DE2021734C3

DE2021734C3 - Wanderabstützungsgerüst für den Ausbruch von Stollen oder Tunneln

Info

Publication number: DE2021734C3
Application number: DE2021734A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Theo Dipl.-Ing. 5300 Bonn Walbroehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1970-05-04
Publication date: 1978-08-31
Also published as: ES390119A1; JPS5136541B1; NL7105650A; CH534779A; FR2090508A5; DE2021734A1; DK142774B; NL162712C; DK142774C; NL162712B; DE2021734B2; GB1303912A; BE766124A; AT308032B; US3812680A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wanderabstützungsgeriist für den Ausbruch von Stollen oder Tunneln, bestehend aus wenigstens vier in Längsrichtung des Bauwerks hintereinander angeordneten Stützrahmen, von denen jeder höhenverstellbare Stützen und einen Randträger aufweist und die aus einer Stützstellung in eine Wanderstellung einziehbar und umgekehrt ausfahrbar sind und von denen der erste, dritte usw. sowie der zweite, vierte usw. Stützrahmen durch etwa parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufende Stützstreben zu zwei Rahmengestellen verbunden sind, von denen jeweils ein Rahmengestell mit in Wanderstellung befindlichen Stützrahmen gegenüber dem anderen Rahmengestell mit in Stützstellung befindlichen Stützrahmen mittels zwischen den Rahmengestellen gelenkig angeordneten Schubkolbengetrieben in Bauwerkslängsrichtung bewegbar und in der Wanderrichtung steuerbar ist.

Ein derartiges Wanderabstützungsgerüst ist aus der US-PS 3115 754 bekannt. Die Steuerung der Wanderrichtung wird dadurch vorgenommen, daß das vorderste, der Brust zugewandte, in die Wander-

stellung eingefahrene Rahmengestell durch entsprechende, gegebenenfalls ungleiche Beaufschlagung der Schubkolbengetriebe in die gewünschte Wanderrichtung vorgeschoben und in der vorgeschobenen Stellung zum Abstützen der Stollen- oder Tunnel-

⁶S decke wieder in die Stützstellung ausgefahren wird. Beim Vorschieben des vorderen Rahmengestells befindet sich das hintere Rahmengestell in der ausgefahrenen Stützstellung, um sich im Tunnel oder Stol-

len zu verspannen und einen Gegenhalt für das Vorschieben des vorderen Rahmengestells zu bieten. Jedes Rahmengestell nach der US-PS 3115 754 ist zwecks Abstützung der hohen Deckenlastec starr und stabil ausgebildet und nur als Gesamtheit in die Wanderstellung einziehbar sowie in Bauwerkslängsrichtung vorschiebbar, wie auch jedes Rahmengestell nur als Gesamtheit in die Stützstellung wieder ausfahrbar ist.

Auf Grund der starren Ausbildung der Rahmengestelle können jedoch durch äußere Belastungsspitzen, beispielsweise durch vorstehende Gesteinsvorsprünge oder örtliche Lastspitzen in der Tunneldecke, innere Spannungen in einem in Stützstellung gespannten Rahmengestell auftreten, die extreme Biegemomente erzeugen und somit ein Rahmengestell enorm beanspruchen können, so daß dieses über die tatsächlich aufzunehmende Deckenlast hinaus sehr stabil und aufwendig gebaut sein mu."i, um den Anforderungen gerecht zu werden. Auch können äußere Gesteinsvorsprünge ein Versetzen des Rahmengestells beim Wiederanheben und -verspannen bewirken. Darüber hinaus ist es durch die in sich starre Ausbildung eines Rahmengestells erforderlich, dieses insgesamt über die Maximalhöhe eines Deckenvorsprungs einzufahren, um beim Vorwärtsschub ein Anstoßen an den Deckenvorsprung zu vermeiden.

Da ein Rahmengestell nur als starre Gesamtheit vorschiebbar ist, ist eine Steuerung der Wanderrichtung nur begrenzt in einem bereits durch andere Mittel ausgebrochenen Erdbereich möglich. Das bekannte Wanderabstützungsgerüst wird deshalb auch nur in einen ausgebrochenen Erdbereich vorgeschoben, der durch unabhängige Räum- und Ausbruchmaschinen geschaffen worden ist

Für ein Messervortriebsverfahren ist dieses Gerüst mit als starre Einheiten ausgebildeten Rahmengestellen nicht geeignet Ein Messervortrieb erfordert eine Feinsteuerung der Messerabstützung und somit des Gerüstes, um die Messer ausreichend und exakt über die Bauwerkslänge zu führen, so daß diese auch genau geführt in eine Gesteinsschicht mit einem anderen Härtegrad eindringen können, selbst wenn diese unter spitzem Winkel zur Bewegungsrichtung verläuft, was im Tunnelbau ständig erforderlich ist, da bei diesem die Tunnelrichtung nicht nach geologischen Gesichtspunkten, wie beispielsweise im Bergbau, sondern nach geographischen Gesichtspunkten festgelegt ist

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wanderabstützungsgerüstes der eingangs genannten Art, das für ein Messervortriebsverfahren geeignet ist und eine Änderung der Vortriebsrichtung des Stollens oder Tunnels jederzeit, d. h. bei einem Ausbruch von Gestein mit unterschiedlichen Härtegraden, ermöglicht.

Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch, daß für das Messervortriebsverfahren die von den Stützen und Riegeln ausgesteiften Stützrahmen einzeln — in ihrer sich quer zur Bauwerkslängsachse erstreckenden Hauptebene — unter Verkleinerung sowohl ihrer Höhe als auch ihrer Breite in die Wanderstellung einziehbar und in die Stützstellung ausfahrbar sind.

Durch das unabhängige Einziehen und Ausfahren jedes einzelnen Stützrahmens in dessen sich in Querrichtung erstreckenden Hauptebene kann eine exakte Führung der auf dem Randträger des Stützrahmen«! Senden Vortriebsmesser erzielt werden. Die MoJ .«ikeit der individuellen Anpassung jedes einzelnen Stützrahmens an die Vortriebsmesser gestattet darüber hinaus eine gleichmäßige Belastung sowohl der Vortriebsmesser als auch der Rahmengestelle. Innere Spannungsspitzen in den Rahmengestellen werden dadurch vermiedea Ferner können durch das Vorbewegen eines einzelnen Rahmengestells verursachte Abweichungen bei jedem Stützrahmen individuell ausgeglichen werden.

Die individuelle Positionierbarkeit jedes Stützrahmens gestattet darüber hinaus, beispielsweise durch Absenken des vordersten Stützrahmens im

¹S Ausbruchbereich um einen geringen Betrag, eine einfache Richtungssteuerung der Vortriebsmesser auch in einem kleinen Bereich.

Für eine exakte Steuerung des an der Ortsbrust angeordneten Rahmengestells ist es günstig, wenn

^ao das hintere Rahmengestell während eines Vorschiebens des vorderen Rahmengestells exakt und unverrückbar im Stollen oder Tunnel gehalten ist. Gerade durch die individuelle Anpassung jedes einzelnen Stützrahmens des erfindungsgemäßen Wanderabstüt-

^a5 zungsgerüstes an die örtlichen Gegebenheiten des Gesteins kann das hintere Rahmengestell bei einem Minimum an inneren Spannungen örtlich festgehalten werden, so daß es einen hinreichend sicheren Gegenhalt für das vorzuschiebende Rahmengestell

bietet.

Da ferner die einzelnen Stützrahmen unabhängig von den übrigen Stützrahmen desselben Rahmengestells unter Verkleinerung sowohl ihrer Höhe als auch ihrer Breite in die Wanderstellung einziehbar

und in die Stützstellung ausfahrbar sind, ist das Wanderabstützungsgerüst gemäß der Erfindung auch bei sehr unterschiedlichen Tunnel- oder Stollenquerschnitten anwendbar.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist

vorgesehen, daß in den Randträgern der Stützrahmen Gelenke mit parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufender Gelenkachse angeordnet sind, wobei insbesondere in geteilten Randträgern der Stützrahmen teleskopartig ausfahrbare Winden, vorzugsweise

hydraulische Pressen, angeordnet sein können, die zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Höhe und Breite des Stützrahmens dienen.

In den geteilten Stützen und gegebenenfalls in den geteilten Riegeln der Stützrahmen können zwec.t-

mäßig Winden, vorzugsweise hydraulische Pressen, zum Einziehen und Ausfahren der Stützrahmen angeordnet sein.

Insbesondere können die Rahmenriegel teleskopartig aus- und einfahrbare und verkeilbare End-

stücke zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Breite der Stützrahmen aufweisen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützstreben mit den Stützrahmen über Gelenke verbunden sind und vorzugsweise

die Länge der Stützstreben mittels Spindeln, Pressen, fixierbare Langlochverbindungen od. dgl. veränderbar ist. Diese Gelenke sowie die Möglichkeit der Verkürzung oder Verlängerung der parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufenden Stützstreben entspre-

chend der erforderlichen Längenveränderung beim Fahren einer Kurve erleichtern die Durchführung einer Änderung der Vortriebsrichtung erheblich.
Bei einem Bauweik mit im wesentlichen waaee-

rechter Längsachse sind vorteilhafterweise die Winden, vorzugsweise hydraulische Pressen, nahe den Kopfenden der Stützen angeordnet.

Insbesondere kann bei einem Bauwerk mit im wesentlichen waagerechter Längsachse eine hydraulische Presse im Scheitel des Randträgers und zwei weitere hydraulische Pressen zwischen der Sohlschwelle oder den äußeren Rahmenstützen und den unteren Enden des Randträgers angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die hydraulischen Pressen an einen Druckspeicher mit nachlassendem Flüssigkeitsdruck in einer Presse automatischer Druckflüssigkeitsnachspeisung angeschlossen sind. Wenn daher Setzungen oder anderweitige Verschiebungen des gewachsenen Erdreichs auftreten, wird die Höhe und die Breite der Stützrahmen automatisch und sofort durch Druck mit der Nachspeisung nachgestellt, so daß die in der Laststellung befindlichen Stützrahmen immer voll eingespannt sind und bleiben und keine schwerwiegenden und gefährlichen Rückwirkungen solcher Setzungen auf das gesamte Wanderabstützungsgerüst auftreten können.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß an den Stützrahmen Ankernägel oder Ankerpfähle angeordnet sind, die vorzugsweise mit hydraulischen Pressen in den gewachsenen Boden eingetrieben werden können. Durch die Anwendung derartiger Ankernägel oder Ankerpfähle kann man die in der Laststellung befindlichen Stützrahmen auch bei ungünstigen Bodenverhältnissen absolut zuverlässig fixieren, so daß sie unter dem auf sie als Widerlager wirkenden Vorschubdruck des in der Wanderstellung befindlichen Rahmengestells keine Verschiebung erfahren können.

