CH444901A - Verfahren und Einrichtung zur Ausbetonierung von Tunnels, Druckstollen und Schächten mit verlorener Schalung - Google Patents

Description

  Verfahren und     Einrichtung    zur Ausbetonierung von Tunnels, Druckstollen und Schächten mit  verlorener     Schalung       Die     Erfindung    betrifft ein     Verfahren    zur Ausbeto  nierung von Tunnels,     Druckstollen    und Schächten und  eine     Einrichtung    zur     Ausführung    des     Verfahrens.     



  Bei der     Ausbetonierung    von Bauwerken der ge  nannten Art besteht in der Regel die Forderung nach  der Wasserundurchlässigkeit der Auskleidung. Um diese       Forderung    zu     erfüllen,    werden in der Auskleidung was  serdichte Schichten vorgesehen, wobei jeweils nach ei  ner Isolierschicht die nächste Lage der Betonausklei  dung folgt und so fort, bis die gewünschte Gesamtstärke  der Tunnelauskleidung     erreicht    ist. Infolge der verschie  denen nacheinander aufzubringenden und meist erst  an der Baustelle     gebildeten    Schichten ist     somit    ein sehr  grosser Arbeitsaufwand erforderlich.  



  Das neue Verfahren verringert diesen     Aufwand    da  durch, dass die Ausbetonierung in     einzelnen,    in Längs  richtung des Bauwerkes aufeinanderfolgenden Bauab  schnitten erfolgt, dass in dem jeweils zu betonierenden  Bauabschnitt zunächst eine     Folie    aufgespannt und     mit     der Folie des vorhergehenden Abschnittes verbunden  wird, dass unter die     Folie    die verlorene Schalung in  Form     einzelner,        vorfabrizierter        Schalungsteile    einge  bracht     wird,    worauf die Folie auf die verlorene Scha  lung aufgelegt wird,

   und dass am kopfseitigen Ende  des Bauabschnittes zwischen der     Schalung    und dem  äusseren Gestein     entfernbare        Kopfschalungselemente     angeordnet werden und     anschliessend    der Zwischen  raum zwischen dem umgebenden Gestein, Folie, Scha  lung und vorhergehendem Bauabschnitt mit Beton aus  gegossen wird.  



  Die Einrichtung zur     Ausführung    des Verfahrens ist  dadurch gekennzeichnet, dass     wegnehmbare        Kopfscha-          lungselemente    und Tragmittel für     Verschalungsteile    und  Folie vorhanden sind und dass     Mittel    zur Verbindung  der     Schalungsteile    der verlorenen Schalung unter sich  und zur Verbindung der Folie des     zu    betonierenden  Bauabschnittes mit der Folie des vorhergehenden Ab  schnittes vorgesehen sind.    Nachfolgend werden     Ausführungsbeispiele    des Er  findungsgegenstandes anhand der     beiliegenden    Zeich  nung beschrieben.

   Es zeigt:       Fig.    1     eine    Tunnelbaustelle     im    Querschnitt,       Fig.    2 die gleiche Tunnelbaustelle in     teilweise    ge  schnittene Draufsicht,       Fig.    3 einen     Druckstollenausbau    im Schnitt und       Fig.    4 den Ausbau nach     Fig.    3 in Draufsicht und  teilweisem     Schnitt.     



       Fig.    1 zeigt einen Querschnitt durch eine Tunnel  baustelle. Die     inneren        Schalungsteile    der verlorenen  Schalung, z. B. vorfabrizierte     Betonfertigelemente    2, 3,  4     greifen    über Nut und Feder 19 formschlüssig inein  ander und bilden ein Gewölbe. Auf den vorfabrizier  ten     Schalungsteilen    liegt eine Folie 15. Am kopfseitigen  Ende des Bauabschnittes, zwischen der verlorenen  Schalung bzw. der Folie 15 einerseits und dem äusseren  Gestein 1 andererseits, befinden sich     entfernbare    Kopf  schalungselemente 5-12.

   Durchsichtige Fenster 13, 14  in den     Kopfschalungselementen    5-12 erlauben die Be  obachtung des Raumes hinter diesem. Die     Einfüllöff-          nung    16 dient zur     Einfüllung    des letzten Betons und  zur     Entlüftung.    Die gesamte Tunnelauskleidung steht  auf der Sohle 29 des Tunnels auf.  



       Fig.    2 zeigt einen Blick auf die Tunnelbaustelle von  oben. Zwischen dem Gestein 1, dem     Kopfschalungs-          element    5 und dem vorfabrizierten     Schalungsteil    4 ist  der bereits     eingefüllte    Beton 17 sichtbar.

   Die     Folie    15  erstreckt sich aus dem bereits     mit    Beton gefüllten Raum  in Längsrichtung des Tunnels weiter über ein aus Roh  ren bestehendes     Leichtgerüst    22 und wird von     diesem     so getragen, dass darunter die vorfabrizierten     Schalungs-          teile        2-4    eingebracht werden können. Die Abmessun  gen des Traggerüstes 22 und der Folie 15 sind in  Längsrichtung der Baustelle so gewählt, dass sich dar  unter mehrere, durch vorfabrizierte     Schalungsteile    ge  bildete Abschnittsteile hintereinander     einbringen    und  gemeinsam betonieren lassen.

   Mittels eines Hochfre-           quenzgenerators    26 und einer     Hochfrequenzschweiss-          zange    25     wird    die Folie 15 aus     einzelnen    Teilen zu  sammengeschweisst.  



       Fig.    3 zeigt einen Schnitt durch eine Baustelle für  einen     Druckstollenausbau    mit kreisförmigem Stollen  querschnitt. Der     kreisförmige    Querschnitt ist zur Herstel  lung der verlorenen Schalung aus vorfabrizierten     Scha-          lungsteilen    besonders geeignet. Mit entsprechend ge  formten     Schalungsteilen        40-43    lassen sich jedoch auch  andere Querschnitte, insbesondere     elliptische    Quer  schnitte, darstellen. Die     Folie    50     bildet    einen dichten  Schlauch um die innere Verschalung.

   Die     entfernbaren          Kopfschalungselemente    30-38 dichten den Raum zwi  schen Fels 1 und innerer Verschalung bzw.     Folie    50 ab.  Zur Abstützung der inneren Verschalung gegenüber  dem Gestein 1 dienen Stützelemente 51-54, die an  Tragrohren 61-64 angreifen.  



       Fig.    4 zeigt den     Druckstollenausbau    nach     Fig.    3 in  Draufsicht und teilweise     im    Schnitt. Es sind die nach  einander eingebrachten Betonfüllungen 90, 91 zu er  kennen, mit der dazwischen     liegenden    Verbindungs  stelle 92. Die Betonfüllung 91 ist gegenüber dem noch  nicht ausgekleideten Tunnelraum durch die     wegnehm-          baren        Kopfschalungselemente    30-38 abgeschlossen. Die  zu einem Schlauch verbundene Folie 50 wird von ei  nem     Gerüst    95 getragen.

   Zur Bewegung des Gerüstes 95  mit fortschreitender     Stollenauskleidung    dient ein Ge  rüstwagen 93, der auf Schienen 94 läuft.  



  Zur Erläuterung der     einzelnen    Verfahrensschritte  bei     derHerstellung        einerTunnelauskleidung    gemäss dem  erfindungsgemässen Verfahren wird auf die     Fig.    1 und  2 Bezug genommen.  



  Zur Vorbereitung eines weiteren zu betonierenden  Tunnelabschnittes     wird    zunächst die     Folie    15 mittels  eines vom     Leichtrohrgerüst    22 getragenen Gerüsthim  mels ausgespannt und     mittels        Hochfrequenzschweissung     durch die Schweisszange 25 mit der Folie des bereits  betonierten Tunnelteiles verbunden.

   Zur Schonung der  Folie bei dem nun folgenden Einbringen der vorfabri  zierten     Schalungselemente    ist ein Blechschild 23 vor  gesehen, das einen Schutzmantel für die Folie bildet  und nach der Aufstellung des ersten     Gewölberinges     aus     vorfabrizierten        Schalungsteilen    um eine     Wegstrek-          ke,    entsprechend der Breite des aus den Teilen     2-4     gebildeten     Gewölberinges,    in Ausbaurichtung des Tun  nels weiterbewegt wird. Es werden vorzugsweise inner  halb eines Bauabschnittes mehrere z.

   B. vier Gewölbe  teile aus     vorfabrizierten        Schalungsteilen    in Längsrich  tung des Bauwerkes nacheinander eingebracht. Erst da  nach wird die Kopfschalung 5 von der bisherigen Be  tonfüllung 17 gelöst und z. B. an Seilen an das     kopf-          seitige    Ende des neuen Bauabschnittes gezogen und       dort    befestigt.

