DE2905688A1

DE2905688A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauwerken im erdboden mit vertikalen von einem unterirdischen kanal ausgehenden waenden

Info

Publication number: DE2905688A1
Application number: DE19792905688
Authority: DE
Inventors: Jacques Bonvoisin
Original assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Current assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1979-08-30
Also published as: GB2014634B; AR218708A1; NL177619C; DE2905688C2; HK44882A; US4365913A; NL177619B; CH642416A5; NL7901315A; GB2014634A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bauwerken im Erdboden mit vertikalen von einem unterirdischen Kanal ausgehenden Wänden

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Tunneln oder dergleichen im Erdboden mit vertikalen Wänden, die von einem unterirdischen Kanal ausgehen, sowie die so hergestellten unterirdischen Bauwerke wie Tunnel usw.

Es ist bereits bekannt, vertikale unterirdische Wände herzustellen, indem zunächst ausgesteifte Gräben ausgehoben werden, die anschließend mit Beton oder Steinoder Backsteinmauerwerk gefüllt werden. Diese Gräben wer den im allgemeinen im Tagebau ausgehoben, wobei von der Erdoberfläche oder von einem offenen ausgebaggerten Raum ausgegangen wird.

Wenn diese Wände an einem städtischen Ort, der oberfl ächenbebaut ist, oder an einem Ort, der eine Installation für Verkehrswege wie z.B. Straßen, Landstraßen,

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Schienenstränge, Flugplatzpisten usw. aufweist, gebaut werden müssen und wenn vermieden werden muß, daß der Betrieb an der Oberfläche gestört wird, können diese Gräben von unterirdischen, horizontalen, ausgesteiften Stollen aus, die mit Hilfe von bekannten Einrichtungen hergestellt werden, ausgehoben werden.

Diese horizontalen Stollen werden von einem Zugangschacht aus ausgehoben und dienen als Ausgangspunkt zum Ausheben der Gräben, welche für die Herstellung der vertikalen Wände bestimmt sind. Diese Stollen dienen ebenfalls als Kanäle zur Belüftung, zur Entfernung des Abraums und zur Beförderung der Stützen, Bewehrungen und des Betons.

Dieses bekannte Verfahren wird im allgemeinen zur Herstellung von Tunneln eingesetzt, die zur Aufnahme von unterirdischen Transporteinrichtungen wie z.B. Untergrundbahnen in den großen städtischen Ballungsräumen vorgesehen sind. Dieses Verfahren verursacht nur ein Minimum von Unzulänglichkeiten an der Oberfläche.

Ein Hauptnachteil dieses bekannten Verfahrens besteht *■** jedoch darin, daß es äußerst kostspielig ist aufgrund der sehr umfangreichen und äußerst qualifizierten Handarbeit, welche für die Herstellung der ausgekleideten Stollen erforderlich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unzulänglichkeiten des bekannten Verfahrens zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bauwerken mit unterirdischen Wänden zu schaffen, die von unterirdischen horizontalen Kanälen

aus ausgehöhlt werden, die in einfacher, sicherer und schneller Weise ohne umfängliche Handarbeit herstellt werden.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren zur Herstellung von Bauwerken im Erdboden mit vertikalen Wänden, die von unterirdischen Kanälen ausgehen, bei welchem, ausgehend von diesen Kanälen, vertikale, unter diesen Kanälen gelegene Gräben ausgehoben und ausgesteift, Bewehrungen in diese Gräben eingebracht und diese Gräben mit Beton oder Mauerwerk ausgefüllt werden, ,« dadurch gelöst, daß die Kanäle mit Hilfe von horizontal in den Erdboden auf dem gewünschten Niveau eingelassenen Rohren ausgebildet und die Gräben anschließend ausgehend von in der Unterseite der Rohre vorgesehenen Öffnungen ausgehoben werden.

Hierdurch wird jede Handarbeit vermieden, die zuvor zur Aushebung und Herstellung von ausgesteiften Stollen erforderlich war.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß von der Oberfläche bis zum gewünschten Niveau ein vertikaler Zugangschacht ausgebildet wird, von dem aus die Rohre horizontal in den Erdboden eingerammt werden, indem die Rohre ein Rohr nach dem anderen z.B. mit Hilfe von Hydraulikzylindern gestoßen werden, die sich auf einer Viand des Zugangschachtes abstützen, und daß die im Innern der Rohre befindliche Erde während des Einramraens der Rohre in den Erdboden entfernt und durch den Zugangschacht abgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung schlägt ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Rohrabschnitte aus mechanisch widerstandsfähigem Material und Einrichtungen vorgesehen sind, welche es ermöglichen, daß diese Rohrabschnitte nacheinander horizontal in den Erdboden gestoßen und eingelassen werden, wie z.B. Hydraulikzylinder,

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die am Boden eines Zugangschachtes angeordnet sind und sich an einer Wand dieses Zugangschachtes abstützen.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen vollständigen Deckengewölbeaufbau eines unterirdischen Tunnels der beschriebenen Art sowie das Verfahren zu seiner Herstellung.

