DE4125083C2 - Verfahren zum Ausbau von mit Schildvortriebsmaschinen aufgefahrenen Tunnels o. dgl. mit Tübbingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbau von mit Schild­ vortriebsmaschinen aufgefahrenen Tunnels o. dgl. mit Tübbingen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, bei der Verwendung von Schildmaschinen zum Aus­ bau von Tunneln oder Stollen Tübbinge zu verwenden, die als vor­ gefertigte flächige, bogenförmige Elemente, z. B. aus Stahlbeton oder Gußstahl, in Form von Stützringen dicht an dicht im Schild­ schwanz eingebaut werden, so daß ein durchgehender ringförmiger Ausbau entsteht, der je nach den Anforderungen eine vorübergehen­ de Sicherung oder aber einen bleibenden Ausbau bildet. Bei diesem bekannten Ausbau können die Tübbinge entweder nach dem Verlauf des Schildschwanzes gespreizt oder schon beim Versetzen dauerhaft verschraubt, gedichtet und hinterpreßt werden. Die für diesen bekannten Ausbau verwendeten Tübbinge bestehen aus ver­ hältnismäßig schweren Elementen, so daß ihr Einbau und Versetzen sehr zeitaufwendig ist, weil sie gleichzeitig genau eingepaßt werden müssen. Außerdem werden zum Ausgleich der unvermeidlichen Schlingerbewegungen der Schildmaschine um die theoretische Längs­ achse des Tunnels und für geplante Kurvenfahrten Tübbingringe mit einseitig abnehmender Breite benötigt. Diese sogenannten "konischen Tübbingringe" erfordern für jeden Tübbing besondere Herstellformen mit schräg zulaufenden, unterschiedlichen Brei­ ten. Ebenso bedarf es einer exakten Vorausdisposition bei der richtigen Zulieferung vor Ort, damit jeder Tübbing in der richti­ gen Einbaureihenfolge auch an seinem vorherbestimmten Platz ein­ gebaut wird.

Der bekannte Ausbau mit den Tübbingen läßt sich daher nur mit verhältnismäßig geringer Ausbauleistung vornehmen und ist daher entsprechend teuer.

Bei einem aus der DE-OS 16 58 714 bekannten Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird ein Tübbingausbau Ausbau in Verbindung mit einer Schildvortriebsmaschine eingesetzt. Die Tübbinge weisen ein Hohlprofil aus Stahl auf, das mit Beton ge­ füllt ist. Der Zwischenraum zwischen dem Gebirge und den Tübbin­ gen wird mit Beton hinterfüllt und die Tübbinge werden nach ihrem Setzen in axialer Richtung des Tunnels durch hydraulische Pressen, die sich auf dem Vortriebsschild abstützen, verpreßt.

Aus der DE-OS 29 23 016 sind Hüllen aus flexiblem Material zur Aufnahme von abbindefähigen Stoffen bekannt, die über verschließ­ bare Ventile gefüllt werden und die im gefüllten Zustand als Ver­ zug für einen Streckenausbau dienen. Dabei überbrücken die Hül­ len jeweils den Abstand zwischen dem Streckenausbau und stützen sich auf Profilen ab.

Weiterhin sind aus der DE-OS 32 21 739 aus Hohlprofilen bestehen­ de Stütz- und Tragelemente bekannt, die mit geeigneten Füllstof­ fen hoher Druckfestigkeit gefüllt und dann ebenfalls als Verzug unter Tage in Strecken eingesetzt werden. Auch diese Verzugsele­ mente müssen sich auf Streckenausbaubögen abstützen.

