DE10156950A1 - Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken - Google Patents

Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken Download PDF

Info

Publication number
DE10156950A1
DE10156950A1 DE2001156950 DE10156950A DE10156950A1 DE 10156950 A1 DE10156950 A1 DE 10156950A1 DE 2001156950 DE2001156950 DE 2001156950 DE 10156950 A DE10156950 A DE 10156950A DE 10156950 A1 DE10156950 A1 DE 10156950A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
tunnel
channel
construction
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001156950
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinze Peter Dr-Ing
Original Assignee
Heinze Peter Dr-Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinze Peter Dr-Ing filed Critical Heinze Peter Dr-Ing
Priority to DE2001156950 priority Critical patent/DE10156950A1/de
Publication of DE10156950A1 publication Critical patent/DE10156950A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/063Tunnels submerged into, or built in, open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • E02D29/05Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

Es zeichnet sich dadurch aus, daß Tunnelröhren in beliebiger Formgebung tragwirksam aus Stahl gefertigt, anschließend nutzgerecht mit Beton ausgekleidet und maximal mit erforderlichen Installationen ausgerüstet werden. DOLLAR A Betonkorrosion durch wasseraggressive Einflüsse ist ausgeschlossen. DOLLAR A Die stählerne Außenhaut gewährleistet reparable Dichtheit mit grenzwertnaher Dimensionierung des Baukörpers ohne zusätzliche Betonbewehrungen. DOLLAR A Montage und Fertigung erfolgen landtrocken in einer über Tiefbrunnen trocken gehaltenen Baugrube, deren Sohltiefe das Einschwimmen des höchsten Bauteiles der Tunnelröhre nach Flutung in eine tunnelartige Verbaukonstruktion der angelegten Kanalrinne ermöglicht. Das gewonnene Grundwasser kann ständig einer Drittnutzung zugeführt werden. DOLLAR A Eine sektionale Fertigung ermöglicht die Reihung zu einer Gesamtbaulänge in der Kanaltunnelröhre. Lineare und nichtlineare Trassenführungen sind möglich. DOLLAR A Bei Querung fließender Gewässer wird der Riegelverband des Kanaltunnelverbaus flächig ausgeführt. Er verhindert das Einschwemmen von Fremdkörpern in den Tunnelverbau und ist wiederverwendungsfähig. DOLLAR A Die Gewährleistung des schwimmfähigen Zustandes mit korrigierender Feinnivellierung des Baukörpers in der Kanaltunnelrinne erfolgt durch Schottwände und zusätzlich installierte Flutungstanks. DOLLAR A Die Verbaukonstruktion der Kanalrinne ist konisch und ermöglicht durch hydratisierende Nachverfestigung der Verfüllungen die Schaffung eines den Auftrieb zusätzlich ...

Description

  • 1. Stand der Technik
  • Tunnelbauwerke werden in offener oder geschlossener Bauweise errichtet. Maßgebend für technologische Entscheidungsfindungen zur Bauausführung sind u:a. neben den stratigraphischen Verhältnissen vor Ort, die Bodenklasse, vorhandene Gewässer mit ihrer Tiefentopographie und unterläufigen Wasserführunge.
  • Neben dem bergmännischen Tunnelvortrieb, werden Schildvortrieb bei gleichzeitigem oder anschließendem Ausbau des Tunnelröhre betrieben. Der Tunnelausbau ist in der Regel eine Trockentechnologie.
  • Unterwasserquerende Tunnelröhren sind aus Stahlbeton. Es sind verschiedene an Land ausgeführte Vorfertigungs-Verfahren bekannt, z.B.:
    • – an einem Ende in kontinuierlichen Abschnitten gefertigte Tunnelröhre mit. anschließendem Vörwärtspressen in einer eigens geschaffenen mit Wasser gefüllten Vorpreßgrube, welche dann entlang von waagerechten und senkrechten Führungsjochen vorgeschoben wird und die Lagejustierung über Ballastierung der abgedichteten schwimmenden Tunnelspitze erreicht wird; ( DE 33 38 652 C2 )
    • – Vorfertigung einzelner Rohrstücke, welche im schwimmfähigen Zustand auf einem Dock transportiert, gemeinsamem mit diesem auf vorbereitete Fundamente abgesenkt und verbunden wird, anschließend das Dock herausgeschwommen und für die Fertigung neuer Rohrstücke genutzt werden kann;. DE 27 31 478 C2 )
    • – Vorfertigung kurzer Tunnelsegmente, welche über dem Wasser zu einer Kette gelenkig zusammengesetzt werden und als Gelenkkette, an den Stoßstellen selbstdichtend auf den vorbereiteten Gewässergrund abgesenkt werden; ( EP 1 029 986 A2 )
    • – Vorfertigung von langen Tunnelrohrsegmenten aus Stahl oder in Kompositbauweise mit Beton, welche eine Erstnutzung als Fähre ermöglichen, um anschließend auf den Gewässergrund versenkt, als Tunnel genutzt zu werden; ( DE 44 34 527 C2 )
    • – Vorfertigung kurzer Tunnelsegmente, welche einzeln im Wasser abgelassen und auf dem Gewässergrund verbunden und oberseitig ballastiert und anschließend mittels eines Dichtungs- und Rohrsystems leergepumpt werden; ( US 4 889 448 )
    • – Fertigung von Tunnelsegmenten, welche mit Mitteln zum Fluten und Entwässern ausgerüstet sind und deren Deckenwand Vorrichtungen für die Ballastaufnahme gegen Auftrieb besitzt; ( EP 218 702 )
    • – Vorfertigung kurzer Tunnelsegmente, welche eingeschwommen, abgesenkt und mit einem Rohr für den Mörteltransport für Abdichtungsmaßnahmen unter Wasser versehen sind; ( JP 111 32 889 )
    • – Vorfertigung von Tunnelsegmenten; welche an ein Transportelement angehängt, auf ein bereits abgesenktes Element abgesetzt und anschließend gleitend an das Ende der bereits vormontierten Tunnelelemente gelangt, abgesenkt und die Tunnelröhre verlängernd verbindet; ( JP 631 38 364 )
    • – Vorfertigung kurzer Tunnelsegmente, welche auf einer Gleitfläche auf den Gewässergrund verbracht und unter Wasser miteinander verbunden werden; ( JP 042 29 435 )
  • Der Auftriebswirkung wird durch die baukonstruktiv zu bestimmende Eigenmasse der Tunnelröhre oder durch zusätzliche Ballastierung begegnet.
