DE19735027C2 - Front formwork for the installation of a reinforced section of concrete in a tunnel extension - Google Patents

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist heute üblich, Tunnel großer Querschnittsfläche nicht in ihrem ganzen Querschnitt auf einmal voranzutreiben, sondern nur in Teilquerschnitten und in kurzen Abschlägen. Anschließend wird mit Spritzbeton gesichert. Dies ist z. B aus der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) bekannt (siehe hierzu z. B. B. Maidl, Handbuch des Tunnel- und Stollenbaus, Bd. 1 und 2, 1994 und 1995, Glückauf Verlag, Essen). Auch Sohle und Gewölbe des Tunnels werden getrennt betoniert. Die Wandstärken schwanken dabei meist zwischen 40 Zentimetern und 3 Metern, je nach Material, in dem der Tunnel geführt werden muß. Zusätzlich sind die Betonwandungen zur Aufnahme großer Kräfte mit Mengen an Stahlbögen und Baustahlmatten armiert. Bei herkömmlicher abschnittsweiser Bauweise ergeben sich nun Schwierigkeiten, eine Bewehrung der Sohle ohne Bewehrungslücken herzustellen. Bei Verwendung der üblichen Schalungen muß die automatisch entstehende Bewehrungslücke nachträglich in einem zusätzlichen Arbeitsgang geschlossen werden.It is common today, tunnels of large cross-sectional area not in their entirety To push cross-section at once, but only in partial cross-sections and in short discounts. Then it is secured with shotcrete. This is e.g. B known from the new Austrian tunnel construction method (NÖT) (see this z. B. B. Maidl, Handbook of Tunnel and Tunnel Construction, Vol. 1 and 2, 1994 and 1995, Glückauf Verlag, Essen). Also the sole and vault of the Tunnels are concreted separately. The wall thicknesses usually fluctuate between 40 centimeters and 3 meters, depending on the material in which the tunnel must be performed. In addition, the concrete walls are for mounting large forces reinforced with quantities of steel arches and structural steel mats. With conventional section-by-section construction, this now results Difficulty reinforcing the sole without reinforcement gaps to manufacture. When using the usual formwork, it must be automatic resulting reinforcement gap in an additional Operation can be closed.

Es bestand somit Bedarf für eine Schalung, die das Entstehen von Bewehrungslücken vermeidet.There was therefore a need for formwork that prevented the emergence of Avoids reinforcement gaps.

Weiterhin tritt speziell bei der Herstellung der dickeren Sohlenwandung mit ihren besonders zahlreichen Armierungen für die Menge des heranzuschaffenden Materials ein großes Transportproblem auf. Es kann nämlich im Falle einer noch nicht betonierten Sohle kein Transportkran fahren, ohne daß die Dichtungsfolien der Sohle, die einen späteren Feuchtigkeitseintritt verhindern sollen, verletzt werden. Auch die der Sohlenbetonierung mit Abstand folgende betonierte Fahrbahn darf beim Antransport der Bewehrungseisen nicht vor genügender Aushärtung derselben (meist ungefähr 3-5 Tage) belastet werden, so daß auch dieses Stück überbrückt werden muß.Furthermore, especially in the manufacture of the thicker sole wall their particularly numerous reinforcements for the amount of material to be procured a major transportation problem. It can namely, in the case of a sole not yet concreted, no transport crane drive without the sealing films of the sole, which a later Prevent moisture from getting injured. Even that of Sole concrete with the following concreted roadway may be at The reinforcement bars should not be transported before they have hardened sufficiently same (usually about 3-5 days), so that this too Piece must be bridged.

Aus der DE-AS 24 53 281 ist ein ortsveränderbares Schalungsgerüst für die Rundumbetonierung von tunnelartig aufgefahrenen Gewölben bekannt, welches auf Schienen verfahrbar ist, die in Streckenlängsrichtung verlegt sind. Die Schienen sind vorne auf flächenmäßig kleinen vorab anbetonierten Flächen abgestützt. From DE-AS 24 53 281 is a portable formwork scaffold for the All-round concreting of vaulted vaults known which can be moved on rails that are laid in the longitudinal direction are. The rails are pre-concreted on small areas in front Supported areas.  