Aus den Seiten 35 und 36 der "Jahresübersicht 1984 des Stein­ kohlenbergbauvereins" ist ein Verfahren zum Leichtausbau von Tunnels bekannt, bei dem nach der Form der Tunnellaibung ge­ krümmte ring- oder bogenförmige tübbingartige Stützprofile, die aus 0,6 m breiten bis zu 3 m langen Segmenten, die durch unter­ schiedlich ausgeprägte Sicker den Krümmungsradien der Normprofi­ le angepaßt sind, dicht aneinanderliegend eingebaut und die Pro­ file mit Mörtel hinterfüllt werden. Bei diesem bekannten Verfah­ ren kommen jedoch keine Hohlprofile zum Einsatz, die unmittelbar nach dem Einbau mit Mörtel verpreßt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ausbau von mit Schildvortriebsmaschinen aufgefahrenen Tunnels o. dgl. mit Tübbin­ gen der gattungsgemäßen Art anzugeben, das eine Steigerung der Ausbauleistung bei Reduzierung des Zeitaufwandes für das Einbrin­ gen des Ausbaus, für das Verpressen der Hohlräume und für das Aus­ richten und Verbinden der Tübbinge ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Hohlprofilen als Ausbauele­ mente, die anschließend verpreßt werden, ermöglicht einen leich­ ten und schnellen Einbau der Hohlprofile dicht an dicht, die dann anschließend mit Mörtel o. dgl. verpreßt werden, um ihnen die erforderliche Stützkraft zu verleihen. Da die Hohlprofile zunächst lose aneinander liegen oder lose miteinander verbunden eingebaut werden, vermögen sie sich Kurvenformen anzupassen. Weiterhin können sie den unvermeidbaren Schlingerbewegungen der Schildmaschine folgen. Die erforderliche Dichtigkeit der Stütz­ profile nach dem Verpressen wird dadurch erreicht, daß durch die bergseitigen Löcher beim Verpressen überschüssiges Wasser und Mörtel austritt, der dann die etwa bergseitig noch vorhandenen Hohlräume ausfüllt.

Zweckmäßigerweise werden die tübbingartigen Hohlprofile nach ihrem Einbau dicht an dicht vom Sohlbereich beidseitig aufstei­ gend mit Mörtel verpreßt, so daß in den Hohlprofilen vorhandene Luft nach oben hin ausgedrückt werden kann.

Zweckmäßigerweise wird ein schnell abbindender Mörtel verwendet, um möglichst schnell die erforderliche Stützkraft zu erreichen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die tübbingartigen Hohlprofile an ihren Kontaktflächen in Tunnel­ längsrichtung in sich ergänzenderweise Weise profiliert sind. Die Hohlprofile können in Tunnel längs- oder Ringrichtung an ihren Kontaktflächen mit einer glatten oder aber auch mit einer profilierten oder gekrümmten Oberfläche versehen und auf der je­ weils gegenüberliegenden Seite entsprechend komplementär ausge­ bildet sein, so daß sie sich entlang der Tunnellaibung dicht an dicht nebeneinander anordnen lassen, ohne daß zwischen den ein­ zelnen Profilen Spalten entstehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die Hohlprofile auf einer Seite mit federartigen Vorsprüngen und auf der gegen­ überliegenden Seite mit komplementären Nuten versehen sein, die dann ineinandergreifen und eine gute Dichtigkeit gegen das Aus­ schwemmen von Boden gewährleisten.

Wegen der nicht starren Verbindung an den Kontaktflächen der ein­ zelnen Stützringe erübrigen sich teuere Ausgleichsringe bei einer Kurvenfahrt oder zum Ausgleich von Schlingerbewegungen der Schildmaschine.

Die ringförmigen Hohlkörper können in ihrem Querschnitt den tech­ nischen Erfordernissen entsprechend geformt, z. B. rund, recht­ eckig, einzellig oder mehrzellig ausgebildet sein.

Die Hohlprofile können zusätzlich mit Entwässerungskanäle bilden­ de Nuten versehen sein.

Wegen ihres geringen Gewichts lassen sich die aus den Hohlprofi­ len bestehenden Stützringe ganz oder teilweise untertage im Bereich des Nachläufers vormontieren, so daß der Einbau und das Versetzen beschleunigt werden.

Zweckmäßigerweise wird in der Sohle ein Schlußstein aus Beton verwendet, auf den sich die verpreßten Hohlprofile abstützen kön­ nen. In besonders vorteilhafter Weise weist dieser Schlußstein eine Keilform auf, so daß er zusätzlich spannend an den Profilen angreift.

