DE69419220T2

DE69419220T2 - Method and device for producing clad trenches in the ground and clad trenches

Info

Publication number: DE69419220T2
Application number: DE1994619220
Authority: DE
Inventors: Jacob Hermen Ketel
Original assignee: NEDLAND BV
Current assignee: NEDLAND BV
Priority date: 1993-10-11
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: EP0647740A1; NL9301758A; DK0647740T3; EP0647740B1; JPH07233697A; DE69419220D1

Description

FIELD OF INVENTION

[0001] Die Erfindung betrifft eine Methode zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens im Erdreich, bei der nacheinander zunächst ein Graben im Erdreich ausgehoben wird und unmittelbar anschließend nacheinander Schalen aneinander liegend und abgedichtet in den Graben eingebracht werden, wobei die genannten aneinanderliegenden Schalen miteinander durch Verankerungselemente verankert sind. Die Erfindung betrifft außerdem einen solchen ausgekleideten Graben und ein Maschine zur Herstellung eines solchen ausgekleideten Grabens mit der erfindungsgemäßen Methode.[0001] The invention relates to a method for producing a lined trench in the ground, in which a trench is first dug in the ground and immediately afterwards, one after the other, shells are placed in the trench in a sealed manner, whereby the said shells lying next to one another are anchored to one another by anchoring elements. The invention also relates to such a lined trench and to a machine for producing such a lined trench using the method according to the invention.

[0002] Die BE-A-894 870 beschreibt eine solche Methode zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens im Erdreich, bei der nacheinander ein Graben ausgehoben wird und unmittelbar anschließend nacheinander diese Schalen abgedichtet und aneinander liegend in dem Graben eingebracht werden. Das Gerät zur Herstellung des ausgekleideten Grabens weist eine führende Aushubmaschine und eine nachlaufende Schalen-Montagevorrichtung auf. Die Schalen sind als vorgefertigte Elemente geformt, wobei der ausgekleidete Graben nach Fertigstellung einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Problem bei dieser bekannten Methode und diesem bekannten Gerät zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens besteht darin, daß in Bereichen mit einem hohen Grundwasserspiegel die Herstellung des Grabens komplex und teuer ist. Oft müssen drastische und lang dauernde Drainagen über Grundwasser-Bohrrohre auf Kosten des umgebenden Erdreiches durchgeführt werden. Wird keine Drainage gelegt, so bewegen sich die Elemente, die gemäß der BE-A 894 870 den ausgekleideten Graben bilden, aufgrund des von unten auf diese Elemente ausgeübten Wasserdruckes nach oben.[0002] BE-A-894 870 describes such a method for producing a lined trench in the ground, in which a trench is dug one after the other and immediately afterwards these shells are sealed one after the other and placed in the trench lying against one another. The device for producing the lined trench has a leading excavation machine and a trailing shell assembly device. The shells are formed as prefabricated elements, whereby the lined trench has a rectangular cross-section after completion. The problem with this known method and this known device for producing a lined trench is that in areas with a high groundwater level, the production of the trench is complex and expensive. Often, drastic and long-lasting drainage must be carried out via groundwater drilling pipes at the expense of the surrounding soil. If no drainage is laid, the shells move the elements which form the lined trench according to BE-A 894 870, due to the water pressure exerted on these elements from below.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0003] Ziel der Erfindung ist als erstes die Bereitstellung einer Methode, die einen schnellen und kontinuierlichen Bau eines ausgekleideten Grabens ermöglicht, bei dem keine Drainage über Grundwasser-Bohrrohre erforderlich ist, und die auch nicht den Nachteil nach oben gerichteter Kräfte aufgrund des Grundwasserspiegels aufweist. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Methode dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenelemente zu einer halbkreisförmigen Schale kombiniert werden und daß zwischen den halbkreisförmigen Schalen gerade Elemente angeordnet werden und daß auf beiden Seiten des Grabens auf Pfählen stehende Stützen angebracht werden, wobei die Stützen zur Führung eines Gerätes zur Durchführung der Methode vor dem Ausheben des Grabens auf den. Pfählen positioniert und verankert werden.[0003] The aim of the invention is first to provide a method which enables rapid and continuous construction of a lined trench which does not require drainage via groundwater drill pipes and which does not have the disadvantage of upward forces due to the groundwater level. To this end, the method according to the invention is characterized in that the shell elements are combined to form a semicircular shell and that straight elements are arranged between the semicircular shells and that supports standing on piles are arranged on both sides of the trench, the supports being positioned and anchored on the piles to guide a device for carrying out the method before the trench is dug.

