DE2654565B1

DE2654565B1 - Als Betonruettler ausgebildete Stirnschalung zum Einbringen von Ortbeton beim Tunnelvortrieb

Info

Publication number: DE2654565B1
Application number: DE19762654565
Authority: DE
Inventors: Jozef Dipl-Ing Andrasko; Wolf Dipl-Ing Magnus; Werner Olsinski
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1978-06-15
Also published as: DE2654565C2

Description

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Stirnschalung sich ohne weiteres und leicht an eventuellen Änderungen des mit Beton zu füllenden Ringquersc'nittes anpassen läßt und daß in den durch die Tunnelröhrenschalung und die Stirnschalung definierten Ringraum der Ausbau- Ortsbeton beim Einpressen und nach dem Einpressen mit Hilfe von Rüttlern verdichtet werden kann. Das stellt sicher, daß der fertige Ausbau der Tunnelröhre überall den Anforderungen entspricht. Dabei fließen Reaktionskräfte weder in die Vortriebsmaschine noch in die Tunnelröhrenschalung in störendem Maße ein, weil die gesamte Rütteleinrichtung frei fließend gelagert und nur mit geringen Koppelkräften elastisch an der Stirnschalung abgestützt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung, F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach F i g. 1, F i g. 4 den vergrößerten Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient zum Vortrieb eines Tunnels 1. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Anordnung zunächst aus einer kontinuierlich oder abschnittsweise vorrückenden Vortriebsmaschine 2, wobei es sich im Ausführungsbeispiel um eine Messerschildvortriebsmaschine handeln mag.
An den Maschinenmantel 3 ist eine der Vortriebsmaschine 2 folgende Tunnelröhrenschalung 4 angeschlossen. Die Tunnelröhrenschalung 4 besteht aus Schalungsstützringen 5 und Schalungselementen 6. Sie definiert gegenüber dem Gebirge 7 einen Ringraum 8, der von einer Stirnschalung 9 abgeschlossen ist. In diesen Ringraum 8 ist Ausbau-Ortbeton 10 eindrückbar, der im Ausführungsbeispiel in der Tunnelröhre aufbereitet und über die Leitungen 11 durch die Stirnschalung 9 hindurch in diesen Ringraum 8 eingedrückt wird.
Insbesondere aus der Fig.4 entnimmt man, daß die Schalungselemente als Schalungsmesser 6 ausgeführt sind. Diese Schalungsmesser 6 sind unabhängig voneinander in Vortriebsrichtung vordrückbar und kragen gegenüber der Stirnschalung 9 zur Ortsbrust 12 hin vor. Das Vordrücken und Vorrücken der Schalungsmesser 6 erfolgt ähnlich, wie es beim Messervortriebsverfahren üblich ist. Es kann mit geringen Kräften vorgenommen werden, weil die Schalungsstützringe 5 im Bereich vor der Stirnschalung 9 oder die Schalungsmesser 6 selbst am Gebirge 7 abgestützte Zentriereinrichtungen 13 aufweisen. Dadurch ist die Tunnelröhrenschalung 4 insgesamt und sind insbesondere die Schalungsmesser 6 unabhängig von der Vortriebsmaschine 2 in bezug auf die Tunnelröhrenachse 14 zentriert. Ist die Zentrierung eingerichtet, so können die Schalungsmesser 6 klemmende Beanspruchungen praktisch nicht erfahren und folglich leicht vorgerückt werden. Im Ausführungsbeispiel sind die Schalungsstützringe 5 im Bereich vor der Stirnschalung 9 zu einem Stützringgestell 15 zusammengefaßt. Die Schalungsmesser 6 sind in ihrer Länge aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt, die Abschnitte sind umsetzbar. Es kann also ein hinterer Abschnitt eines Schaltungsmessers 6 als vorderer Abschnitt wieder eingesetzt werden. Im übrigen sind den einzelnen Schalungsmessern 6 Rückzylinder 16 zugeordnet, die in der dargestellten Weise am festen Ausbau 17 abgestützt sind. Im Ergebnis können die Vortriebsarbeiten einerseits und die Betonierarbeiten andererseits unabhängig voneinander durchgeführt werden, wobei dann das Vorrücken der Schalungsmesser 6 so erfolgt, daß der Tunnelröhrenausbau abschnittsweise betoniert werden kann.
Vor der Stirnschalung 9 befindet sich eine Rüttelplatte 18. Das entnimmt man besonders deutlich aus der F i g. 3. Diese Rüttelplatte 18 ist über elastische Elemente 19 an der Stirnschalung 9 abgestützt oder aufgehängt. Im übrigen ist die Rüttelplatte 18 mit zumindest einem Kragarm 20 in der Stirnschalung 9 frei fliegend gelagert An diesen Kragarm 20 ist auf der dem Beton 10 abgewandten Seite ein Rüttlerantrieb 21 angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine umlaufende Rüttelplatte 18, die also mit der Stirnschalung 9 umläuft. Das entnimmt man aus der F i g. 3. Sie ist mit einer Mehrzahl von über ihren Umfang verteilten Kragarmen 20 frei fliegend in der Stirnschalung 9 gelagert. Man könnte aber auch über den Umfang der Stirnschalung 9 verteilt eine Mehrzahl von Rüttelplatten 18 anordnen und unabhängig voneinander in der beschriebenen Weise mit Hilfe ihrer Kragarme 20 frei fliegend lagern. Diese voneinander unabhängigen Rüttelplatten 18 können dann auch unabhängig Rüttelantriebe 21 aufweisen. Die elastischen Elemente 19, mit denen die Rüttelplatte 18 abgestützt bzw. aufgehängt ist, sind weichelastische Elemente, um die Koppelkräfte klein zu halten. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Stirnschalung 9 bezüglich ihrer Breite in radialer Richtung einstellbar.
Dazu ist insbes. in F i g. 3 erkennbar, daß durch die Zentrierung der Tunnelröhrenschalung 4 die Dichtfunktion der Stirnschalung 9 nicht beeinträchtigt wird. Sie besteht nämlich aus einer äußeren Dichtungsringscheibe 9a und einer demgegenüber kleineren Dichtungsringscheibe 9b. Die kleinere Dichtungsringscheibe 9b ist gegenüber der größeren 9a verstellbar, wenn die Zentriersteuereinrichtungen 13 betätigt werden, während die äußere und größere Dichtungsringscheibe 9a dem Tunnelquerschnitt möglichst genau angepaßt ist.
Hierdurch wird erreicht, daß die endgültige Tunnelachse genau in der vorgesehenen Richtung verläuft, wenn der Tunnelausbruch in ungewünschter Weise davon abweicht. Im übrigen sind z. B. blähbare Dichtungsmittel 9c vorgesehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Stirnschaltung für eine an eine kontinuierlich oder abschnittsweise vorrückende Schild- bzw.

