DE2850990C2 - Geschlossene Ringschalung für den Ausbau von Tunneln mit Ortsbeton - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine geschlossene Ringschalung für den Ausbau von Tunneln mit Ortsbeton, bestehend aus zwei Segmenten für die Tunnelfirste und einem Sohlsegment, das mit den beiden anderen Segmenten über Scharniergelenke verbunden ist, wobei die Schalungssegmente über einen Spreizmechanismus, der über gelenkig mit den Schalungssegmenten verbundene Druckmittelgetriebe betätigbar ist, in Richtung auf die Tunnelwandungen spreizbar sind, und die Schalung Mittel aufweist, auf denen sie in Tunnellängsrichtung verschiebbar ist.

Gegenwärtig sind viele Schalungskonstruktionen für Betonauskleidungen für Tunnel bekannt.

Bekannt sind Gleitschalungen, die nach dem bergmännischen Verfahren verwendet werden. Sie umfassen aus einzelnen Elementen bestehende Sektionen, die untereinander durch Scharniere verbunden sind, und einen Versetzmechanismus, der einen verfahrbaren Wagen für das Aufstellen dieser Segmente und deren Versetzen darstellt.

Bei dieser Schalungskonstruktion werden die Sektionen mit Hilfe des Versetzmechanismus montiert und miteinander verbunden. In den Raum hinter der Schalung v/ird Beton gegeben. Nach der Erhärtung des Betons zerlegt man die Schalung in einzelne Segmente und bringt sie mit Hilfe des Versetzers an eine neue Stelle, wo sie wieder montiert werden.

Bekannt ist eine Wanderschalung nach der SU-PS 39 679 (Urheberschein), die aus geschweißten Tübbings besteht, die durch Schrauben miteinander verbunden sind. Die Montage der Schalung wird mit einem Hebelstapler vorgenommen, der sich an Konsolen bewegt, die an den Seitenelementen der Schalung befestigt sind. Die Demontage der Schalung geschieht mit Hilfe eines Versetzstaplers, der sich am Ende des Arbeitsbereiches befindet.

Bekannt sind auch Sektionsschalungen (US-PS 25 47 946, US-PS 33 73 571, DE-GM 19 28 045), die bei der Errichtung von Monolitpreßauskleidungen Anwendung finden, die aus mittels Scharnieren verbundenen, zusammenlegbaren Sektionen bestehen. Für das Versetzen und die Montage verwendet man einen Mechanismus mit Fahrantrieb. Jede Sektion dieser Schalung besteht aus einem oberen und unteren Teil. Der obere Teil hat zwei durch Scharniere miteinander verbundene Segmente, der untere Teil besteht aus einem Segment,

an dem durch Scharniere seitliche abklappbare Segmente befestigt sind. Die oberen und die unteren Teile der Sektionen werden nach dem Aufsetzen am Montageort zu einem einheitlichen Ring durch Schrauben miteinander verbunden.

Der Nachteil der erwähnten Schalungen besteht in ihrer komplizierten Konstruktion, im erheblichen Arbeitsaufwand bei der Montage und Demontage und in der Notwendigkeit der Anschaffung eines speziellen, komplizierten platzraubenden Mechanismus für das Loslösen und Versetzen der Sektionen der Schalung. Die Anwendung der bekannten Gleit- und Wanderschalungen ist mit einem hohen Arbeitsaufwand bei der Montage, Demontage und beim Versetzen der Sektionen und mit der Notwendigkeit der Benutzung

komplizierter und platzraubender Mechanismen für das Löslösen von der fertigen Verschalung und das Umsetzen verbunden.

Bekannt sind Gleitschalungen, die ohne Demontage versetzbar sind. Diese sind jedoch begrenzt anwendbar,

z. B. nur bei der Errichtung gradliniger Tunnelabschnitte, und erfordern große Kräfte für ihre Fortbewegung entlang des Tunnels.