Dieses Deckengewölbe oder diese Dacheindeckung ist zweckmäßig zur Herstellung von unterirdischen Bauwerken wie Straßentunneln, Tunnelabschnitten oder U-Bahnstationen usw. Dieses Deckengewölbe kann unter Fahrbahnen eingebaut werden bis zu einem Minimum von 1,20 m unter dem Niveau dieser Fahrbahnen, ohne diese zu beschädigen.

Vorzugsweise stützt sich dieses Deckengewölbe auf Seitenwänden aus Mauerwerk, insbesondere Beton ab, welche im wesentlichen vertikal angeordnet sind entlang der beiden seitlichen Begrenzungen des Deckengewölbes. Die Seitenwände werden vorteilhafterweise durch Füllung von Gräben von horizontalen Rohren aus hergestellt, die den seitlichen Rändern folgen. Diese Rohre sind hierfür an ihrer Unterseite mit Öffnungen versehen, wie weiter oben angedeutet .

Das Deckengewölbe aus Mauerwerk gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Deckengewölbe aus einer oberen Schicht, die von einer Anzahl von horizontalen, parallel und im Abstand zueinander angeordneten, mit ihrer Wölbung nach oben gerichteten und nach unten offenen Halbrohren und von zwischen diesen Halbrohren angeordneten Verbindungselementen gebildet wird, wobei diese Halbrohre ir.it Beton oder anderem Mauerwerksmaterial gefüllt sir.5, und einer unteren selbsttragenden Schicht, vorzugsweise aus bewehrtem Beton oder Spannbeton, besteht, die in Berührung einerseits mit der oberen Schicht

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und andererseits mit den oberen Endabschnitten der seitlichen Wände steht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungselemente zwischen den Halbrohren Platten, welche eine dichte Verbindung zwischen den Halbrohren herstellen.

Obwohl die Halbrohre und die Verbindungsplatten aus irgendeinem Material wie z.B. Metall, bewehrtem Beton, Spannbeton, Asbestzement, Kunststoff usw. bestehen können, sind sie vorzugsweise aus Metall hergestellt, was insbesondere die Befestigung dieser Platten an den Rohren mittels Schweißung ermöglicht.

Die vorliegende Erfindung schlägt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Deckengewölbes aus Mauerwerk für einen unterirdischen Tunnel vor, bei welchem seitliche, im wesentlichen vertikale und den Tunnel seitlich begrenzende Wände aus Mauerwerk, vorzugsweise aus Beton hergestellt werden, wobei diese seitlichen Wände vorzugsweise durch Füllung von zwei Gräben von zwei horizontalen Endrohren aus hergestellt werden, die hierfür an ihrer Unterseite mit Öffnungen versehen sind. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein System von horizontalen, parallel und im Abstand zueinander angeordneten Rohren, die entsprechend dem gewünschten Profil des Deckengewölbes zwischen den beiden horizontalen Endrohren verteilt werden, montiert wird, wobei diese Montage vorzugsweise durch horizontale aufeinanderfolgende Stöße auf verschiedene die Rohre bildende Abschnitte erfolgt, daß Verbindungselemente zwischen den Rohren, vorzugsweise auf der halben Höhe der Rohre, angeordnet werden, die obere Hälfte der Rohre mit Hilfe einer Betonpumpe mit Beton gefüllt wird, die untere Hälfte der Rohre abgeschnitten

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und entfernt wird, indem die hierfür erforderlichen Planierungs- und Versteifungsarbeiten durchgeführt werden, eine bleibene Schalung unter dem Niveau der oberen Halbrohre hergestellt wird und auf die Schalung in Berührung einerseits mit einer oberen durch die oberen gefüllten Halbrohre und die Verbindungselemente gebildeten Schicht und andererseits mit den oberen Teilen der seitlichen Wände eine untere selbsttragende Mauerwerksschicht, vorzugsweise aus bewehrtem Beton oder Spannbeton, gegossen wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungselemente Verbindungsplatten, die ins Innere der Rohre eingeführt und durch die Wand dieser Rohre gestoßen werden zwischen zwei aufeinanderfolgende Rohre, nach Herstellung von Längsschlitzen in jedem dieser Rohre oder in bestimmten Rohren, bis sie gegen ein benachbartes Rohr stoßen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen auf der Höhe der diametralen Ebene, welche den oberen Teil eines jeden Rohres vom unteren Teil trennt, vor der Füllung des oberen Teils mit Beton eine Schalung hergestellt wird, und in diesen oberen Teil vor der Füllung Bewehrungselemente wie Betoneisen eingeführt werden. Diese Schalung kann insbesondere aus einem Holzbohlenbelag oder aus vorgefertigten Platten aus bewehrtem Beton hergestellt werden, welche vorzugsweise metallische, von der Oberfläche der Platten vorspringende Bewehrungselemente aufweisen,

^5 die mit den oben erwähnten Bewehrungselementen verbunden werden können.

