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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Vor-
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trieb und zum Ausbau eines Tunnels mit Hilfe einer Schildvortriebsmaschine,
wobei im Schutz eines Schildschwanzes der Schildvortriebsmaschine Welltübbingsegmente
aus Tübbingsegmentmänteln mit angeschlossenen Verbundeinrichtungen zu einem Tübbingausbau
zusammengesetzt werden. - Welltübbingsegmente bezeichnet solche, deren Tübbingsegmentmäntel
aus gewelltem Stahlblech geformt sind, wobei die Wellung in Tunnellängsrichtung
verläuft. Die Tübbingsegmentmäntel sind Ausschnitte aus entsprechend geformten Stahlblechen.
Die Verbundeinrichtungen sind im allgemeinen angeschweißt. Der Tunnelausbau insgesamt
ist in Richtung der Tunnelachse und quer dazu nach Maßgabe der Wellung und der weiteren
Auslegung der Welltübbingsegmente durch elastische und/oder plastische Verformung
nachgiebig.
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Es versteht sich, daß die Welltübbingsegmente mit Hilfe der Verbundeinrichtungen
zur Tübbingröhre vereinigt sind. Die Verbundeinrichtun gen erlauben einen Verbund
durch Schweißen und/oder Verschrauben, im letzteren Falle unter Zwischenschaltung
von Dichtungsmitteln an den Stoßstellen der Welltübbingsegmente. Der Einbau erfolgt
im Schutze des Schildschwanzes der arbeitenden Schildvortriebsmaschine.
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Im allgemeinen besitzen die Welltübbingsegmente in Tunnelachse sinusförmige
Wellungen von einer Wellenlänge, die z.B. am stirnseitigen Rand der Tübbingsegmente
mit dem Maximum eines Wellenberges beginnt und über ein Wellental in das Maximum
des anschließenden Wellenberges hineinläuft. Im allgemeinen werden die Welltübbingsegmente
so eingebaut, daß die Wellenberge dem Gebirge zugewandt sind.
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Gebirgsseitige Abdeckbleche können vorgesehen werden, wobei in einem
solchen
Falle regelmäßig der Hohlraum zwischen einem solchen Abdeckblech und den Wellentälern
verfüllt wird.
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Bei dem (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Verfahren stört,
daß die Tübbingsegmente beachtliche Toleranzen mitbringen, die an den Stoßstellen,
insbesondere in radialer Richtung, in bezug auf die vorgegebene Geometrie der Tübbingröhre
10 bis 20 mm ausmachen. Dadurch klaffen die Verbundeinrichtungen, die z.B. aus an
die Tübbingsegmentmäntel angeschweißten Profilstab abschnitten bestehen, in deren
Profilkammern Dichtungsmittel angeordnet sind. Irn Rahmen der bekannten Maßnahmen
stehen die Verbundeinrichtungen, weil die Tübbingsegmentmäntel in beachtlichem Maße
toleranzbehaftet sind, nicht ausreichend passungsgenau zueinander. Das ist nachteilig
und erschwert die Ausbauarbeiten, nämlich die Montage der Welltübbingsegmente. Aufwendige
Richtarbeiten am Einbauort sind erforderlich. Im übrigen ist im Rahmen der bekannten
Maßnahmen die Tübbingröhre nicht ohne weiteres geeignet, die in Tunnellängsachse
wirkenden Vortriebskräfte einer Schildvortriebsmaschine abzustützen und in das umgebende
Gebirge abzuleiten. In diesem Zusammenhang ist es bekannt (DE-Patentanmeldung P
33 39 476.8 gemäß PatG § 3 (2) 1.), die Vortriebskräfte über den Welltübbingsegmenten
zugeordnete Hilfselemente in den Ausbau einzuleiten. Hier sind die Hilfselemente
Stahlbetonbauteile, die formschlüssig in die Wellung der Welltübbingsegmente bzw.