Der erfindungsgemäße Ausbau dient üblicherweise nur als vor­ läufiger Ausbau, in dessen Schutz anschließend der endgültige Ausbau errichtet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In dieser zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Tunnelröhre mit einem aus verpreßten ringförmigen Hohlprofilen stehenden Ausbau in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei der sich die verpreßten ringförmigen Hohlprofile auf in der Tunnelsohle verlegte Fertigbetonteile abstützen,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, bei der sich die verpreßten ringförmigen Hohlprofile auf ein auf die Sohle verlegtes Fertigbetonteil abstützen,

Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch einen aus ringförmigen verpreßten Hohlprofilen bestehenden Ausbau, die sich auf in Draufsicht keilförmigen Sohlplatten abstützen,

Fig. 5 - Fig. 8 Querschnitte durch ring- oder bogenförmige Hohl­ profile mit kreisförmigen Profil,

Fig. 9 - Fig. 11 ring- oder bogenförmige Hohlprofile mit kasten­ förmigen Profil,

Fig. 12 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 11 und

Fig. 13 einen Querschnitt durch zweizellige Kasten­ profile, die gegeneinander durch ein eingelegtes Dichtungsband abgedichtet sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der Ausbau des Tunnels aus Segmenten 1, 2, 3, 4 aus bogenförmigen Hohlprofilen aus Kunststoff oder Blech, die mit einem schnell aushärtendem Mörtel verfüllt oder verpreßt sind. Zum Verpressen der Segmente 1, 3 sind diese in ihren unteren Bereichen mit Einfüllstutzen 5 ver­ sehen, an die Schläuche zum Einfüllen des Mörtels angeschlossen werden. Die unteren Querschnitte der Segmente 1, 3 sind ver­ schlossen, so daß der eingedrückte Mörtel in Richtung der Pfeile A aufsteigend die Profile füllt. Die Segmente 2, 3 liegen an der Trennstelle 6 auf Stoß aneinander, wobei die Stoßstelle dichtend überbrückt ist.

Die Segmente 1, 2 liegen auch in ihrem Firstbereich an der Stelle 7 auf Stoß aneinander. An der Stoßstelle 7 können die Enden der Profile 1, 2 verschlossen sein. Im Bereich der Stoßstelle 7 sind die Segmente 1, 2 mit Entlüftungsöffnungen 8 versehen.

Die Segmente weisen an ihrer Bergseite Austrittsöffnungen 10 auf, durch die Wasser und Mörtel austreten können. Austretender Mörtel verfüllt dann einen etwa vorhandenen Ringraum 11 zwischen den Profilen und dem Ausbruchsprofil des Tunnels.

Auf den Sohlbereich wird das Segment 4 eingelegt, dessen Profil an dessen Enden geschlossen sein kann. Auch dieses Segment wird durch eine Einzelöffnung 12 verpreßt. Die Spalte zwischen dem Segment 4 und den Fußteilen der Segmente 1, 3 werden durch Keile oder Betonfüllungen 13 geschlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stützen sich die fuß­ seitigen Enden der Segmente 1, 2 auf die abgeschrägten Flanken einer auf die Sohle aufgelegten Betonfertigteilplatte 15 ab. Die Spalte zwischen den Segmenten 1, 3 und der Fertigteilbetonplatte 15 werden wiederum durch Keile oder Betonfüllungen 16, 17 ge­ schlossen. Der tübbingartige Ausbau mit den mit Mörtel ver­ preßten ringförmigen Hohlprofilen bildet lediglich einen vor­ läufigen Ausbau. Der endgültige Ausbau erfolgt durch eine Ort­ betoninnenschale, die sich ebenfalls auf die Betonfertigteilsohl­ platte 15 abstützt und deren innere Kontur durch die Linien 18 angedeutet ist. Aus Fig. 3 ist eine Variante des Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 1 ersichtlich, bei der sich die Enden der bogen­ förmigen Segmente 1, 3 auf eine auf die Sohle aufgelegte Beton­ fertigteilplatte 20 abstützen. Die Sohlplatte 20 ist auf ihrer Unterseite mit einer längs verlaufenden Rinne 21 versehen. Die Hohlprofile 1, 3 sind wiederum mit Vergußmörtel oder einer anderen geeigneten Mörtelmasse verpreßt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 stützen sich die sohl­ seitigen Enden der mit Vergußmörtel verpreßten ringförmigen Hohl­ profile 24 auf in Draufsicht keilförmige Betonfertigteilsohl­ platten 25 ab, wobei die Spalte zwischen den Sohlplatten 25 mit Beton oder Vergußmörtel 26 verfüllt sind. Die keilförmigen Sohl­ platten 25 werden zum Spannen der tübbingartigen Hohlprofile in Richtung des Pfeils B eingepreßt. Um auf die sohlseitigen Enden der tübbingartigen Hohlprofile 24 die erforderliche Spannkraft durch Verspannen mit den keilförmigen Sohlplatten 25 erzeugen zu können, sind auch die sohlseitigen Enden der Ringprofile 24 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise abgeschrägt. Zum Verpressen mit Vergußmörtel sind die fußseitigen Enden der Hohlprofile 24 in der beschriebenen Weise mit Einzelstutzen 5 versehen.