  • Wasserquerende Tunnelröhren sind einetagig, in der Regel in einer Ebene angelegt. In mehreren Etagen ausgeführte Tunnelröhren sind unbekannt.
  • Des weiteren werden Tunnelröhren in an landseitigen, eigens hergestellten Trockendocks als vorgefertigte Betonröhren schwimmfähig unter der tiefst möglichen Wasserlinie hergestellt. Das Trockendock wird geflutet, die Tunnelröhren durch stirnseitigen Verschluß schwimmfähig gemacht, sektional vor Ort eingeschwommen, schwimmend geparkt und anschließend ventilgesteuert geflutet, auf den vorbereiteten Baugrund abgesenkt und im Wasser an den Sektionsstößen wasserdicht gereiht.
  • Die Baugrube des Trackendocks wird durch Dichtwände trocken gehalten.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren darzustellen, bei welchem als Verkehrsträger dienende, gewässerquerende Tunnelröhren beliebiger, auch mehretagiger Querschnitte, als sektional oder ganzheitlich lange, statisch selbsttragende Stahlkonstruktion vorgefertigt und anschließend mit Beton und Ausrüstungen komplettiert, in linearer oder nichtlinearer Trassierung, durch nutzbare Wasserhaltung in einer Baugrube unter der Gewässergrundebene landtrocken hergestellt, in einem statisch selbsttragenden, maximal einschwemmungsgesicherten, brückenähnlichen Kanal durch Flutung des Hohlkörpers und seiner zusätzlichen Flutungstanks tauchschwimmend und lagekorrigierend, ohne Behinderung vorhandenen Schiffverkehrs eingebaut werden können und ergänzend zu den Eigenmassen der Tunnelröhre, konstruktive Verbaumaßnahmen mit den umgebenden, nachträglich zu verfestigenden Bodenmassen den Auftrieb gravimetrisch verhindern.
  • Das nachstehend beschriebene Verfahren zur Errichtung von Tunnelbauten ist ebenfalls eine Kombination aus Trocken- und Naßtechnologie. Es ist besonders für die Querung fließender Strömungen gedacht, wo die Errichtung von Brücken aus unterschiedlichen Gründen nicht möglich oder erwünscht sind.
  • Je nach Örtlichkeit und Tunnellänge kann die vorgefertigte Röhre in Sektionen parallel gefertigt, eingeschoben und schwimmend auf dem Wasser oder tauchend und/oder abgesetzt auf dem bauvorbereiteten Gewässergund der Kanalrinne auf Endlänge zusammengefügt werden.
  • Trockentechnologie steht für die Gesamtheit landtrocken, nutzergerecht möglicher Fertigungsleistungen der Tunnelröhre mit zugehörigen Ausbauleistungen.
  • Die Phase der Trockentechnologie, z.B. in der über Tiefbrunnen trocken gehaltenen Baugrube, angelegt in einer Tiefe, welche Bauobjekt, Baugrubensicherungen und den Kanalrinnenverbau im Flutungsfall vollständig überspült, ermöglicht die landseitige Vorfertigung der gesamten Baulänge der Tunnelröhre, auch in sektionalen Abschnitten, mit einem höchstmöglichen Maß an Ausbauleistung von Ausrüstungen für den künftigen Tunnelbetrieb, z.B. Fahrbahnen, Schienenwege, Geländer, Leitungen.
  • Die Tunnelröhre kann in beliebigen Querschnitten, auch als Mehretagen-Bauwerk ausgeführt werden.
  • Die Phase der Naßtechnologie beinhaltet das Öffnen der Baugrube mit dem mengengesteuerten Fluten der vorgefertigten, ausgebauten, als Hohlraum abgedichteten Tunnelröhren und deren zusätzlich montierten Flutungstanks zum Zwecke des Einschwimmens und Abtauchens in eine baugrundvorbereitete, verbaugesicherte Kanalrinne oder auf wassergegründete Fundamente.
