DE1534678B - Einrichtung zum Herstellen von röhrenförmigen, unterirdischen Bauwerken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung einer den dem Einbringen des Betons dienenden

zum Herstellen von röhrenförmigen, unterirdischen Schalungsraum stirnseitig abschließenden ringförmi-

Bauwerken, wie Tunnels, Stollen oder Schächten, gen Wandung versehen ist und die zweite Gleitscha-

mit einer Gleitschalung, die mit Vorschubpressen aus- lung, die als Stützkörper dient, in radialer Richtung

gerüstet ist, welche sich beim Vorschub der Gleit- 5 spreizbar ist und mit der ersten Gleitschalung durch

schalung auf einen der Gleitschalung nachgeordneten doppeltwirkende Vorschubpressen verbunden ist, die

Stützkörper abstützen, der mittels Pressen in radialer sowohl zum Vorschieben der ersten Gleitschalung

Richtung gespreizt und gegen die in der Gleitschalung als auch zum Nachziehen der zweiten Gleitschalung

hergestellte Betonauskleidung gepreßt wird und ent- dienen,

sprechend dem Baufortschritt nachgezogen wird. ic Wenn es sich um die Herstellung röhrenförmiger

Bekannte Einrichtungen dieser Art, welche zur Bauwerke handelt, die besonders starken Belastun-Herstellung eines Tunnels mit einer Auskleidung gen von außen ausgesetzt sind, wird die Einrichtung aus Beton dienen und Vortriebsmaschinen mit nach der Erfindung dadurch weiter ausgestaltet, daß längeren, starren Schilden oder starren Rohren ver- der zweiten Gleitschalung eine dritte Gleitschalung wenden, ermöglichen zwar ein Arbeiten auf geraden 15 mit kleineren Außenabmessungen als bei der ersten Baustrecken oder solchen mit sehr flachen Kurven, und der zweiten Gleitschalung nachgeordnet ist, um sie ergeben jedoch Schwierigkeiten, wenn außer die in der ersten. Gleitschalung hergestellte Betongeraden Strecken auch gekrümmte Strecken, wie sie auskleidung mit einer zweiten Betonschale versehen beispielsweise bei Verkehrsanlagen erforderlich sind. zu können, und daß die dritte Gleitschalung mit der eingefügt werden müssen. Soweit mit diesen Ein- 20 zweiten Gleitschalung über Zugpressen verbunden richtungen gekrümmte rohrförmige Bauwerke über- ist und von ihr einen solchen Abstand einhalten haupt herstellbar sind, sind sie mit einem vergrößer- kann, daß im Bereich der anschließend zu betonieten Tunnelaushub und einer vergrößerten Tunnelaus- renden zweiten Betonschale Ausbauringe und/oder kleidung verbunden. Durch den für den Vorschub eine Bewehrung eingebracht werden können. Zweider Vortriebsmaschine notwendigen beträchtlichen 25 schalige Tunnelauskleidungen sind an sich zwar be-Pressendruck, der seinen Rückhalt auf dem frisch kannt, sie dienen jedoch hauptsächlich dazu, zwieingebrachten Beton finden soll, wird infolge falscher sehen die beiden Schichten eine Isolierschicht einstellung des Schalungsrohres am Ende desselben der zubringen. Die Herstellung solcher zweischaliger Beton nach allen Richtungen in das aufgebrochene Tunnelauskleidungen erfolgt aber nicht mit Hilfe Tunnelprofil ausgequetscht. Die Unmöglichkeit, mit 30 eines aus drei Gleitschalungen gebildeten zusammendiesen Einrichtungen bei allen Trassierungsverhält- hängenden Systems.

nissen Tunnelbauten ausführen zu können, dürfte Bei jeder der Gleitschalungen ist der Schalungsder Grund sein, warum diese Baumethoden trotz mantel vorzugsweise durch Stützringe gestützt, deren der bauwirtschaftlichen Vorteile, welche der Einbau gegenseitige Stellung mittels Schraubenspindeln vervon »Beton an Ort« zu bieten vermag, die Herstel- 35 änderbar ist, und besteht der Schalungsmantel aus lung von Tunnels mit vorfabrizierten Betontübbings, Lamellen, die nur am vordersten Stützring der jeweidie einen komplizierteren und mehr manuelle Arbeit !igen Gleitschalung befestigt sind, wodurch die Gleiterfordernden Baubetrieb bedingen, bisher praktisch schalungen entsprechend der Krümmung eines nicht zu ersetzen vermochten. gekrümmten Bauwerkes eingestellt werden können.

