DE4038776A1 - Verfahren zum vortrieb eines tunnels oder dergleichen und ausbaubewehrung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vortrieb eines Tunnels oder dergleichen, dessen Profil abschnittsweise ausgebrochen, mit einer Ausbaubewehrung gestützt und mit Spritzbeton versehen wird, wobei vor Ausbruch jedes fol­ genden Abschnittes zumindest in bruchgefährdeten Bereichen des Profilumfanges über die jeweilige Ortsbrust hinaus sich erstreckende Längselemente fächerartig gesetzt werden, deren vordere Enden außerhalb des Ausbruchsprofiles liegen, und deren hintere Enden nach dem Ausbruch in den Spritz­ beton eingebettet werden, sowie eine Ausbaubewehrung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung eines Tunnels ist es vielfach notwendig, vor dem Ausbruch des Materials verbleibendes, einbruchsge­ fährdetes Material zu sichern. Gemäß der AT-PS 2 63 846 werden hierzu Kränze von divergierenden Pfählen über den auszubrechenden Abschnitt hinaus vorgetrieben. Hierzu können auch hohle Bohrpfähle verwendet werden, die dann unter hohem Druck mit Beton verfüllt und gegebenenfalls auch be­ wehrt werden. Wenn die Pfähle Mann an Mann liegen und ein­ ander überlappen, so stellen sie bei gekrümmtem Ausbruch­ profil eine selbsttragende Wölbung dar, unter der der Aus­ bruch des überdeckten Abschnittes wesentlich gefahrloser erfolgen kann. Beim nachfolgenden Ausbau werden die sich zwischen den Kränzen bildenden Stufen mit Spritzbeton aus­ gefüllt, in die auch Ausbaurahmen eingelegt werden können. Da die eingebrachten Pfähle, für deren hinteres Ende wäh­ rend des Ausbruches weder ein Auflager noch eine Veranke­ rung vorgesehen ist, in Längsrichtung kaum wirksam sind, werden sie in relativ großem Durchmesser von 25 bis 30 cm hergestellt, sodaß sie auf Biegung belastbar sind.

Nach der AT-PS 3 85 087 werden fächerartig Bohrlöcher in die Ortsbrust vorgetrieben, wobei über das Bohrgestänge eine Injektionsmasse in die Bohrlöcher eingepreßt wird, während das Bohrgestänge zurückgezogen wird. Die entstehenden Kränze von einander überragenden Betonpfählen verfestigen zwar das Gebirgsmaterial, sind jedoch mangels Bewehrung und Verankerung nur wenig belastbar.

In der DE-OS 38 26 268 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem das fächerartig vorgetriebene Bohrgestänge in den Bohr­ löchern verbleibt, in die beim Vortrieb aus Düsen der Bohrkrone aussteifendes Material injiziert wird, sodaß be­ wehrte Betonpfähle entstehen. Deren hintere, freiliegende Enden werden wiederum in den Spritzbeton gebunden.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, eine in Längsrichtung belastbare Überdeckung des auszubrechenden Profilabschnittes zu schaffen, und schlägt hierzu vor, daß als Längselemente Ankerstäbe gesetzt werden, deren vordere Enden im Berg verankert und deren hintere Enden kraft­ schlüssig mit der Ausbaubewehrung verbunden werden.

Hierdurch wird ein erhöhter Schutz gegen Verbrüche erzielt, da die Längselemente zwischen der vorderen und hinteren Verankerung eingespannt und damit auf Zug in hohem Maße beanspruchbar sind. Die zu setzenden Ankerstäbe stellen somit im wesentlichen Gebirgsanker dar, die eine insbesondere spreizbare Kopfverankerung und für die hintere Verankerung Einrichtungen zum Fixieren an der Ausbaubewehrung aufweist. Diese können beispielsweise Ankerplatten umfassen, wobei die hinteren gewindetragenden Enden der Ankerstäbe Öffnun­ gen in der Ausbaubewehrung durchsetzen. Auf die vorstehen­ den Enden werden die Ankerplatten bis zur Anlage an der Ausbaubewehrung aufgeschoben und mittels Gewindemuttern verspannt. über die Ausbaubewehrung, die in Längsrichtung verbundene Ausbaurahmen aufweist, erfolgt die Rückveranke­ rung jedes kopfverankerten Längselementes in die Spritz­ betonschicht. Dadurch erübrigt sich eine berührende, ge­ schlossen überwölbende Anordnung der Längselemente und deren Verstärkung durch Injektionsmassen. Es entsteht ein fä­ cherartiges Längsstabsystem, das trotz der Zwischenräume große Felsbewegungen zuverlässig verhindert.