  • Das Prinzip ist auch für die Querung in stehenden Gewässern anwendbar.
  • Durch definierte Tankflutungen zur Justierung von Lage und Neigung, kann das nunmehr schwimm- und tauchfähige Bauobjekt, z.B. unterhalb des statisch tragwirksamen, den Verbau der Kanalrinne als Flächenriegel stützend und diese vor überfließende Materialeinschwemmungen schützend, in jede gewünschte Position eingeschwommen und z.B. auf die vorbereitete Unterwasserplanie oder anderweitig angelegte Bettung abgesenkt und bei einer erforderlich werdenden Lagekorrektur wieder angehoben werden.
  • Baukonstruktive, -technische und -technologische Maßnahmen der Wasserhaltung mit dauerhaft lagestabiler Unterbindung des Auftriebes, z.B. durch statisch wirksame Behandlung des umgebenden Baugrundes und/oder verkeilend wirkender Verbaumaßnahmen in der ausgehobenen Kanalrinne, ermöglichen die Trockenlegung der Baugrube der Tunnelröhre oder deren Sektionen.
  • Die Art des stehenden oder fließenden Gewässers ermöglicht die Tunnelenden baukonstruktiv so auszubilden, daß die Anlandung der einschwimmenden Tunnelröhre auf trockenem Uferbereich erfolgen kann.
  • 2. Patentrecherche
  • 2.1 Geprüfte Schriftenbereiche
  • Es wurde manuell in den Volltexten in den Notationen der IPC in Haupt- und Nebenklassen recherchiert:
    • – DE deutsche Gebrauchsmuster ab 1983 bis 28.6.2001
    • – DD ab 1977
    • – EP ab 1978 bis 12.9.2001
    • – WO-Anmeldungen ab 1978 bis 7.9.2001
    • – US-Anmeldungen ab 1978 bis 31.7.2001 in den Abstracts
    • – JP-Anmeldungen ab 1976 bis 31.7.2001
  • E 02 D Gründungen; Ausschachtungen; Böschungen oder Dämme; Untergrund- und Unterwasserbauwerke
    • – E02D 29/00 Selbständige Untergrund- und Unterwasserbauwerke, Stützmauern
    • – E02D 29/063 Tunnels, eingebracht ins offene Wasser oder erstellt in offenem Wasser
    • – E02D 29/067 Schwimmtunnels, ins Wasser eingebrachte brückenähnliche Tunnels, z.B. durch Pfeiler oder dgl. oberhalb der Gewässersohle gestützt
    • – E02D 07 Tunnels oder Schalung dafür, vorgefertigte oder kontinuierlich als Ganzes hergestellt und dann an die Einbaustelle auf der Gewässersohle verbracht, z.B. in einen vorher ausgehobenen Graben
  • E21D Schächte, Tunnels; Stollen oder Strecken
    • – E21D 9/06, 11/10 WO 79/00159 DEVICE AND PROCESS FOR DRIVING GALLERIES WITH A SHIELD
    • – E21D 9/08 WO 81/00876 CONVEYOR MOUNTED EXCAVATOR
    • – E21D 10/00 Tunnels, Stollen oder Strecken, hergestellt in offener Bauweise oder mit anderen Verfahren, die eine Störung der Bodenoberfläche entlang der gesamten Trassenführung einschließen; Tunnels, versankt oder im offenen Wassererrichtet; Verfahren für deren Herstellung
    • – E21D 10/08 Tunnels, versenkt oder im, offenen Wasser errichtet
    • – E21D 10/10
    • Einschwimmbare Tunnels; brückenartig aufgebaute Unterwassertunnels, d.h. Tunnels, die durch Pfähle oder dgl. über den Gewässerboden abgestützt sind
    • – E21D 10/12 Tunnels oder Schalungen DFÜR; Als Ganzes vorgefertigt oder kontinuierlich hergestellt und zum Standort auf dem Gewässerboden verbracht, z.B. in einen vorbereiteten Graben
    • E21D 10/14 Tunnels oder Schalungen dafür, zusammengesetzt aus einzelnen auf dem Gewässerboden verbrachten Teilstücke, z.B. in einen vorbereiteten Graben
    • – E21D 10/16 Tunnels, zumindest teilweise unterhalb des Gewässerbodens errichtet und gekennzeichnet durch Herstellungsverfahren, die eine Störung des Gewässerbodens entlang der gesamten Trassenführung einschließen, z.B. Verfahren mit Vortrieb in offene Baugrube oder Senkkastverfahren
    • – E21D 10/00 EP 0 552 064 A1 Unterwassertunnel und verankerungsvorrichtungen
    • – E21D 10/00 0 202 310 Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Meeresboden und einem darunter liegenden Tunnel
    • – E21D 10/02 EP 0 585 959 Verfahren zur Verwirklichen einer eingegrabenen Leitung
    • – E21D 10/04 EP 0 337 680 A2 Tunnelbau
    • – E21D 10/04 0 242 497 Tunnelbauverfahren
    • – E21D 10/04 0 206 371 Schneidkopf für den Vortrieb vorgefertigter Betonrohre zur Herstellung von Stollen oder Tunneln