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Tübbingröhre eingesetzt werden, wobei an der Stirnseite des vortriebsmaschinenseitig
ersten Hilfselementes die Vortriebskräfte abgestützt werden. Im allgemeinen verbleiben
diese Hilfselemente in der Tübbingröhre,
wodurch der freie Querschnitt
beschränkt wird. Sie können allerdings auch wieder ausgebaut werden, wenn sie ihre
Abstützfunktion erfüllt haben. Jedenfalls tragen diese Hilfselemente nichts dazu
bei, die toleranzbehafteten Welltübbingsegmente nichtsdestoweniger auf einfache
Weise zur Tübbingröhre zusammenzusetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren
so zu führen, daß die toleranzbehafteten Welltübbingsegmente in der Tunnelröhre
ohne weiteres und insbesondere ohne Richtarbeiten in der Tunnelröhre passungsgenau
zusammengesetzt werden können und daß, im Bedarfsfall, ohne weiteres die Vortriebskräfte
einer Schildvortriebsmaschine abgestützt und in das umgebende Gebirge eingeleitet
werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Welltübbingsegmente
außerhalb des Tunnels auf Richtvorrichtun gen aufgespannt werden, mit denen zumindest
die Verbundeinrichtungen der Welltübbingsegmente in ihre Verbundposition eingerichtet
werden, daß die auf gespannten Welltübbin gsegmente auf den Richtvorrichtungen in
den Tunnel eingebracht und im aufgespannten Zustand zum Tübbingausbau zusammengesetzt
werden und daß erst nach der Zusammensetzung der Welltübb in gsegmente zum Tübbingausbau
die Richtvorrichtun gen entfernt sowie erneuter Verwendung zugeführt werden. Handelt
es sich um diejenige Ausführungsform der Erfindung, bei der die Vortriebskräfte
über den Welltübbin gsegmenten zugeordnete Hilfselemente in den Ausbau und in das
umgebende Gebirge eingeleitet werden, so
lehrt die Erfindung, daß
die Richtvorrichtungen zugleich als die Hilfselemente für die Einleitung der Vortriebskräfte
in den Ausbau eingesetzt und dazu im eingebauten Zustand an die Schildvortriebsmaschine
angeschlossen werden.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten
der weiteren Ausbildung des Verfahrens. Durch Einfachheit und Paß genau gikeit beim
Zusammensetzen der Welltübbingsegmente ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Welltübbingsegmentmäntel auf die Richtvorrichtung
aufgespannt und die Verbundeinrichtungen durch Anschweißen an die aufgespannten
Welltübbingsegmente eingerichtet werden. Die in den Tunnel eingebrachten Tübbingsegmente
können durch Verschweißen zur Tübbingröhre zusammengesetzt werden. Sie können aber
auch miteinander verschraubt werden. Jedenfalls sind die Verbundeinrichtungen so
eingerichtet, wie es der angestrebte Verbund verlangt. Die Richteinrichtungen können
in der Tübbingröhre unmittelbar und/oder mittelbar unter Zwischenschaltung von Abstützeinrichtungen
in Form von Schraubenbolzen, Verkeileinrichtungen, hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen
oder dergleichen aneinander angeschlossen sein, wenn die Richtvorrichtungen als
Hilfselemente in der beschriebenen Weise auch die Vortriebskräfte abzustützen haben.
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Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens die toleranzbehafteten Tübbingsegmente nichtsdestoweniger
p assungsgenau ohne Schwierigkeiten zusammengesetzt werden können, und zwar im Innern
des Tunnels und im Schutze des Schildes einer Schildvortriebsmaschine. Dabei kann
im
Bedarfsfall ohne weiteres auch eine Abstützung der Vortriebskräfte
der Schildvortriebsmaschine über den Ausbau erfolgen und können die Abstützkräfte
in das umgebende Gebirge eingeleitet werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis
aus, daß Welltübbingsegmente des eingangs beschriebenen Aufbaus im Zuge ihrer Herstellung
nur mit sehr großem Aufwand toleranz arm gefertigt werden können. Erfindungsgem
äß werden die erheblichen Toleranzen solcher Welltübbingsegmente in Kauf genommen,
jedoch wird der nachteilige Einfluß dieser Toleranzen auf die Montage der Welltübbingsegmente
durch die Richtvorrichtungen beseitigt. Sind die Welltübbingsegmente erst zur Tübbingröhre
zusammengesetzt, so bewirkt die Befreiung der Welltübbin gsegmente von den Richtvorrichtungen
zwar gewisse Verformungen, diese werden jedoch vom Verbund der benachbarten Welltübbingsegmente
aufgenommen und wirken sich nicht nachteilig aus. Im Gegenteil, sie bewirken in
der Tübbingröhre eine vorteilhafte Verspannung. Die Richtvorrichtun gen werden immer
wieder verwendet und verbleiben nicht in der Tübbingröhre, beschränken also den
freien Querschnitt der fertigen Tübbingröhre nicht. Ohne weiteres können die Richtvorrichtungen
als Hilfselemente die Vortriebskräfte der Schildvortriebsmaschine abstützen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tunnelröhre mit Schildvortriebsmaschine und
aus Welltübbingsegmenten zusammengesetztem Ausbau rnit Richtvorrichtungen,
Fig.
