DE582590C - Process for the construction of underground tunnels - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Untergrundtunneln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Untergrundtunneln, insbesondere Untergrundbahntunneln, Untergrundbahnhöfen und ähnlichen Bauwerken mittels über Tage hergestellter Senkkästen.Method of making underground tunnels The invention relates to a process for the construction of underground tunnels, in particular underground railway tunnels, Underground stations and similar structures using caissons made above ground.

Bei Böden, deren Tragfähigkeit gering ist, beispielsweise bei Böden, die aus angeschwemmtem Löß oder aus anderem zum Zerfließen neigenden Gebirge bestehen, ist die Ausführung von Untergrundbauten schwierig, kostspielig und mit mancherlei Gefahren verbunden, Besonders wenn zu dem unstabilen Boden Grundwasser hinzukommt. Bei solchen Böden lassen sich Bauverfahren zur Herstellung von Untergrundbahntunneln, bei denen der Aushub zwischen Rammträgern und eingezogenen Bohlen etwa im Schutze einer Grundwasserabsenkung vorgenommen wird, nicht anwenden. Wenn auch dem Rammen der Träger keine Schwierigkeiten entgegenstehen, so bietet doch unterhalb des Grundwasserspiegels das Einziehen der Bohlen erhebliche Schwierigkeiten, und es besteht die Gefahr, daß das seitliche Gebirge in Form eines Breies in die Baugrube eintritt.For floors with a low load-bearing capacity, for example floors, which consist of alluvial loess or other mountains that tend to melt, the execution of underground structures is difficult, expensive and with many things Risks associated, especially when groundwater is added to the unstable soil. With such soils, construction methods for the construction of underground railway tunnels, where the excavation between the piling girders and drawn-in planks is about under protection a groundwater lowering is carried out, do not apply. Even if the ramming the carrier does not face any difficulties, yet offers below the water table pulling in the planks is very difficult, and there is a risk of that the lateral rock enters the excavation in the form of a slurry.

Es wurde bereits vorgeschlagen, bei der Herstellung von Tunneln so zu verfahren, daß man über Tage Senkkästen herstellt, die mit fortschreitendem Arbeitsgang in den Boden niedergebracht werden. Die bisherigen Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß bei Herstellung größerer Tunnel eine große Anzahl einzelner Senkkästen unabhängig voneinander in den Boden niedergebracht werden müssen. Hierbei treten namentlich an den Stoßstellen der einzelnen Tunnelschüsse erhebliche bauliche Schwierigkeiten auf, weil die Tunnelschüsse selbst bei sorgfältigem Arbeiten nie genau aneinandergepaßt werden können.It has already been suggested in the making of tunnels like that to proceed that one produces caissons above days, which with the progressing operation be sunk into the ground. However, the previous methods have the disadvantage that when making larger tunnels a large number of individual caissons independently must be sunk into the ground from each other. Here come by name Significant structural difficulties at the joints between the individual tunnel sections because the tunnel sections never matched each other exactly, even with careful work can be.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung von Untergrundtunneln, Untergrundbahntunneln, Untergrundbahnhöfen u. dgl. so verfahren, daß zunächst eine Anzahl Senkkästen druckluftdicht und gelenkig miteinander verbunden und dann gemeinsam versenkt wird. Die Senkkastenschüsse sind vorteilhaft durch Zugverbindungen und- Abstandhalter miteinander verbunden. Auch kann man Netzwerke zur Merbindung verwenden, auf deren Innenseite luftdichte Matten aus einem elastischen Stoff, wie Gummi, Leder o. dgl., liegen, die von dem in den Senkkästen herrschenden Überdruck gegen die Netzwerke gepreßt werden. Es empfiehlt sich mitunter, an den Seitenwänden der Senkkästen sich überlappende Schleppbleche und Schleppschneiden anzuordnen und gegebenenfalls zwischen zwei benachbarten Senkkästen federnde Blechbohlen einzufädeln.According to the present invention, in the construction of underground tunnels, Subway tunnels, subway stations and the like. Proceed so that initially one Number of caissons compressed airtight and articulated together and then jointly is sunk. The caisson sections are advantageous due to pull connections and Spacers connected to each other. Networks can also be used for connection, on the inside, airtight mats made of an elastic material such as rubber, leather o. The like., The of the prevailing overpressure in the caissons against the Networks are pressed. It is sometimes recommended on the side walls of the caissons to arrange overlapping drag plates and drag blades and if necessary thread resilient sheet metal planks between two neighboring caissons.