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Die Füllung eines jeden Rohres erfolgt erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines starren Rohres, c das in den oberen Teil des zu füllenden Rohres oder Rohrabschnittes eingeführt wird und über eine flexible Leitung vorzugsweise gleichen Durchmessers mit der Betonpumpe verbunden ist, welche einen Beton mit großer Fließfähigkeit liefert. Während das zu füllende Rohr an seinen IQ beiden Enden verschlossen wird, verbleibt dieses Rohr nach Füllung in seiner Stellung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendunasmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichung. Darin zeigen:

Figur 1 schematisch eine Queransicht im Vertikalschnitt eines ausgekleideten Stollens und eines ausgesteiften Grabens gemäß der bekannten Technik,

Figur 2 eine Längsansicht im Vertikalschnitt einer Ausführungsstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welcher das Einrammen der Rohrabschnitte in den Erdboden von einem Zugangschacht aus illustriert ist,

Figur 3 eine Queransicht im Vertikalschnitt eines Rohrabschnitts und eines Grabens gemäß der Erfindung,

Figur 4 eine Längsansicht im Vertikalschnitt entsprechend Figur 3,

Figur 5 eine Queransicht im Vertikalschnitt entsprechend Figur 3 nach Einbringung von Bewehrungen in den Graben,

Figur 6 eine der Figur 5 entsprechende Ansicht nach Betonierung des Grabens,

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Figur 7 schematisch im vertikalen Querschnitt eine Dachkonstruktion gemäß der Erfindung,

Figur 8 eine Querschnittsansicht eines unterirdischen Tunnels mit einem Deckengewölbe oder einer Dacheindeckung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 9a bis 9c Detailansichten, welche, einem Querschnitt des Deckengewölbes der Figur 8 folgend, verschiedene Herstellungsphasen des Deckengewölbes illustrieren,

Figur 10 eine Axialansicht im Längsschnitt der Gesamtheit des unterirdischen Tunnels der Figur 8 mit seinem Deckengewölbe, wobei die verschiedenen Herstellungsstufen des Deckengewölbes gezeigt sind,

Figur 11 eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI der Figur 10 des unterirdischen Tunnels,

Figur 12 eine Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII der Figur 13 eines seitlichen Endabschnittes der oberen Schicht eines Deckengewölbes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Figur 13 eine axiale horizontale Ansicht im Längsschnitt längs der Linie XIII-XIII der Figur 12 dieser Schicht. 30

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird zunächst die bekannte Technik beschrieben, um die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile, welche sie im Verhältnis zu dieser bekannten Technik mit sich bringt, besser verständlich machen zu können.

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In Figur 1 wird mit dem Bezugszeichen 1 die Erdbodenoberfläche, z.B. in einem oberflächenbebauten städtischen Bereich gekennzeichnet. Die rechts angedeutete Person gibt einen Hinweis auf den Maßstab.

Die frühere Technik besteht darin, von einem nicht dargestellten Zugangschacht aus einen horizontalen Stollen 2 vorzutreiben, der an den Stellen 3, 4 und 5 in bekannter Weise ausgekleidet bzw. ausgesteift ist. Vom horizontalen Boden dieses Stollens aus wird ein Graben 6 ausgenommen, der in gleichem Maße mit Hilfe von Elementen 7, 8 bekannter Art ausgesteift ist. Die Elemente 7 sind feste Platten, welche gegen die vertikalen Wände des Grabens gelegt werden und die untereinander von einer Wand zur anderen durch die Elemente 8 verbunden sind. Der Stollen 2 hat selbstverständlich eine Größe, welche die Bewegung von Arbeitern und die Durchführung aller erforderlichen Arbeiten ermöglicht: Ausnehmen des Grabens 6, Entfernung der Erde, Zuführung und Verlegung der Bewehrungen des Grabens, Betonierung des Grabens usw.

Dieses bekannte Verfahren ist sicher, aber, wie bereits, erwähnt, ist sein Selbstkostenpreis äußerst groß aufgrund der äußerst spezialisierten Arbeit, die für das Abstützen des Stollens 2 erforderlich ist.

Im nachfolgenden wird nunmehr unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, welche diese Unzulänglichkeit der früheren Technik vermeiden.

Der ausgekleidete Stollen 2 wird durch einen rohrförmig gen, im allgemeinen zylindrischen Kanal 10 ersetzt, der aus vorgefertigten Elementen 11 geeigneter Länge gebildet wird, welche horizontal in den Erdboden einge-

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lassen werden. Hierfür und wie für die Herstellung eines ausgekleideten Stollens wird von der Erdbodenoberfläche aus bis zum gewünschten Niveau ein Zugangschacht 12 ausgegraben. Am Boden des Zugangschachtes werden Einrichtungen, wie z.B. Hydraulikzylinder 13 großer Leistung, angeordnet, welche sich an einem Ende auf einer Wand 14 des Zugangschachtes abstützen. Das andere Ende der Hydraulikzylinder, welches durch das Ende der Kolbenstangen der Zylinder gebildet wird, weist eine vertikale Platte 15 auf, welche sich am Ende eines Rohrabschnittes abstützt, um diesen zu stoßen und horizontal in den Erdboden einzurammen. VJenn ein Rohrabschnitt 11 so vollständig oder nahezu vollständig horizontal in den Erdboden eingerammt ist, wird der nachfolgende Abschnitt in dem Zugangschacht herabgelassen, mit dem bereits im Erdboden eingerammten Abschnitt 11 ausgerichtet und in Folge des vorhergehenden Abschnitts mittels der Zylinder 13 gestoßen. Hierdurch wird der rohrförmige unterirdische Kanal 10, dargestellt in Figur 2, hergestellt.