Bei einem Bauwerk mit im wesentlichen waagerechter Längsachse ist zur Erleichterung der Fortbewegung des jeweils in der Wanderstellung befindlichen Rahmengestells vorgesehen, daß an den Stützrahmen nach unten ausfahrbare Laufrollen befestigt sind, wobei diese Laufrollen zweckmäßig mittels Winden, vorzugsweise hydraulischer Pressen, an den Stützrahmen befestigt sind.

Die Erfindung wird weiter mit Bezug auf einige Ausführungsbeispiele erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines Wanderabstützungsgerüstes gemäß der Erfindung in Richtung der Längsachse des Bauwerkes gesehen,

Fig.2 einen Längsschnitt durch den Ausbruch- und Fertigausbaubereich eines mit dem Gerüst gemäß der Erfindung ausgerüsteten Tunnels,

F i g. 3 in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung eine erste Phase der Wanderbewegungen des Ausbruchgeriistes und im Fertigausbaubereich eine andere Ausführungsform des Gerüstes gemäß der Erfindung,

Fig.4 in einem schematischen Teillängsschnitt eine auf die in F i g. 3 dargestellte Phase folgende nächste Phase der Wanderbewegung,

F i g. 5 in einer der F i g. 4 entsprechenden Darstellung die auf die in F i g. 4 dargestellte Phase folgende nächste Phase der Wanderbewegung,

F i g. 6 in einer der F i g. 1 entsprechenden Darstellung eine Ausführungsform des Gerüstes gemäß der Erfindung bei rechteckigem Tunnelquerschnitt,

Fig.7 in einer schematischen Detaildarstellung eine Ausführungsform der Scheitelausbildung eines Stützrahmens,

F i g. 8 in einem schematischen Detailschnitt eine Ausführungsform der Stirnschalung des Fertigaus-'■ baugerüstcs gemäß der Erfindung,

F i g. 9 eine Variante des Gerüstes gemäß der Erfindung für den Fertigausbau, bei der mit den zu Rahmengestellcn vereinigten Stützrahmen Längsträger fest verbunden sind,

Fig. 10 einen Teilquerschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 9 und

F i g. 11 in einem Detailschnitt eine konstruktive Lösung für eine Versteifungsvorrichtung zur Vermeidung von Biegebelastungen der hydraulischen Pres-

•5 sen.

Unter Bezugnahme auf die Fi g. 1 und 2 sollen zunächst die wesentlichen Teile einer Ausführungsform des Wanderabstützungsgerüstes gemäß der Erfindung erläutert werden, und zwar mit Bezug auf das im Ausbruchsabschnitt A (Fig. 2) angeordnete Ausbruchwanderabstützungsgerüst. Dieses Gerüst besteht aus vier Stützrahmen 10 a, 10 6, 10 c, 1Oi/, die in Richtung der Längsachse des Bauwerkes hintereinander angeordnet sind, wobei der Stützrahmen 10 a vor der Ortsbrust B des Stollens liegt.

Jeder Stützrahmen besteht aus einem Randträger 12, der an der Tunnelhaube entlang verläuft, aus einer Sohlschwelle 14 sowie aus Stützen 16 und Riegeln 18, wobei die Stützen 16e, 16c bzw. 166, 16a"

und die Riegel 18 a, 18 c bzw. 18 b, 18 d des ersten und dritten bzw. zweiten und vierten Stützrahmens gegeneinander versetzt sind, was besonders deutlich aus F i g. 1 erkennbar ist. Diese versetzte Anordnung der Stützen und Riegel ist vorgesehen, weil beim dar-

³^ gestellten Ausführungsbeispiel der erste und dritte Stützrahmen 10 a, 10 c bzw. der zweite und vierte Stützrahmen 10 b, 10 d durch etwa parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufende Stützstreben 22 bzw. 20 jeweils zu einem Rahmengestell zusammengefaßt sind. Die Erfindung ist aber keineswegs an die versetzte Anordnung von Stützen und/oder Riegeln der Stützrahmen untereinander gebunden. Je nach konstruktiver Ausgestaltung, Größe der zu übertragenden waagerechten Kräfte usw. können die zu den Stützrahmen der beiden Rahmengestelle gehörenden Stützen und Riegel auch jeweils in einer Ebene hintereinander angeordnet werden, wobei die Stützstreben der beiden Stützgestelle jeweils seitlich an den Stützen und/oder Riegeln versetzt angeordnet sind.