    • – E21D 10/04 0 197 021 Verfahren zum Bauen eines Tunnels
    • – E21D 10/04 0 102 340 Tunnelbau mit Betonelementen
    • – E21D 10/06 0 183 233 Verfahren zur Herstellung unterirdischer Bauwerke mittels Türstock-Deckelbauweise
    • – E21D 10/12 0 278 078 A1. Fertigungseinrichtung zum Herstellen eines langgestreckten Bauwerkes, wie Unterwassertunnel
    • – E21D 10/14 0 218 702 Herstellen von Unterwasserfahrbahnen
  • Bei den US-Patenten wurde außerdem zusätzlich zu den IPC-Notationen in folgenden Notationen der US-Klassifikation recherchiert:
  • Class 405 Hydraulic and earth Engeneering
    • – 405-132 underground passageway, E.G., Tunnel
    • – 405-134 sectional
    • – 405-135 seal or joint
    • – 405-136 subaqueous
    • – 405-137 below bed
  • 2.2 Ergebnis der Recherche
  • In keiner der im folgenden genannten Schriften ist im vollen Umfang eine Lösung dargestellt, wie sie gesucht wird. Der gesuchten Lösung am nächsten kommen die nachstehend aufgeführten Patentschriften:
    • – E21D 010-12 DE 333 86 52 vom 2.5.1985 Verfahren zum Herstellen eines Unterwassertunnels (Philipp Holzmann AG, 6000 Frankfurt, DE )
    • – E29D 029-06 DE 273 14 78 vom 19.1.1978 Verfahren zur Herstellung einer Röhre, z.B. eines Tunnels (Hollandsche Beton Groep N.V., Rijswijk, NL )
    • – E02D – 25/00 EP 102 99 86 vom 23.8.2000 Verfahren zum Herstellen eines Tunnels (Hageweld Holding, BV )
    • – E21D 10/08 JP 0605 80 89 vom 1.3.1994 Construction of underwater structure (Shimizu Corp., JP )
    • – E21D 10/14 JP 0131 00 94 vom 14.12.1989 Sinking method (Taisei Corp., JP )
    • – E21D 10/14 WO 860 61 33 ( EP 218 702 ) vom 23.10.1986 Improvements relating to construction of submerged roadways and other structures (Tomlinson, M-J und A-D; Chapmann, M-L; Ballard; T-J)
  • 3. Beschreibung der Erfindung
  • Das Verfahren zur Errichtung von Tunnelbauwerken unter zu querende, stehende und fließende Gewässer ist dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelröhre
    • – nutzerbaugerecht in sektional achsenlinearen oder achsen-nichtlinearen Baulängen nebeneinander oder in voller Länge als hohler Baukörper in Stahlschalung beliebigen, auch mehretagigen, statisch tragwirksamen Querschnitten hergestellt werden kann und anschließend mit einem hohen Ausrüstungsanteil an Innenausstattung in Verbundbauweise mit Beton, landtrocken in durch Wasserhaltung, z.B. Tiefbrunnen, trocken gehaltener Baugrube mit einer Sohltiefe, welche den höchsten Punkt des Bauobjektes durch das Niveau des Flußgrundes überspülen kann oder der höchste Punkt des Bauobjektes den auch statisch tragwirksamen, flächenhaft ausführbaren Riegelverband der Verbauwände in der Kanalrinne oder der Baugrube unterschwimmen können, oder der tiefsten Wasserlinie über Ventile als flutungsgesteuerter, hermetisch geschlossener-Baukörper weitestgehend fertiggestellt, gemeinsam in der Baugrube geflutet und bei Sektionsfertigung einzeln in die ausgehobene, verbaugesicherte und gegen überströmende Einschwemmungen gesicherte Kanalrinne eingeschwommen, dort wasserdicht in Reihe miteinander verbunden und nach Erreichen ihrer Baulänge in tauchdefinierten Lagen abgesenkt, geneigt oder bei Erfordernis korrigierend wieder angehoben werden können;
    • – mit ihrem äußeren, in Vorfertigung erstellten Stahlmantel, im weiteren nutzergerecht mit Beton kompositausgebaut, – funktional, technologisch, topographisch und statisch-tragwirksam, beliebige Gestaltungsformen zu entwickeln, z.B: als mehretagiger Röhrenverbund, Stützlinienapproximation für achsenlineare oder kurvenläufige Linienführung; – dauerbeständig die Korrosionsbeständigkeit und Dichtheit des Bauwerkes gewährleistet, – bei Unterwasserbedingungen dichtungswirksame und schadausbessernde Maßnahmen technisch-technologisch zuverlässig und sicher durchgeführt werden können. mögliche baustofftechnologische Störgrößen, z.B. Schwindrissigkeit des Betons, zuverlässig unterbunden werden,
