Claims (1)
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tunnels oder Stollens, insbesondere in durch Bauwerke belasteten Bodenschichten, bei dem zunächst zu beiden Seiten des Tunnels Seitenstollen aufgefahren werden, in die eine Stahlbetonfüllung eingebracht wird, worauf im Firstvortrieb die Firstbögen derart eingesetzt werden, dass sie ihren Kämpferdruck an die Betonbalken in den Seitenstollen abgeben und anschliessend der restliche Ausbruch als Vollausbruch unter den Firstbögen erfolgt.
The invention relates to a method for producing a tunnel or adit, in particular in soil layers loaded by structures, in which side tunnels are first driven on both sides of the tunnel into which a reinforced concrete filling is introduced, whereupon the ridge arches are used in the ridge driving in such a way that they have their Apply the pressure to the concrete beams in the side tunnels and then the rest of the excavation is carried out as a full excavation under the ridge arches.
Ein solches Verfahren ist bereits bekannt und wird als deutsche Kernbauweise bezeichnet. Es leidet unter dem Nachteil, dass das Gewölbe über dem Tunnel auf in nächster Nähe vorhandenen tragfähigen Baugrund angewiesen ist, weil über das Gewölbe und die ausbetonierten Seitenstollen eine erhebliche Belastung unmittelbar auf den Baugrund übertragen wird. Bei schwierigen Baugrundverhältnissen und insbesondere dort, wo der tragfähige Baugrund tiefer liegt, ist das bekannte Verfahren nicht ohne Bedenken oder gar nicht anwendbar. Bekannt ist ferner die Stuttgarter-Bauweise, die im Prinzip der deutschen Kernbauweise gleicht, bei der jedoch die Seitenstollen im oberen Bereich des Tunnelquerschnitts angeordnet sind.
Such a process is already known and is called the German core construction. It suffers from the disadvantage that the vault above the tunnel is dependent on load-bearing subsoil available in the immediate vicinity, because a considerable load is transferred directly to the subsoil via the vault and the concrete side tunnels. In the case of difficult subsoil conditions and especially where the stable subsoil is deeper, the known method cannot be used without reservations or at all. Also known is the Stuttgart construction method, which in principle is similar to the German core construction method, but in which the side tunnels are arranged in the upper area of the tunnel cross-section.
Diese Bauweise ist ebenfalls nur dann mit Erfolg anwendbar, wenn seitlich vom Tunnelquerschnitt in unmittelbarer Nähe tragfähiger Baugrund zur Verfügung steht, der die Belastung durch die Betonbalken in den Seitenstollen voll aufnehmen kann.
This construction method can also only be used successfully if there is load-bearing subsoil to the side of the tunnel cross-section in the immediate vicinity, which can fully absorb the load from the concrete beams in the side tunnels.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeit zur Anwendung eines Verfahrens der eingangs angegebenen Art auch dann zu schaffen, wenn der Baugrund im Bereich des Tunnels nicht ausreichend tragfähig ist.
The invention is based on the object of creating the possibility of using a method of the type specified at the beginning even when the building ground in the area of the tunnel is not sufficiently stable.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass nach dem Auffahren der Seitenstollen und vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung in jedem der Seitenstollen von diesen aus nach unten gerichtete Wurzelpfähle im Erdreich hergestellt werden, die eine Stabwand bilden.
The solution to this problem is according to the invention that after driving the side tunnels and before the introduction of the reinforced concrete filling in each of the side tunnels, downwardly directed root piles are produced in the ground from these, which form a bar wall.
Der technische Fortschritt dieses Verfahrens beruht auf der kombinierten Anwendung von Seitenstollen und Wurzelpfählen. Die Seitenstollen können nämlich vor ihrer Auffüllung mit Stahlbeton als Arbeitsraum für das Bohren der Wurzelpfähle dienen, die eine tragende Pfahlwand bilden, die bis in den tragfähigen Baugrund herunterreicht. Nach dem Bohren der Wurzelpfähle und dem Ausfüllen der Seitenstollen mit Stahlbeton entsteht ein funktionell zusammenwirkendes Tragsystem aus der als durchlaufender Träger wirkenden Stahlbetonfüllung und den Wurzelpfählen, so dass eine zu starke Belastung einzelner Wurzelpfähle vermieden wird. Es hat sich bereits erwiesen, dass das neue Verfahren hinsichtlich der Kosten sehr wettbewerbsfähig ist und dass es sehr elastisch verschiedenen Baugrundverhältnissen angepasst werden kann.
The technical progress of this process is based on the combined use of side tunnels and root piles. Before they are filled with reinforced concrete, the side tunnels can serve as a working space for drilling the root piles, which form a load-bearing pile wall that extends down into the load-bearing subsoil. After drilling the root piles and filling the side tunnels with reinforced concrete, a functionally interacting support system is created from the reinforced concrete filling, which acts as a continuous support, and the root piles, so that excessive stress on individual root piles is avoided. It has already been shown that the new method is very competitive in terms of costs and that it can be adapted very flexibly to different subsoil conditions.