Die horizontal in den Erdboden gestoßenen Abschnitte 11 sind offen und werden daher im Verlaufe ihres Einrammens mit Erde gefüllt. Diese Abschnitte 11 haben einen erheblichen Durchmesser, z.B. in der Größenordnung von 2 m . Die im Inneren des rohrförmigen Kanals 10 befindliche Erde kann vom Inneren des Kanals aus ausgeschachtet und schließlich durch den Schacht 12 abgeführt werden.

Die Rohrabschnitte 11 bestehen aus einem geeigneten, mechanisch widerstandsfähigem Material, das ohne Beschädigung die Beanspruchungen aushalten kann, welche durch die Erddrücke und die Einrammungskräfte, welche von den Hydraulikzylindern 13 ausgeübt werden, verursacht werden. Diese Rohrabschnitte sind vorgefertigte Elemente, welche z.B. aus Stahl, bewehrtem Beton,

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Spannbeton, Asbestzement, Kunststoffmaterial usw. bestehen .

Die Rohrabschnitte weisen darüber hinaus an ihrer Unterseite Öffnungen 16 auf, durch welche ein ausgesteifter Graben 6¹ hergestellt werden kann, der zur Herstellung der gewünschten vertikalen Wand dient. Die Rohrelemente 11 sind an den durch die Öffnungen geschwächten Stellen durch Bögen 17 verstärkt, die aus einem geeigneten Material bestehen und z.B. beiderseits der Öffnungen 16 angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, ist die Innenabmessung der Rohrabschnitte 11 ausreichend, um den Durchgang von Arbeitern und die Durchführung der erforderlichen Arbeiten von den Öffnungen 16 aus zu ermöglichen: Ausheben der Gräben 6', Verlegung der Aussteifungselemente 7¹ und 8', Zuführung und Verlegung der Bewehrungen 18 in den Gräben 6¹, Betonierung oder Mauern der Gräben 6¹ .

In Figur 5 ist z.B.ein Graben 6¹ dargestellt, in welchen Bewehrungen 18 eingebracht worden sind. In Figur 6 ist die vertikale Wand 19 dargestellt, welche man nach Betonierung des Grabens 6¹ erhält.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls eingesetzt werden zur Herstellung des Daches eines unterirdischen Bauwerks, z.B. eines U-Bahntunnels, wie in Figur 7 dargestellt ist.

In dieser Figur bilden die beiden rohrförmigen Kanäle 10, die jeweils mit einer vertikalen Wand 19 verbunden sind, ebenfalls einen Teil einer Gesamtheit 20 von Rohrabschnitten 21, die horizontal in den Erdboden, parallel untereinander und parallel zu den rohrförmigen Kanälen 10 eingelassen und zur Ausbildung des provisorischen oder

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endgültigen Daches z.B. eines Tunnels bestimmt sind. Die Rohrabschnitte 21 sind untereinander und mit den rohrförmigen Kanälen 10 durch Systeme von Metallplatten 22 oder Einspritzungen derart verbunden, daß der Gesamtheit ein Einheitsaufbau gegeben wird. Die Rohre 21 sind horizontal in den Erdboden in der gleichen Weise wie die rohrförmigen Kanäle 10 eingelassen. Die Rohre 21 sind untereinander und mit den rohrförmigen Kanälen 10 durch Systeme von Metallplatten 22 oder Einspritzungen verbunden und die Rohre 21 werden anschließend betoniert oder mit Mauerwerk ausgefüllt, um das Dach des unterirdischen Bauwerks zu bilden.

Die mit den vertikalen Wänden 19 verbundenen rohrförmigen Kanäle 10 bilden zwei parallele Strecken von Rohrabschnitten und die Rohrabschnitte 21 bilden zwischenliegende Strecken, die untereinander parallel sind und mit den seitlichen, von den rohrförmigen Kanälen 10 gebildeten Strecken verbunden sind.

Der Querschnitt der Rohrabschnitte 11 oder 21 kann kreisförmig oder polygonal oder auch teilweise kreisförmig und teilweise polygonal sein.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung weisen im Verhältnis zur bekannten Technik folgende Vorteile auf:
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- Es ist nicht erforderlich, vorab Betoneinspritzungen in den Erdboden vorzunehmen, da die Kombination der Rohre 1O und 21 mit den vertikalen Wänden ein vollständig dichtes Ganzes bildet.

- Das erfindungsgemäße Verfahren verringert die Senkungen über Tage und die durch die Herstellung der unterirdischen Bauwerke verursachten Schäden.

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- Das erfindungsgemäße Verfahren ist erheblich sicherer für das Personal, das unter dem Schutz eines fortlauft fenden Rohres aus Stahl, Beton, Kunststoffmaterial usw. arbeitet.