Es ist auch eine als ringförmiger Innenkörper aus- 40 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

geführte Gleitschalung zum Verkleiden von Gruben- dung ist am vorderen Ende der ersten Gleitschalung

schachten mit Beton bekannt. Diese Gleitschalungs- ein Grabwerkzeug angeordnet. Das Grabwerkzeug

Vorrichtung ist nur für vertikale Bauwerke, nicht ist zweckmäßig ringförmig ausgebildet, mit Rollen

aber für Tunnels, Stollen od. dgl. vorgesehen. Zum an der ersten Gleitschalung gelagert und mit einem

Vorschub der Gleitschalung werden bei dieser be- 45 Antrieb versehen, der ihm eine rotierende oder

kannten Einrichtung zwei Stützringe, je mit Pressen- pendelnde Drehbewegung erteilt,

system, benötigt, die abwechselnd eingesetzt werden. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an

Die Gleitschalung selbst bewirkt keinen Nachschub einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

der Stützringe. F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung

Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung zur 50 nach der Erfindung,

Herstellung von röhrenförmigen, unterirdischen Fig. 2 eine Einzelheit in einer gegenüber Fig. 1

Bauwerken, wie Tunnels, Stollen oder Schächten, zu veränderten Stellung,

schaffen, welche die. Nachteile der bekannten Ein- Fig. 3 und 4 jeweils einen Querschnitt nach der

richtungen vermeidet und es ermöglicht, daß die Linie c-c, die die Einrichtung in verschiedenen Be-

Bauwerke waagerechte, senkrechte oder beliebig 55 triebsstellungen zeigen und

geneigte Richtungen haben können, wobei auch F i g. 5 in drei Sektoren drei typische Querschnitte Streckenabschnitte mit verhältnismäßig geringem nach den Linien d-d, e-e und /-/.
Krümmungsradius herstellbar sind, und zwar bei In F i g. 1 bezeichnen in axialer Richtung des Bauhohen Arbeitsgeschwindigkeiten, vorzugsweise auch werkes von vorn nach hinten α den Bereich des beim Vorliegen ungünstiger Baugrundverhältnisse, 60 Grabwerkzeugs, b den Bereich der ersten Gleitbeispielsweise, wenn solche Bauten durch gebrächen, schalung, c den Bereich der zweiten Gleitschalung, klüftigen Fels, in Molasse, Moräne und weichem d den Abstand zwischen der zweiten und einer Erdmaterial gebaut werden sollen. dritten Gleitschalung und / einen Abschnitt des

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Ein- fertiggestellten Bauwerkes; ^₁ ist die Länge eines richtung der eingangs beschriebenen Art erreicht, die 65 Betonierfeldes im Bereich der dritten Gleitschalung, gekennzeichnet ist durch eine vordere erste Gleit- Die in axialer Richtung des herzustellenden Bauschalung und eine nachfolgende zweite Gleitscha- werkes hinter- oder übereinander angeordneten lung, von denen die erste Gleitschalung vorn mit Gleitschalungen 2 und 8 werden in gegenseitigem

Abhängigkeitsverhältnis wechselweise durch doppeltwirkende Vorschubpressen 4 vorwärtsbewegt. Am Kopf der ersten Gleitschalung 2 ist, mit Rollen 27 beweglich gelagert, ein Grabwerkzeug 5 angeordnet, das durch einen Antrieb 1 in pendelnde oder kreisende Bewegung um die Längsachse des zu erstellenden Bauwerkes versetzt und zusammen mit der ersten Gleitschalung2 durch den Druck der Pressen4 vorgetrieben wird. Das Ausbruchprofil für die Betonauskleidung? des Bauwerkes wird durch die Schneidorgane des Grabwerkzeugs 5 genau bestimmt.

Der Vollausbruch und die Förderung des Aushubmaterials erfolgen beispielsweise durch einen auf der Gleitschalung 2 aufmontierten Bagger und weitere Fördermittel, wie Förderbänder oder Rollwagen. Diese bekannten Hilfsmittel sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Gleitschalung 2 mit ihren Stützringen 3 ermöglicht eine auf den Erdmaterialaushub sofort nachfolgende Herstellung der Bauwerkswandungen in der Weise, daß in den zwischen dem Ausbruchsprofil und der ersten Gleitschalung 2 vorübergehend entstehenden Hohlraum 6, der stirnseitig durch eine ringförmige Wand 28 abgeschlossen ist, fortlaufend mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Pumpen Beton eingepreßt wird, der alle Hohlräume, einschließlich etwaiger Klüfte im Fehls, dicht ausfüllt. Dadurch kann der Einsturzgefahr der Aufbruchräume auch ohne Verankerungen vorgebeugt werden, und zwar noch bevor der Druck der umliegenden Erdmassen mit der Tendenz, die aufgebrochenen Hohlräume wieder zu schließen, zur Auswirkung kommt.

