DE3639891A1

DE3639891A1 - Verfahren zur herstellung eines rohrinjektionsschirms oberhalb von tunneln sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3639891A1
Application number: DE19863639891
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Geiger; Wilhelm Dipl Ing Lindemann; Rudolf Dipl Ing Schmidt; Hubert Dipl Ing Sobottka
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DE3639891C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung eines Rohrinjektions schirmes zur Sicherung unterirdischer Hohlräume, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Für die Auffahrung und Sicherung unterirdischer Hohlräume, beispielsweise von Tunneln, ist bekanntlich die sogenannte neue österreichische Tunnelbauweise ein häufig ange wandtes Verfahren. Bei dieser Bauweise wird die Eigentragfähigkeit des Gebirges möglichst er halten und in das Sicherungssystem des Tunnels mit einbezogen. Bei schwierigen Vorgaben, bei spielsweise dann, wenn der Tunneldurchmesser größer ist als die mittragende Überdeckung, ferner bei stark geklüfteten Wechselfolgen von Ton- und Sand stein sowie bei gegebenenfalls teilweise notwendiger Dammschüttung im Anschlagbereich muß die Eigen tragfähigkeit des die Tunnellaibung umgebenden Materials durch Zusatzmaßnahmen hergestellt werden. Zu diesen Zusatzmaßnahmen gehört bekanntlich ins besondere auch der Einbau von Rohrschirmdecken. Dabei wird mit dem Einbau der Rohrschirme zunächst durch eine sogenannte Vorausinjektion das Gebirge verbessert, sowie durch die Längstragwirkung der einzelnen fast horizontal, also nur schwach geneigt liegenden wurzelpfahlähnlichen Bohrpfähle die Auf fahrung der Kalottenabschnitte ermöglicht.

Häufig werden auch mehrfache Rohrschirmreihen ange ordnet.

Bisher hat man nun die Erstellung der Rohrschirme bzw. Rohrschirmdecken in mehreren getrennten Verfahrens stufen ausgeführt, wobei im Bohrrohr sowohl ein Tragrohr als auch ein Injektionsrohr angeordnet war.

Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zur Herstellung von Rohrschirmdecken sprunghaft dadurch zu ver bessern, daß die benötigte Zeit zur Erstellung einer Rohrschirmdecke im Vergleich zu der nach den bis herigen Verfahren benötigte Zeit sehr wesentlich verkürzt wird.

Diese der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Bohrrohr als Injektionsrohr ausgebildet ist. Es dient außerdem als bleibende Bewehrung.

Es wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag auch erreicht, daß der Durchmesser des Injektions rohrs, das also erfindungsgemäß mit dem Bohrrohr übereinstimmt, wesentlich erhöht wird, wodurch eine Injektionstechnik mit höherem Wirkungsgrad erzielt wird. Man vermeidet erfindungsgemäß die toten Leerräume im Tragrohr, das völlig entfallen kann.

Ein weiterer Vorteilsaspekt vorliegender Erfindung besteht darin, daß das Ziehen des Bohrrohrs nunmehr entfällt.

Nach der neuen und erfinderischen Lehre zum technischen Handeln besteht vorliegende Erfindung in einem Verfahren zum Einbau von Rohrschirm decken zur Sicherung von Tunnelhohlräumen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bohren und die Injektion in einem gemeinsamen einzigen Verfahrensschritt durchgeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Einbau von Rohrschirmdecken zur Sicherung von Tunnelhohl räumen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bohrrohr als Injektionsrohr ausgebildet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist diese erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das als Injektionsrohr ausgebildete Bohrrohr verschließbare Öffnungen aufweist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist diese erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet dadurch, daß die verschließbaren Öffnungen im Außen mantel des Bohr- und Injektionsrohrs sich von innen nach außen erweitern, d. h. von außen nach innen konisch ausgebildet und mit entsprechend geformten Verschlußstopfen verschließbar sind.

Sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch das bei diesem Verfahren zur Anwendung gelangende kombinierte Bohr- und Injektionsrohr wird im folgenden anhand von Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Rohrschirmes ober halb eines Tunnels.

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt II-II durch Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen longitudinalen Schnitt durch das Bohr- und Injektionsrohr.

Fig. 4 zeigt die Wandung des mit Injektionsöffnungen versehenen noch verschlossenen Bohr- und Injektionsrohrs.

Fig. 5 zeigt die Wandung des mit Injektionsöffnungen versehenen geöffneten Bohr- und Injektionsrohrs.

Fig. 6 zeigt einen Longitudinalschnitt durch das Bohr- und Injektionsrohr mit Innengestänge und Bohrgerät.

Fig. 6a zeigt die Einzelheiten einer Gewindestoß verlängerung des Bohr- und Injektionsrohrs.

In allen Figuren sind die gleichen oder analogen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Zu diesen Fig. 1 bis 6a wird folgendes aus geführt:

Mit dem Bezugszeichen 1 ist die Spritzbetonsicherung der Tunnelsohle bezeichnet.

Mit dem Bezugszeichens 3 ist der geschaffene Tunnelhohlraum und mit 4 die Spritzbetonsicherung des Tunnelgewölbes be zeichnet. Der Tunnelscheitel trägt das Bezugszeichen 4 a; mit 4 b ist die Bohransatzfläche bezeichnet.