- Aufgrund der Verringerung der Senkungen über Tage ist es möglich, näher an der Erdbodenoberfläche zu arbei^ten·

In Figur 8 ist ein unterirdischer Tunnel 101 dargestellt, der in dem Erdboden 102 unterhalb der Oberfläche 103 ausgehöhlt ist, die z.B. die Oberfläche der Fahrbahn eines Straßenverkehrsweges ist. Das Tunnelbauwerk weist seitliche Wände 104a und 104b, eine Gründung 105 und ein Deckengewölbe oder eine Dacheindeckung 106 auf, wobei die verschiedenen Bauelemente vorzugsweise aus Stahlbeton oder Spannbeton bestehen. Es sind zwei horizontale Endkanäle 107a und 107b vorgesehen, die der Aushebung und Füllung der jeweils von den seitlichen Wänden 104a und 104b eingenommenen Gräben gedient haben.

Das Deckengewölbe 106 besteht aus einer oberen Schicht 106a und einer unteren selbsttragenden Schicht 106b, wobei die letztere einerseits in Berührung mit der oberen Schicht 106a und andererseits in Berührung mit den oberen Endabschnitten der seitlichen Wände 104a und 104b steht. Die obere Schicht 106a besteht aus einer Reihe von horizontalen Halbrohren 108 bis 115, die parallel und im Abstand zueinander angeordnet sind, mit ihrer Wölbung nach oben zeigen und nach unten offen sind, und aus Verbindungselementen 116 bis 124 zwischen diesen Halbrohren 108 bis 115, welche mit einer Füllung 125 aus Beton oder einem anderen Mauerwerksmaterial versehen sind.

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In den Figuren 9a bis 9c sind wesentliche Phasen des Herstellungsverfahrens des Deckengewölbes 106 illustriert. Jedes der Halbrohre 108 bis 115 der Figur 8 ergibt sich aus dem Wegfall der unteren Hälfte einer Reihe von horizontalen, den Rohren 111a und 112a entsprechenden Rohren, die in Figur 9a dargestellt sind. Diese Rohre sind durch geeignete Einrichtungen montiert worden,vorzugsweise wie dies in Figur 7 angezeigt ist.

In Figur 9a sind zwei Rohre 111A und 112A dargestellt,
welche in diesem Stadium des Herstellungsverfahrens in den Umgebungsboden 102 versenkt sind, wobei diese Rohre Querabmessungen aufweisen, welche den Durchgang des

Personals ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen alle Rohre aus Metall. Ebenso die Verbindungselemente 119, 120 und 121, welche von Metallplatten gebildet werden. Diese Platten bilden eine dichte Ver-

bindung zwischen den einzelnen Rohrer , wie dies aus den Figuren 8 und 9a bis 9c ersichtlich ist. Um die Verbindungsplatten 120 und 121 einzubauen, stellt man jeweils einen Längsschlitz 126 und 127 im wesentlichen auf halber Höhe einer Seite der Rohre 11IA und 112A her und

führt die Metallplatten 120 und 121 jeweils in die

Schlitze 126 und 127 ein, indem sie mit Hilfe von geeigneten Einrichtungen vom Inneren der Rohre 111A und 112A aus gestoßen werden, bis sie gegen die äußere Oberfläche benachbarter Rohre anstoßen, d.h. gegen die äussere Oberfläche des Rohres 112A für die Metallplatte 120, die ins Innere des Rohres 111A eingeführt und vom Inneren dieses Rohres aus durch den Schlitz 126 gestoßen worden ist. Die Platten 120 und 121 sind mit den Metallrohren, von derem Inneren aus sie montiert worden sind, jeweils längs einer inneren Längsschweißnaht 128 und
129 für die Rohre 111A und 112A verschweißt.

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Wenn eine Wasserdichtigkeit zwischen den aufeinanderfolgenden Rohren des Deckengewölbes erzielt werden soll, können Kunststoffprofile, z.B. aus Polyvinylchlorid, eingeführt werden zwischen die nacheinander in Längsrichtung des Rohres zwischen zwei benachbarten Rohren angeordneten Verbindungsplatten.

In Figur 9b ist der Zustand des betrachteten Abschnitts des Deckengewölbes nach Füllung der oberen Hälfte der Rohre mit Beton gezeigt. Dieses Stadium wird in folgender Weise, ausgehend vom dem in Figur 9a dargestellten Stadium, erreicht. Es wird eine schematisch illustrierte Schalung 130 hergestellt, um die obere Hälfte eines jeden Rohres 111A und 112A zu begrenzen. Anschließend werden Bewehrungselemente wie Betoneisen 131 eingeführt, woraufhin die Füllung der oberen Hälften der Rohre mit Beton vorgenommen wird. Hierfür wird eine Betonpumpe verwendet, welche einen Beton mit großem Fließvermögen liefert derart, daß eine einzige außerhalb des Bauwerks angeordnete Betonpumpe die Füllung einer ausreichenden Rohrlänge in einem einzigen Vorgang vornehmen kann. Hierfür wird der Rohrabschnitt, dessen oberer Teil mit Beton gefüllt werden soll, an seinen beiden Enden verschlossen und über ein Rohr mit Beton beliefert, das sich praktisch über die gesamte Länge des Abschnittes erstreckt und starr bzw. fest ist derart, daß der Rohrabschnitt über seine gesamte Länge mit Beton versorgt wird. Dieses Rohr ist mit der Betonpumpe vorzugsweise über eine flexible Leitung gleichen Durchmessers verbunden.