    • – eine Betonkorrosion, z.B. durch aggressive Wasser unterbunden wird und zusätzlich konstruktionssichernde Betonüberdeckungen nicht erforderlich sind, – die Betonbewehrung konstruktiv minimiert und z.B. eine zusätzliche Betonbewehrung für auftretende Zugspannungen entfallen kann, eine materialsparende, baustofflich-konstruktive Grenzwertdimensionierung des gesamten Baukörpers erfolgen kann, – bei eintretenden Baugrundverwerfungen die Bauwerkssetzungen Zugspannungen primär nicht von der Betonauskleidung aufgenommen werden müssen, – der einzubauende Beton nicht mit technisch-technologischen Additiva, z.B. gegen Korrosion, versehen werden muß, – ohne Schalungsmaterial für den Betonanteil des Baukörpers, diesen. auch als gestaltsfesten, mehretagigen achsen-linearen oder achsen-nichtlinearen Tunnel in fertigungsoptimalen Arbeitsgängen auszuführen, – ohne in der Baugrube ein Planum mit erhöhten Ebenheitsanforderungen zu benötigen;
    • – zur Gewährleistung ihrer exakten Schwimm- und Tauchfähigkeit als geschlossener Baukörper an ihren Stirnseiten mit luftdichtenden, demontierbaren Schottwänden versehen sind, zusätzlich mit mengensteuerbaren flex-aufblasbaren oder stationär-festen Flutungsausrüstungen und Lüftungsarmaturen oder auch als offener, voll gefluteter Baukörper ohne stirnseitige Schottwände ausgeführt, nur mit separat angebrachten, mengensteuerbaren Flutungs- und Lüftungsarmaturen ausgerüstet sind;
    • – als so vorgefertigter Baukörper schwimm-, flutungs-, sink-, steig-, längsneigungs- und querneigung-tauchfähig ist;
    • – bei landtrocken, sektionaler Bauweise im schwimmfähigen Zustand zu, vergrößerten, in achsenlinearen oder kurvenläufigen Einheiten zusammengefügt werden kann;
    • – in deren Hohlraum zusätzliche Flutungstanks eingebaut sind, welche es durch reversibel unterschiedliche oder gleichzeitige Elutungssteuerung ermöglichen, den schwimmender. Baukörper über seine gesamte Baulänge auch selektiv, in definierte Tauchtiefen und Tauchlagen abzusenken, diese beizubehalten oder feinjustiert korrigierend wieder aufsteigend oder längs- und/oder querneigend zu verändern;
    • – in der landtrockenen Baugrube, z.B. aus dem zu querendem Gewässer selektiv oder vollständig geflutet oder z.B. für Prüfungszwecke wieder trocken gelegt werden kann und das aus den Tiefbrunnen gepumpte Grundwasser auch nach Fertigstellung und Nutzung des Tunnelbauwerkes als Brauch- oder Trinkwasser genutzt werden kann;
    • – im selektiv oder vollständig gefluteten Zustand den erforderlichen Auftrieb erhält, um im getauchten oder eingetauchten und schwimrnfähigen Zustand räumliche Lageveränderungen zu erfahren;
    • – mit ihren zusätzlichen, bautechnisch und -technologisch zugeordneten Flutungstanks das sichere Einschwimmen in definiert, tiefen- und längs- und/oder neigungskorrigierbaren Schwimm- und Tauchlagen an den Zielort und auch das schwimmende Unterqueren fließender Gewässer ermöglicht;
    • – in definierter Tauchtiefe so eingeschwommen werden kann, daß die Verbauwände obenseitig zusäfzlich mit wandstabilisierenden, flächenhaften Stützriegelverbänden ausgefülut werden können, welche den Einschwimmvorgang der getauchten Tunnelröhre nicht behindern und so ausgebildet sein können, daß über sie laufende Querströmungen, z.B. von Flüssen, weitestgehend verwirbelungsfrei die TunnelröhrenKanalrinne überfließen und so deren mögliche versetzende Ablagerungen aus mitströmenden Materialtransport verhindern;
    • – nach einschwimmenden Verbringen in die Ziellage auf dem vorbereiteten Baugrund durch mengenrelevante Flutungsmaßnahmen abgesenkt und bei möglichen Fehllagen wieder angehoben und korrigiert werden kann;
    • – durch geeignete Gestaltung der Baugrube oder Verankerung auf eingelassenen oder freistehenden Pfahlbetten in Verbindung mit baukonstruktiven und baustofflichen Maßnahmen, z.B. verkeilend wirksame Verbaumaßahmen, Verwendung von eingeschwemmten, hydratisiert-verfestigten, auflastwirksamen Verfüllmaterialien so lagestabilisiert ist und dauerbeständig bleibt, daß bei deren Wasserleerung der Röhre und Objektnutzung keine auftriebsverursachenden Schadeinwirkungen auf den abgesenkten Baukörper entstehen können;.