Gegen die Außenseite der Randträger 12 liegen Vortriebsmesser 24 an, die auf ihrem in F i g. 2 linken Teil mit Verstärkungsrippen 26 versehen sind, während der rechte, unverstärkte Teil als Außenschalung für den Fertigausbau dient. Die Vortriebsmesser 24 bilden im Ausbruchbereich A eine geschlossene Verkleidung der Ausbruchswandung und werden während des Tunnervortriebes mit Pressen über die Stützrahmen hinweg vorgeschoben. Diese Art des Messervortriebes ist bekannt Beim Wanderabstfitzungsgerüst gemäß der Erfindung sind an Stelle der Vortriebsmesser 24 auch andere Formen von Einzelprofildielen anwendbar.

Die Stützrahmen sind derart aus- bzw. einfahrbar, daß sie in der Einfahr- oder Wanderstellung gerin-

gere Höhe und Breite haben als in der Ausfahr- oder Stützstellung, in der sie die Vortriebsmesser 24 abstützen. Zu diesem Zweck sind gemäß der Darstellung in F i g. 1 an den Kopfenden der Stützen 16

Winden oder vorzugsweise hydraulische Pressen 28 angeordnet, mit denen die Stützen 16 verlängert oder verkürzt werden können. Ferner sind die Endstücke 42 der Riegel 18. die bei 38 gelenkig am Randträger 12 befestigt sind, teleskopartig ein- und ausfahrbar, wozu beim dargestellten Ausführungsbeispiel an den Enden der Riegel 18 Langlöcher 40 vorgesehen sind, in denen die Endstücke 42 mit Querbolzen geführt sind, wobei zwischen entsprechende Anschläge der Endstücke 42 und der Riegel 18 Keile 44 eingetrieben werden können, um die Endstücke 42 nach außen zu treiben.

Selbstverständlich könnte man sowohl die Winden oder Pressen 28 an anderer Stelle der Stützen 16 als auch die Teleskopverbindungen 40, 42, 44 der Riegel 18 an anderer Stelle dieser Riege! anordnen, die dargestellte Anordnung dieser Teile wird jedoch derzeit für vorteilhaft erachtet.

Durch Absenkung der Winden oder Pressen 28 senkt sich der Scheitel des Randträgers 12 ab. Zur Einziehung der Randträgerseiten mittels der Teleskopverbindungen 40, 42, 44 muß jedoch außerdem im Randträger 12 mindestens ein Gelenk angeordnet werden, das zweckmäßig im Bereich des in F i g. 1 mit 30 bezeichneten Kopfstückes angeordnet wird. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Kopfstükkes 30 ist in F i g. 7 dargestellt. Am oberen Ende der Stütze 16 ist ein Stützenkopf 17 ausgebildet, auf dem der im Scheitel geteilte Randträger 12 auf Gleitfuttern 32 verschieblich gelagert ist. Zwischen den beiden Randträgerteilen ist eine Winde, vorzugsweise eine hydraulische Presse 34 angeordnet, die mit querliegenden Gelenkbolzen 36 an die Randträgerenden gelenkig angeschlossen ist. Durch Aus- und Einfahren der Winde bzw. der Presse 34 kann man den Randträger verlängern oder verkürzen. Zweckmäßig ist das Kopfstück 30 beiderseits mit Abdeckplatten 31 verkleidet.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 ordnet man vorzugsweise weitere Winden oder hydraulische Pressen 37 nahe den unteren Enden des Randträgers 12 an, wobei diese Winden oder Pressen 37 auf der Sohlschwelle 14 verankert sind.

F i g. 1 zeigt ferner vier Vorschubantriebe 46, von denen zwei auf den Sohlschwellen 14 und zwei an den Randträgern 12 angeordnet sind. Bei diesen Vorschubantrieben handelt es sich um Winden, vorzugsweise um hydraulische Pressen, die am einen und am anderen Rahmengestell angelenkt sind.

Mit Bezug auf den linken Teil der F i g. 2 und 3 sowie auf die F i g. 4 und 5 soll nun ein Arbeitszyklus des Gerüstes gemäß der Erfindung beim Tunnelausbruch erläutert werden. Sobald der in Fig.2 noch nicht ausgebrochene untere Teil der Ortsbrust B bei entsprechendem Vortrieb der Vortriebsmesser 24' ausgebrochen worden ist, werden die Stützrahmen 10 α und I¹O c »eingefahren«, indem die Winden oder Pressen 28 und 34 sowie die Teleskopverbindungen 40, 42 eingefahren werden. Hierdurch verringern sich die Höhe und die Breite dieser Stützrahmen, so daß diese außer Reibungseingriff mit den Verstärkungsstegen 26 der Vortriebsmesser 24 gelangen. Die Gebirgslast wird von den beiden anderen Stützrahmen 10 b, 10 d allein getragen.

Nunmehr werden mit hydraulischen Pressen 48, die an den Stützrahmen befestigt sind rand von denen nur eine in F i g. 3 dargestellt ist, Laufrollen 50 nach unten ausgefahren, für die auf der Tunnelsohle Schienen oder andere Fahrbahnen angeordnet sind. Durch dieses Absenken der Laufrollen 50 werden die Stützrahmen 10 a, 10 c angehoben, so daß die Sohlschweilen 14 sich von der Tunnelsohle lösen. Diese Phase des Arbeitszyklus ist im linken Teil der F i g. 3 dargestellt.