Wenn der Einsatz dieser Einrichtungen keine ausreichend vollständige Füllung der oberen Hälfe der Rohre ermöglicht, erfolgt eine Einspritzung von Zusatzmörtel vorzugsweise mit Hilfe von kleinen,vertikal angeordneten Röhrchen in den zu betonierenden Teil. Diese kleinen Röhrchen werden von ihrem unteren Teil versorgt, der in

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den unteren Teil der horizontalen Rohre mündet. Aus Figur 9b geht ebenfalls hervor, daß die unterhalb des mittc leren Niveaus der Rohre vorhandene Erde entfernt worden ist und daß provisorische Rahmenstützen 132 montiert worden sind, um die Last auf den Boden (vgl. ebenfalls Figur 10) zu übertragen. Solche Rahmenstützen weisen insbesondere horizontale obere Balken bzw. Träger 132a

IQ und vertikale Träger 132b auf. In diesem Stadium kann gegebenenfalls die Verbindung zwischen den horizontalen Rohren und den Verbindungsplatten 119 und "20 verfestigt werden, indem die Platten mit den Rohren, gegen welche sie anstoßen, außerhalb dieser Rohre längs äußerer Längsschweißnähte 133 und 134 jeweils für die Verbindungsplatten 119 und 120 am Anschlag gegen die Rohre 111A und 112A verschweißt werden.

In Figur 9c ist ein späteres Stadium des Herstellungs-Verfahrens des Deckengewölbes dargestellt, in welchem die unteren Hälften der Rohre 111A und 112A abgeschnitten und entfernt worden sind, derart, daß nur die oberen Halbrohre 111 und 112, welche durch die Verbindungsplatten 120 verbunden sind und für die Betonfüllung 125 vorgesehen sind, in ihrer Stellung verbleiben. In diesem Stadium übertragen Rahmenstützen 135, welche insbesondere obere horizontale Träger 135a und vertikale Träger 135b aufweisen, die Last der so hergestellten provisorischen Dacheindeckung auf den Boden des Tunnels.

Gemäß einer abgewandelten Variante der Erfindung können die Planierungen und Versteifungen ausgeführt werden, indem entsprechend einer anderen sog. "Berliner Methode" Aussteifungen anstelle von Rahmen verwendet werden (die ein Abstrossen mit Hilfe des Planierungsmaterials ermöglichen).

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In der Figur 10 und/oder 11 findet man die seitlichen vertikalen V7ände 104a und 104b, die horizontalen Endrohre 107a und 107b und die zwischenliegenden Halbrohre, die hier mit der gemeinsamen Bezugsziffer 136 versehen sind, wieder, wobei der Boden des Tunnels mit dem Bezugszeichen 137 gekennzeichnet ist. Im rechten Teil der Figur 10 erkennt man, daß die Rahmenstützen 132, welche aus Trägern 132a, 132b und 132c gebildet werden, unter die vollständigen Rohre 136A montiert worden sind. Dieser Teil der Figur 10 entspricht dem in Figur 9b illustrierten Stadium. Im folgenden Tunnelabschnitt sind die unteren Hälften der Rohre 136A abgeschnitten (diese unteren Hälften sind in Figur 10 strichpunktiert dargestellt) und entfernt worden, derart, daß nunmehr die Rahmenstützen 135, welche die Träger 135a, 135b und 135c umfassen, die Last des Bauwerks auf das Niveau des Bodens 137 des Tunnels übertragen. Der Zustand dieses Tunnelabschnitts entspricht dem in Figur 9c illustrierten Stadium. In dem linken Abschnitt der Figur 10 illustriert der dargestellte Tunnelabschnitt den Herstellungsabschnitt der unteren selbsttragenden Schicht 106b des Deckengewölbes, wobei hierfür vorab eine Schalung montiert worden ist, die aus einem Bohlenbelag 138 besteht, der von horizontalen Trägern 139a und vertikalen Trägern 139b getragen wird. Darüber hinaus beteiligen sich die Rahmenstützen 150, welche von Trägern 150a, 150b und 150c gebildet werden, an der Unter-Stützung der Betonschicht 106b.

Bei der in den Figuren 12 und 13 gezeigten Ausführungsformen sind der allgemeine Aufbau des Deckengewölbes des Tunnels und sein Herstellungsverfahren die gleichen wie bei der in den Figuren 8 bis 14 dargestellten Ausführungsform. Die Herstellung der Schalungen im Inneren der Rohre ist jedoch unterschiedlich. Darüber hinaus erkennt man deutlich, daß die Verbindungsplatten 140,

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141 und 142, welche vom Inneren eines Rohres 146 montiert und mit diesem längs innerer Schweißnähte 14Oa und 141a verschweißt sind, abwechseln mit den Verbindungsplatten 143, 144 und 145, welche vom Inneren des benachbarten Rohres 147 montiert und mit diesem längs innerer Schweißnähte 143a verschweißt sind.