[0004] Als Ergebnis dieser Maßnahmen muß der Grundwasserspiegel nicht abgesenkt werden. Das Gegenteil ist der Fall, und der durch das umgebende Erdreich und das darin vorhandene Grundwasser auf die Grabenauskleidung ausgeübte Aufwärtsdruck kann genutzt werden, wobei die Auskleidung eine halbkreisförmige Form aufweist, um zweckmäßigerweise sämtliche, darauf ausgeübten. Bodenkräfte hauptsächlich in Druckkräfte in den kreisförmigen Wänden der Grabenauskleidung umzuwandeln.[0004] As a result of these measures, the groundwater level does not have to be lowered. On the contrary, the upward pressure exerted on the trench lining by the surrounding soil and the groundwater present therein can be used, the lining having a semi-circular shape, to conveniently convert all soil forces exerted on it mainly into compressive forces in the circular walls of the trench lining.

[0005] Die Schalen bestehen vorzugsweise aus ineinandergreifenden Schalensegmente, um die oder in denen ein Vorlastelement vorgesehen ist, wobei die Schalen durch die Verankerungselemente am oberen Ende davon gestützt und verankert sind.[0005] The shells preferably consist of interlocking shell segments around or in which a preload element is provided, the shells being supported and anchored by the anchoring elements at the upper end thereof.

[0006] Bei dieser Ausführungsform können die Schalenelemente leicht vorgefertigt und an die betreffende Baustelle transportiert werden, wo sie miteinander durch ein leicht "drehendes" Gelenk verbunden werden und unter Druckspannung und somit durch die Vorlastelemente in Position gehalten werden. Die Vorlastelemente können aus Vorlastkabeln bestehen, die durch ausgerichtete Hohlräume in den Schalenelementen hindurchlaufen und an deren Enden eine bestimmte Spannung anliegt. Einzelne Abdichtungselemente zwischen den Schalenelementen oder um die Schalenelemente stellen die Abdichtung der Grabenauskleidung bereit. Es ist auch möglich, diese Vorlastelemente und Abdichtungen zu einer wasserdichten Membran zu kombinieren, die während der Montage der Schalenelemente unter Vorlastspannung um die Schalenelemente herum angeordnet werden.[0006] In this embodiment, the shell elements can be easily prefabricated and transported to the relevant construction site, where they are connected to one another by a slightly "rotating" joint and held in position under compressive stress and thus by the preload elements. The preload elements can consist of preload cables that pass through aligned cavities in the shell elements and have a certain tension applied to their ends. Individual sealing elements between the shell elements or around the shell elements provide the sealing of the trench lining. It is also possible to combine these preload elements and seals into a waterproof membrane that is placed around the shell elements under preload stress during assembly of the shell elements.

[0007] Weitere Vorteile, die durch die Erfindung realisiert werden, sind folgende.[0007] Further advantages realized by the invention are as follows.

[0008] Zunächst dienen die Pfähle als Stütze und Führung für die Aushubmaschine, die gleichzeitig die Reaktionskräfte des Vorwärtsantriebs zu absorbieren vermag. Zweitens werden der Druck und/oder die Zugkräfte auf die Zement- Schalenelemente und die Vorlastelemente zerstreut, wobei die Zugkraft auf dem Vorlastelement einstellbar ist, beispielsweise über eine Spannuß mittels einer Gewindestange, die sich durch die Oberschwelle erstreckt. Drittens muß die Oberschwelle die mögliche vertikale Resultierende der Aufwärtskraft zu dem umgebenden Erdreich über die Fundament- Pfähle weiterleiten. Eine vierte Funktion der Ausführungsform besteht darin, daß sie als Fundament für mögliche Lärmschutzwände, Masten oder Überlandleitungen und sogar für Leichtbau-Fußgängerbrücken über Straßen oder darunter hindurchlaufen Schienen dienen kann. Es ist auch möglich, die Oberschwellen nur mittels eines vertikalen Pfahles zu stützen und parallele Oberschwellen mittels einer Querverbindung aneinander zu befestigen.[0008] Firstly, the piles serve as a support and guide for the excavation machine, which at the same time can absorb the reaction forces of the forward drive. Secondly, the pressure and/or the tensile forces are dispersed on the cement shell elements and the preload elements, whereby the tensile force on the preload element can be adjusted, for example via a clamping nut by means of a threaded rod, which extends through the sill. Thirdly, the sill must transfer the possible vertical resultant of the upward force to the surrounding soil via the foundation piles. A fourth function of the embodiment is that it can serve as a foundation for possible noise barriers, masts or overhead power lines and even for lightweight footbridges over roads or under rails. It is also possible to support the sills only by means of a vertical pile and to attach parallel sills to each other by means of a cross connection.