Der Vortrieb der Gleitschalungen 2 und 8 und des der Gleitschalung 2 vorgelagerten Grabwerkzeugs 5 erfolgt durch die wechselweise auf Zug oder Druck umgeschalteten Pressen 4, welche mit den Stützringen 3, 9 der Gleitschalungen 2, 8 verbunden sind. Damit die Gleitschalung 8 den Vorschubkräften der Pressen 4 genügend Widerstand bieten kann, werden deren Wandungen gemäß F i g. 4 durch weitere Pressen 10, 11, die in einer zur Gleitschalungsachse senkrechten Ebene angeordnet sind, gegen die ausgeführte Betonauskleidung 7 gepreßt, so daß eine genügende Wandreibung entsteht, um den Vorschub der Gleitschalung 2 und des diesem vorgelagerten Grabwerkzeugs 5 mittels der Pressen 4 zu bewirken (Fig. 1). Nach erfolgtem Vorschub um eine bestimmte Strecke wird der Druck der Pressen 10,11 gelockert und umgekehrt durch deren Zugwirkung der durch Bolzen 14 gelenkige und in einzelne Segmente aufgeteilte Stützring 9 mit Gleitschalung 8 von der Betonauskleidung 7 abgezogen, so daß nun das dem Baufortschritt entsprechende Nachziehen der Gleitschalung 8 durch Zugwirkung der achsparallel wirkenden Pressen 4 erfolgen kann (Fig. 3). Diese Bewegungen erfolgen wechselweise in kurzen Zeitintervallen entsprechend dem Fortschritt des Erdaushubes und des Betonierens der Auskleidung.

Die Gleitschalungen 2 und 8 bestehen aus schmalen flexiblen Lamellen, die durch die Stützringe 3, 9 gestützt und geführt werden. Die Stützringe 3, 9 werden gegenseitig durch Verbindungsglieder 12 verbunden. Die Verbindungsglieder 12 ermöglichen mittels Schraubenspindeln 13 den Abstand der Stützringe 3,9 so zu regulieren, daß diese sich in Geraden und Krümmungen immer genau senkrecht zur Längsachse des Bauwerkes einstellen (Fig. 1 und 2), wodurch der Bauvorgang in der bestimmten Richtung erfolgen kann. Die Lamellen der Gleitschalungen 2, 8 werden nur an ihrem vorderen Ende, je am vordersten Stützring der entsprechenden Gleitschalung, befestigt und durch diesen nachgezogen. Durch die weiteren gekoppelten Stützringe flexibel geführt, gewährleisten die Lamellen der Gleitschalungen 2, 8 eine gleichmäßige, genaue Bauausführung. Die Gleitschalungen 2 und 8 sind in variablen Abständen

ίο durch die Kolbenstangen der Pressen 4 mittels Verbindungsgliedern 29 und Schrauben 30 miteinander verbunden.