Bekannt ist die Konstruktion einer Scharniergleitschalung, die Sektionen umfaßt, die aus einzelnen miteinander durch Scharniere verfc jidenen Elementen bestehen, und einen fahrbaren Wagen für die Montage und das Versetzen benötigt. Die Sektionen werden nacheinander in Richtung des Tunnelvortriebs montiert und betoniert. Nach Erreichen der notwendigen Festigkeit des Betons des Verschalungsringes werden die Sektionen nacheinander zusammengelegt, wobei die Scharnierverbindungen der Glieder benutzt werden, und in zusammengelegtem Zustand an eine neue Stelle des aufgefahrenen Tunnelvortriebs gebracht.

Diese Schalung stellt man folgendermaßen auf: die oberen seitlichen Sektionen setzt man mit ihren unteren Elementen auf Keile auf und verbindet sie durch Schrauben mit den Nachbarsektionen. Die zusammengelegt angelieferte Sektion hebt man mit zwei Paaren hydraulischer Pendelhebeböcke und bringt sie dann mit Hilfe von zwei Paar Spindelhebern, die mit der Sektion durch Scharniere verbunden sind, in die Projektlage; die unteren Elemente der Sektion, die durch Seile von auf einem Wagen aufgestellten Winden gehalten werden, bewegen sich durch das Eigengewicht nach unten. Die Auflagerelemente verkeilt man und befestigt sie mit Bolzen in kurzen Bohrlöchern in der Sohle des Tunnels. Anschließend verbindet man die aufgestellte Sektion durch Schrauben mit den Nachbarsektionen. Das Abnehmen der Schalung geschieht folgendermaßen: Unter die abzunehmende Sektion rollt man einen Wagen, der an der Sektion durch Hebeböcke befestigt wird. Anschließend nimmt man die Schrauben ab, die die

Sektion mit der Auflagerung und der Nachbarsektion verbinden, und mit Hilfe von Spindel und Gewindekupplungen löst man das untere Element von der Betonoberfläche, wonach die übrigen unteren Elemente durch eine Winde unter die Ladefläche des Karrens gezogen werden. Den oberen Teil der Sektion löst man mit Hilfe der Hebeböcke der Wagen, die die Sektion in Transportlage bringen.

Der Nachteil dieses Schalungstyps besteht in der Notwendigkeit des Einsatzes eines platzraubenden, komplizierten Mechanismus für das Loslösen von der Betonoberfläche und das Versetzen.

Bekannt ist ferner eine geschlossene Ringschalung für den Ausbau von Tunneln mit Ortsbeton, die die eingangs der Beschreibung aufgeführten Merkmale besitzt Eine solche Ringschalung ist z. B. in der DE-AS 21 01 854 beschrieben. Diese bekannte Schalung ist durch das radiale Verdichten der zwischen das Gebirge und Schalungswand eingebrachten Betonmasse bestimmt und besitzt acht über Scharniergelenke miteinander verbundene Schalungssegmente. Das Druckmittelgetriebe zur Betätigung des Spreizmechanismus der Segmente ist in der Mitte des Tunnelqucvschniites angeordnet Beim fortschreitenden Ausbau des Tunnels muß dieses Druckmittelgetriebe von der Schalung getrennt und an der nächsten Schalung in Richtung des Tunnelvortriebs befestigt werden. Die Schalung behält ihre Form nur dann, wenn vier von ihren Scharnieren mit dem Druckmittelgetriebe an vier jeweils rechtwinklig zueinander stehenden Punkten der Ringschalung verbunden sind