In Figur 12 dienen die horizontalen Rohre 160 der Zuführung des Betons in die oberen Teile der Rohre 146, 147 und 148 von der Betonpumpe aus. Die kleinen vertikalen Röhrchen 161 dienen dem Einspritzen von Zusatzmörtel zur Vervollständigung der Füllung der oberen Teile. Die Schalung wird hier von einem Holzbohlenbelag 162, wie für das Endrohr 146 des Deckengewölbes dargestellt, oder von kleinen vorgefertigten Stahlbetonplatten 163a bis 163g für das Rohr 147 gebildet. Diese Platten werden von geeigneten Unterstützungseinrichtungen

„~ getragen wie z.B. den Holzlängsträgern 164, welche von Pfosten 165 unterstützt sind, und den Teilen der Verbindungsplatten, die ins Innere der Rohre vorspringen, im Verband mit den Holzträgerabschnitten 166, welche mit diesen Teilen in Längsrichtung der Rohre abwechseln

_OI- und mit Hilfe von Bolzen 167, an der Wand der Rohre angeschweißt, befestigt sind. Der Holzbohlenbelag 162 ist im Gegensatz ausschließlich in der Kitte durch den Träger 164, auf seiner rechten Seite durch die vorspringenden Teile der Verbindungsplatten und auf seiner lin-

2Q ken Seite durch einen Holzlängsträger 166a, der an dem Rohr 146 durch Bolzen 167a befestigt ist, unterstützt.

Mit 168 ist die Bewehrung der Betonmasse (nicht dargestellt) gekennzeichnet, welche in den oberen Teil der Rohre 146, 147 oder 148 eingeführt wird.

Es wird angemerkt, daß jede vorgefertigte Stahlbetonplatte 163a von der Oberseite der Platten vorspringende

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Metallbewehrungselemente 169 aufweisen kann, die mit der Bewehrung 168 verbindbar sind.

Der Aufbau und die Herstellung der unteren selbsttragenden Schicht sind Funktion der besonderen Eigenschaften der Gesamtheit des herzustellenden Bauwerks und die im vorhergehenden gegebene Beschreibung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Bauwerken im Erdboden mit vertikalen Wänden, die von unterirdischen Kanälen ausgehen, bei welchem, ausgehend von diesen Kanälen, vertikale, unter diesen Kanälen gelegene Gräben ausgehoben und ausgesteift, Bewehrungen in diese Gräben eingebracht und diese Gräben nit Eeton oder Mauerwerk ausgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle mit Hilfe von horizontal in den Erdboden auf dem gewünschten Niveau eingelassenen Rohren ausgebildet und die Gräben anschließend ausgehend von in der Unterseite der Rohre vorgesehenen Öffnungen ausgehoben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Oberfläche bis zum gewünschten Niveau ein vertikaler Zugangschacht ausgebildet wird, von dem aus die Rohre horizontal in den Erdboden eingerammt werden, indem die Rohre ein Rohr nach dem anderen, z.B. mit Hilfe

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von Hydraulikzylindern gestoßen werden, die sich auf einer Wand des Zugangschachtes abstützen, und daß die im Innern der Rohre befindliche Erde während des Einrainmens der Rohre in den Erdboden entfernt und durch den Zugangschacht abgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß horizontal in den Erdboden zwei parallele

Rohrstrecken, die einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen, eingelassen, unter jeder Rohrstrecke entsprechende vertikale Wände hergestellt und die beiden Rohrstrecken untereinander durch eine bestimmte Anzahl von zwischenliegenden, horizontal in den Erdboden eingelassenen Rohrstrecken verbunden werden, wobei die Rohre fest mit den benachbarten parallelen Rohren derart verbunden werden, daß die beiden parallelen Rohrstrecken und die zwischenliegenden Rohrstrecken das Dach eines unterirdischen Bauwerks, z.B. eines Tunnels, bilden, das zwischen den vertikalen Wänden gebildet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung eines Mauerwerk-Deckengewölbes eines unterirdischen Tunnels, dadurch gekennzeichnet, daß ein System von horizontalen, parallel und im Abstand zueinander angeordneten Rohren, die entsprechend

dem gewünschten Profil des Deckengewölbes zwischen den „₀ beiden horizontalen Endrohren verteilt werden, montiert wird, Verbindungselemente zwischen den Rohren vorzugsweise auf der halben Höhe der Rohre angeordnet werden, die obere Hälfte der Rohre mit Hilfe eine: Betonpumpe mit Beton gefüllt wird, die untere Hälfte oc der Rohre abgeschnitten und entfernt wird, indem die hierfür erforderlichen Planierungs- und Versteifungsarbeiten durchgeführt werden, eine bleibende Schalung

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unter dem Niveau der oberen Halbrohre hergestellt wird und auf die Schalung in Berührung einerseits mit ein ner oberen, durch die oberen gefüllten Halbrohre und die Verbindungselemente gebildeten Schicht und andererseits mit den oberen Teilen der seitlichen Wände eine untere selbsttragende Mauerwerksschicht, vorzugsweise aus bewehrtem Beton oder Spannbeton, gegossen wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente Verbindungsplatten sind, die ins Innere der Rohre eingeführt und durch die Wand dieser Rohre gestoßen werden zwischen zwei aufeinanderfolgende Rohre, nach Her stellung von Längsschnitten in jedem oder einem der Rohre, bis sie gegen ein benachbartes Rohr stoßen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre und Verbindungsplatten aus Metall sind, daß jede Platte mit dem Rohr, von dem aus sie vom Inneren des Rohres aus montiert worden ist, entlang einer inneren Längsschweißnaht vor Füllung der oberen Hälfte der Rohre ver- schweißt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die nacheinander angeordneten Platten in Längsrichtung der Rohre zwischen zwei benachbarte Rohre Kunststoffprofile eingefügt werien, um eine Wasserdichtigkeit zu erzielen.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