    • – durch verbaurückwärtige, statisch wirksame Bodenverfestigungen und – stabilisierungen, mengendefiniert wirksamen, zusätzlichen Auflastmassen gegen Auftrieb gesichert ist;
    • – durch solche Verbauelemente auftriebsverhindernd gesichert ist, daß selbige durch Formgebung und Materialauswahl mit den diese umgebenden, verfestigten und stabilisierten Verfüll- und Bodenmassen, eine baukonstruktiv gesicherte, verbaubeidseitig homogene, gesamtheitlich auflastwirksam sichere Einbaulage des Baukörpers gewährleisten;
    • – in eine Kanalrinne eingeschwommen werden kann, welche durch die statisch wirksame, selbsttragende Verbaukonstruktion, auch mit ihren seitlich anliegenden Bodenmassen und Überströmungen, z.B. bei vorhandenem Verkehr auf dem Gewässer, diesen nicht behindert und gegebenenfalls saugbaggernd als überquerende Brückenschalung beräumt wurde;
    • – durch die Verbauelemente, mit dem oberseitig vorhandenen, flächigen, statisch wirksamen Riegelverband, z.B. bei schiffartgenutzten Gewässern so verbracht werden können, daß deren Verbau gesamtheitlich eine Gewässernutzung auch während deren Montage nicht beeinträchtigt und als solche unterhalb des Gewässergrundes als Bodendruck lagestabile Freilegung der eingeschalten Bodenmassen, z.B. im Saugaushubverfahren, auch bei überströmendem Wasser ermöglicht;
    • – nach deren lagerechten Absetzen auf den vorbereiteten Baugrund, die geflutete Kanalbaugrube im Bereich der Baukörper-Mundöffnungen wasser-zulaufsperrend und auftriebsunterbindend verfüllt und abgedichtet wird und so die Voraussetzung für die Trockenlegung von Baugrube und Tunnelröhre schafft;
    • – an ihren Tunnelmündern so gestaltet ist, daß vorrangig bei stehenden oder schwach fließenden Gewässern beim Anlanden am Zielort landtrockener Baugrund vorhanden ist.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Darstellungen zeigen auf den Blättern 1 – 3 bis 3 – 3 im einzelnen auf
  • Blatt 1 – 3:
  • Bild [1]
  • Montagegrube mit Schnittdarstellungen von Tunnelsektionen im stahl-selbsttragenden Rohbau und ausgebautem Zustand mit Flutungstanks vor den gewässerquerenden, Tunnelverbau, u.a. mit folgenden Detailbeschreibungen:
    • (1) Baugrube mit einer Sohltiefe, welche das Einschwimmen des höchsten Bauteiles der vorgefertigten Tunnelröhre in einen vorhandenen Kanalrinnenverbau ermöglicht.
    • (2) Baustelleneinrichtung, Baugrube, hier als achsenlinear dargestellte Kanalrinne und Tiefbrunnensystem mit Ringleitung zur Wasserversorgung für Dritte.
    • (3) Statisch selbstragende Stahlmantelröhre als verlorene Schalung für den Betoneinbau, hier ausgeführt als Mehrröhrensystem in zwei Etagen.
    • (4) Betoneinbau mit Nutzerausrüstungen, z.B. für Fußgänger, Rollbänder, Straßenbahnen, sonstige Schienen- und Straßenfahrzeuge sowie Notdurchgängen zwischen den einzelnen Verkehrsröhren.
  • Bild [2]
  • In den gewässerquerenden Tunnelverbau, abgeschottet-teilgeflutete, einschwimmende Tunnelsektion während des Schwimmvorganges mit ihren selektiv gefahren Flutungstanks für projektdefinierte oder lagekorrigierende Längs- und Querneigungen, u.a. mit folgenden Detailbeschreibungen:
    • (5) Ventilbestückte Schottwand für mengendefinierte Flutung und Entleerung der Tunnelröhre.
    • (6) Separat gesteuerte, längs der Tunnelröhre verteilte, als starr oder flexibel ausgeführte Flutungstanks mit mengendefinierter Flutung und Entleerung zur Nivellierung und Korrektur der Tunnelröhrenlage.
    • (7) Keilförmiger Rahmenverbau in der Kanalrinne mit konstruktiv gewährleisteter, mengendefinierter Verbundwirkung der Seitenwände mit den außenseitig anliegenden und innenseitig verfüllten und als solche nachverfestigten Bodenmassen.
    • (8) Flächige Riegelausbildung zur Unterbindung von Einschwemmungen in strömenden oder befahrenen Gewässern.
  • Blatt 2 – 3 in Ergänzung zu Blatt 1 – 3:
  • Bild [3]
  • Seitenansicht der einschwimmenden Tunnelsektion aus der gefluteten Baugrube in den gewässerquerenden Tunnelverbau, u.a. mit folgenden Detaildarstellungen:
    • (9) Einschwimmen eines gemäß (4) vorgefertigten Tunnelsegmentes aus der gefluteten Baugrube in die verbaugesicherte Kanalrinne.
  • Bild [4]
  • Seitenansicht der weitergeschwommenen Tunnelsektion in den gewässerguerenden Tunnelverbau.
  • Bild [5]
  • Seitenansicht zweier eingeschwommener, zum Tunnelverband gekoppelter Sektionen.
  • Blatt 3 – 3:
  • Bild [6]
  • Landseitige Baugrube u.a. mit Baustelleneinrichtung, Tiefbrunnen und einer vorgefertigten Tunnelsektion und Detaildarstellung (2).
  • Bild [7]
  • Wie Bild [6] mit zwei montierten Tunnelsektionen.