Das Bezugszeichen 4 c bezeichnet die Querschnitts aufweitung.

Mit den Bezugszeichen 5 a, 5 b und 5 c sind drei parallel zueinander angeordnete schräge Rohrschirm bohrungen gekennzeichent.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist eine projektierte, d.h. noch nicht vorhandene Tunnelfortsetzung gekennzeichnet.

Der Scheitel des projektierten Tunnels 6 trägt das Bezugszeichen 6 a.

Das Bohr- und Injektionsrohr ist als Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet; mit 7 a ist die Bohr- und Injektionsrohr-Wandung gekennzeichnet.

Mit 8 sind sich nach außen erweiternde Injektions öffnungen im Mantel des Bohr- und Injektionsrohrs ge kennzeichnet.

Die Verschlußstopfen in diesen Injektionsöffnungen tragen das Bezugszeichen 9.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Gesteinslage in unmittelbarer Nähe des Bohr- und Injektionsrohrs gekennzeichnet.

Mit dem Bezugszeichen 11 ist der Weg für den Injektions materialfluß in der Gesteinslage 10 bezeichnet.

Der Injektionsmaterialfluß im Weg 11 trägt das Be zugszeichen 12 a.

Der Injektionsmaterialfluß im Zwischenraum zwischen Außenwandung des Bohr- und Injektionsrohrs und Außen wandung der Gesteinslage 10 ist mit Bezugszeichen 12 b gekennzeichnet.

Das Bohrinnengestänge trägt das Bezugszeichen 13, das Bohrgerät das Bezugszeichen 14.

Mit dem Bezugszeichen 15 ist der Spülring des Bohr geräts 14 gekennzeichnet, durch welchen Spülring die Zugabe von Wasser und/oder Luft erfolgt.

Die Gestängemuffe trägt das Bezugszeichen 16; mit dem Bezugszeichen 17 ist die Auswurföffnung des Bohrgeräts 14 gekennzeichnet, durch welche Spül mittel und gelöstes Bodenmaterial ausgeworfen wird.

Die Bohrkrone trägt das Bezugszeichen 18.

Die Austrittsöffnung für Luft und/oder Wasser ist mit dem Bezugszeichen 19 versehen.

Der Einzugsringspalt für durch die Bohrtätigkeit abgelöstes Material ist mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet.

Mit dem Bezugszeichen 21 ist die Ringbohrkrone gekennzeichnet.

Die Gewindestoßverlängerung, die in Fig. 6a groß herausgezeichnet ist, trägt das Bezugszeichen 22.

Das Bohrgerät 14 dient zum sogenannten Doppelkopf drehbohren, wobei zwei gegenläufige Drehbewegungen des äußeren bzw. des inneren Geräteteils stattfinden.

Bezugszeichenliste: 1 Spritzbetonsicherung der Sohle
2 Kalottensohle
3 Tunnelhohlraum
4 Spritzbetonsicherung des Tunnelgewölbes
4 a Tunnelscheitel
4 b Bohransatzfläche
4 c Querschnittsaufweitung
5 a Bohr- und Injektionsrohr
5 b Bohr- und Injektionsrohr
5 c Bohr- und Injektionsrohr
6 projektierte noch nicht vorhandene Tunnelfortsetzung
6 a Scheitel des projektierten Tunnels 6
7 Bohr- und Injektionsrohr
7 a Bohr- und Injektionsrohr-Wandung
8 sich nach außen erweiternde Injektionsöffnung im Mantel des Rohr- und Injektionsrohrs
9 Verschlußstopfen in den Injektionsöffnungen
10 Gesteinslage in unmittelbarer Nähe des Bohr- und Injektionsrohrs
11 Weg für den Injektionsmaterialfluß in der Gesteinslage 10
12 a Injektionsmaterialfluß im Weg 11
12 b Injektionsmaterialfluß im Zwischenraum zwischen Außenwandung des Bohr- und Injektionsrohrs und Außenwandung der Gesteinslage 10
13 Bohrinnengestänge
14 Bohrgerät
15 Spülring des Bohrgeräts 14 durch welchen die Zugabe von Wasser und/oder Luft erfolgt
16 Gestängemuffe
17 Auswurföffnung des Bohrgeräts 14 durch welche Spülmittel und gelöstes Bodenmaterial ausgeworfen wird.
18 Bohrkrone
19 Austrittsöffnung für Luft und/oder Wasser
20 Einzugsringspalt für durch Bohren abgelöstes Material
21 Ringbohrkrone
22 Gewindestoßverlängerung, die in Fig. 6a nochmals groß herausgezeichnet ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrinjektionsschirmes zur Sicherung von Tunnelhohlräumen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohren und die Injektion in einem gemeinsamen einzigen Verfahrensschritt durch geführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrrohr als Injektionsrohr ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Injektionsrohr ausgebildete Bohrrohr verschließbare Öffnungen aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschließbaren Öffnungen im Außenmantel des Bohr- und Injektionsrohrs sich von innen nach außen erweitern, d.h. von außen nach innen konisch ausgebildet und mit entsprechend geformten Verschluß stopfen verschließbar sind.