2 einen Querschnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 in
gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößertem Maßstab den Ausschnitt B aus dem Gegenstand
nach Fig. 1 und Fig. 4 im Maßstab der Fig. 3 den Ausschnitt C aus dem Gegenstand
nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
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In der Fig. 1 erkennt man, daß in einem Gebirge 1 mit Hilfe einer
Schildvortriebsmaschine 2 ein Tunnel 3 vorgetrieben wird. Die Fig.
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1 zeigt diejenige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei der die in Tunnellängsachse 4 wirkenden Vortriebskräfte der Schildvortriebsmaschine
2 an dem Ausbau 5 abgestützt und in das umgebende Gebirge 1 abgeleitet werden. Das
wird weiter unten im einzelnen erläutert.
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Im Schutze des Schildschwanzes 6 der Schildvortriebsmaschine 2 werden
Welltübbingsegmente 7, die ihrerseits aus Tübbingsegmentmänteln 8 und angeschlossenen
Verbundeinrichtungen 9 bestehen, in den Tunnel 3 eingebracht und zu einem Tübbingausbau
5 zusammengesetzt.
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Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4
entnimmt man, daß die Welltübbingsegmente 7 auf Hichtvorrichtungen 10 aufgespannt
werden. Das ist, wie zeichnerisch nicht dargestellt wurde, schon außerhalb des Tunnels
3, z.B. fabrikmäßig bei der Herstellung der Welltübbingse gmente 7, geschehen. Mit
den Richtvor
richtungen 10 sind zumindest die Verbundeinrichtungen
9 der Welltübbingsegmente 7 passungsgenau in ihre Verbundstellung eingerichtet.
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Die aufgespannten Welltübbingsegmente 7 sind auf den Richtvorrichtungen
10 in den Tunnel 3 eingebracht und im aufgespannten Zustand zum Tübbingausbau 5
zusammengesetzt worden. Erst nach der Zusammensetzung der Welltübbingsegmente 7
zum Tübbingausbau 5 sind die Richtvorrichtungen 10 entfernt worden. Das erkennt
man in Fig. 1 am rechten äußeren Hand. Die entfernten Richtvorrichtungen 10 werden
erneuter Verwendung zugeführt. Dabei ist in Fig. 1 die Anordnung so getroffen, daß
die Vortriebskräfte über den Welltübbingsegmenten 7 zugeordnete Hilfselemente in
den Ausbau 5 eingeleitet werden. Die llilfselemente sind aber nicht fremde Bauteile,
wie es zum Stand der Technik gehört, vielmehr bilden die Richtvorrichtungen 10 zugleich
die Hilfselemente für die Einleitung der Vortriebskräfte in den Ausbau 5. Dazu ist
im eingebauten Zustand die Schildvortriebsmaschine 2 über die Zylinderkolbenanordnungen
11 an den Richtvorrichtungen 10 abgestützt. Die Richtvorrichtungen 10 sind dazu
in der Tübbingröhre, im Ausführungsbeispiel, unter Zwischenschaltung von Abstützeinrichtungen
12 in Form von Schraubenbolzen aneinander angeschlossen. Insoweit könnte jedoch
auch mit Verkeileinrichtungen oder hydraulischen Zylinderkolben anordnungen gearbeitet
werden.
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Die Fig. 3 macht deutlich, daß man im allgemeinen die Welltübbingsegmentmäntel
8 auf die Richtvorrichtungen 10 aufspannen wird und daß man die Verbundeinrichtungen
9 durch Anschweißen an die aufgespannten Tübbingsegmentmäntel 8 passungsgenau einrichten
wird.
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Die in den Tunnel eingebrachten Welltübbingsegmente 7 können durch
Verschweißen oder auf andere Weise zur Tunnelröhre zusammengesetzt werden.