Zweckmässig werden von den Seitenstollen aus vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung seitlich nach aussen gerichtete Wurzelpfähle im Erdreich hergestellt, die zusätzlich zur Aufnahme des Kämpferdruckes dienen.
Appropriately, from the side tunnels before the introduction of the reinforced concrete filling, laterally outwardly directed root piles are made in the ground, which additionally serve to absorb the fighting pressure.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Erfindung werden über den Firstbögen zur Verfestigung des Bodens Injektionen durchgeführt, die zur Bildung einer verfestigten Schicht dienen. Ferner können aus den Seitenstollen vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung schräg nach oben und zum gegenüberliegenden Seitenstollen gerichtete Pfähle im Erdreich hergestellt werden, die gemeinsam ein räumliches Stabwerk bilden. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist dann zweckmässig, wenn die Bodenschicht über dem Tunnel oder Stollen besonders stark belastet ist, zum Beispiel durch Schienenverkehr od. dgl.
In a further embodiment of the invention, injections are carried out over the ridge arches to consolidate the soil, which are used to form a consolidated layer. Furthermore, before the reinforced concrete filling is introduced, the side tunnels can be used to produce piles in the ground that are directed upwards and towards the opposite side tunnels and together form a three-dimensional framework. This embodiment of the method is useful when the soil layer above the tunnel or gallery is particularly heavily loaded, for example by rail traffic or the like.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können ferner ausgehend von den seitlichen Begrenzungsflächen des Tunnels oder Stollens Horizontalzuganker oder Horizontalpfähle eingebracht werden, die zusammen mit den Vertikalpfählen ein horizontalverankertes Stabwerk bilden. Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet in der Horizontalrichtung eine vergrösserte Sicherung der Stabwände, die den Tunnelinnenraum begrenzen. Schliesslich können die seitlichen Begrenzungsflächen des Tunnels oder Stollens mit einer Spritzbetonschicht versehen werden, die gegebenenfalls die Einbringungszonen der Zuganker verstärkt.
According to a further embodiment of the invention, horizontal tie rods or horizontal piles can also be introduced starting from the lateral boundary surfaces of the tunnel or gallery, which together with the vertical piles form a horizontally anchored framework. This embodiment of the method offers increased protection of the bar walls in the horizontal direction, which delimit the interior of the tunnel. Finally, the lateral boundary surfaces of the tunnel or gallery can be provided with a shotcrete layer which, if necessary, reinforces the zones where the tie rods are placed.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Querschnitt durch einen Tunnel zeigt.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a cross section through a tunnel.
Auf der Geländeoberseite befindet sich eine Gleisanlage 1, bestehend aus vier nebeneinanderliegenden Gleisen. Die Herstellung des Tunnels beginnt mit dem Auffahren von Seitenstollen 2, deren Abstand sich bestimmt aus der Breite des endgültigen Tunnels. Von diesen Sei tenstollen 2 aus werden Wurzelpfähle 3 in mehreren Reihen gebohrt, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Wurzelpfähle 3 eine Stabwand bilden. Die Zeichnung zeigt lediglich lotrecht gebohrte Wurzelpfähle 3. Es wäre jedoch durchaus möglich, diese lotrechten Pfähle durch schräg nach aussen geführte Pfähle zu ergänzen. Zur seitlichen Verankerung der Wurzelpfähle 3 sind Anker 5 vorgesehen, die Horizontalkräfte an die Bodenschichten ausserhalb der Wurzelpfähle 3 abgeben.
On the upper side of the site there is a track system 1, consisting of four adjacent tracks. The construction of the tunnel begins with the driving of side tunnels 2, the distance between which is determined by the width of the final tunnel. From these side studs 2, root piles 3 are drilled in several rows, the arrangement being such that the root piles 3 form a bar wall. The drawing shows only vertically drilled root piles 3. However, it would be entirely possible to supplement these vertical piles with piles that are inclined outwards. For lateral anchoring of the root piles 3, anchors 5 are provided, which transfer horizontal forces to the soil layers outside the root piles 3.
Von den Seitenstollen 6 können ferner nach aussen gerichtete Wurzelpfähle 4 gebohrt oder hergestellt werden, die die Aufgabe haben, den durch die Firstbögen 7 erzeugten Kämpferdruck mitaufzunehmen. Diese Massnahme verhindert mit Sicherheit bei besonders grossen Belastungen ein seitliches Versetzen der Seitenstollen 2.
In addition, outwardly directed root piles 4 can be drilled or manufactured from the side tunnels 6, which have the task of absorbing the pressure generated by the ridge arches 7. This measure reliably prevents lateral displacement of the side lugs 2 in the event of particularly heavy loads.
Nach der Herstellung der Pfähle 3 und 4 werden die Seitenstollen 2 mit Stahlbeton ausgefüllt, so dass biegefeste Balken 6 besonders grosser Abmessungen entstehen.
After the piles 3 and 4 have been produced, the side tunnels 2 are filled with reinforced concrete, so that rigid beams 6 of particularly large dimensions are created.