[0009] Zum Ausheben des Grabens wird eine kontinuierliche Aushubmaschine eingesetzt. Ein rotierender Baggerarm an der Stirnseite dieser Maschine gräbt das Erdreich kontinuierlich vor der Maschine aus und entfernt dieses über ein auf der Baggermaschine vorgesehenes Gerät. Unter normalen Umständen ist diese Maschine ausgestattet mit dem traditionellen "Baggerkopf", wie er beim Ausbaggern verwendet wird, in dem ein rotierender Kopf mit Wasserdüsen das Erdreich wegspritzt und gräbt. Dieses Erdreich wird dann mittels einer Baggerpumpe zu einer Ablagestelle abgepumpt. Eine "trockene" Aushubmethode ist ebenfalls möglich.[0009] A continuous excavation machine is used to dig the trench. A rotating excavator arm on the front of this machine continuously excavates the soil in front of the machine and removes it via a device provided on the excavator machine. Under normal circumstances, this machine is equipped with the traditional "excavator head" as used in excavation, in which a rotating head with water nozzles sprays and digs away the soil. This soil is then pumped out to a disposal site using an excavator pump. A "dry" excavation method is also possible.

[0010] Die Aushubmaschine ist unmittelbar hinter dem Baggerelement mit einer Schalen-Montagevorrichtung ausgestattet, die auch den Antrieb für den Baggerkopf, die Baggerpumpe und den Motor enthält. Die Schalenmontage umfaßt ein Montagerad, auf das die Schalenelemente gelegt werden können, um die Schalenelemente durch Rotation am richtigen Platz in dem Graben zu plazieren. Dieses unabhängig rotierende vollkommen kreisförmige Montagerad besitzt einen kleiner Durchmesser als der kreisförmige Körper oder der Schild des ersten Teils der Aushubmaschine, damit sich die Schalenelemente zwischen dem Montagerad und dem Schild bewegen lassen, wenn sie in dem Graben angeordnet werden. Die Schalenelemente werden auf dem Umfangsrand des Montagerades durch eine automatische Stapelvorrichtung abgelegt, wobei die Ausrichtung der Ablage so ist, daß die Schalenelemente automatisch aufgrund ihres Eigengewichtes in die richtige Position gleiten. Im Falle der Abdichtung mittels einer Membran wird die Membran gleichzeitig über das Schalenelement gespannt und schließt an die zuvor plazierte Membran über ein Rillen-Verbindungsstück an. Sobald diese Position erreicht ist, wird die Vorwärtsverschiebung der Aushubmaschine unterbrochen, wodurch sich die Kopplung der Membranen und das Plazieren der Zement-Schalenelemente durchführen lassen. Eine Hälfte des Rades kann mit einem progressiv zunehmenden Durchmesser ausgestattet sein, um Erdreich und Grundwasser beiseite zu drücken. Der Schild kann sich genau über das Montagerad, darunter und sogar etwas darüber hinaus ausdehnen.[0010] The excavator is equipped with a shell assembly device immediately behind the excavator element, which also contains the drive for the excavator head, the excavator pump and the engine. The shell assembly comprises an assembly wheel on which the shell elements can be placed in order to place the shell elements in the correct place in the trench by rotation. This independently rotating, completely circular assembly wheel has a smaller diameter than the circular body or shield of the first part of the excavator, to allow the shell elements to move between the assembly wheel and the shield when they are placed in the trench. The shell elements are deposited on the peripheral edge of the assembly wheel by an automatic stacking device, the orientation of the deposit being such that the shell elements slide automatically into the correct position under their own weight. In the case of sealing by means of a membrane, the membrane is simultaneously stretched over the shell element and connects to the previously placed membrane by means of a grooved connector. As soon as this position is reached, the forward displacement of the excavator is interrupted, allowing the coupling of the membranes and the placement of the cement shell elements to be carried out. One half of the wheel can be provided with a progressively increasing diameter to push soil and groundwater aside. The shield can extend exactly over the assembly wheel, under it and even slightly beyond it.