Die V_ orteile des neuen Verfahrens bestehen darin, da ß die wesentlichen Teile der Verbindung der Einzelschüsse und ihre Dichtung bereits über Tage hergestellt werden können. Ferner ist für einen ,ganzen Zug von Senkkästen jeweilig nur eine Schleusungsvorrichtung erforderlich. Der Bodenaushub und seine Beförderung ist in dem verhältnismäßig langgestreckten Arbeitsraum eines jeden Bauabschnittes wesentlich erleichtert.The advantages of the new method are that ß the essential Parts of the connection between the individual sections and their seal have already been made above ground can be. It is also used for a whole train of caissons only one sluice device required. Excavation and its transport is in the relatively elongated working space of each construction phase much easier.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.Exemplary embodiments are shown in the drawing.

Fig. i zeigt einen Querschnitt durch einen im Bau befindlichen Tunnel nach der bisher üblichen Bauweise mit einzeln nacheinander abzusenkenden Druckluftsenkkästen, Fig. 2 einen zu Fig. i gehörigen senkrechten und Fig. 3 einen waagerechten Längsschnitt. Fig. 4 zeigt in Ansicht zwei hintereinanderliegende Tunnelsenkkästen, Fig. 5 eine Ansicht bei einem im Bau befindlichen Untergrundbahnbau gemäß der Erfindung mit mehreren gekuppelten Druckluftsenkkästen, Fig. 6 eine Einzelheit aus Fig. 5, Fig. 7 einen senkrechten Teilschnitt durch die Decke des Tunnels nach Fig. 6 und Fig.8 einen zu Fig.7 gehörenden Teilschnitt durch die Seite eines Tunnels.Fig. I shows a cross section through a tunnel under construction according to the usual design with compressed air caissons to be lowered one after the other, FIG. 2 shows a vertical longitudinal section belonging to FIG. 1 and FIG. 3 shows a horizontal longitudinal section. FIG. 4 shows a view of two tunnel caissons lying one behind the other, FIG. 5 shows one View of a subway construction under construction according to the invention several coupled compressed air caissons, Fig. 6 shows a detail from Fig. 5, Fig. 7 shows a vertical partial section through the ceiling of the tunnel according to FIGS. 6 and 8 a partial section belonging to FIG. 7 through the side of a tunnel.