Aus der DE 41 25 083 A1 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, beim Tunnelbau mittels tübbingartiger bogenförmiger Stützprofile zum Aufspreizen der Bögen Sohlelemente als Betonfertigteile einzubauen und die Zwischenräume zwischen diesen mit Beton zu vergießen.From DE 41 25 083 A1 a method is also known for Tunnel construction using segment-like arched support profiles for spreading to install the arches sole elements as precast concrete parts and the Pour concrete spaces between them.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stirnabschalung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die Bewehrungslücken vermeidet und mit der es auf einfachere Weise möglich ist, leichte und schwere Lasten ohne Belastung der frisch betonierten Sohle in das Gebirge abzutragen.The object of the invention is a front formwork of the generic type to specify the reinforcement gaps and with which it avoids simpler It is possible to carry light and heavy loads without burdening the fresh to remove the concrete base into the mountains.

Eine solche Stirnabschalung ist selbstverständlich auch für Tunnel einsetzbar, in denen die Sohle prinzipiell befahrbar wäre.Such formwork is of course also for tunnels can be used in which the sole would in principle be passable.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.The invention is characterized in that the main claim specified features solved.

Die Erfindung erlaubt dabei in eleganter Weise eines oder beide Probleme zu lösen. Sie sieht die Herstellung einer tragfähigen Stirnabschalung aus Beton vor, die ein Entstehen von Bewehrungslücken verhindert, da sie einerseits Abschluß des einen Bauabschnitts darstellt, gleichzeitig aber auch für den folgenden Bauabschnitt gewissermaßen eine verlorene Schalung darstellt (Schalung aus Beton für Beton). Durch ihre tragfähige Konstruktion kann diese Stirnabschalung zusätzlich als Auflagerfläche für Schienen verwendet werden, auf denen Kräne oder Wagen Material nach vorne befördern können. Ein solcher Materialtransport ist natürlich auch an Schienen an der Decke des Tunnels möglich, in diesem Falle dient die Stirnabschalung eben nur als Schalung, die es erlaubt, ohne Bewehrungslücken zu arbeiten. Im Falle, daß keine starken Belastungen der Stirnabschalung auftreten, kann diese daher wesentlich schwächer ausgeführt sein. Im Falle einer Belastung durch Schienen wiederum ist es nicht unbedingt nötig, die gesamte Stirnabschalung mit starker Tragfähigkeit zu bauen, sondern nur die Teile, auf die die Kräfte durch den Materialtransport über die aufliegenden Schienen wirken; der restliche Teil der Stirnabschalung kann schwach ausgeführt sein. Die Stirnabschalung muß auch, zumindestens in ihren nicht stark belasteten Teilen, nicht unbedingt aus Beton bestehen, sondern kann aus einem anderen dauerhaft beständigen und mit dem Beton abbindenden Material bestehen. The invention elegantly allows for one or both of the problems to solve. She sees the production of a load-bearing concrete formwork before, which prevents the creation of reinforcement gaps, because on the one hand Completion of a construction phase, but also for the the following construction phase represents a lost formwork (Concrete formwork for concrete). Due to their stable construction this front formwork is also used as a support surface for rails on which cranes or wagons carry material forward can. Such material transport is of course also on rails on the It is possible to cover the tunnel, in this case the front formwork is used only as formwork that allows you to work without reinforcement gaps. in the Case that no heavy loads on the forehead formwork can occur these are therefore much weaker. In case of a burden through rails, in turn, it is not absolutely necessary to complete the Build front formwork with strong load capacity, but only the parts, to which the forces through the material transport over the lying Rails act; the rest of the forehead formwork can be weak be executed. The front formwork must also, at least not in theirs heavily loaded parts, not necessarily made of concrete, but can from another permanently stable and setting with the concrete Material.  

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stirnabschalung ist auch die Unterteilung der Tunnelsohle in einzelne voneinander abgeschottete Bereiche. In einer bevorzugten Ausführung wird die Stirnabschalung daher mit einer Fugenabdichtung versehen, die es gestattet, die durch die Dichtungsfolien am Sohlenboden hervorgerufenen Dichtungseigenschaften eines jeden Bauabschnitts zwischen den einzelnen Stirnabschalungen noch besser auszunützen: Falls wider Erwarten doch einmal eine undichte Stelle entsteht, so ist diese auf einen abgeschotteten Bereich begrenzt und kann dort festgestellt und kostengünstiger ausgebessert werden, als wenn eine große Strecke nach einem Leck abgesucht werden muß.Another advantage of the front formwork according to the invention is that Subdivision of the tunnel sole into individual ones that are isolated from each other Areas. In a preferred embodiment, the front formwork is therefore provided with a joint seal that allows the through the Sealing films on the bottom of the sole bring about sealing properties of each construction phase between the individual face formwork better use: If contrary to expectations, a leak should occur arises, it is limited to a closed area and can can be found there and repaired more cheaply than if one long distance must be searched for a leak.