[0011] Um eine Trichtererosion über die Verbindungselemente der Schalenelemente zu verhindern, müssen diese exakt aneinander anschließen um müssen Dimensionsstabilität aufweisen. Die geringe Menge an Wasser, die während der Vorwärtsbewegung der Maschine freigesetzt wird, kann einfach mittels einer Vakuumpumpe im hinteren Teil der Aushubmaschine abgesaugt werden. Es ist auch möglich, eine Abdichtung mit einer einzigen oder mehreren dahinter liegenden selbstabdichtenden Elastomer-Lippen nahe am hinteren Ende des unteren Schildes der Maschine bereitzustellen, das die Form eines Kreissegmentes besitzt, im welchem Falle der Abdichtungsdruck sich direkt vom hydrostatischen Druck auf der Außenseite des Schildes ableitet.[0011] To prevent funnel erosion via the connecting elements of the shell elements, these must fit together exactly and must have dimensional stability. The small amount of water released during the forward movement of the machine can be easily sucked out by means of a vacuum pump in the rear part of the excavator. It is also possible to provide a seal with a single or several self-sealing elastomer lips located behind it close to the rear end of the lower shield of the machine, which has the shape of a circular segment, in which case the Sealing pressure is derived directly from the hydrostatic pressure on the outside of the shield.

[0012] Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Schalensegemente mit einer Schale kombiniert und auf das richtige Niveau bewegt, um mit einer vorhergehenden Schale verbunden zu werden. Zu diesem Zweck weist die Schalen-Montagevorrichtung auf der Maschine eine Form zum Konstruieren einer Schale aus Schalenelementen auf, wobei die Form höheneinstellbar ist und vorzugsweise aus einem segmentierten aufblasbaren Kissen besteht. Die so plazierte Grabenauskleidung kann mit einer kontinuierlich angebrachten inneren Auskleidung beispielsweise aus verstärktem Zement versehen sein.[0012] In an alternative embodiment, the shell segments are combined into a shell and moved to the correct level to be connected to a previous shell. For this purpose, the shell assembly device on the machine comprises a mould for constructing a shell from shell elements, the mould being height adjustable and preferably consisting of a segmented inflatable cushion. The trench lining thus placed may be provided with a continuously applied inner lining, for example of reinforced cement.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0013] Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben, die die Ausführungsformen der Erfindung erläutern.[0013] The invention is further described below with reference to the drawings which illustrate the embodiments of the invention.

[0014] Fig. 1 ist ein sehr schematischer Längsschnitt der Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens im Erdreich.[0014] Fig. 1 is a very schematic longitudinal section of the embodiment of the invention for producing a lined trench in the ground.

[0015] Fig. 2 ist ein Querschnitt der offenen Aushöhlung, die nach dem Passieren der Aushubmaschine und des Montagerades für die Schalenelemente zurückbleibt.[0015] Fig. 2 is a cross-section of the open cavity left after passing the excavator and the assembly wheel for the shell elements.

[0016] Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt, der vergrößert ist, entlang der Linie III-III in Fig. 2.[0016] Fig. 3 is a partial cross-sectional view, enlarged, taken along the line III-III in Fig. 2.

[0017] Fig. 4 zeigt Detail IV von Fig. 2 vergrößert.[0017] Fig. 4 shows detail IV of Fig. 2 enlarged.

[0018] Fig. 5 zeigt Detail V von Fig. 2 vergrößert.[0018] Fig. 5 shows detail V of Fig. 2 enlarged.

[0019] Fig. 6 ist ein Querschnitt des ausgekleideten Grabens, der als abgesenkte Eisenbahnschiene verwendet wird.[0019] Figure 6 is a cross section of the lined trench used as a sunken railroad track.

[0020] Fig. 7 ist das Detail VII von Fig. 1 einer alternativen Ausführungsform der Schalen-Montagevorrichtung der erfindungsgemäßen Maschine, das vergrößert dargestellt ist.[0020] Fig. 7 is detail VII of Fig. 1 of an alternative embodiment of the shell mounting device of the machine according to the invention, shown enlarged.

[0021] Fig. 8 zeigt einen sehr schematischen, perspektivischen Teilanblick der Maschine von Fig. 7, dem Hauptteil der Schalen-Montagevorrichtung.[0021] Figure 8 shows a very schematic, perspective partial view of the machine of Figure 7, the main part of the shell assembly device.

[0022] Fig. 9 ist ein Schnitt einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Grabenauskleidung, entsprechend Fig. 5.[0022] Fig. 9 is a section of an alternative embodiment of the trench lining according to the invention, corresponding to Fig. 5.

[0023] Fig. 10 ist eine Ansicht entlang des Pfeils X in Fig. 9.[0023] Fig. 10 is a view along the arrow X in Fig. 9.

[0024] Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht entlang des Pfeils XI in Fig. 10.[0024] Fig. 11 is a perspective view taken along the arrow XI in Fig. 10.

