sections shuttering surface of the shuttering element
zweite Ausführungsform einer Rundschalungsvorrichtung  second embodiment of a circular formwork device
Tragstruktur  supporting structure
Vakuumhebevorrichtung für das Schalungsteil  Vacuum lifting device for the formwork part
Vakuumsaugfläche der Vakuumhebevorrichtung Vacuum suction surface of the vacuum lifting device
a-c Schalungselemente a-c formwork elements
Gelenke zwischen den Schalungselementen  Joints between the formwork elements
beweglicher Abschnitt des Schalungselements  movable section of the formwork element
Andruckteil  presser
erstes Teleskopabstützteil  first telescopic support part
zweites Teleskopabstützteil  second telescopic support part

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Verfahren zum Ausschalen einer insbesondere kreisrunden Tunnelröhre (10), bei welchem eine Schalungsvorrichtung (12; 40) verwendet wird, die Schalungselemente (16a-d; 48a-c) mit einer Schalungsfläche (30) aufweist, wobei die Schalungsflächen (30) der Schalungselemente (16a-d; 48a-c) einer Tunnelwand zugewandt angeordnet werden und anschließend der Zwischenraum zwischen der Schalungsfläche der Schalungselemente (16a-d; 48a-c) und der Tunnelwand mit Beton vergossen wird, 1. A method for stripping a particular circular tunnel tube (10), in which a shuttering device (12; 40) is used, the shuttering elements (16a-d; 48a-c) having a shuttering surface (30), wherein the shuttering surfaces (30) the formwork elements (16a-d; 48a-c) are arranged facing a tunnel wall and then the space between the formwork surface of the formwork elements (16a-d; 48a-c) and the tunnel wall is potted with concrete,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Sektor der Schalungsvorrichtung (12; 40) wenigstens ein Schalungsteil (18) als verlorene Schalung (20) der Tunnelwand zugewandt angeordnet wird, wobei als Schalungsteil (18) ein vorgefertigtes Betonteil, insbesondere UHPC-Betonteil verwendet wird, das beim Vergießen des Zwischenraums mit dem Beton integriert verbunden wird und die Oberfläche der Schalung (20) bildet.  characterized in that at least in one sector of the formwork device (12; 40) at least one formwork part (18) is arranged as permanent formwork (20) facing the tunnel wall, wherein a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part is used as formwork part (18), which is integrally connected when pouring the gap with the concrete and forms the surface of the formwork (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungsvorrichtung (12; 40) das Schalungsteil (18) zum Tunnelinnenraum hin abstützt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the formwork device (12; 40) supports the formwork part (18) towards the interior of the tunnel.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungsteil (18) die Schalungsfläche der Schalungsvorrichtung (12; 40) im unteren Tunnelbereich bildet. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the formwork part (18) forms the shuttering surface of the shuttering device (12; 40) in the lower tunnel area.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungsteil (18) mit einer Vakuumhebevorrichtung auf seine Endposition herabgelassen wird, woraufhin das Schalungsteil (18) durch die Schalungsvorrichtung (12; 40) relativ zu den Schalungselementen (16a-d; 48a-c) in Position gehalten wird und der Zwischenraum zwischen den Schalungselementen (16a-d; 48a-c) bzw. dem Schalungsteil (18) und der Tunnelwand mit Beton vergossen wird, wobei eine innige Verbindung zwischen dem Schalungsteil (18) und dem Beton entsteht, wonach die Schalungselemente (16a-d; 48a-c) entfernt werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the shuttering part (18) is lowered with a vacuum lifting device to its end position, whereupon the shuttering part (18) by the shuttering device (12; 40) relative to the shuttering elements (16a-d; 48a-c) is held in position and the space between the formwork elements (16a-d; 48a-c) and the formwork part (18) and the tunnel wall is potted with concrete, wherein an intimate connection between the formwork part (18) and Concrete is formed, after which the shuttering elements (16a-d; 48a-c) are removed.