Eine weitere bevorzugte Variante der erfindungsgemäßen Stirnabschalung sieht vor, diese niedriger als die endgültige Sohlenhöhe auszuführen. Dies erfordert zwar zusätzlich kleine Schalungsteile für die Betonierung der Sohle, doch können diese einfach an der stabilen Hauptstimabschalung angebracht (z. B. angeklemmt) werden. Die Bewehrung läuft dann in diesem Bereich der Sohle oberhalb der Hauptstimabschalung über die Hauptschalung hinweg bis zur Blockfuge. Vorteilhaft ist dabei nicht nur der bessere optische Eindruck, sondern auch, daß die Oberkante der Hauptstimabschalung nicht so exakt gearbeitet werden muß. Wäre die Stirnabschalung auf Sollhöhe der Sohlenoberfläche, so könnte es geschehen, daß im Falle ungenauen Arbeitens die Stirnabschalung die spätere Sohle überragt. Aufwendiges Angleichen wäre vonnöten. Dadurch, daß die Stirnabschalung niedriger ist, als die spätere Sohlenoberfläche (meistens 10 bis 40 Zentimeter, je nach Sohlendicke), begradigt die spätere aufbetonierte Sohle alle Ungenauigkeiten.Another preferred variant of the front formwork according to the invention provides for this to be lower than the final sole height. This requires additional small formwork parts for concreting the sole, however, these can simply be attached to the stable main voice shutter (e.g. clamped). The reinforcement then runs in this area of the Sole above the main formwork over to the main formwork to the block joint. Not only the better visual impression is advantageous, but also that the top edge of the main voice formwork is not as precise must be worked. Would the forehead formwork be at the nominal height of the Sole surface, so it could happen that in the case of imprecise Working the forehead formwork protrudes beyond the sole. Elaborate Alignment would be necessary. Because the front formwork is lower, than the later sole surface (usually 10 to 40 centimeters, depending on Sole thickness), the later concrete base straightens all Inaccuracies.

Für das Auflegen von Schienen zum Materialtransport werden vorteilhafterweise waagerechte Absätze der Stirnabschalung ausgenützt. Die Schiene liegt dabei auf einem Bereich des Absatzes, den die spätere Fahrbahn nicht erreicht, so daß die Schienen, die z. B. als Doppel-T-Träger oder Hohlprofile ausgeführt sein können, stets frei und ungehindert liegen und auch einen Transport von Material aller Art über die noch nicht tragfähige Fahrbahn erlauben. Die erfindungsgemäßen Stirnabschalungen sind in dieser Funktion gewissermaßen als gigantische Schwellen für überdimensionierte Schienen mit extremer Spurbreite zu bezeichnen, wobei diese Schwellen aber aufgrund ihrer großen Auflagefläche und nur über kurze Zeit erfolgenden Belastung keinen weiteren Unterbau, wie er bei Eisenbahnschwellen üblich ist, benötigen. For laying on rails for material transport advantageously used horizontal shoulders of the forehead formwork. The Rail lies on an area of the sales that the later Roadway not reached, so that the rails, the z. B. as a double-T beam or hollow profiles can always be free and unobstructed and also a transport of all kinds of material over the not yet viable Allow lane. The front formwork according to the invention are in this function as gigantic thresholds for To designate oversized rails with extreme track width, whereby but these thresholds due to their large contact area and only about for a short period of time there is no further substructure like the one at Railway sleepers are common need.  

Ein Transport über die Schienen zur Front des Bauabschnitts findet durch einen oder mehrere Kräne statt, die den Raum zwischen den Schienen überspannen. Sie dienen dem Transport des Bewehrungsstahls, der Dichtungsfolien, der Schalungen und weiteren Materials. Oder es fahren Wagen der entsprechenden Spurbreite, z. B. der Schalungswagen und der Abdichtungswagen, auf den Schienen.Transport via the rails to the front of the construction section takes place through one or more cranes that take up the space between the rails spanning. They are used to transport the reinforcing steel Sealing films, formwork and other materials. Or drive it Wagons of the corresponding track width, e.g. B. the formwork carriage and Sealing car, on the rails.