Die mit Vergußmörtel verpreßten Hohlprofile können, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kreisförmige Profile 28 aufweisen. Diese kreisförmigen Profile 28 können, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, aus gegenüberliegenden Seiten mit federartigen Stegen 29 und ent­ sprechenden Nuten 30 versehen sein, in die die Stege 29 ein­ greifen. Werkseitig können die Hohlprofile in der beschriebenen Weise mit Austrittsöffnungen 10 versehen sein.

Die federartigen Stege können, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, mit endseitigen Wulsten versehen sein, die in entsprechend ge­ formte Nuten greifen, die in ihrem Grund mit entsprechenden Hinterschnitten versehen sind.

Sind die Hohlprofile, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, auf der Bergseite nicht gelocht, bilden sich im Querschnitt etwa dreieck­ förmige Kanäle 32, die der Entwässerung dienen können.

Aus den Fig. 9 bis 13 sind kastenförmige Hohlprofile ersicht­ lich. Diese können mit randseitigen Aussparungen 34 versehen sein, in die flanschartige Stege 35 der angrenzenden Profile greifen. Zwischen die flanschartigen Stege 35 und die Aus­ sparungen 34 können auch, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, Dich­ tungsbänder 36 eingelegt werden.

Wie aus den Fig. 11 und 13 ersichtlich ist, können die Hohl­ profile auch durch Zwischenstege 37 bis 39 unterteilt sein, so daß sie einen Mehrkammeraufbau aufweisen oder entsprechend mehr­ zellig ausgebildet sind.

Die kastenförmigen Profile können auf einer Seite zylinder­ schalenförmig gewölbt und auf der gegenüberliegenden Seite ent­ sprechend komplementär ausgebildet sein, so daß sie sich gut dichtend aneinanderlegen können.

Die kastenförmigen Hohlprofile können auch in der aus Fig. 13 ersichtlichen Weise mit randseitigen Aussparungen 40 versehen sein, in die dann Dichtungsbänder 41 eingelegt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Ausbau von mit Schildvortriebsmaschinen aufgefah­ renen Tunnels o. dgl. mit Tübbingen, die aus einem Hohlpro­ fil bestehen und deren Hohlraum mit einer aushärtbaren Masse ausgefüllt ist und die dicht an dicht aneinanderliegend nach der Form der Tunnellaibung gekrümmt, ring- oder bogenförmig eingebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Tübbinge als Hohlprofile aus Kunststoff oder Blech lose aneinanderliegend oder lose miteinander verbunden einge­ baut werden und daß unmittelbar nach dem Einbau die Hohlpro­ file und der Hohlraum zwischen den Hohlprofilen und dem Ge­ birge über eine auf der Bergseite der Hohlprofile vorgesehe­ ne Lochung mit Mörtel verpreßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile vom Sohlbereich beidseitig aufsteigend mit Mör­ tel gefüllt oder verpreßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tübbingartigen Hohlprofile an ihren Kontaktflächen in Tunnellängs- bzw. Ringrichtung in sich ergänzender Weise profiliert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die tübbingartigen Hohlprofile an ihren Kon­ taktflächen in Tunnellängsrichtung mit Nuten und Federn ver­ sehen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktflächen zwischen den tübbingartigen Hohlprofilen durch Dichtstreifen geschlossen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hohlprofile in ihrem Querschnitt rund, rechteckig, einzellig oder mehrzellig ausgebildet werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile auf der Bergseite mit Entwässerungskanäle bildenden Nuten versehen werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile im Bereich eines Nach­ läufers vormontiert werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Sohlbereich Schlußsteine aus Beton eingebaut werden, auf den sich die Hohlprofile abstüt­ zen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlußsteine in Draufsicht keilförmig ausgebildet werden.