Messervortriebsmaschine angeschlossene Tunnelröhrenschalung, wobei die Stirnschalung unter anderem aus einem den Ringraum zwischen Gebirge und Schalungsröhre zur Ortsbrust hin abdichtenden plattenartigen Element besteht, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Stirnschalung (9) aus zwei sich flächenmäßig übergreifenden scheibenartigen Teilen (9a und 9b) besteht, von denen die Scheibe (9a) der freigelegten Tunnelwand angepaßt ist und die Scheibe (9b) mit der Tunnelröhrenschalung verstellbar ist, daß vor der Stirnschalung (9) betonseitig zumindest eine Rüttelplatte (18) angeordnet ist, die über elastische Elemente (19) an der Stirnschalung (9) abgestützt oder aufgehängt ist und daß die Rüttelplatte (18) im übrigen mit zumindest einem Kragarm (20) in der Stirnschalung (9) frei fliegend gelagert ist, an den auf der dem Beton (10) abgewandten Seite ein Rüttlerantrieb (21) angeschlossen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Rüttelplatte (18) vorgesehen und diese mit einer Mehrzahl von über ihren Umfang verteilten Kragarmen (20) frei fliegend in der Stirnschalung (9) gelagert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Stirnschalung (9) verteilt eine Mehrzahl von Rüttelplatten (18) unabhängig voneinander frei fliegend mit ihren Kragarmen (20) in der Stirnschalung (9) gelagert sind und unabhängige Rüttlerantriebe (21) aufweisen.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (19), mit denen die Rüttelplatte (18) bzw. die Rüttelplatten (18) an der Stirnschalung (9) abgestützt oder aufgehängt ist bzw. sind, weichelastisch eingestellt sina.

Die Erfindung betrifft eine Stirnschalung für eine an eine kontinuierlich oder abschnittsweise vorrückende Schild- bzw. Messervortriebsmaschine angeschlossene Tunnelröhrenschalung, wobei die Stirnschalung unter anderem aus einem den Ringraum zwischen Gebirge und Schalungsröhre zur Ortsbrust hin abdichtenden plattenartigen Element besteht. Der Begriff Tunnel umfaßt auch bergmännische Strecken und ähnliche Untertageräume.