Der in Fig. i im Querschnitt dargestellte Tunnel besteht aus einem Senkkasten i, der aus einer inneren, in erster Linie der Festigkeit dienenden Eisenbetonauskleidung 2 und einer äußeren, in erster Linie dem Schutz der elastischen Dichtungsschicht dienenden Eisenbetonschicht 3 besteht. Die Schneidkanten des Senkkastens i sind mit 4 bezeichnet; 5 ist ein beispielsweise als Auflager für Fahrschienen dienender Querträger, der gleichzeitig zur Querversteifung des Senkkastens dient. Mit 6 ist der Grundwasserspiegel und mit 7 die über dem niedergebrachten Senkkasten aufgebrachte Straßendecke bezeichnet. Der gesamte Innenraum des Senkkastens dient als Arbeitskammer. In Nähe der Schneidkanten 4 wird das Erdreich 8 zwischen den Eisenbetonriegeln 5 (vgl. auch Fig.2) entfernt. Die Entfernung des Erdreiches kann von Hand oder maschinell, beispielsweise mittels eines Baggers, erfolgen. Die zum Aushub erforderlichen Fördergeräte können auf auf die Eisenbetonriegel verlegten Schienen an- und abgefahren werden. Die Arbeitskammer des Senkkastens wird, sobald der Senkkasten in das Grundwasserbereich kommt, unter Druck gesetzt. Da die Senkkästen, die als fertige Tunnelschüsse ausgebildet sein müssen, an den Stirnseiten nicht durch Mauerwerk verschlossen sind, setzt man an den Stirnseiten behelfsmäßige Trennwände 9 (Fig.3) ein, so daß man je nach Bedarf die Senkkästen einzeln, absatzweise oder gruppenweise unter Druckluft setzen kann. jeder Senkkasten kann mit Material-und Personalschleusen versehen sein, so daß 'jeweils nur der Senkkasten unter Druckluft steht, bei dem der Aushub und die Auskleidung des Bodens noch nicht fertig ist. Die fertige Sohle .des Tunnels ist in Fig. 2 bei io dargestellt. Diese besteht aus Beton, der den Tunnel nach unten zu vollkommen abdichtet. Da die Senkkästen unter Druckluft gehalten werden müssen, ist es erforderlich, die einzelnen Tunnelschüsse druckluftdicht miteinander zu verbinden. In welcher Weise die Verbindung der Tunnelschüsse erfolgt, ist durch Fig. z veranschaulicht. Dort ist angedeutet, daß das Erdreich ii nach dem Senkkasten 12 zu ausgehoben wird und die behelfsmäßigen Wände 9 entfernt werden, sobald die Senkkastenverbindung 13, die aus eingepaßten Larssen-Spundbohlen o. dgl. hergcstellt ist, fertig ist.The tunnel shown in cross section in Fig. I consists of one Caisson i, made of an inner reinforced concrete lining, which is primarily used for strength 2 and an outer one, primarily to protect the elastic sealing layer serving reinforced concrete layer 3 consists. The cutting edges of the caisson i are denoted by 4; 5 is one which is used, for example, as a support for running rails Cross member, which also serves to reinforce the caissons. With 6 is the water table and, with 7, the one above the caisson that was brought down Designated road surface. The entire interior of the caisson serves as a working chamber. In the vicinity of the cutting edges 4, the soil 8 is between the reinforced concrete bars 5 (see also Fig. 2) removed. The soil can be removed by hand or by machine, for example by means of an excavator. The conveyor equipment required for excavation can be approached and retracted on rails laid on the reinforced concrete bars. The working chamber of the caisson becomes as soon as the caisson enters the groundwater area comes under pressure. As the caissons, which are designed as finished tunnel sections must be, are not closed by masonry on the front sides, one sets on the front sides makeshift partitions 9 (Fig.3), so that you can as needed can put the caissons individually, in batches or in groups under compressed air. each caisson can be provided with material and personnel locks, so that 'each only the caisson is under compressed air, in which the excavation and the lining the floor is not finished yet. The finished sole of the tunnel is shown in FIG io shown. This is made of concrete, which completely descends the tunnel seals. Since the caissons must be kept under compressed air, it is necessary to connect the individual tunnel sections to one another in a compressed air-tight manner. In which The manner in which the tunnel sections are connected is illustrated by FIG. There it is indicated that the soil ii is dug after the caisson 12 to and the makeshift walls 9 are removed once the caisson connection 13, which is made from fitted Larssen sheet piles or the like, is finished.

An Stelle der Larssen-Bohlen kann natürlich auch ein Blechwandabschluß benutzt werden, wie in Fig. 4. angedeutet.A sheet metal wall closure can of course also be used in place of the Larssen planks can be used, as indicated in FIG.

Zwischen die Senkkästen 14 und 15 werden gewölbte Blechbohlen 16 gerammt. Die Bohlen werden in an den Stirnseiten der Tunnelkästen 14 und 15 befindliche Führungen eingefädelt. Die ,gewölbte Farm der Blechbohlen ermöglicht es, daß sich die Bohlen in weiten Grenzen an die zwischen den Tunnelschüssen befindlichen Zwischenräume anpassen.Arched sheet-metal planks 16 are rammed between the caissons 14 and 15. The planks are in guides located on the front sides of the tunnel boxes 14 and 15 threaded. The arched shape of the sheet metal planks allows the planks to move within wide limits to the spaces between the tunnel sections adjust.