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer geschlossenen Ringschalung für den Ausbau von Tunneln mit den eingangs genannten Merkmalen, bei der jedoch der mittlere Bereich des Tunnelquerschnittes frei bleibt, wobei der nunmehr am Umfang der Schalung unterzubringende Spreizmechanismus und Druckmittelgetriebe wesentlich vereinfacht und die Zahl der Segmente vermindert werden und wobei eine Trennung von Schalung und Spreizmechanismus bzw. Druckmittelgetriebe bei einem Verfahren der Schalung in Richtung des Tunnelvortriebs sich erübrigt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spreizmechanismus aus zwei miteinander durch eine Lasche verbundenen Exzenterwellen besteht, die an den einander zugewandten Enden der Firstsegmente angebracht sind. Auf jeder Exzenterwelle ist ein Hebel befestigt, der mit dem Kolben eines Druckmittelgetriebes gelenkig verbunden ist, wobei das Zylindergehäuse des Druckmittelgetriebes jeweils an dem zugehörigen Firstsegment gelenkig befestigt ist An dem unteren Bereich eir.es jeden Firstsegmentes ist eine Konsole angebracht, an der Mittel zur Abstützung der Schalung auf einem parallel zur Tunnelachse verlegten Balken vorgesehen sind. Der Balken stützt sich seinerseits vor und hinter der Schalung auf der Tunnelsohle ab.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der mittlere Bereich des Tunnelquerschnitts, z. B. für zusätzliche Transportmittel frei bleibt, da sowohl das Druckmittelgetriebe und der von diesem betätigte Spreizmechanismus sowie Mittel zur Abstützung bzw. Verschiebung der beiden Einrichtungen in Richtung der Tunnelachse nunmehr im Randbereich des Tunnelquerschnittes liegen.

Der Spreizmechanismus ist wesentlich vereinfacht und nur an zwei Punkten mit der Schalung verbunden. Die Anzahl der Segmeif!.e ist auf drei reduziert Eine zusätzliche vorteilhafte Wirkung entsteht durch die bekannte Eigenschaft eines Exzenters als Spannelement, die es gestattet, die Spannsäge des Exzenters so anzuordnen, daß er in der sogenannten Totpunktstellung steht und damit die Spannkräfte aufnimmt, ohne daß die Betätigungselemente, die am Exzenter angreifen, belastet werden.

Eine weitere mit der Erfindung erreichbare vorteilhafte Wirkung ist das Verbleiben der einzelnen Segmente der Schalung in ihrer zueinander relativen Lage im entspannten Zustand, wobei die Verbindung mit dem Spreizmechanismus bzw. mit dem Druckmittelgetriebe aufrechterhalten bleibt Nach dem Unteranspruch lassen sich mit Hilfe eins Keiles die Exzenterwellen in vorteilhafter Weise in mehrere Stellungen einstellen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsheispiels und von Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 die Schalung im Querschnitt;
F i g. 2 wie oben, im Längsschnitt
Die Schalung (F i g. 1.2) enthält ein unteres 1 und zwei obere Segmente 2 und 3. Das untere Segment 1 ist mit den zwei oberen Segmenten 2 und 3 durch Scharniere 4 verbunden. Die oberen Segmente sind miteinander durch einen Spreizmechanismus verbunden, der zwei durch eine Lasche 7 miteinander verbundene Exzenterwellen 5 und 6 enthält Auf der Exzenterwelle ist ein Hebel 8 befestigt der mit dem Kolben eines an einer Konsole des oberen Segments 2 befestigten Druckmittelgetriebes 9 verbunden ist Die Lage der Exzenterwelle wird mit Hilfe eines Keiles 10 eingestellt, um die Kraft für das Lösen der Segmente vom Beton zu steigern.

Die oberen Segmente der Schalung haben Konsolen 11 in der Nähe der Scharniere 4 mit Stützschrauben 12 an den Enden, die auf der unter ihnen liegenden Balken 13 aufliegen. Die Balken liegen mit ihren Enden vor der Schalung auf der Sohle der Ausbruchswandung und hinter der Schalung auf der Sohle der Ortshetonauskleidung auf.

