DE2921907C2 - - Google Patents
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Classifications
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durch
führung dieses Verfahrens.
Zur Sicherung des Ausbruchsquerschnittes eines Tunnels,
einer unterirdischen Strecke oder dergleichen ist es unter
anderem üblich, eine Auskleidung der Wandung zu betonieren.
Hierzu sind grundsätzlich zwei Verfahren zu unterscheiden.
Nach einem Verfahren wird Spritzbeton gegen die mit Stahl
matten und ggf. auch Trägern ausgelegte Tunnelwandung ge
spritzt und auf eine nur in etwa vorbestimmbare Dicke aufge
tragen. Nach einem anderen Verfahren wird Beton in einen
Schalungsraum gepumpt, der außenseitig durch die Tunnelwan
dung, innenseitig durch eine Innenschalung und stirnseitig
durch eine Stirnschalung begrenzt ist. Das erste Verfahren
dient hauptsächlich zur Herstellung von provisorischen Aus
bauen oder zur Versiegelung der Ausbruchswandung eines Tun
nels oder einer Strecke im festen Gestein. Das zweite Ver
fahren ermöglicht es, in einem Zuge einen endgültigen Aus
bau von bestimmbarer Wandungsdicke und somit bestimmbarer
Festigkeit herzustellen.
In der DE-AS 12 90 161 ist eine Schalung zum Herstellen
einer Tunnel- oder Stollenauskleidung aus Ortbeton offenbart.
Diese Schalung besteht aus einem rohrförmigen Schalungskörper
und einem diesem nachgeordneten ebenfalls rohrförmigen Halte
körper, die radial spreizbar sind und zwischen denen doppelt
wirkende Hydraulikzylinder eingeschaltet sind. Der Beton wird
in nicht näher beschriebener Weise mit Hilfe einer ebenfalls
nicht näher beschriebenen Betonschleuder stirnseitig in den
Schalungsraum zwischen dem Schalungskörper und der Ausbruchs
wandung eingebracht. Durch wahlweise radiales Spreizen bzw.
Zusammenziehen des Schalungskörpers bzw. des Haltekörpers und
eine entsprechende Beaufschlagung der Hydraulikzylinder werden
wahlweise der Schalungskörper vorgeschoben oder der Haltekörper
nachgezogen. Einen Ausbruchsquerschnitt in dieser Weise auszu
kleiden, ist aus folgenden Gründen nachteilig:
Der Ausbruchsquerschnitt vor der Schalung ist provisorisch aus
zubauen, um hereinbrechenden Boden abzuhalten und das Bedie
nungspersonal beim Betonieren der Auskleidung zu schützen. Dies
führt zu einem erheblichen Kostenfaktor und beeinträchtigt da
rüber hinaus die Ausbauleistung. Außerdem ist die vorbeschriebe
ne spreizbare Gleitschalung deshalb nachteilig, weil durch das
Vorschieben des Schalungskörpers in Vortriebsrichtung und durch
das radiale Spreizen die Dichte des eingebrachten Betons herab
gesetzt und somit die Festigkeit der Betonauskleidung beein
trächtig wird. Es besteht auch die Möglichkeit, daß der Beton
zwischen dem Schalungskörper und dem Haltekörper von der Wan
dung abfällt oder ausböscht, was durch die Längsbewegung und
radiale Bewegung der Schalungs- und Haltekörper begünstigt wird.
Eine Einrichtung zur Durchführung des zweitgenannten Verfahrens
ist beispielsweise durch die DE-AS 26 54 565 bekannt. Diese
Vortriebseinrichtung besteht aus einem Messerschild, einer In
nenschalung sowie einer Einrichtung zum Einpressen von Ortsbe
ton. Der Schalungsraum zum Einbringen des Ortsbetones ist bei
dieser Einrichtung stirnseitig durch eine sogenannte Stirnscha
lung verschlossen.
Die Stirnschalung wird über spezielle Rückzylinder gegen den
Ortsbeton gepreßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Auskleiden mit Beton zu finden, nach dem eine sichere Beton
auskleidung störungsunanfällig und kostengünstig herstellbar
ist. Diese Aufgabe wird nach der Lehre aus dem Anspruch 1 ge
löst. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Beton im
Anschluß an einen Vortriebsschild eingebracht, so daß der
tatsächliche frisch ausgebrochene Ausbruchsquerschnitt vor
liegt und der Schutz des Vortriebsschildes ausgenutzt werden
kann. Ein provisorischer Ausbau vor der Auskleidung ist hier
nicht notwendig. Das Einbringen des Betons erfolgt durch Auf
spritzen von der Stirnseite her. Hierdurch ist ein dichter
Auftrag möglich, wobei die bekannten Vorteile des Auftrags
durch Spritzen ausgenutzt werden können. Eine Stirnschalung
für den Schalungsraum ist nicht notwendig, und infolgedessen
gibt es auch keine Abdichtungsprobleme im Bereich der Stirn
schalung. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist darin zu sehen, daß die Wanderschalung ihren Kontakt
und ihre Stellung zum erhärtenden Beton beibehält, so daß
dieser ungestört abbinden kann.
Anspruch 2 umfaßt eine kostengünstige und solide Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit der die
Betonauskleidung einfach, schnell und sicher herstellbar ist.
Die Ausbildung nach Anspruch 3 ermöglicht wahlweise die Be
nutzung eines Messerschildes oder Vortriebsschildes mit einem
einteiligen Schildmantel. Beim letzteren dienen die Schubglie
der dem Vortrieb des Vortriebsschildes, wobei sich die Schub
glieder an der Wanderschalung abstützen. Diese ist so lang be
messen, daß sie diese Stützkräfte aufgrund der Haftreibung an
der Betonauskleidung aufzunehmen vermag.
Bei der Benutzung eines Messerschildes dienen die Schubglieder
dazu, den Vortrieb des Messerschildes zu unterstützen. Dies er
folgt durch eine Abstützung des Rahmens des Messerschildes ent
gegen der Vortriebseinrichtung, was insbesondere dann von Be
deutung ist, wenn aufgrund der gegebenen Bodenverhältnisse we
niger Reibung als erforderlich zwischen dem Messerschild und
der Ausbruchswandung vorhanden ist.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 4 und 5 führen zu
einer Vergrößerung des Freiraums zwischen der Wanderschalung
am frontbrustseitigen Ende und dem Schildschwanz. Hierdurch
kann der Spritzbeton leichter aufgespitzt werden.
Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren und
zwei Ausführungsbeispiele anhand einer vereinfachten
Zeichnung beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des er
findungsgemäßen Verfahrens im lotrechten
Längsschnitt und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung befindet sich in einem
Tunnel 1 und umfaßt gemäß Fig. 1 einen Messerschild 2,
eine diesem nachgeordnete, aus Tübbing-Segmenten 3 be
stehende Wanderschalung 4 und eine vereinfacht darge
stellte Einrichtung 5 zum Aufspritzen von Spritzbeton 6
stirnseitig in einen Schalungsraum 7 zwischen der Wander
schalung 4 und der Ausbruchswandung 8 bzw. dem Schild
schwanz 9. Die Einrichtung 5 zum Aufspritzen ist durch
zwei Spritzrohre 11 dargestellt, deren Mündungsöffnungen
entgegen der Vortriebsrichtung 12 auf den Schalungsraum 7
gerichtet sind. Der Spritzbeton wird den Spritzrohren 11
in Richtung der Pfeile 13 zugeführt. Um den Arbeitsraum
für die Spritzrohre 11 zu vergrößern, ist die Dicke d
des Schildschwanzes 9 im Bereich seines Endes verringert.
Der Messerschild 2 besteht in üblicher Weise aus außen
seitig auf einem Rahmen 14 aufliegenden Vortriebsmessern
15, an denen jeweils ein Hydraulikzylinder 16 angreift,
der am Rahmen 14 abgestützt ist.
Beim Vortrieb werden in der üblichen Weise die Vortriebs
messer 15 einzeln oder in Gruppen mit Hilfe der Hydraulik
zylinder 16 vorgetrieben und anschließend der Rahmen 14
nachgezogen. Gleichzeitig wird kontinuierlich der Spritz
beton 6 im Schalungsraum 7 aufgespritzt. Die Spritzrohre
11 sind zum Beispiel von Hand derart verdrehbar bzw. ver
schwenkbar, daß jeder Punkt der offenen Stirnseite 17 des
Schalungsraums 7 mit Spritzbeton 6 aus den Spritzrohren 11
beaufschlagt werden kann. Dabei wird der Spritzbeton 6
möglichst gleichmäßig aufgespritzt. Wenn die Aufspritzung
sich dem frontseitigen Ende 18 der Wanderschalung 4 nähert,
wird ein aus drei Tübbing-Segmenten 3 bestehender und
rückseitig von der Wanderschalung 4 abgebauter Schalungs
abschnitt frontseitig vor die Wanderschalung 4 gesetzt.
Der den erhärtenden Beton tragende Abschnitt der Wander
schalung 4 bleibt somit in ständigem Kontakt mit dem Beton,
so daß dieser ungestört abbinden kann.
Im Unterschied zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist
im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 anstelle des
Messerschildes ein Vortriebsschild 21 mit einem einteiligen
Schildmantel vorgesehen. Zwischen dem Vortriebsschild 21
und der Wanderschalung 4 sind auf dem Umfang verteilt
Hydraulikzylinder 22 eingeschaltet. Sie dienen dem Vor
trieb des Vortriebsschildes 21, wobei die Wanderschalung 4
ein Widerlager hierzu bildet. Die Hydraulikzylinder 22 sind
in ihrer parallel zur Vortriebsrichtung 12 ausgerichteten
Lage am Vortriebsschild 21 gehalten (Halterung nicht dar
gestellt). Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
verjüngt sich die Dicke D des Schildschwanzes 23 kon
tinuierlich zu dessen rückseitigen Ende hin.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen steht ein
verhältnismäßig weicher Boden 24 an. Um zu verhindern, daß
der Boden ausläuft, ist die Anordnung zwischen dem Messer
schild 2 bzw. Vortriebsschild 21 und der Wanderschalung 4
so getroffen, daß der Schildschwanz 9 bzw. 23 das front
seitige Ende 18 der Wanderschalung 4 immer übergreift.
In diesem Fall erfolgt das Aufspritzen zwischen dem
Schildschwanz 9 bzw. 23 und der Wanderschalung 4. Wenn
ein standfester Boden ansteht, ist es im Rahmen der Er
findung auch möglich, die Wanderschalung 4 an den Schild
schwanz 9 bzw. 23 des Messerschildes 2 bzw. des Vortriebs
schildes 21 in etwa anzugrenzen, so daß der Spritzbeton 6
unmittelbar hinter dem Schildschwanz 9 bzw. 23 zwischen der
Ausbruchswandung 8 und der Wanderschalung 4 aufgespritzt
werden kann. Der Schildschwanz 9 des Messerschildes 2
kann auch durch ein sogenanntes Nachlaufmesser gebildet
werden. Im weiteren ist es auch möglich, Eisenbewehrung
stirnseitig in den Schalungsraum einzugeben und einzu
betonieren.
Claims (5)
1. Verfahren zum Auskleiden eines Tunnels, einer unter
irdischen Strecke oder dergleichen mit Beton, wobei der
Tunnel oder die Strecke mit Hilfe einer Vortriebseinrich
tung aufgefahren werden und der Beton im Bereich des Schild
schwanzes eines Vortriebsschildes durch stirnseitiges Ein
drücken zwischen Ausbruchswandung und Wanderschalung ein
gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Beton Spritz
beton (6) Verwendung findet, der durch stirnseitiges Auf
spritzen eingebracht wird, wobei die Wanderschalung (4)
im Zuge des Vortriebsfortschrittes rückseitig abgebaut und
frontseitig wieder angebaut wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, wobei ein Vortriebsschild einer Wanderschalung in etwa
angrenzend vorgeordnet und dem Vortriebsschild eine Ein
richtung zum Einbringen von Beton zugeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanderschalung (4) aus Tübbing-Seg
menten (3) besteht und im Bereich des Schildschwanzes (9,
23) eine Einrichtung (5, Spritzrohre 11) zum Aufspritzen
des Spritzbetons angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Vortriebsschild (21, Messerschild 2) und der
Wanderschalung (4) längenveränderlich Schubglieder (Hydrau
likzylinder 22) eingeschaltet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dicke (d) des Schildschwanzes (9) wenig
stens in dem Bereich, in dem er die Wanderschalung (9) zu
übergreifen vermag, verringert ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dicke (D) des Schildschwanzes (23) wenig
stens in dem Bereich, in dem er die Wanderschalung (4) zu
übergreifen vermag, sich zum rückseitigen Ende hin kon
tinuierlich verjüngt.
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