In Fig. 5 sieht man erfindungsgemäß Senkkästen 17, 18, i9, 2o und 21, die durch die Teile 22, 23, 24 und 25 miteinander verbunden sind. Auf dem Senkkasten 17 befindet sich die Druckluftkammer 26 mit den Material- und Personalschleusen. Der Senkkasten 17 ist an der Stirnseite mittels einer behelfsmäßigen Wand 27 verschlossen.In Fig. 5 you can see caissons 17, 18, 19, 20 and 20 according to the invention 21, which are connected to one another by parts 22, 23, 24 and 25. On the caisson 17 is the compressed air chamber 26 with the material and personnel locks. The caisson 17 is closed on the front side by means of a makeshift wall 27.

Die Verbindungsglieder 22 bis 25 sind in Fig. 6 in größerem Maßstabe dargestellt. Sie bestehen aus einem Drahtnetz oder Kettenpanzer 28 und davorgelegten Gummimatten 29; die infolge der innerhalb des Tunnels herrschenden Druckluft gegen den Kettenpanzer gedrückt werden. 30 sind Schleppbleche und 31 eine Schleppschneide, die Beschädigungen und Störungen an der empfindlichen Verbindungsstelle zwischen den Kästen 17 und 18 beim Absenken der Kästen verhindern soll. Die Schleppbleche 30 überdecken sich und können aufeinander gleiten. An ihrer unteren Seite werden sie von der einen Flanke der Schleppschneide 31 überdeckt. Wichtig ist es bei gleichzeitigem Absenken mehrerer miteinander verbundener Senkkästen, daß ein möglichst gleichmäßiger Abstand zwischen den einzelnen Senkkästen gehalten wird.The connecting links 22 to 25 are shown in FIG. 6 on a larger scale. They consist of a wire mesh or chain armor 28 and rubber mats 29 placed in front of it; which are pressed against the chain mail as a result of the compressed air inside the tunnel. 30 are drag plates and 31 a drag cutter, which is intended to prevent damage and malfunctions at the sensitive connection point between the boxes 17 and 18 when the boxes are lowered. The drag plates 30 overlap and can slide on one another. On their lower side they are covered by one flank of drag cutting edge 31. When lowering several interconnected caissons at the same time, it is important that the spacing between the individual caissons is as even as possible.

Zu diesem Zweck sind, wie Fig. 7 und 8 zeigen, Abstandhalter 32 vorgesehen, die in an den Stirnseiten der Tunnelschüsse 17 und 18 angebrachten Aussparungen 33 und 34 ruhen. Durch die Abstandhalter 32, z. B. Holzwellen, wird das Zusammenfahren der Senkkästen 17 und 18 im Sinne der Pfeile 35 verhindert. Um auch den Abstand in entgegengesetzter Richtung, also im Sinne der Pfeile 36 (Fig. 8) konstant zu halten, sind an den Stirnseiten der Senkkästen 17 und 18 Haken 37 angeordnet, die durch Zugglieder 38, z. B. Ketten, miteinander verbunden sind.For this purpose, as shown in FIGS. 7 and 8, spacers 32 are provided, the in on the front sides of the tunnel sections 17 and 18 attached Recesses 33 and 34 rest. Through the spacers 32, for. B. wood waves will prevents the caissons 17 and 18 from moving together in the direction of the arrows 35. Around also the distance in the opposite direction, i.e. in the direction of arrows 36 (Fig. 8) constant, there are hooks 37 on the front sides of caissons 17 and 18 arranged by tension members 38, for. B. chains, are interconnected.