Nunmehr kann das die Stützrahmen 10 a, 10 c aufweisende Rahmengestell mittels der Vorschubantriebe 46 in Richtung auf die Ortsbrust B vorgefah-

■° ren werden. Danach werden durch das Einfahren der hydraulischen Pressen 48 die Stützrahmen wieder auf die Tunnelsohle abgesenkt und die Winden oder Pressen 28, 34 sowie die Teleskopverbindungen 40, 42 wieder ausgefahren, so daß dde Stützrahmen 10 a,

¹S 10 c wieder in ihre Ausfahr- und Arbeits- oder Stützstcüung gelangen, in der sie die Last des Gebirgsdruckes übernehmen. Diese Phase ist in F i g. 4 dargestellt. Anschließend werden die Stützrahmen 10 b, 1Od in der zuvor beschriebenen Weise eingefahren, auf Laufrollen 50 angehoben und mit den Vorschubantrieben 46 nachgefahren, während die Stützrahmen 10 α, 10 c den Gebirgsdruck allein tragen. Nach dem Ausfahren der Stützrahmen 10 ό, 10 d ist die in F i g. 5 dargestellte Phase erreicht, die der Stellung der Stützrahmen im linken Teil der Fig.2 entspricht, nur daß nunmehr der erste und zweite Stützrahmen 10 a, 10 b nahe dem vorderen Ende der Vortriebsmesser 24 und die beiden anderen Stützrahmen entsprechend weiter vorn liegen und folglich die Vor-

3" triebsmesser über die nächste Feldbreite vorgetrieben werden können.

Wenn die Stollensohle keine ausreichende Tragfähigkeil besitzt oder setzungsgefährdet ist, kann man an den Stützrahmen gemäß der schematischen Darstellung in Fig.4 mittels hydraulischer Pressen 52 Ankerpfähle oder -nägel 54 befestigen, die in der Ausfahr- und Abstützungsstellung der Stützrahmen mit den Pressen 52 in die Stollensohle eingetrieben werden. Hierdurch erreicht man eine wesentlich verbesserte Tragfähigkeit und außerdem eine vorzügliche VeranVerung der Stützrahmen gegen Kräfte in Richtung der Tunnellängsachse.

Während in F i g. 1 ein Stützrahmen für einen Tunnel oder Stollen mit gewölbter Haube dargestellt ist, zeigt F i g. 6 einen Stützrahmen 10' für einen Tunnel oder Stollen mit rechteckigem Querschnitt. Im übrigen gleicht diese Ausführungsform des Stützrahmens 10' in allen wesentlichen Teilen der Ausführungsform gemäß F i g. 1, so daß entsprechende Be-

zugszeichen unter Hinzufügung eines Apostrophs verwendet wurden. Eine geringfügige Variante der Ausführungsform gemäß F i g. 6 besteht noch darin, daß die an den unteren Enden des Randträgers 12' angreifenden hydraulischen Pressen 37' nicht an der Sohlschwelle 14', sondern an den unteren Enden der Rahmenstützen 16' verankert sind.

Die hydraulischen Pressen 28, 34 werden vorzugsweise über Druckspeicher mit bei nachlassendem Druck in den Pressen automatischer Druckflüssig-

keitsnachspeisung gespeist. Hierdurch erreicht man, daß bei nachlassendem Druck in den Pressen beispielsweise infolge einer Setzung oder Verschiebung des Gebirges die hydraulischen Pressen automatisch die Stützrahmen weiter ausfahren, so daß diese wie-

6s der die von Omen aufzunehmende Last übernehmen. Das der statischen Berechnung zugrunde liegende Tragsystem wird so auch im Falle von Setzungen od. dgl. immer aufrechterhalten, was auch eine we-

sentliche Verminderung der Unfallgefahren bedeutet. Außerdem werden Setzungsschäden an oberhalb des Tunnels gelegenen Bauwerken vermieden, da der Tunnelscheitel von Setzungen der Tunnelsohle unbeeinflußt bleibt.

Die Ausbruchgeräte und -maschinen sowie Pressen zur Abstützung der Bohlen 74 an der Ortsbrust B und Ausbruchabfördervorrichtungen, die nicht dargestellt sind, können beim Gerüst gemäß der Erfindung fest am vorderen Stützrahmen 10 α montiert werden, weil dieser vordere Stützrahmen immer der vorderste Stützrahmen bleibt. Die Vorschublänge in Richtung der Tunnellängsachse, d.h. die oben beschriebene Feldlänge, um die die Rahmengestelle jeweils vorwärtsbewegt werden, ist beim Gerüst gemäß der Erfindung jederzeit stufenlos veränderbar. Bei hohem Gebirgsdruck oder hohen Verkehrslasten kann man daher die RahmengesteHe jeweils um kürzere Felder vorwärts bewegen, während man bei geringen Auflasten um entsprechend größere Felder vorwärts wandern kann.

Bisher wurde die Anwendung des Gerüstes gemäß der Erfindung im Ausbruchbereich A eines Tunnels beschrieben. Die Anwendung dieses Gerüstes gemäß der Erfindung im Fertigausbaubereich F (F i g. 2 und 3, rechte Hälfte) gleicht in allen wesentlichen Punkten der oben beschriebenen Arbeitsweise.