  • Bild [8]
  • Wie Bild [7] und in dem zu querenden Gewässer angelegter, verbauter Kanalrinne bei gleichzeitiger Flutung der Baugrube.
  • Bild [9]
  • Wie Bild [8] mit Einschwimmen der ersten Tunnelsektion in die Kanalrinne nach Flutung mit Detaildarstellung (9).
  • Bild [10]
  • Wie Bild [8] mit Querschub einer Tunnelsektion in die Trassenachse des gewässerquerenden Tunnelverbaus mit Detaildarstellung (10).
    • (10) Baugrube mit achsenlinearer Kanalrinne und Reihung eines weiteren vorgefertigten Tunnelsegmentes aus der Baugrube sowie Herstellung stoßdichter Verbindungen zwischen den Bausegmenten.
  • Bild [11]
  • Wie Bild [10] mit Verbindung dir beiden Tunnelsektionen zur geplanten Tunnellänge.
  • Bild [12]
  • Wie Bild [11] mit Einschub des endgültigen Tunnels in die verbauten Kanalrinne.
  • Bild [13]
  • Querschnitt der abgesetzten, nutzergeplanten Tunnelröhre mit demontierten, flächigem Riegelverband des Kanalrinnenverbaus sowie den auftriebsunterbindenden, nachverfestigten, innen- und außenseitg anliegenden Bodenmassen, u.a. mit Detaildarstellungen:
    • (11) Hydratisiert verfestigte Kanalrinnenverfüllung.
    • (12) Hydratisiert verfestigte, verbau-außenseitig anliegende Bodenmassen.

Claims (6)

  1. Landtrockene, sektionale oder ganzheitlich lange Fertigung von Tunnelröhren als selbsttragende Stahlsektionen beliebiger, auch mehretagiger Querschnitte für lineare oder nichtlineare Trassienungen in einer Baugrube mit einer Sohltiefe, welche es ermöglicht, daß sich das höchste Teil des Bauobjektes stets unterhalb des Gewässergrundebene oder Bauteilen einer vorhandenen Verbaukonstnuktion in einer Kanalrinne befindet und durch die umliegend angelegte Tiefbrunnen trocken gehalten wird, dessen abgepumptes Wasser, z.B. als Süßwaser einer ökologischen Drittnutzung zugeführt werden kann.
  2. Die stählerne Tunnelröhre als verlorene Schalung für den innerseits einzubauenden Beton dient und hierzu als statisch tragendes Verbundelement sowie äußere, konosionsträge, stets reparable Dichtungsschale wirkt und den Beton vor äußeren, wasseraggressiven Einflüssen dauerbeständig schützt und mit den erforderlichen Ausrüstungen für die geplante Nutzung mit Ausrüstungen maximal fertiggestellt, durch stirnseitige ventilbesetzte Schottwände von der offenen Röhre zum Hohlkörper verschlossen wird.
  3. Die Baugrube mit den vorgefertigten Stahl-Beton-Tunnelrohrsegmenten kann geflutet werden und die so geschlossenen Hohlkörper sind schwimmfähige Objekte, welche über die schottwandigen Ventile durch mengendefinierte Flutung tiefenfixiert, auch unter die Verbaukonstruktion in der bauvorbereiteten Kanalrinne abtauchen können
  4. Zusätzlich über die Baulänge der Tunnelröhre verteilte, starre oder flexible Flutungstanks gestatten es, Feinjustierungen zum Absenken auf den Baugrund oder ein lagekorrigierendes, auch lokales Wiederanheben des tauchschwimmenden Bauobjektes vorzunehmen und erlauben gleichermaßen ein geneigtes Einschwimmen der Tunnelröhre bzw. deren Neigungsverlegung.
  5. Sofern Gewässerquerungen eine Kanalrinne erfordert, ist deren Verbau im Querschnitt ein selbsttragender, durch seitlich anliegende Bodenmassen fixierter, nach oben keilförmig verjüngender, dreigliedriger Rahmen, dessen auch als temporäres Montagehilfsmittel einsetzbarer Riegel, durch seine flächenhafte Ausbildung bei Querung flach über der Flußsohle strömender Gewässer Einschwemmungen maximal unterbindet, ein ungewolltes Versanden der ausgehobenen Kanalrinne verhindert und dessen Tiefenlage unterhalb der Flußsohle keine zwangläufige Unterbrechung eines vorhandenen Verkehrs auf dem Wasser während der Tunnelröhrenmontage voraussetzt und als selbsttragendes Montagesystem eine durch mögliche äußere Einflüsse ungestörte Aufnahme der in der Verbaukonstruktion eingefaßten Bodenmassen ermöglicht.
  6. Der keilförmige Rahmenverbau der Kanalrinne bildet mit den durch Hydratation injizierten Bindemitteln nachverfestigten, seitlich anliegenden Bodenmassen, einschließlich der eingeschwemmten Verfüllungen in der Kanalrinne und den Eigenmassen der Tunnelröhre eine Gesamtmasse, welche gravimetrisch deren Auftrieb nach dem Auspumpen verhindert.