Um das Schwenken der oberen Segmente über die innere Begrenzungslinie der Betonverschalung hinaus zu verhindern, sind Schäkel 14 vorgesehen, die durch Scharniere mit dem unteren Segment 1 der Schalung und mit den Konsolen 11 der oberen Segmente verbunden sind. Eines der Löcher des Schäkels 14 ist länglich, um ein Schwenken der oberen Segmente ins Innere des Ringes zu ermöglichen. Die Schalung ist in Sektionen unterteilt, die untereinander durch Schubkolbengetriebe 15 verbunden sind, die ein Verschieben der Sektionen nacheinander entlang der Tunnellängsachse ohne zusätzliche Wagen ermöglichen.
Die Schalung funktioniert wie folgt:
Nach dem Verfahren der Schalung auf den Balken 13 zum Ort der Betonverfüllung, wird der Spreizmechanismus eingeschaltet, der die oberen Enden der Segmente 2, 3 auseinanderführt Bei der Schwenkung der Segmente stützen sich die Konsolen 11 auf die festen Balken 13. Deshalb senkt sich das untere Segment 1 in die Arbeitsstelle g. Die oberen Segmente nehmen gleichfalls die Arbeitsstellung ein. Die Bewegung der Segmente der Schalung endet mit dem vollen Hub des Spreizmechanismus. Diese Lage ist in Fig. 1 dargestellt Das Verfüllen des Betons erfolgt anschließend.
Nach der Betonierung und nachdem der Beton die notwendige Festigkeit erreicht hat, schaltet man die Druckmittelgetriebe 9 des Spreizmechanismus ein, die Kolben treten ins Innere der Zylinder und schwenken

dabei die Hebel 8, die mit den Kx/.enterwellen verbunden sind, die bei ihrer Drehung die oberen Segmente 2 und 3 einander näherbringen. Die Segmente vollführen eine geringe Drehung und stützen sich mit ihren Konsolen Il und Stützschrauben 12 auf die Balken 13. Dabei kommt es bei einer Drehung um die Balken zum Loslösen des unteren Segments der Schalung vom Beton. Auf diese Weise löst sich die Schalung gänzlich vom Objekt und kann auf den Balken 13 an die neue Arbeitsstelle gebracht werden.

Nach dem Loslösen der gesamten Schalung werden tlie Sektionen auf den Balken Π nach vorn geschoben,

wobei sie sich auf die Stützschrauben 12 stützen. Die Stützschrauben 12 können z. B. mit Wälzlagern (nicht gezeigt) auf den Balken aufliegen. Die Schalungssektionen werden nacheinander entlang der Tunnellängsachse mit Hilfe der Schubkolbengetriebe 15 verschoben. Wenn die Sohle, die Wände und die Decke des Tunnels gleirh/eitig betoniert werden (F i g. 2), liegen die Balken mit einem Ende auf der bereits betonierten Sohle auf und mit dem anderen Ende der Sohle auf der Ausbruchswandung. Die Auflager der Balken sind verstellbar konstrukiert, um die Schalung nach Markierungen aufstellen /ii können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Geschlossene Ringschalung für den Ausbau von Tunneln mit Ortsbeton, bestehend aus zwei Segmenten für die TunnelFirste und einem Sohlsegment, das mit den beiden anderen Segmenten über Scharniergelenke verbunden ist, wobei die Schalungssegmente über einen Spreizmechanismus, der über gelenkig mit den Schalungssegmenten verbundene Druckmittelgetriebe betätigbar ist, in Richtung auf die Tunnelwandungen spreizbar sind, und die Schalung Mittel aufweist, auf denen sie in Tunnellängsrichtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizmechanismus aus zwei, miteinander durch eine Lasche (7) verbundenen Exzenterwellen (5, 6) besteht, die an den einander zugewandten Enden der Firstsegmente (2,3) angebracht sind und auf denen je ein Hebel (8) befestigt ist, der mit dem Kolben eines Druckmittelgetriebes (9) gelenkig verbunden ist, dessen Zylindergehäuse jeweiis an dem zugekörigen Firstsegment (2 bzw. 3) gelenkig befestigt ist, und daß an dem unteren Bereich jedes Firstsegmentes (2, 3) jeweils eine Konsole (11) angebracht ist, an der Mittel zar Abstützung der Schalung auf einem parallel zur Tunnelachse verlegten Balken (13) vorgesehen sind, welcher sich vor und hinter der Schalung auf der Tunnelsohle abstützt

2. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Exzenterwellen (6) so installiert ist, daß ihre Lage mit Hilfe eines Keiles (10) in mehre~e Stellungen einstellbar ist.