Nach der Ausfüllung der Seitenstollen 2 erfolgt zunächst ein Firstvortrieb im Teilausbruch innerhalb des Raumes 9, wobei mit fortschreitendem Teilausbruch die Montage der Firstbögen 7 erfolgt, die sich gegen vorbereitete Auflager 8 in den Betonbalken 6 abstützen. Mit dem Einbau der Firstbögen 7 wird das Bauwerk im wesentlichen tragsicher, so dass der Vollausbruch im Tunnelraum 10 mit fortschreitendem Einbau der Firstbögen 7 erfolgen kann.
After the side tunnels 2 have been filled, the ridge is first driven in a partial excavation within the space 9, with the ridge arches 7 being assembled as the partial excavation progresses, which are supported against prepared supports 8 in the concrete beams 6. With the installation of the ridge arches 7, the structure becomes essentially stable, so that the full excavation in the tunnel space 10 can take place as the ridge arches 7 are installed.
Sobald die aus den Wurzelpfählen 3 entstandene Pfählwand frei wird, wird sie mit einer Spritzbetonschicht 13 versehen. Danach können die Einbauten 14, 15 vorgenommen werden.
As soon as the pile wall created from the root piles 3 becomes free, it is provided with a layer of shotcrete 13. The internals 14, 15 can then be made.
In Fällen besonderer Belastung, besonders bei starken Erschütterungen, kann oberhalb der Firstbögen 7 ein Injektionsschirm 11 durch Injektionen gebildet werden.
In cases of particular stress, particularly in the case of strong vibrations, an injection screen 11 can be formed above the ridge arches 7 by injections.
In diesen Injektionsschrim können zusätzlich Pfähle 12 eingebohrt werden, die allerdings vor dem Einbringen des Stahlbetons in die Seitenstollen 2 hergestellt werden müssen.
Additional piles 12 can be drilled into this injection screen, but these have to be produced before the reinforced concrete is introduced into the side galleries 2.
Der Injektionsschrim 11 kann auch durch eine Bodenvereisung ersetzt werden.
The injection screen 11 can also be replaced by ground freezing.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Verfahren zum Herstellen eines Tunnels oder Stollens, insbesondere in durch Bauwerke belasteten Boden schichten, bei dem zunächst zu beiden Seiten des Tunnels Seitenstollen aufgefahren werden, in die eine Stahlbetonfüllung eingebracht wird, worauf im Firstvortrieb die Firstbögen derart eingesetzt werden, dass sie ihren Kämpferdrudk an die Betonbalken in den Seitenstollen abgeben und anschliessend der restliche Ausbruch als Vollausbruch unter den Firstbögen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auffahren der Seitenstollen und vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung in jedem der Seitenstollen von diesen aus nach unten gerichtete Wurzelpfähle im Erdreich hergestellt werden, die eine Stabwand bilden.
A method for creating a tunnel or tunnel, especially in layers of soil loaded by structures, in which side tunnels are first driven on both sides of the tunnel, into which a reinforced concrete filling is introduced, whereupon the ridge arches are used in the ridge driving in such a way that they adjoin the Submit concrete beams in the side tunnels and then the rest of the excavation takes place as a full excavation under the ridge arches, characterized in that after driving the side tunnels and before the introduction of the reinforced concrete filling in each of the side tunnels, downwardly directed root piles are made in the ground from these Form bar wall.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von den Seitenstollen aus vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung seitlich nach aussen gerichtete Wurzelpfähle im Erdreich hergestellt werden, die zusätzlich zur Aufnahme des Kämpferdruckes dienen.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim, characterized in that laterally outwardly directed root piles are made in the ground from the side tunnels before the introduction of the reinforced concrete filling, which are also used to absorb the combat pressure.
2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über den Firstbögen zur Verfestigung des Bodens Injektionen oder Bodenverpessungen durchgeführt werden, die zur Bildung einer verfestigten Schicht dienen.
2. The method according to claim, characterized in that injections or soil compaction are carried out over the ridge arches to consolidate the soil, which are used to form a consolidated layer.
3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Seitenstollen vor dem Einbringen der Stahlbetonfüllung schräg nach oben und zum gegen überliegenden Seitenstollen gerichtete Pfähle im Erdreich hergestellt werden, die gemeinsam ein räumliches Stabwerk bilden.
3. The method according to claim, characterized in that before the introduction of the reinforced concrete filling, piles directed upwards and towards the opposite side tunnel are produced in the ground from the side tunnels, which together form a three-dimensional framework.
4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von den seitlichen Begrenzungsflächen des Tunnels oder Stollens Horizontalzuganker oder Horizontalpfähle eingebracht werden, die zusammen mit den Vertikalpfählen ein horizontalverankertes Stabwerk bilden.
4. The method according to claim, characterized in that, starting from the lateral boundary surfaces of the tunnel or gallery, horizontal tie rods or horizontal piles are introduced, which together with the vertical piles form a horizontally anchored framework.
5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Begrenzungsflächen des Tunnels oder Stollens mit einer Spritzbetonschicht versehen werden, die gegebenenfalls die Einbringungszonen der Zuganker verstärkt.
5. The method according to claim, characterized in that the lateral boundary surfaces of the tunnel or gallery are provided with a shotcrete layer which, if necessary, reinforces the introduction zones of the tie rods.