[0025] Fig. 12 ist ein Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 10, der Vergrößert dargestellt ist.[0025] Fig. 12 is a section along the line XII-XII in Fig. 10, shown enlarged.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

[0026] Fig. 1 der Zeichnungen zeigt, daß das Maschine zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens im Erdreich ein Baggerrad 1 in Form eines Schneidsaugbaggers aufweist. Das Baggerrad 11 wird von einem Motor 2 angetrieben. Der abgelöste Boden A wird zusammen mit Wasser durch eine durch den Motor 4 angetriebene Baggerpumpe 3 entfernt. Hinter dem Baggerelement der Maschine ist ein Montagerad vorgesehen, das vorzugsweise in Aufwärts- und Längsrichtung einstellbar ist und durch einen Motor 6 angetrieben wird. Mittels dieses Montagerades 5, dessen Achse parallel zur Längsrichtung der Maschine verläuft, wird jede Schale 8, bestehend aus den getrennten Schalenelementen 7, durch Rotation in den Graben bewegt. Jeder Wasseraustritt wird über eine Vakuumpumpe 18 entfernt.[0026] Fig. 1 of the drawings shows that the machine for producing a lined trench in the ground is a Excavator wheel 1 in the form of a cutter-suction dredger. The excavator wheel 11 is driven by a motor 2. The dislodged soil A is removed together with water by a dredging pump 3 driven by the motor 4. Behind the dredging element of the machine there is provided an assembly wheel which is preferably adjustable in upward and longitudinal directions and is driven by a motor 6. By means of this assembly wheel 5, the axis of which runs parallel to the longitudinal direction of the machine, each shell 8, consisting of the separate shell elements 7, is moved into the trench by rotation. Any water leakage is removed by a vacuum pump 18.

[0027] Anschließend kann Verstärkungsstahl 9 in die resultierende offene Aushöhlung eingebracht werden, und anschließend kann eine Zementauskleidung 11 mittels einer verschiebbaren Verschalung 10 gegossen werden.[0027] Reinforcing steel 9 can then be introduced into the resulting open cavity and a cement lining 11 can then be cast by means of a movable formwork 10.

[0028] Fig. 2 zeigt in einem Querschnitt die offene Aushöhlung nach dem Ausheben des Grabens und dem Anbringen der aus dem Schalensegmenten bestehenden Schalen B. Es kann gesehen werden, daß die Schalen an den Enden in Aufwärtsrichtung über die geraden Schalenelemente durch sich horizontal erstreckende Zement-Oberschwellen 12 gestützt werden, die auch die Funktion einer Stütze für die Räder 13 des Gerätes zur Herstellung eines ausgekleideten Grabens im Erdreich besitzen. Die Oberschwellen 12 sind im Boden durch die Fundamentpfeiler 14 verankert, die in regelmäßigen Abständen vorgesehen sind. Die Fig. 2 bis 5 zeigen, daß eine Membran 15 in jede Schale gespannt wurde. Die Spannung der Membranen 15 wird durch die Spannstifte 16 aufrechterhalten, die durch die Oberschwellen 12 hindurch geführt werden, wie ausführlich in Fig. 5 gesehen werden kann. Die Membranen 15 wurden mittels des Montagerades 5 angebracht. Nebeneinander liegende Membrane werden selbstabdichtend miteinander verbunden und sind gegenüber Zugspannung durch ein Rillen-Verbindungsstück 17 beständig. Fig. 6 zeigt den fertiggestellten ausgekleideten Graben, in dem eine zweigleisige Eisenbahnschiene tiefergelegt gebaut wurde.[0028] Fig. 2 shows in cross section the open excavation after the trench has been dug and the shells B made up of the shell segments have been fitted. It can be seen that the shells are supported at the ends upwards above the straight shell elements by horizontally extending cement sills 12 which also have the function of supporting the wheels 13 of the device for creating a lined trench in the ground. The sills 12 are anchored in the ground by the foundation pillars 14 which are provided at regular intervals. Figs. 2 to 5 show that a membrane 15 has been stretched in each shell. The tension of the membranes 15 is maintained by the tension pins 16 which pass through the sills 12. as can be seen in detail in Fig. 5. The membranes 15 were installed by means of the assembly wheel 5. Adjacent membranes are connected to each other in a self-sealing manner and are resistant to tensile stress by a grooved connector 17. Fig. 6 shows the completed lined trench in which a double-track railway line was built at a lower level.