Bei einer bekannten Stirnschalung der beschriebenen Gattung (FR-PS 13 71 940) ist es nicht ohne weiteres möglich, den Ausbau-Ortbeton beim und nach dem Einpressen durch Rüttler zu verdichten. Zwar könnte man daran denken, Rüttelvorrichtungen an die Stirnschalung anzuschließen, doch ist die Stirnschalung an der Vortriebsmaschine abgestützt und folglich fließen Reaktionskräfte der Rüttelvorrichtung störend auch in die Vortriebsmaschine ein. Sie lassen außerdem die Stirnschalung wandern. Die Reaktionskräfte würden auch in die Tunnelröhrenschalung einfließen, was ebenfalls stört. Außerdem ist das abdichtende Element der bekannten Stirnschalung starr und läßt sich deswegen eventuellen Änderungen des mit Beton zu füllenden Ringquerschnittes nicht anpassen Diese Nachteile gelten grundsätzlich auch für andere Stirnschalungen, die nicht an eine Messervortriebsmaschine angeschlossen sind (DE-AS 12 20460).

Man hat zwar schon vorgeschlagen, das plattenartige Element am äußeren und inneren Umfang mit elastischen Dichtungen zu versehen (US-PS 35 61 223) oder statt eines plattenartigen Elementes eine aufblasbare Tasche (DE-AS 22 16 423) vorzusehen, dadurch wird die Anpassungsfähigkeit der Stirnschalung aber nur geringfügig verbessert und der Anschluß einer Rüttelvorrichtung bleibt nach wie vor problematisch.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stirnschalung der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß sie sich leichter an eventuelle Änderungen des mit Beton zu füllenden Ringquerschnittes anpassen läßt und daß beim und nach dem Einpressen des Ausbau-Ortbetons dieser auch durch Rüttler verdichtet werden kann, ohne daß störende Reaktionskräfte in die Vortriebsmaschine einfließen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stirnschalung aus zwei flächenmäßig übergreifenden scheibenartigen Teilen besteht, von denen die Scheibe der freigelegten Tunnelwand angepaßt ist und die Scheibe mit der Tunnelröhrenschalung verstellbar ist, daß vor der Stirnschalung betonseitig zumindest eine Rüttelplatte angeordnet ist, die über elastische Elemente an der Stirnschalung abgestützt oder aufgehängt ist, und daß die Rüttelplatte im übrigen mit zumindest einem Kragarm in der Stirnschalung frei fliegend gelagert ist, an den auf der dem Beton abgewandten Seite ein Rüttlerantrieb angeschlossen ist.

Dabei kann mit allen bekannten Rüttlerantrieben gearbeitet werden, insbesondere empfehlen sich Unwucht-Rüttlerantriebe. Im übrigen kann im Rahmen der Erfindung eine einzige, umlaufende Rüttlerplatte vorgesehen sein, die mit einer Mehrzahl von über ihren Umfang verteilten Kragarmen in der beschriebenen Weise frei fliegend in der Stirnschalung gelagert ist. Man kann jedoch auch über den Umfang der Stirnschalung verteilt eine Mehrzahl von Rüttelplatten unabhängig vorneinander frei fliegend mit ihrem Kragarm in der Stirnschalung lagern, wobei die einzelnen Rüttelplatten dann im allgemeinen auch voneinander unabhängige Rüttlerantriebe aufweisen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt wegen der frei fliegenden Lagerung der Rüttlerplatten mit den Kragarmen und den Rüttlerantrieben die Kopplung dieser Rüttler mit der Vortriebsmaschine nur noch über die elastischen Elemente, mit denen die Rüttelplatte bzw. die Rüttelplatten an der Stirnschalung abgestützt ist bzw. abgestützt sind. Die Kopplung soll möglichst weich sein, aus welchem Grunde die Erfindung lehrt, daß die elastischen Elemente, mit denen die Rüttelplatte bzw. die Rüttelplatten an der Stirnschalung abgestützt oder aufgehängt ist bzw. sind, weichelastisch eingestellt sind. Die Stirnschalung selbst ist zweckmäßigerweise in ihrer Ringbreite in radialer Richtung einstellbar, so daß stets ein ausreichender Abschluß zwischen Stirnschalung und Gebirge einerseits, Tunnelröhrenschalung und Stirnschaltung andererseits gewährleistec ist. Auch gebirgsseitig und tunnelröhrenschalungsseitig kann mit elastischen Elementen, z. B. Blähkörpern, gearbeitet werden.