5. Vorrichtung (12; 40) zur Ausschalung einer Tunnelröhre (10), umfassend eine Tragstruktur (14; 42) zum Abstützen von Schalungselementen (16a-d; 48a-c) der Schalungsvorrichtung (12; 40), welche Schalungselemente (16a-d; 48a-c) aneinandergesetzt zumindest einen Teilumfang der Tunnelröhre (10) abdecken und zumindest zeitweise an der Tragstruktur (14; 42) abgestützt sind, welche Schalungsvorrichtung (12; 40) ein unteres Schalungsteil (18) als verlorene Schalung aufweist, welches durch ein vorgefertigtes Betonteil, insbesondere UHPC- Betonteil gebildet ist und von der Tragstruktur (14; 42) und/oder wenigstens einem Schalungselement (16a-d; 48a-c) in einem Sektor der Tunnelröhre (10) während des Bildens der Schalung (20) in Position gehalten wird und dazu konzipiert ist, beim Vergießen der Tunnelröhre (10) sich mit dem Schalungsbeton innig zu verbinden und dabei einen Teil der Tunnelschalung (20) zu bilden. 5. Apparatus (12, 40) for shuttering a tunnel tube (10), comprising a supporting structure (14, 42) for supporting shuttering elements (16a-d; 48a-c) of the shuttering device (12, 40), which shuttering elements (16a-16a; d) 48a-c) set apart cover at least a partial circumference of the tunnel tube (10) and at least temporarily supported on the support structure (14, 42), which formwork device (12; 40) has a lower formwork part (18) as a permanent formwork, which by a prefabricated concrete part, in particular UHPC concrete part, is formed by the supporting structure (14; 42) and / or at least one formwork element (16a-d; 48a-c) in a sector of the tunnel tube (10) during the forming of the formwork (20). is held in position and is designed to intimately connect with the shuttering concrete during casting of the tunnel tube (10) and thereby form part of the tunnel shutter (20).
6. Vorrichtung (12; 40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Schalungselemente (16a-d; 48a-c) einen festen Abschnitt (22) umfasst und wenigstens einen bewegbaren Abschnitt (24, 26; 50), der relativ zu dem festen Abschnitt (22) zwischen einer geschlossenen Schalungsstellung und einer offenen Montagestellung bewegbar, insbesondere schwenkbar ist, wobei in der Schalungsstellung die Schalungsflächen des festen und bewegbaren Abschnitts (22, 24, 26) fluchten. 6. Device (12; 40) according to claim 5, characterized in that at least one of the formwork elements (16a-d; 48a-c) comprises a fixed portion (22) and at least one movable portion (24,26; relative to the fixed portion (22) movable between a closed formwork position and an open mounting position, in particular is pivotable, wherein in the formwork position, the shuttering surfaces of the fixed and movable portion (22, 24, 26) are aligned.
7. Vorrichtung (12; 40) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schalungselement einen festen Abschnitt (22) und an seinen beiden in Umfangsrichtung einander abgewandten Enden jeweils mindestens einen bewegbaren Abschnitt (24, 26) umfasst. 7. Device (12; 40) according to claim 6, characterized in that each formwork element comprises a fixed portion (22) and at its two ends facing away from each other in the circumferential direction at least one movable portion (24, 26).
8. Vorrichtung (12; 40) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Abschnitt (24, 26; 50) konzipiert ist, das Schalungsteil (18) in der Schalungsstellung zur Tunnelmitte hin abzustützen. 8. Device (12; 40) according to claim 6 or 7, characterized in that the movable section (24, 26; 50) is designed to support the formwork part (18) in the formwork position towards the tunnel center.
9. Vorrichtung (12; 40) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (14; 42) eine Hebevorrichtung (44) aufweist, um das Schalungsteil (18) in seine Schalungsposition zu bewegen. A device (12; 40) according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the support structure (14; 42) comprises a lifting device (44) for moving the formwork part (18) to its formwork position.
10. Vorrichtung (12; 40) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (44) als Vakuumhebevorrichtung ausgebildet ist. 10. Device (12; 40) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the lifting device (44) is designed as a vacuum lifting device.
11. Vorrichtung (12; 40) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungsteil (18) einen Sektor von 5 bis 20°, insbesondere 10° überspannt. 11. Device (12; 40) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the formwork part (18) spans a sector of 5 to 20 °, in particular 10 °.
12. Vorrichtung (12; 40) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungselemente (16a-d; 48a-c) im Bodenbereich durch das Schalungsteil (18) ersetzt sind. 12. Device (12; 40) according to one of claims 5 to 11, characterized in that the formwork elements (16a-d; 48a-c) are replaced in the bottom area by the formwork part (18).
13. Tunnelmaschine mit einer Vortriebseinrichtung und einem an der Vortriebseinrichtung gehaltenen Tunnelfräskopf und einer relativ zur Vortriebsrichtung der Vortriebseinrichtung an dessen Rückseite angeordneten Schalungsvorrichtung (12; 40) nach einem der Ansprüche 5 bis 12. 13. Tunneling machine having a propulsion device and a tunnel milling head held on the propulsion device and a shuttering device (12; 40) arranged according to one of claims 5 to 12 relative to the propulsion direction of the propulsion device on its rear side.
14. Tunnelmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (14; 42) der Schalungsvorrichtung (12; 40) von der Vortriebseinrichtung gehalten ist. 14. tunnel machine according to claim 13, characterized in that the support structure (14; 42) of the shuttering device (12; 40) is held by the propulsion device.
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