[0029] Die Fig. 7 und 8 zeigen eine alternative Methode der Kombination der Schalenelemente 7 zu Schale 8. Bei dieser alternativen Methode werden die Schalenelemente 7 durch nicht gezeigte Mittel an die richtigen Stellen in der Schale auf einem hydraulischen oder pneumatischen Kissen 26 bewegt, das Teil einer Schalen-Montagevorrichtung ist, die nahe am hinteren Ende eines wenigstens halbkreisförmigen unteren Schildes 18 der Maschine vorgesehen ist. Das Kissen 26 kann mit einem Gas, beispielsweise Luft, oder einer Flüssigkeit aufgeblasen werden, und vorzugsweise ist das Kissen 26 auf dem Umfang in Abschnitte oder Segmente eingeteilt, so daß die Höhe der getragenen Schale 8 lokal eingestellt werden kann, um die Schalenelemente 7 mit den Schalenelementen 7 einer vorhergehenden Schale auszurichten.[0029] Figures 7 and 8 show an alternative method of combining the shell elements 7 into shell 8. In this alternative method, the shell elements 7 are moved by means not shown to the correct locations in the shell on a hydraulic or pneumatic cushion 26 which is part of a shell mounting device provided near the rear end of an at least semi-circular lower shield 18 of the machine. The cushion 26 can be inflated with a gas, for example air, or a liquid, and preferably the cushion 26 is divided into sections or segments on the circumference so that the height of the supported shell 8 can be locally adjusted to align the shell elements 7 with the shell elements 7 of a previous shell.

[0030] Fig. 7 zeigt außerdem, daß der Schild 18 am hinteren Ende mit einer Abdichtung mit zwei elastomeren Dichtungslippen 19, 20 vorgesehen ist, die in einem abdichtenden Eingriff mit der Unterseite der Schale 8 gehalten werden, die bereits durch den Druck des Erdreiches und des Grundwassers in Position gebracht wurde, wobei als Ergebnis davon der Raum innerhalb des unteren Schildes 18 trocken bleibt. Diese Abdichtung 19, 20 ist natürlich auch auf die Erfindung gemäß Fig. 1 anwendbar.[0030] Fig. 7 also shows that the shield 18 is provided at the rear end with a seal with two elastomeric sealing lips 19, 20 which are held in sealing engagement with the underside of the shell 8, which has already been brought into position by the pressure of the soil and groundwater, as a result of which the space inside the lower shield 18 remains dry. This seal 19, 20 is of course also applicable to the invention according to Fig. 1.

[0031] Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine alternative Ausführungsform der Grabenauskleidung, bei der die Schalenelemente eine Anzahl von parallelen, sich auf dem Umfang erstreckenden, aneinandergefügte Hohlräume 21 aufweisen, durch die Vorlastkabel 22, die als Vorlastelemente dienen, geführt werden. Diese Vorlastkabel 22 laufen nicht nur durch die Hohlräume 21 in den Schalenelementen 7, sondern auch durch die Hohlräume 23 in den Oberschwellen 12. Die Hohlräume 21 in dem schließenden geraden oberen Schalenelementen 7' und die Hohlräume 23 in den Oberschwellen 12 divergieren an den Enden und weisen zueinander, was ein Hindurchführen eines Vorlastkabels 22 erleichtert. Da die Oberschwellen 12 und die Schalen 8 zueinander sich nicht in einer feststehenden Beziehung befinden, sind die Hohlräume 8 in den Oberschwellen 12 mit kürzeren Intervallen als die Hohlräume 21 in den Schalenelementen 7 vorgesehen, so daß in jeder relativen Position immer noch ein angrenzender Hohlraum 23 vorkommt.[0031] Figures 9 to 11 show an alternative embodiment of the trench lining in which the shell elements have a number of parallel, circumferentially extending, joined cavities 21 through which preload cables 22, which serve as preload elements, are guided. These preload cables 22 run not only through the cavities 21 in the shell elements 7, but also through the cavities 23 in the upper sleepers 12. The cavities 21 in the closing straight upper shell elements 7' and the cavities 23 in the upper sleepers 12 diverge at the ends and face each other, which facilitates the passage of a preload cable 22. Since the upper sills 12 and the shells 8 are not in a fixed relationship to each other, the cavities 8 in the upper sills 12 are provided at shorter intervals than the cavities 21 in the shell elements 7, so that in every relative position there is still an adjacent cavity 23.

[0032] Fig. 12 zeigt einen weiteren möglichen Weg der Verknüpfung der Schalenelemente 7 mit den angrenzenden Schalen 8. Dieser besteht in einem Schraub-Verbindungsstück 24, das auch aus dem Tunnelbau bekannt ist. Die Abdichtung der nebeneinander liegenden Schalen wird in diesem Falle mittels der Dichtungselemente 25 durchgeführt, die zwischen den nebeneinanderliegenden Schalen 8 angeordnet sind und in der Nähe der Innen- und/oder Außenseite der Schalen 8 liegen. Die Dichtung ist nicht nur zur Verhinderung eines Grundwasser-Austritts von außen nach innen, sondern auch zur Verhinderung Grundwasser-Austritts von innen nach außen Grundwasser-Austritts geeignet, beispielsweise im Falle von Unfällen wie bei der Entgleisung eines Zugs, der Chemikalien transportiert.[0032] Fig. 12 shows another possible way of connecting the shell elements 7 with the adjacent shells 8. This consists of a screw connector 24, which is also known from tunnel construction. The sealing of the adjacent shells is carried out in this case by means of the sealing elements 25, which are arranged between the adjacent shells 8 and are located near the inside and/or outside of the shells 8. The seal is not only suitable for preventing groundwater leakage from the outside to the inside, but also for preventing groundwater leakage from the inside to the outside, for example in the case of Accidents such as the derailment of a train carrying chemicals.