Der Betonmantel des Fertigausbaues ist in den F i g. 2 und 3 mit 60 bezeichnet. In F i g. 2 wird zur Herstellung diese Betonmantels eine aus Schalungselementen 62 konstanter Breite bestehende Innenschalung verwendet. Die Schalungselemente 62 ruhen auf Lehrbogen 65 auf, die sich auf Längsträger 64 abstützen, welche durch entsprechende Konsolen 66 auf der Außenseite der Randträger 12 in ihrer Lage gehalten werden (s. Fig. 1). Die Längsträger 64 übernehmen zugleich die Lastabtragung auf die jeweils in Stützstellung befindlichen Stützrahmen, während die in der Wanderstellung befindlichen Stützrahmen keine Last tragen. Zur Einschalung eines neuen Fertigausbaufeldes werden die Längsträger 64, deren Länge gleich ist der Länge der eingeschalten Fertigausbaustrecke, mit Pressen über die Stützrahmen hinweg um eine Strecke vorgeschoben, die gleich ist der Länge des neuen Betonierabschnitts. Anschließend werden auf die vorgeschobenen Längsträger 64 ein neuer Lehrbogen aufgelegt und die Schalungselemente mit diesem verbunden. Danach wird das Stützgerüst in der zuvor beschriebenen Weise vorgeschoben.

Die Stützrahmen sind im Fertigausbaubereich F mit 10 a", IQb", 10 c", 1Od" bezeichnet und wiederum zu Rahmengestellen 10 a", 10 c" bzw. 10 b", 10 t/" durch Längsstützstreben 20", 22" verbunden.

Man erkennt ohne weiteres aus F i g. 2, daß der oben im Zusammenhang mit den F i g. 2 bis 5 dargestellte Arbeitszyklus des Gerüstes gemäß der Erfindung sinngemäß für die Anwendung des erfindungsgemäßen Gerüstes im Fertigausbaubereich F zutrifft, so daß eine erneute Beschreibung dieses Zyklus nicht erforderlich ist.

In den F i g. 9 und 10 ist eine Variante für die Unterstützung der Fertigausbauschalung dargestellt Auf dem Randträger 12" der Stützrahmen verteilt sind Stützen oder Stelzen 96 gleicher Höhe angeordnet, auf die parallel zur Tunnelachse verlaufende Längsträger 94 aufgelegt sind. Die Stelzen des einen Stützrahirengcsteils sind mit 96 und deren Längsträger mit 94 bezeichnet, während die Stelzen und Längsträger des anderen Rahmengestells mit 96' bzw. 94' bezeichnet sind. Da die Längsträger mit dem Rahmengestell jeweils vorwärts wandern, sind die Längsträger de·., einen Rahmengestell gegenüber den Längsträgern des anderen Rahmengestells jeweils versetzt angeordnet. Die Stelzen 96. 96' sind erforderlich, um die Stützrahmen des einen Ramengesteils zum Wandern einziehen zu können, während das andere Rahmengestell die Schalung trägt. Im Unterschied zu der mit Bezug auf F i g. 2 beschriebenen Ausführungsform, bei der die Längsträger 64 über die Stützrahmen mit Pressen vorwärtsgeschoben werden, wandern die Längsträger 94, 94' bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 9 und 1Ü also mit den Stützrahmen weiter.

Besteht das einzelne Rahmengestell aus mehr als zwei hintereinander angeordneten Stützrahmen, so können die Längsträger 94, 94' über den einzelnen Stützrahmen gestoßen sein, um z. B. in Verbindung mit dem im linken Teil der F i g. 2 dargestellten Gelenkanschluß 92 der Stützstreben 20, 22 und längenveränderlicher Ausbildung dieser Stützstreben eine Tunnelkurve fahren zu können, d. h.. daß man die Stützrahmen der einzelnen Rahmengestelle unter einem von 90° verschiedenen Winkel zur Tunnellängsachse anordnen kann, so daß diese Stützrahmen nicht mehr parallel liegen.

Wenn gemäß der Darstellung in F i g. 2 der letzte Stützrahmen für den Ausbruch in einem Abstand vor dem Fertigausbau steht, der größer ist als die Länge der einzelnen Betonierabschnitte, dann kann man gleichzeitig mit den Vortriebsarbeiten mit dem Einschalen des nächsten Fertigausbaufeldes beginnen.

Ordnet man ferner im unteren Seitenbereich der Tunnelwände Vortriebsmesser 24' an, deren Verstärkungsstege 26' am hinteren Ende verkürzt sind im Vergleich zu den Vortriebsmessern 24 im Tunnelscheitel und deren Verstärkungsstegen 26, dann Hegen die hinteren Enden der Verstärkungsstege 26 und 26' bei dem in F i g. 2 dargestellten Vortriebszustand (in dem der obere Teil des Tunnelquerschnitts weiter ausgebrochen ist als der untere Teil des Tunnelquerschnitts) alle etwa auf gleicher Höhe. In F i g. 2 ist dieses hintere Ende der Verstärkungsstege 26' durch die gestrichelte Linie 27 dargestellt, die etwa in der Mitte der Breite des Stützrahmens 10 a¹ liegt. Das heißt, auch die Verstärkungsstege 26' sind noch auf dem letzten Stützrahmen 10 rf abgestützt.