Günstigenfalls kann in standfestem Gebirge schon die mittels der Gleitschalungen 2 und 8 hergestellte Betonauskleidung 7 den an die Bauwerke gestellten Anforderungen genügen. Zur Herstellung von druckfesten Bauwerken in nachgiebigem Gebirge bis lockerem Erdmaterial wird eine weitere Verstärkung der Bauwandungen, gegebenenfalls mit Armierungen, notwendig. Eine solche Wirkung wird mit der in den F i g. 1 und 5 dargestellten dritten Gleitschalung 22 erzielt. Unmittelbar nach dem Passieren der zweiten Gleitschalung 8 wird die Betonauskleidung 7 sofort mit Armierungen und weiteren Betonringen verstärkt. Beispielsweise erfolgt die Armierung durch I-förmige Ausbauringe 15 aus Profileisen, die, wie in F i g. 5 dargestellt, aus einzelnen Segmenten bestehen, die untereinander durch Bolzen 16 zu einem dem Bauprofil genau angepaßten Ring verbunden werden. Die Ausbauringe werden durch eine in die Flansche 17 der I-förmigen Profileisen eingespannte Presse 18 unter Druckvorspannung versetzt und gegen die erste Betonauskleidung 7 des Bauwerkes gepreßt. Die noch freien Enden der Ausbauringe 15 werden mittels Laschen 19, vorteilhaft durch Schweißen, starr miteinander verbunden. Die Presse 18 wird nach Herstellung der Verbindung abgenommen und beim nächstfolgenden Ausbauring wieder eingesetzt. Zwischen diesen Ausbauringen werden Drahtnetze 20 zur weiteren Bewehrung eingelegt. Dann folgt die dritte Gleitschalung 22 mit ihren Stützringen 21. Zwischen der Gleitschalung 22, die in der Ausbildung ähnlich oder abweichend sein kann gegenüber derjenigen der Gleitschalungen 2 und 8, und der ersten Betonauskleidung 7 wird eine weitere innere Betonschale 23 in Gestalt eines Betonringes in der Weise hergestellt, daß durch ein weiteres, in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes Pumpenaggregat Beton eingepreßt wird. Durch an die Gleitschalungen 2, 8, 22 angesetzte Vibratoren kann die Förderung und Verdichtung des hinter die Gleitschalungen eingebrachten Betons intensiviert werden. Nach Passieren der Gleitschalung 22, welche jeweils entsprechend den Abständen der Ausbauringe 15 voneinander je um ein Betonierfeld C₁ durch auf der Gleitschalung 8 montierte Pressen 24 nachgezogen wird, ist das Bauwerk, mit Ausnahme gegebenenfalls noch einzubauender Installationen, vollendet. Die mittels der Schraubenspindeln 26 verstellbaren Verbindungsglieder 25 dienen ebenfalls dazu, die Stützringe 21 der dritten Gleitschalung 22 in der genau senkrechten Lage zur Längsachse des Bauwerkes zu fixieren.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Herstellen von röhrenförmigen, unterirdischen Bauwerken, wie Tunnels, Stollen oder Schächten, mit einer Gleit-

schalung, die mit Vorschubpressen ausgerüstet ist, welche sich beim Vorschub der Gleitschalung auf einen der Gleitschalung nachgeordneten Stützkörper abstützen, der mittels Pressen in radialer Richtung gespreizt und gegen die in der Gleitschalung hergestellte Betonauskleidung gepreßt wird und entsprechend dem Baufortschritt nachgezogen wird, gekennzeichnet durch eine vordere erste Gleitschalung (2) und eine nachfolgende zweite Gleitschalung (8), von denen ίο die erste Gleitschalung vorn mit einer den dem Einbringen des Betons dienenden Schalungsraum (6) stirnseitig abschließenden ringförmigen Wandung (28) versehen ist und die zweite Gleitschalung (8). die als Stützkörper dient, in radialer Richtung spreizbar ist und mit der ersten Gleitschalung durch doppeltwirkende Vorschubpressen (4) verbunden ist, die sowohl zum Vorschieben der ersten Gleitschalung als auch zum Nachziehen der zweiten Gleitschalung dienen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Gleitschalung (8) eine dritte Gleitschalung (22) mit kleineren Außenabmessungen als bei der ersten und der zweiten Gleitschalung (2, 8) nachgeordnet ist, um die in der ersten Gleitschalung (2) hergestellte Betonauskleidung (7) mit einer zweiten Betonschale (23) versehen zu können, und daß die dritte Gleitschalung (22) mit der zweiten Gleitschalung (8) über Zugpressen (24) verbunden ist und von ihr einen solchen Abstand (d) einhalten kann, daß im Bereich der anschließend zu betonierenden zweiten Betonschale (23) Ausbauringe (15) und/ oder eine Bewehrung (20) eingebracht werden können.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder der Gleitschalungen (2, 8, 22) der Schalungsmantel durch Stützringe (3, 9, 21) gestützt ist, deren gegenseitige Stellung mittels Schraubenspindeln (13, 26) veränderbar ist. und der Schalungsmantel aus Lamellen besteht, die nur am vordersten Stützring der jeweiligen Gleitschalung befestigt sind, wodurch die Gleitschalungen entsprechend der Krümmung eines gekrümmten Bauwerkes eingestellt werden können.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der ersten Gleitschalung (2) ein Grabwerkzeug (5) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grabwerkzeug (5) ringförmig ausgebildet, mit Rollen (27) an der ersten Gleitschalung (2) gelagert und mit einem Antrieb (1) versehen ist, der ihm eine rotierende oder pendelnde Drehbewegung erteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen