DE2921907C2 - - Google Patents

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.