Das neue Verfahren kommt nicht nur zur Herstellung von Tunneln, Stollen, unterirdischen Gewölben u. dgl. in Frage, sondern vor allen Dingen auch für Bahnhöfe. Beim Bau von Untergrundbahntunneln fällt bei dem neuen Verfahren die Zweiteilung des Querschnittes fort. Der große Arbeitsraum in den. gekuppelten Tunnelkästen ermöglicht großzügigen maschinellen Aushub des Bodens. Dadurch, daß die einzelnen Senkkästen aneinander luftdicht angeschlossen sind, so daß nach Schluß der Decke der Boden durch Entfernung einer behelfsmäßigen Abschlußwand aus Holz seitlich ohne Verwendung einer Preßluftschleuse ausgebaut werden kann, wird der Vorteil erzielt, daß man nur mit einem Minimum an Preßluft zu arbeiten braucht. Erreicht wird die neue Wirkung vor allen Dingen dadurch, daß man mehrere miteinander gelenkig verbundene Senkkästen gleichzeitig absenkt. Die Anschlüsse zwischen den Senkkästen sind, wie bereits erwähnt, luftdicht und so fest gestaltet, daß Bewegungen in jeder Richtung sowie Verdrehung der Senkkästen ohne jede Beschädigung möglich sind. Man braucht die Senkkästen nicht in gerader Richtung zu verlegen, sondern man kann bei dem neuen Verfahren auch Biegungen, Abzweigungen u. dgl. in den Tunnelkästen herstellen. Besonders vorteilhaft ist es bei dem neuen Tunnelbauverfahren, daß die Längsförderung im Senkkasten mittels Gleis oder Lokomotive ohne weiteres möglich ist. Der Aushub kann, wie bereits erwähnt, maschinell, beispielsweise mittels Greifer, Löffelbagger o. dgl., bewerkstelligt werden. Auch kann man in den Tunneln Förderbänder und andere schnell arbeitende Fördereinrichtungen unterbringen.The new process is not only used for the production of tunnels, tunnels, underground vaults and the like in question, but above all for train stations. When building underground tunnels, the new procedure is split into two of the cross-section. The large work area in the. coupled tunnel boxes generous mechanical excavation of the soil. Because the individual caissons are connected to each other airtight, so that after the ceiling of the floor by removing a makeshift wooden end wall at the side without using it a compressed air lock can be expanded, the advantage is achieved that one only needs to work with a minimum of compressed air. The new effect is achieved above all by having several articulated caissons lowers at the same time. As already mentioned, the connections between the caissons are Airtight and designed so firmly that movements in every direction as well as twisting the caissons are possible without any damage. You don't need the caissons to be laid in a straight direction, but with the new method you can also bend, Make branches and the like in the tunnel boxes. It is particularly beneficial with the new tunneling method that the longitudinal conveyance in the caisson by means of track or locomotive is easily possible. As already mentioned, the excavation can by machine, for example by means of a gripper, backhoe or the like will. You can also find conveyor belts and other fast-working ones in the tunnels Accommodate funding facilities.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Untergrundtunneln, insbesondere Untergrundbahntunneln, Untergrundbahnhöfen oder ähnlichen Bauwerken mittels über Tage hergestellter Senkkästen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Anzahl Senkkästen druckluftdicht und gelenkig miteinander verbunden und dann gemeinsam versenkt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the construction of underground tunnels, in particular subway tunnels, subway stations or similar structures by means of caissons produced above ground, characterized in that initially a number of caissons, air-tight and articulated, and then is sunk together. 2. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daC die Senkkastenschüsse durch Zugverbindungen (38) und Abstandhalter (32) miteinander verbunden sind. 2. Device for the method according to claim i, characterized characterized that the caisson sections by pulling connections (38) and spacers (32) are interconnected. 3. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkkastenschüsse durch Netzwerke (28) miteinander verbunden sind, auf deren Innenseite luftdichte Matten aus einem elastischen StOf-t (29) (Gummi, Leder o. dgl.) liegen, die von dem in den Senkkästen herrschenden Überdruck gegen die Netzwerke gepreßt werden. 3. Device for the method according to claim i, characterized in that the caisson sections are interconnected by networks (28) are connected, on the inside of which airtight mats made of an elastic fabric (29) (rubber, leather or the like), which are affected by the overpressure in the caissons be pressed against the networks. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden der Senkkästen sich überlappende Schleppbleche (30) und Schleppschneider. (3i) angeordnet sind. 4. Device according to claim 2, characterized in that that on the side walls of the caissons overlapping drag plates (30) and Drag cutter. (3i) are arranged. 5. Einrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Senkkästen federnde Blechbohlen (i6) eingefädelt sind.5. Device for the method according to claim i, characterized in that resilient sheet metal planks between two adjacent caissons (i6) are threaded.