Da beim Tunnelausbruch zuerst die Tunnelhaube und dann erst der untere Teil des Querschnitts ausgebrochen wird, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, kann man mit dem Betonieren des nächsten Betonierabschnitts bereits beginnen, während noch der untere Teil des Tunnelquerschnitts ausgebrochen wird. Die Verkürzung der Verstärkungsstege 26' bei den unteren Vortriebsmessern 24' ist aus statischen Gründen ohne weiteres möglich, weil die Gebirgsdruckbelastung der Vortriebsmesser 24' geringer ist als diejenige der Vortriebsmesser 24 im Scheitel.

Im rechten Teil der F i g. 3 ist eine weitere Variante der Fertigausbauschalung dargestellt. Statt der in F i g. 2 verwendeten Schalungselemente 62 besteht die Innenschalung hier aus Schalungs-sMessem« 68, die den Vortriebsmessem 24 vergleichbar sind und mittels Pressen nach Art einer Gleitschalung vorwärtsgeschoben werden.

So wie man bei der Verwendung des Gerüstes ge-

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maß der Erfindung im Ausbruchbereich A die Aus- von Biegekräften in den Pressen 28 zeigt Fig.4.

bruchmasehine und Geräte usw. am vorderen Stütz- Hier sind an den die Stützrahmen verbindenden

rahmen 1Oo fest montieren kann, so kann man im Stützstreben oberhalb und unterhalb der Pressen 28

Fertigausbauteil F die Stirnschalung für die Beton- einander gegenüberliegend und ineinandergreifend

auskleidung 60 am vorderen Stützrahmen 10«' fest 5 Teleskophülsen 70 und Teleskopschäfte 72 befestigt,

montieren, wodurch eine wesentliche Erleichterung die sich beim Aus- und Einfahren der Pressen 28 te-

dieser Stirnschalungsarbeiten erreicht wird. leskopartig ineinanderbewegen und so weit passend

Fig. 8 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform ineinandergreifen, daß sie sämtliche Biegekräfte auf-

dieser Stirnschalung und ihrer Halterung. Am Rand- nehmen können, so daß im Bereich der Pressen 28

träger 80 des vorderen Stützrahmens ist eine Rohr- io innerhalb der Stützen 16 nur noch Längskräfte wirken,

hülse 82 waagerecht befestigt, in der ein Gleitstab 84 Eine andere Vorrichtung zur Vermeidung von Bie-

verschiebbar ist. Fest mit diesem Gieitstab 84 ist ein gebelastungen in der Presse 28 zeigt schematisch

Winkelarm 86, 88 verbunden, wobei das freie Ende Fig. 11. Hier sind die beiden Enden der Stütze 16,

des Arms 88 gegen die Außenseite der Stirnscha- zwischen denen die Presse 28 liegt, durch ein die

lungsbretter 90 anlegbar ist. Der Druck des Betons 15 Presse 28 umschließendes Teleskoprohr 101 mitein-

60 gegen die Stirnschalung 90 bewirkt eine außermit- ander biegefest verbunden, das mittels eines Futter-

tige Kraft auf den Gleitstab 84, die eine Verkantung ringes 99 am einen Ende der Stütze 16 starr befestigt

dieses Gleitstabes in der Rohrhülse 82 und folglich ist, während das andere Ende des Teleskoprohres

eine Festhaltung des Gleitstabes in dieser Rohrhülse 101 über ein Ringfutter 100 am anderen Ende der

bewirkt. Zum Ausschalen löst man diese Verkantung 20 Stütze 16 gleitend geführt ist. Die Presse 28 ist mit-

des Gleitstabes 84 in der Hülse 82 durch einen Harn- tels Gelenken 98 an den beiden Enden der Stütze be-

merschlag auf das in F i g. 8 rechte Ende des Gleit- festigt, so daß auch hierdurch das Auftreten von Bie-

stabes. Man kann dann diesen Gleitstab in der Hülse gekräften in der Presse 28 vermieden wird. Biege-

82 nach links schieben, so daß man den Winkelarm kräfte in der Stütze 16 werden allein über das TeIe-

86, 88 in der Hülse 82 verschwenken kann, worauf- 25 skoprohr 101 von einem zum anderen Ende der

hin die Stirnschalungsbretter 90 zur Ausschalung Stütze 16 übertragen, wobei beim Ein- und Ausfah-

freiliegen. ren der Presse 28 das Teleskoprohr 101 über das

Im Gerüst gemäß der Erfindung müssen auch er- Ringfutter 100 gleitet.