7, dadiirc" gekennzeichnet, daß die Rohre und die Verbindungsp" ^r:ttcn aus Metall sind und daß jede Platte mit dem F.: r, gegen das sie von außen anstößt, nach Füllung der oberen Hälfte der Rohre und vorzugsweise

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vor dem Abschneiden und Entfernen der unteren Hälfte der Rohre entlang einer äußeren Längsschweißnaht verc schweißt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen auf der Höhe der diametralen Ebene, welche den oberen Teil ei-IQ nes jeden Rohres vom unteren Teil trennt, vor der Füllung des oberen Teils mit Beton eine Schalung hergestellt wird und in diesem oberen Teil Bewehrungselemente wie Betoneisen eingeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus einem sachgemäß gestützten Holzbohlenbelag hergestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus vorgefertigten Platten aus bewehrtem Beton hergestellt wird, welche metallische, von der Oberfläche der Platten vorspringende Bewehrungselemente aufweisen, die mit in dem oberen Teil der Rohre angeordneten Bewehrungselementen verbunden werden können.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung eines jeden Rohres mit Hilfe eines starren Rohres erfolgt, das in den oberen Teil des zu füllenden Rohrquerschnitts eingeführt wird und vorzugsweise über eine flexible Leitung gleichen Durchmessers mit der Betonpumpe verbunden ist, welche einen Beton mit großer Fließfähigkeit liefert, und daß, während der mit Beton zu füllende Rohrquerschnitt an seinen beiden Enden verschlossen wird, dieses Rohr nach Füllung in seiner Stellung verbleibt.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung, wenn sie durch das Rohr nicht in

r ausreichendem Maße verwirklicht worden ist, durch eine Zusatzmörteleinspritzung vorzugsweise mit Hilfe kleiner Röhrchen vollendet wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 IQ bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Planierung und Versteifung in an sich bekannter Weise unter Verwendung von Aussteifungen entsprechend der sog. "Berliner Methode" oder unter Verwendung von Rahmenstützen bewirkt wird, die eine Übertragung der Last auf das Bodenniveau des Tunnels und ein Abstrossen mit Hilfe des Planierungsmaterials ermöglichen.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrabschnitte (11) aus mechanisch widerstandsfähigem Material und Einrichtungen vorgesehen sind, welche es ermöglichen, daß diese Rohrabschnitte nacheinander horizontal in den Erdboden gestoßen und eingelassen werden, wie z.B.

Hydraulikzylinder (13), die am Boden eines Zugangschachtes (12) angeordnet sind und sich an einer Wand (14) dieses Zugangschachtes abstützen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (11) an ihrer Unterseite Öffnungen (16) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (11) im Innern beiderseits der Bodenöffnungen durch Bögen (17) verstärkt sind.

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18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrte abschnitte einen kreisförmigen, polygonalen oder teils kreisförmigen,teils polygonalen Querschnitt aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche in 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitt (11) vorgefertigte Elemente mit vorbestimmtem Durchmesser und vorbestimmter Länge sind, die z.B. aus Stahl, bewehrtem Beton oder Spannbeton, Asbestzement, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (108 bis 115) das Dach (106) eines unterirdischen Bauwerks, z.B. eines Tunnels (101) bilden und durch ein System von Metallplatten oder Einspritzungen mit benachbarten parallelen Rohrabschnitten verbunden sind.
21. Unterirdisches Bauwerk wie z.B. ein Tunnel, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk mit Hilfe des in einem der Ansprüche 1 bis 14 beschriebenen Verfahrens oder der in einem der Ansprüche 15 bis 20 beschriebenen Vorrichtung errichtet ist.
22. Bauwerk nach Anspruch 21 mit einem Deckengewölbe aus Mauerwerk, das sich auf Seitenwänden aus Mauerwerk abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckengewölbe (106) aus einer oberen Schicht, die von einer Anzahl von horizontalen, parallel und im Abstand zueinander angeordneten, mit ihrer Wölbung nach oben gerichteten und nach unten offenen Kalbrohren (108 bis 115) und von zwischen diesen Halbrohren angeordneten Verbindungselementen (116 bis 124) gebildet

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wird, wobei die Halbrohre mit Beton oder anderem Mauerwerksmaterial gefüllt sind, und einer unteren selbsttragenden Schicht, vorzugsweise aus bewehrtem Beton oder Spannbeton besteht, die in Berührung einerseits mit der oberen Schicht und andererseits mit den oberen Endabschnitten der seitlichen Wände (104a, 104b) steht.
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23. Bauwerk nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (116 bis 124) zwischen den Halbrohren (107a, 108 bis 115, 107b) Platten sind, welche eine dichte Verbindung zwischen den Halbrohren herstellen.
24. Bauwerk nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrohre (107a, 108 bis 115, 107b) und die Platten (116 bis 124) aus Metall bestehen und die Platten mit den Rohren verschweißt sind.

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