Werden beim Setzen der Ankerstäbe Hohlräume oder derglei­ chen durchdrungen, so können diese mittels Betoninjektionen gefüllt werden, die über, in diesem Fall hohle Ankerstäbe mit seitlichen Austrittsöffnungen eingebracht werden.

Eine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ausbaubewehrung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausbaurahmen aus einem nach außen offenen, ge­ krümmten Gitterträger und einem mit dem Gitterträger ver­ bundenen, gekrümmten Bewehrungsmattenstreifen besteht, der einen Verschlußteil für die offene Seite des Gitterträgers des anschließenden Ausbaurahmens aufweist, wobei die Ver­ ankerungsmittel am Gitterträger vorgesehen sind. Mittels dieser Ausbaurahmen wird eine besonders leicht und rasch erstellbare Ausbaubewehrung zur Verfügung gestellt, da beim Aufsetzen jedes Gitterträgers dieser durch den bereits vor­ handenen Verschlußteil abgedeckte und der Bewehrungsmatten­ streifen zum Verschluß des Gitterträgers des nächsten Aus­ baurahmens verlegt wird. Die Seiten der Gitterträger weisen eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die die hinteren End­ abschnitte der Ankerstäbe führbar und an denen Ankerplatten anlegbar sind. Sowohl die Verbindung der einzelnen Ausbau­ rahmen untereinander, als auch mit den Ankerstäben ist somit leicht und rasch durchführbar.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematische Längsschnitte durch den Ortsbrustbereich eines Tunnelausbruches von zwei ver­ schiedenen Ausbaustufen und Fig. 3 eine schematische Dar­ stellung der Ausbaubewehrung.

Beim Vortrieb eines Tunnels wird dessen Profil in Ab­ schnitten 1,2 ausgebrochen, durch eine Ausbaubewehrung 4 unterfangen und durch eine Spritzbetonschale 9 gesichert. Um die Ausbruchsarbeiten in jedem Abschnitt 2 gegen ein­ brechendes Material abzuschirmen, werden vor Beginn des Ausbruches Ankerstäbe 6 zumindest in den gefährdeten Umfangsbereichen des Ausbruchsprofiles fächerartig schräg nach außen gesetzt. Die Ankerstäbe 6 werden durch auf Zug beanspruchbare Elemente gebildet, deren vordere Enden 7 im Gebirge 3 verankert werden und beispielsweise in Art eines Spreizankers ausgebildet sind. Die Länge der Anker­ stäbe 6 übersteigt dabei die Länge des auszubrechenden Abschnittes 2, sodaß ihre vorderen Enden 7 im ungestörten Gebirge vor der Ortsbrust verankert werden können. Die hinteren Enden 8 der Ankerstäbe 6 werden kraftschlüssig an der Ausbaubewehrung 4 befestigt, deren Ausbaurahmen 5 in Längsrichtung miteinander verbunden und damit in der nacheilenden Spritzbetonschale 9 verankert sind. Beim Setzen der Ankerstäbe 6 durchdrungene Hohlräume, Spalten oder dergleichen 10 im Berg 3 können mit einer härtenden Masse 11 gefüllt werden, die beispielsweise über die Anker­ stäbe 6 eingebracht wird, wodurch die Umgebungsbereiche verfestigt und verdübelt werden.