hebliche Kräfte abgetragen werden, die quer zur Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird Ebene der Stützrahmen, also etwa in Richtung der 30 die Erfindung bei der Herstellung eines Stollens oder Bauwerkslängsachse verlaufen, wobei diese Kräfte, Tunnels mit im wesentlichen waagerechter Längswie bereits erwähnt wurde, von den Stützstreben 20, achse erläutert, wobei die Stützrahmen einen Rand-22 auf die einzelnen Stützrahmen verteilt werden. Es träger und eine Sohlschwelle aufweisen. Bei lotrechmuß aber vermieden werden, daß die Pressen 28 in ten Schächten mit rundem oder eckigem Querschnitt den Stützen 16 der Stützrahmen auf Biegung bean- 35 wird man den Randträger um die ganze Peripherie sprucht werden, weil die Pressen 28 zur Aufnahme des Stützrahmens herumlaufen lassen und teleskopsolcher Biegekräfte weder bemessen noch konstruiert artig ein- und ausfahrbar gestalten,
sind und außerdem beim Auftreten solcher Biege- Das Wanderabstützungsgerüst gemäß der Erfinkräfte durch Verkantung des Kolbens und der KoI- dung ist nicht nur beim Ausbruch und beim Fertigbenstange im Zylinder der Presse die Presse ver- 40 ausbau von Stollen, Tunneln und Schächten mit Vorklemmt würde. Es muß also dafür gesorgt werden, teil anwendbar. Beispielsweise kann man dieses Gedaß die Pressen 28 nicht durch Biegekräfte bean- rüst auch bei überirdischen Bauwerken als wandernsprucht werden. Eine Möglichkeit zur Vermeidung des Schalungsträgergerüst anwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wanderabstützungsgeriist für den Ausbruch von Stollen oder Tunneln, bestehend aus wenigstens vier in Längsrichtung des Bauwerks hintereinander angeordneten Stützrahmen, von denen jeder höhenverstellbare Stützen und einen Randträger aufweist und die aus einer Stützstellung in eine Wanderstellung einziehbar und umgekehrt ausfahrbar sind und von denen der erste, dritte usw. sowie der zweite, vierte usw. Stützrahmen durch etwa parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufende Stützstreben zu zwei Rahmengestellen verbunden sind, von denen jeweils ein Rahmengestell mit in Wanderstellung befindlichen Stützrahmen gegenüber dem anderen Rahmengestell mit in Stützstellung befindlichen Stützrahmen mittels zwischen den Rahmengestellen gelenkig angeordneten Schubkolbengetrieben in Bauwerkslängsrichtung bewegbar und in der Wanderrichtung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das Messervortriebsverfahren die von den Stützen (16 a bis 16 rf) und Riegel (18 a bis 18 rf) ausgesteiften Stützrahmen (10 a bis 10 rf) einzeln — in ihrer sich quer zur Bauwerkslängsachse erstreckenden Hauptebene — unter Verkleinerung sowohl ihrer Höhe als auch ihrer Breite in die Wanderstellung einziehbar und in die Stützstellung ausfahrbar sind.

2. Gerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Randträgern (12) der Stützrahmen (10 a bis 10 rf) Gelenke (36) mit parallel zur Bauwerkslängsachse verlaufender Gelenkachse angeordnet sind.

3. Gerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in geteilten Randträgern (12) der Stützrahmen (10 a bis 10 d) teleskopartig ausfahrbare Winden, vorzugsweise hydraulische Pressen (34), angeordnet sind.

4. Gerüst nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den geteilten Stützen (16 a bis 16 d) und gegebenenfalls in den geteilten Riegeln (18 a bis ISd) der Stützrahmen (10 a bis 1Oa") Winden, vorzugsweise hydraulische Pressen (28), zum Einziehen und Ausfahren der Stützrahmen angeordnet sind.

5. Gerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenriegel (18) teleskopartig aus- und einfahrbare, verkeilbare Endstücke (42) aufweisen.

6. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen sich in Bauwerkslängsrichtung erstreckende Stützstreben (22, 20) vorgesehen sind, die mit den Stützrahmen (10 a bis 10 d) über Gelenke (92) verbunden sind.

7. Gerüst nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stützstreben (20, 22) mittels Spindeln, Pressen, fixierbarer Langlochverbindungen od. dgl. veränderbar ist.

8. Gerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauwerk mit im wesentlichen waagerechter Längsachse die Winden, vorzugsweise hydraulische Pressen (28), nahe den Kopfenden der Stützen (16 η bis 16 rf) angeordnet sind.

9. Gerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauwerk mit im wesentlichen waagerechter Längsachse eine hydraulische Presse (34) im Scheitel des Randträgers (12) und zwei weitere hydraulische Pressen (37) zwischen der Sohlschwelle (14) oder den äußeren Rahmenstützen (16*) und den unteren Enden des Randträgers (12) angeordnet sind.

10. Gerüst nach einem der Ansprüche 3, 4, 8 oder 9 mit hydraulischen Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (28, 34, 37) an einen Druckspeicher mit bei nachlassendem Flüssigkeitsdruck in einer Presse automatischer Druckflüssigkeitsnachspeisung angeschlossen sind.

11. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch an den Stützrahmen (10a bis 10 d) befestigte und vorzugsweise mittels hydraulischer Pressen (52) in den gewachsenen Boden eintreibbare Ankernägel oder Ankerpfähle (54).

12. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauwerk mit im wesentlichen waagerechter Längsachse an den Stützrahmen (10 a bis IQd) nach unten ausfahrbare Laufrollen (50) befestigt sind.

13. Gerüst nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (50) mittels Winden, vorzugsweise hydraulischer Pressen (48), an den Stützrahmen (10 a bis 10 rf) befestigt sind.