   Bei einer Breite der     Fertigschalungsteile     von etwa 1 m im     Grundriss    und vier nebeneinander  liegenden     Schalungsringen    steht damit verfahrensmässig  genügend Zeit zur Einbringung des     Rohrleichtgerüstes     22 und zur Verbindung der     Folie    15 des folgenden Bau  abschnittes wie auch zum Abbinden des     eingefüllten     Betons 17 zur Verfügung.  



  Die     Kopfschalungselemente    werden von unten her  eingesetzt, d. h. zunächst die Teile 5, 12 darauf 6, 11,  und zwar in dem Masse wie von der Kopfseite, d. h.  der offenen Seite her, der Beton hinter die Kopfschal  elemente eingefüllt und verdichtet wird. Durchs Fen  ster 13 und 14 in den     Kopfschalungselementen        kann            die    mit dem Einfüllen und     Verdichten    des Betons     be-          schäftigte    Bedienungsperson den Fortschritt der Arbeit  beobachten.

   Nachdem auf diese Weise sämtliche     Köpf-          schalungselemente    eingebracht sind, so dass nur noch  zwischen den beiden obersten Elementen 8, 9 zum       Schluss    eine     letzte        Einfüll-    bzw. Entlüftungsöffnung  verbleibt, kann die     Betonfüllung    dieses abgeschlossenen  Raumes beendet werden. Darauf wird der Gerüsthim  mel in den nächsten zu betonierenden Abschnitt trans  portiert, ein neues     Folienteil    aufgelegt und mit dem  vorhergehenden verbunden,     usw.     



  Die     Kopfschalungselemente    5-12 werden vorzugs  weise     aufblähbar    ausgeführt, wodurch sich auf einfa  che Weise das Einsetzen der     Kopfschalungselemente,     eine gute Abdichtung des zu betonierenden Raumes  sowie ein bequemes Lösen der Elemente nach dem Ab  binden des eingefüllten Betons ergibt.

   Zum Lösen der       Kopfschalungselemente    von dem abgebundenen Beton  braucht lediglich das zum Blähen der Elemente ver  wendete Druckmittel, insbesondere Druckluft, abgelas  sen zu werden, worauf sich die Elemente mittels Seilen  oder     ähnl.    Einrichtungen vorziehen und am     kopfseiti-          gen    Ende des nächsten zu betonierenden Abschnittes  anbringen lassen. An Verbindungsstellen zwischen     ein-          zelnen        Kopfschalungselementen,    z. B. an der Stelle 18  zwischen den     Kopfschalungselementen    5 und 6, kön  nen lösbare Verbindungsglieder vorhanden sein.  



  In Anwendungsfällen, in denen die Nachteile auf  blasbarer     Kopfschalungselemente    wie die     Anfälligkeit     gegen Verletzungen und das darauffolgende Entweichen  des Druckmittels,     eine    gewisse     Nachgebigkeit    unter dem  Druck des     eingefüllten    Betons vermieden werden sol  len, kann man mehr oder weniger     starre        Kopfschalungs-          elemente,        insbesondere    aus     Holz    oder Blech, verwen  den.  



  Wie der     Druckstollenausbau    nach     Fig.    3 zeigt,     sind     zur allseitigen Betonierung Stützelemente 51-54 erfor  derlich, die das Gewicht der vorfabrizierten     Schalungs-          elemente        40-43    aufnehmen. Die Folie 50     wird    hier  nach Art     eines    wasserdichten Schlauches ausgeführt und  gewährleistet wieder die Wasserundurchlässigkeit. Die  Ausbetonierung des Druckstollens erfolgt sinngemäss in  Abschnitten, wie dies bereits für den Tunnelausbau er  läutert wurde.

   Da, wie bereits erwähnt, sich hier die       vorfabrizierten        Schalungselemente    nicht direkt am Ge  stein des Stollens bzw. Tunnels abstützen können, kann  man zum Befestigen der     Schalungsteile    eines zu beto  nierenden Abschnittes zwischen diesen     Schalungsele-          menten    und den Elementen des zuvor betonierten Ab  schnittes Tragrohre 61-64 vorsehen. Die Tragrohre der       einzelnen    Bauabschnitte werden     miteinander    verbunden.  



  Für Tunnels, Schächte, Stollen usw. die eine Be  lüftung erfordern, werden die vorfabrizierten     Schalungs-          teile    der verlorenen Schalung schon bei der Fertigung  mit entsprechenden Kanälen versehen.  



  Wie aus den     Fig.    1 und 2 ersichtlich, sind die     Scha-          lungsteile        2-4    der verlorenen Schalung bzw.     40-43    an  ihren gegenseitigen     Berührungsstellen    derart ausgeführt,  dass sie mittels Nut und Feder     ineinanderfassen    (27,  28     in        Fig.    1 und 56, 57 in     Fig.    3).

   Durch diese oder  eine     ähnliche    formschlüssige Ausbildung der Berüh  rungsflächen zwischen den     Schalungsteilen    wird das       Einbringen    der     Schalung    sehr erleichtert.  



  Durch Herstellen der     Schalungsteile    aus bewehr  tem Beton,     kann    deren Gewicht erheblich verringert,           bzw.    bei gleichem Gewicht ihre Festigkeit erhöht wer  den. Wenn bei der Fertigung der     einzelnen        Schalungs-          teile    der verlorenen Schalung deren     innere,    später dem       Tunnelinnern    zugewandte Seite entsprechend behandelt  wird,

       erübrigt    sich nach dem     Einbringen    der     Schalungs-          teile    weitgehend     ein    besonderer Feinputz oder Innen  anstrich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Ausbetonierung von Tunnels, Druck stollen und Schächten mit verlorener Schalung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbetonierung in einzelnen, in Längsrichtung des Bauwerkes aufeinanderfolgenden Bauabschnitten erfolgt, dass in dem jeweils zu betonie renden Bauabschnitt zunächst eine Folie aufgespannt und mit der Folie des vorhergehenden Abschnittes ver bunden wird,

   dass unter die Folie die verlorene Scha lung in Form einzelner, vorfabrizierter Schalungsteile eingebracht und anschliessend die Folie auf diese ver lorene Schalung aufgelegt wird, und dass ferner am kopfseitigenEnde desBauabschnittes zwischen der Scha lung und dem Gestein entfernbare Kopfschalungsele- mente angeordnet werden und anschliessend der Zwi schenraum zwischen dem umgebenden Gestein, Folie,

   Schalung und vorhergehendem Bauabschnitt mit Be ton ausgegossen wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Aufspannen der Folie und zum Verbinden mit der Folie des vorhergehenden Abschnit tes ein Gerüsthimmel verwendet wird, der nach dem Einbringen der verlorenen Schalung wieder entfernt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Beton von der Kopfseite des Abschnittes her eingebracht und verdichtet wird und die Kopfschalungselemente in dem Masse von unten nach oben eingesetzt werden, in dem die Betonausfüllung des Abschnittes fortschreitet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abmessung der Folie in Längs richtung des Bauwerkes so gewählt wird, dass sich dar unter mehrere aus vorfabrizierten Schalungsteilen ge bildete Gewölbeteile hintereinander einbringen und dann gemeinsam betonieren lassen. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Schutz der Folie beim Einbrin gen der Schalungsteile ein Schutzmantel zwischen Fo lie und Schalung liegt, der mit der fortschreitenden Ausschalung weiterbewegt wird. PATENTANSPRUCH II Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass weg nehmbare Kopfschalungselemente und Tragmittel für Verschalungsteile und Folie vorhanden sind,

   und dass Mittel zur Verbindung der Schalungsteile der verlore nen Schalung unter sich und der Folie jedes zu betonie renden Bauabschnittes mit der Folie des vorhergehen den Abschnittes vorgesehen sind. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kopfschalungselemente minde stens teilweise aufblähbar sind. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kopfschalungselemente minde stens teilweise Luftschläuche sind. 7.

   Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Luftschläuche Sichtfenster zum Beobachten des Betons während des Einfüllens auf weisen. B. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet; dass Stützorgane zum mindestens teilwei sen Abstützen der Schalungsteile eines zu betonieren den Abschnittes an der Gesteinswandung und an den Schalungsteilen des vorhergehenden Abschnittes vorge sehen sind. 9.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schalungsteile der verlorenen Schalung mit Aussparungen zur Aufnahme von zwi schen den Schalungsteilen vorhandenen Tragröhren ver sehen sind. 10. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die vorfabrizierten Schalungsteile der verlorenen Schalung Kanäle zur Belüftung des Tun nels enthalten.

   11. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus mehreren Schichten besteht, von denen die der verlorenen Schalung zuge wandte Seite wasserundurchlässig ist. 12. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden der Folie ein Hochfrequenzschweissgerät vorgesehen ist. 13. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungsteile der verlorenen Schalung untereinander durch eine formschlüssige Ver bindung verbunden sind. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalungsteile der verlorenen Schalung aus bewehrtem, vorgespanntemBeton bestehen und an ihrer Innenseite den endgültigen Feinputz tra gen.