Die Ausbaubewehrung 4 setzt sich, wie aus Fig. 3 ersicht­ lich, aus Ausbaurahmen 5 zusammen, die in einer dem Aus­ bruchsprofil angepaßten Formgebung zusammengesetzt sind. Jeder Ausbaurahmen 5 umfaßt einen Gitterträger, der min­ destens einen Innengurtträger, Außengurtstäbe und ver­ bundene Querstäbe aufweist, und einen einseitig anschlie­ ßenden Mattenstreifen 14. Der Gitterträger 2 ist nach außen offen, sodaß die Ausbaurahmen 5 für den Transport stapel­ bar und beim Einbau überlappbar sind. Für die Verbindung der Außengurtstäbe an der offenen Seite des Gitterträgers 13 dient ein Verschlußteil 15, der am freien Rand des Mat­ tenstreifens 14 vorgesehen ist, wobei jeder Gitterträger 13 durch den Verschlußteil 15 des vorangehenden, bereits eingesetzten Ausbaurahmens 5 verschlossen wird. Die kraft­ schlüssige Verbindung zwischen den Gitterträgern 13 und dem Verschlußteil 15 kann beispielsweise durch Verkeilen, Ver­ klammern usw. erfolgen. Die Seitenflächen des Gitterträgers 13 verlaufen aufgrund seiner dreieckigen oder trapezförmigen Querschnittsform schräg und weisen zwischen den Querstäben Öffnungen auf, die als Verankerungsmittel 12 für die hin­ teren Enden 8 der Ankerstäbe 6 auf. Die hinteren Enden 8 durchsetzen Ankerplatten, die am Gitterträger 13 anliegen, und sind an diesen verschraubt, verschweißt oder der­ gleichen. Auf diese Weise ist jeder mit dem vorderen Ende 7 im Gebirge 3 verankerte Ankerstab 6 auch mit seinem hin­ teren Ende 8 an einem Ausbaurahmen 5 fixiert, und über die Überlappungsverbindung zwischen dem Gitterträger 13 und dem Verschlußteil 15 in den bereits teilweise mit einer Spritzbetonlage 9 versehenen Abschnitt 1 eingebunden. Lockeres Material wird beim Ausbruch des Abschnittes 2 von den fächerartig verspannten Ankerstäben 6 zurückgehal­ ten, sodaß er zügig vorangetrieben werden kann. Mit zu­ nehmender Ausbruchstiefe erfolgt, wie aus Fig. 2 ersicht­ lich, die fortlaufende Stützung durch weitere Ausbaurahmen 5 und nachfolgende Spritzbetoneinbringung, sodaß die hin­ teren Enden 8 der Ankerstäbe 6 und deren Verankerungsmittel 12 in den Spritzbeton eingebettet sind.

Claims (4)

1. Verfahren zum Vortrieb eines Tunnels oder dergleichen, dessen Profil abschnittsweise ausgebrochen, mit einer Ausbaubewehrung gestützt und mit Spritzbeton versehen wird, wobei vor Ausbruch jedes folgenden Abschnittes zumindest in bruchgefährdeten Bereichen des Profilum­ fanges über die jeweilige Ortsbrust hinaus sich er­ streckende Längselemente fächerartig gesetzt werden, deren vordere Enden außerhalb des Ausbruchsprofiles liegen, und deren hintere Enden nach dem Ausbruch in den Spritzbeton eingebettet werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Längselemente Ankerstäbe (6) gesetzt werden, deren vordere Enden (7) im Berg (3) verankert und deren hintere Enden (8) kraftschlüssig mit der Ausbaubewehrung (4) verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Setzen der Ankerstäbe (6) durchdrungene Hohlräume, Spalten oder dergleichen (10) mit einer härtenden Masse (11) verfüllt werden, die in die Ankerstäbe (6) injiziert wird.

3. Ausbaubewehrung mit mehreren Ausbaurahmen zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausbaurahmen (5) kraftschlüssig an­ einandergereiht sind und jeweils Verankerungsmittel (12) für die hinteren Enden (8) der Ankerstäbe (6) aufweisen.

4. Ausbaubewehrung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausbaurahmen (5) aus einem nach außen offen, gekrümmten Gitterträger (13) und einem mit dem Gitter­ träger (13) verbundenen, gekrümmten Bewehrungsmatten­ streifen (14) besteht, der einen Verschlußteil (15) für die offene Seite des Gitterträgers (13) des an­ schließenden Ausbaurahmens (5) aufweist, wobei die Verankerungsmittel (12) am Gitterträger (13) vorgesehen sind.