[0033] Die Grabenauskleidung nach den Fig. 7 bis 12 kann wie folgt hergestellt werden. Zuerst wird eine Schale aus den Schalenelementen auf das Kissen 17 zusammengebaut, und nachdem sämtliche Schalenelemente 7 positioniert worden sind, wird die gesamte Schale 8 durch Aufblasen des Kissens 17 gegen die Oberschwellen 12 nach oben gepreßt. Anschließend werden die Vorlastkabel 22 durch die Oberschwellen 12 und die Schalenelemente 7 geführt und durch Spannüsse an den Enden der Vorlastkabel gespannt. Anschließend können die geschraubten Schraub-Verbindungsstücke 24 angebracht werden, wonach der Druck des Kissens 17 gesenkt und die Maschine über die Länge einer Schale nach vorne bewegt werden kann.[0033] The trench lining according to Figures 7 to 12 can be manufactured as follows. First, a shell is assembled from the shell elements onto the cushion 17, and after all the shell elements 7 have been positioned, the entire shell 8 is pressed upwards against the sills 12 by inflating the cushion 17. The preload cables 22 are then passed through the sills 12 and the shell elements 7 and tensioned by clamping nuts on the ends of the preload cables. The screwed screw connectors 24 can then be attached, after which the pressure of the cushion 17 can be reduced and the machine can be moved forwards over the length of a shell.

[0034] Anschließend kann das Maschine in der neuen Position befestigt werden, beispielsweise gesichert über hydraulische Klemmen auf den Oberschwellen 12. Als Ergebnis davon vermag sie den hydraulischen Kräften standzuhalten, die von der halbkreisförmigen Wasserfront auf den Schild der Maschine ausgeübt wird. Die Vorwärtsbewegung der Maschine kann mittels hydraulischer Zylinder durchgeführt werden, die während dieser Vorwärtsbewegung gegen die Schale 8 reagieren, die bereits montiert worden ist.[0034] The machine can then be fixed in the new position, for example secured by means of hydraulic clamps on the sills 12. As a result, it can withstand the hydraulic forces exerted by the semi-circular water front on the shield of the machine. The forward movement of the machine can be carried out by means of hydraulic cylinders which, during this forward movement, react against the shell 8 which has already been mounted.

[0035] Wie aus dem Vorgenannten hervorgeht, betrifft die Erfindung das kontinuierliche Ausheben eines Grabens und den unmittelbaren, anschließenden Bau eines im wesentlichen halbkreisförmigen Tunnelbeckens sowohl unter "Naßbedingungen" mittels eines Schneidsaugbaggers und unter "Trockenbe dingungen" mittels eines Baggerrades. Die Erfindung ist besonders geeignet zur Anwendung in grobkörnigem Boden mit hohem Grundwasserspiegel, wo die traditionellen Methoden der Drainage durch Grundwasser-Bohrrohre größere Nachteile mit sich bringen. Dies trifft auf viele unterschiedliche Bodentypen zu, die von Sand- bis Torfböden reichen, aber natürlich vorzugsweise auf einen recht ebenen Boden. Der ausgekleidete Graben ist nur zum Bau von Straßen, Eisenbahnschienen, Straßenbahnschienen und dergleichen geeignet, sondern auch zum Verlegen von Rohren darin, wie Abwasserrohren und Trinkwasserrohren. Weitere Anwendungen wären als Brunnen denkbar. Die Nase der Maschine ist beim Vollführen von Kurven kontrollierbar, und schräge Schalenelemente können zur Bereitstellung von Krümmungen in der Grabenauskleidung vorgesehen sein. Als Ergebnis der halbkreisförmigen Form der Grabenauskleidung stabilisiert der hydrostatische Druck des Grundwassers und die Kräfte des umgebenden Erdreiches den umgekehrten gewölbten Aufbau der Grabenauskleidung im Erdreich. Im Inneren der Grabenauskleidung, bestehend aus den Schalenelementen 7, kann ein traditionell aufgebautes halbkreisförmiges Zementbecken gegossen sein, aber es ist auch möglich, die gegossene Innenauskleidung wegzulassen oder nur eine Elastomer-Membran oder eine Auskleidung aus einem anderen Material zu verwenden.[0035] As is apparent from the above, the invention relates to the continuous excavation of a trench and the immediate subsequent construction of a substantially semi-circular tunnel basin both under "wet conditions" by means of a cutter-suction dredger and under "dry conditions" conditions" by means of an excavator wheel. The invention is particularly suitable for use in coarse-grained soil with a high water table, where the traditional methods of drainage by groundwater bore pipes have major disadvantages. This applies to many different types of soil, ranging from sandy to peaty soils, but of course preferably to a fairly level soil. The lined trench is suitable not only for the construction of roads, railway tracks, tram tracks and the like, but also for laying pipes therein, such as sewer pipes and drinking water pipes. Other applications could be as wells. The nose of the machine is controllable when making turns, and inclined shell elements can be provided to provide bends in the trench lining. As a result of the semi-circular shape of the trench lining, the hydrostatic pressure of the groundwater and the forces of the surrounding soil stabilize the inverted arched structure of the trench lining in the soil. Inside the trench lining, consisting of the shell elements 7, a traditionally constructed semicircular cement basin can be cast, but it is also possible to omit the cast inner lining or to use only an elastomer membrane or a lining made of another material.

Claims

1. Method for creating a lined trench in the ground, in which a trench is first dug one after the other and immediately thereafter shells (7, 7', 8) are introduced into the trench in abutting and sealed manner, said shells (7, 7', 8) being anchored to one another by anchoring elements, characterized in that the shell elements are combined to form a semicircular shell and straight elements are arranged between the semicircular shell and supports (12) which rest on piles (14) on both sides of the trench to be formed, said supports (12) being positioned on the piles (14) and anchored to them before the trench is dug in order to support and guide a device for carrying out the method.

2. Method according to claim 1, in which the shells (7, 7', 8) consist of interlocking shell elements (7, 7') around or in which a prestressing element (22) is arranged, while the shells are supported by the supports (12) at their upper end.

3. Method according to claim 2, in which the shell segments are introduced into the trench by an assembly wheel (5), on which the shell elements are arranged next to one another and then brought into the correct position by rotation of the assembly wheel (5).

4. Method according to claim 2, in which, within a protective shield (15) arranged below, the shell segments are each assembled into a shell and brought to the correct height in order to be connected to the previous shell.

5. A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the shell elements of adjacent shells are arranged offset circumferentially.

6. Lining for a lined trench in the ground, manufactured according to the method of any of the preceding claims, comprising adjacent, interconnected and sealed shells (7, 7') and anchoring elements (12, 14) for anchoring the shells in the ground, characterized in that the shell elements (7, 7') are in the form of circular segments to form a semicircular shell on which straight elements are arranged, which are connected on both sides of the trench to supports (12) on which the shells rest and which in turn rest on the ends of piles (14) fixed in the ground, these supports (12) serving as a support and as a guide for a device for carrying out the method according to any of claims 1-5.

7. Lining according to claim 6, in which the shells (7, 7') consist of shell elements connected to one another by a pivotable connection and of prestressing elements (22) which are subjected to permanent tensile stress in the direction of the circumference.

8. Lining according to claim 7, in which the prestressing elements (22) are fastened to the supports (12) by means of tensioning means (16).

9. Lining according to claim 8, in which the prestressing elements (22) are guided through cavities (21, 23) arranged in the shells at the periphery, as well as through cavities in the supports (12), said cavities of the shells and the supports diverging in the longitudinal direction of the trench at the front ends.

10. Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5, comprising an excavation machine (1) at the front end and a shell assembly device (5) at the rear end, characterized in that the shell assembly device is equipped with an assembly wheel (5) onto which shell segments (7, 7') having the shape of circular segments for forming a semi-circular shell can be placed and with which the shell elements can be introduced into the trench at the correct locations by rotation, and in that the device comprises wheels (13) for supporting and guiding the device on supports (12) arranged on the top layer of the shell segments.

11. Device according to claim 10, characterized in that it comprises a partially circular shield (18) which extends longitudinally and seals the device downwards, the shield (18) being open at the back and the shield lens mounting device is located near the rear end of the shield.

12. Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5, comprising an excavator (1) at the front end and a shell assembly device (5) at the rear end, characterized in that the shell assembly device comprises a mold for building up a shell from shell elements, this mold being adjustable in height and preferably consisting of an inflatable cushion (26) divided into segments, and in that it comprises a partially circular shield (18) which runs longitudinally and seals the device downwards, the shield (18) being open at the rear and the shell assembly device being arranged near the rear end of the shield.