Durch die Umgehung eines Verfahrens mit arbeitsintensiven Bewehrungslücken und die Möglichkeit, große Mengen Materials über noch nicht tragfähige Bereiche der Sohle und der Fahrbahn an die Front des Bauabschnitts zu transportieren, ist man bei Verwendung der beschriebenen Stirnabschalungen in der Lage, den Tunnelbau schneller voranzutreiben, als es bislang möglich war.By bypassing a process with labor intensive Reinforcement gaps and the possibility of large amounts of material over yet non-viable areas of the sole and the roadway to the front of the Transport section is one using the described Frontal formwork able to advance tunnel construction faster than it was previously possible.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt die auf den Stirnabschalungen aufliegenden Schienen für einen Materialtransport. Fig. 1 shows in longitudinal section the rails resting on the end formwork for material transport.

Fig. 2 zeigt die Tunnelröhre im Querschnitt, ein auf den Schienen fahrender Kran überspannt eine schon betonierte, aber noch nicht belastbare Fahrbahn. Fig. 2 shows the tunnel tube in cross section, a crane traveling on the rails spans an already concreted but not yet loadable roadway.

BezugszeichenlisteReference list

11

Gewölbe
Vault

22nd

Sohle
sole

33rd

Stirnabschalung
Forehead shuttering

33rd

hOberkante (Höhe) der Stirnabschalung
upper edge (height) of the front formwork

44th

waagerechter Absatz auf der Stirnabschalung
horizontal heel on the forehead formwork

55

Schiene
rail

66

Rad
wheel

77

Kran
crane

88th

Fahrbahndecke
Road surface

99

Stützwand unter Fahrbahndecke
Retaining wall under the road surface

1010th

Schienenunterlage
Track pad

Claims (7)

1. Stirnabschalung für das Einbringen eines bewehrten Sohlbetonabschnitts eines Tunnelausbaus, mit Mitteln zum Abtragen von Lasten ohne Belastung des frisch betonierten Sohlabschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnabschalung (3) zumindest aus einem unverrottbaren Körper besteht, der mit dem Sohlbetonabschnitt (2) dauerhaft verbindbar ist, der Bewehrungsanschlüsse zum Anschluß an die Bewehrungen der Sohlbetonabschnitte (2) aufweist und der zum Aufnehmen und Abtragen von Lasten in das Gebirge ausgelegt ist.1. forehead formwork for the introduction of a reinforced concrete section of a tunnel extension, with means for removing loads without loading the freshly concrete base section, characterized in that the front formwork ( 3 ) consists of at least one rot-proof body that can be permanently connected to the concrete section ( 2 ) is, which has reinforcement connections for connecting to the reinforcements of the concrete sections ( 2 ) and which is designed for taking up and transferring loads into the mountains. 2. Stirnabschalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als auf die vorbereitete Tunnelsohle aufsetzbares Fertigteil ausgebildet ist oder aus Ortbeton besteht.2. front formwork according to claim 1, characterized in that it is as on the prepared tunnel sole attachable prefabricated part is formed or consists of in-situ concrete. 3. Stirnabschalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie über die Anbindefläche zum Sohlbetonabschnitt vergrößernde Verzahnungen an den Sohlbetonabschnitt anschließbar ist.3. face formwork according to claim 1 or 2, characterized in that it has the attachment surface for Serrated concrete section enlarging teeth on the Base concrete section is connectable. 4. Stirnabschalung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf ihr Schienen für den Materialtransport anordenbar sind. 4. face formwork according to one of claims 1 to 3, characterized in that on it rails for material transport can be arranged.   5. Stirnabschalung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen auf einem im wesentlichen waagerechten Absatz in einem seitlichen, der Tunnelwandung zugekehrten Bereich anordenbar sind.5. face formwork according to claim 4, characterized in that the rails on a substantially horizontal heel in a side, the tunnel wall facing area can be arranged. 6. Stirnabschalung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen als Doppel-T-Träger oder als Hohlkastenprofil ausgeführt sind.6. face formwork according to one of claims 4 or 5, characterized in that the rails as double T-beams or as Hollow box profile are executed. 7. Stirnabschalung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie über die gesamte Breite mit einer Fugenabdichtung versehen ist, über die der Sohlbetonabschnitt dicht anschließbar ist.7. face formwork according to one of claims 1 to 6, characterized in that they have a Joint sealing is provided, over which the bottom concrete section is sealed can be connected.