DE2001156950 2001-11-20 2001-11-20 Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken Withdrawn DE10156950A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001156950 DE10156950A1 (de) 2001-11-20 2001-11-20 Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001156950 DE10156950A1 (de) 2001-11-20 2001-11-20 Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10156950A1 true DE10156950A1 (de) 2004-04-08

Family

ID=31983845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001156950 Withdrawn DE10156950A1 (de) 2001-11-20 2001-11-20 Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10156950A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007019276A1 (de) 2007-04-16 2008-11-13 Heinze, Peter, Dr.-Ing. Wasserquerguder Tunnelbau in einen mit Schienen ausgelegten Tunnelverbau
CN103206097A (zh) * 2012-12-21 2013-07-17 广州市设计院 一种大型复杂地下维生管道***及支撑结构
CN104169060A (zh) * 2012-02-14 2014-11-26 库尔特股份有限公司 用于由塑料颗粒制造模制件的设备
CN104947708A (zh) * 2015-04-24 2015-09-30 中国交通建设股份有限公司 沉管隧道复合基床及其施工方法
CN105696625A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 中交航局第二工程有限公司 沉管隧道碎石基床清淤***及方法
CN106087701A (zh) * 2016-08-10 2016-11-09 上海市城市建设设计研究总院 高架桥梁和地下综合管廊合建结构

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007019276A1 (de) 2007-04-16 2008-11-13 Heinze, Peter, Dr.-Ing. Wasserquerguder Tunnelbau in einen mit Schienen ausgelegten Tunnelverbau
CN104169060A (zh) * 2012-02-14 2014-11-26 库尔特股份有限公司 用于由塑料颗粒制造模制件的设备
CN104169060B (zh) * 2012-02-14 2017-10-27 库尔特股份有限公司 用于由塑料颗粒制造模制件的设备
CN103206097A (zh) * 2012-12-21 2013-07-17 广州市设计院 一种大型复杂地下维生管道***及支撑结构
CN103206097B (zh) * 2012-12-21 2016-06-15 广州市设计院 一种大型复杂地下维生管道***
CN104947708A (zh) * 2015-04-24 2015-09-30 中国交通建设股份有限公司 沉管隧道复合基床及其施工方法
CN105696625A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 中交航局第二工程有限公司 沉管隧道碎石基床清淤***及方法
CN105696625B (zh) * 2016-01-28 2018-05-22 中交第一航务工程局有限公司 沉管隧道碎石基床清淤***的清淤方法
CN106087701A (zh) * 2016-08-10 2016-11-09 上海市城市建设设计研究总院 高架桥梁和地下综合管廊合建结构
CN106087701B (zh) * 2016-08-10 2017-09-12 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 高架桥梁和地下综合管廊合建结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103741714B (zh) 地下工程全盖挖逆作法施工方法
DE2359540A1 (de) Unter wasser auf dem meeresgrund fundierbare einrichtung und verfahren zu deren gruendung
DE2905688A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauwerken im erdboden mit vertikalen von einem unterirdischen kanal ausgehenden waenden
DE2332725A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauwerken aus beton im wasser
DE102008047008A1 (de) Abdichtung von Kanälen
CN105040707B (zh) 组合密排桩深基坑支护围护结构的施工方法
DE102011052873A1 (de) Pumpspeicherwerk in einem Gewässer
DE10156950A1 (de) Tunnelbauverfahren für die Gewässerquerung durch Einschwimmen von statisch tragenden, nutzergerecht nachbetonierten Stahlröhren in tunnelartige Verbaukonstruktionen, deren Ausführung Einschwemmungen unterbindet und die umgebenden Bodenmassen auftriebsverhindernd wirken
DE2532775A1 (de) Schwimmfaehiges fundament in form eines flosses sowie verfahren zu seiner herstellung und vereinigung mit einer turmkonstruktion
DE10256421B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Tunnels oder eines Troges
DE60002318T2 (de) Verfahren zur bildung eines wasserdichtes und die kriechgrenze steigernden abschnittes
CN107119716B (zh) 一种海涂涌潮区公路隧道修建方法
WO2003044284A1 (de) Verfahren zum einschwimmen von mit beton ausgekleideten stahltunnelröhren
CN206815381U (zh) 一种海涂涌潮区公路隧道修建结构
EP1067243B1 (de) Wannenförmiges Rückhaltebecken für Oberflächenwasser und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1646660A1 (de) Verfahren zur Abdichtung von Objekten,besonders von Kanaelen,Rohrleitungen,weiterhin von Fertigteilen,sowie von Bodenspalten,Poren und Hohlraeumen,zur Bodenverfestigung,zum Wasserdichtmachen des Bodens
DE69824010T2 (de) Methode zum Vertiefen und/oder Verstärken, Absichern oder Renovieren einer Kaimauer
DE2550621C3 (de) Eine Überwasserplattfocm tragender Pfeiler
DE3727752C2 (de)
EP3910111B1 (de) Verfahren zur renovierung einer kaimauer
CN114000445B (zh) 一种多孔并排穿路暗涵施工方法
EP2549019A2 (de) Kanalabdichtung
DE2731478C2 (de)
CA2171897C (en) Pre-cast concrete panel wall
DE4445707A1 (de) Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener Verkehrswege

Legal Events

Date Code Title Description
ON Later submitted papers
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee