DE2000805A1 - Verfahren zum Herstellen eines Rohrtunnels - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen eines Rohrtunnels Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrtunnels, Dükers, Leitungs- oder Verkehrsstollens aus Stahl, mit oder ohne Schutzummantelung, oder aus bewehrtem oder vorgespanntem Beton mit beliebigem Querschnitt im Bett eines Gewässers unter Verwendung von an den Ufern hergestellten Schächten und einem gebaggerten Schlgraben.
• Bekannt sind zur Untertunnelung von Gewässern folgende Arbeitsweisen : Einziehen von fertig an Land hergestellten Dükern, Elnschwimmen von fertig hergestellten Dükern und Einschwimmen und Versenken von Tunnel-Teilabschnitten, die unter æ45Se r zusammengefügt werden, Schlldvortrieb und Rohrpreßverfahren. Diese Verfahren sind an gewisse Bedingungen gebunden und haben technische und wirtschaftliche Grenzen.
• Das Einziehen von einer oder mehreren Dükerleitungen, die bereits an einem Ofer fertiggestellt sind, benötigt großes Hintergelän@e, da die einzuziehende Rohrleitung quer zum Fluß liegen muß. Mit größer werdenden Durchmessern nimmt @@s Gewicht für die Auftriebsicherheit zu, so daß immer größere Ziehkräfte benötigt werden. Diese sind schon bei Durchmessern von etwa 2 m nicht mehr wirtschaftlich zu bewältigen.
• Für das Einschwimmen eines Dükers oder Rohrtunnels wird eine Hellinganlage längs des Flußufers oder längs eines Stichkanals benötigt. Von dieser abgelassen, wird der Düker mit oder ohne Schwimmkörper luer im Fluß über einem gebaggerten Graben schwinunend gehalten und geflutet. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß der Einschwimm- und Versenkvorgang eine starke Behinderung der Schiffahrt mit sich bringt.
• Außerdem ist in Flüssen diesem Verfahren eine wirtschaftliche Grenze gesetzt infolge des auftretenden Ströii'ungsdruckes. Es werden bei Rohrdurchmessern größer als 2 rn sehr hohe Rückhaltekräfte erforderlich, deren Verankerungen dann sehr aufwendige Baumaßnahmen - wie zum Beispiel sandgefüllte Spundwandzellen - verlangen. Beim Einschwimmen und Versenken von Teilabschnitten sind außerdem noch aufwendige Maßnahmen für das Ablassen, das Verbinden und das Dichten der Teile unter Wasser notwendig.
• Schließlich ist von den Rohrdurchpressungen bekannt, mit Teilstücken zu arbeiten una die Röhre entsprechend dem Vortrieb durch Anfügen weiterer Rohrstücke zu verlängern. Für die Rohr;)ustrittstelle ist es dbei Beningung, daß oer Wasserzufluß gering ist. In einigen Fällen konnten durchlässigere Böden an der Stelle des Rohraustrittes durch Injektionen gedichtet werden. Nicht aber kann mit den be@annten Verfahren dieser Art in da; freie Wasser eines gebaggerten Grabens in einem Gewässer ausefahren werden.
• Die genannten Verfahren haben folgende Nachteile : Sie benötigen zum Einziehen großes Hintergelände und zur Ausführbarkeit des Ziehvorganges einen Durchmesser unter etwa 2,00 m. Sie benötigen beim Einachwimmen dazu eine Hellinganlage und versperren den Fluß. Bei Schil@vortrieb und Rohrdurchpressung im nassen Bo@en benötigt die Druckluft vor Ort größere Uberdeckung und luftundurchlässigen Boden.
• Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, diese Nachteile zu vermeiden und die Kosten gegen die bekannten Verfahren erheblich zu senken.
• Die Aufgabe wira dadurch gelöst, daß das Ziehkopfstück des Tunnels in der mit Dichtung versehenen Austrittsöffnung des Startschachtes montiert ist und mit dem Schacht abgesenkt wird, daß dann Jeweils ein weiteres Tunnelstück durch eine Schleuse in den unter Druckluft stehenden Startschacht eingebracht und durch Anlaschen, Vorspannen oder andere geeignete Mittel an das vorhergehende angesetzt und der entstehende Rohrzug jeweils um die Länge eines Teilstückes vom Zielschacht aus durch den Graben gezogen wird, und daß der Ziehvorgang durch Schubpressen unterstützt wird.
• Der technische Fortschritt, der durch den Gegenstand von Anspruch l erreicht wird, besteht darin, daß das Verfahren die Möglichkeiten des kleinsten Platzbedarfes am Ufer mit der kleinsten Uberdeckung des Rohrtunnels verbindet, was (-jie Herstellung der Schächte und des Grabens vereinfacht.
• Die kleinste Uberdeckung ist dabei nur abhängig von den Forderungen der Wasserschiffahrtsämter im Hinblick auf Erosion und Ankergrund. Weiterhin gibt das Verfahren die Möglichkeiten, auch bei luftdurchlässigen Böden, z. B. im Kies, arbeiten und bei Rohrdurchmessern über 2 m die Reibungskräfte noch wirtschattlich überwinden zu können.
• Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, d in der Austrittsöffnung des Startschachtes eine Stoffbüchsendichtung, eine Lippendichtung oder eine kombinierte Lippendichtung mit aufblasbaren Schläuchen angeordnet wird, wobei die Wirksamkeit der Dichtung durch die Druckluft im Startraum geregelt wird. Mit der bei diesem Verfahren im Startraum vorhandenen Druckluft kann ein Ausgleich mit dem äußeren Wasserdruck erreicht werden. Die Dichtung hat dann nur den Wasserdruckunterschied zwischen Sohle und First des Tunnels aufzunehmen. Dabei kann sowohl etwas höherer wie auch niederer Luftdruck als der maximale Wasserdruck im Startraum eingestellt werden, um die günstigste Wirkung der Dichtung zu erzielen.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausfiihrungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Es zeigt Fig. 1 den Längsschnitt durch den Rohrtunnel, Fig. 2 den Querschnitt durch den Startschacht, Fig. 3 den Querschnitt durch den Sohlgraben.
• Figur 1 zeigt den Längsschnitt durch den Rohrtunnel mit dem Startschacht 1, dem Zielschacht 5 und dem auf der Grabensohle 6 aufliegenden Rohrzug. Beim Absenken des Startschachtes 1 ist in der mit Dichtung 2 versehenen Austrittsöffnung 3 das Ziehkopfstück 4 des Tunnels bereits montiert und wird mit abgesenkt. In besonderen Fällen kann der Startschacht auch als offener Kasten abgesenkt, oder es kann der Startraum auf andere bekannte Weise hergestellt werden.
• Nach dem Absenken des Startschachtes S wird der Graben im Flußbett ausgebaggert, so daß bei dem erfinderischen Verfahren der Rohrzug in offenes Wasser gegen den ganzen Wasserdruck austritt, ohne daß hier von außen zusätzliche Dichtungsmaßna'hmen getroffen werden können. Nach Der Erfindung spielt die Druckluft illl Startraum für die Wirksamkeit der Dichtung eine besondere Rolle.
• In den Start schacht wird nun ein etwa 10 m langes Rohrstück 7 aus dem Kanal 8 durch die Schleuse 9 eingeschleust.
• Daraufhin wird das Rohr abgelassen und an das Kopfstück 4 angeflanscht, angespannt oder auf andere geeignete Weise angesetzt, wonach der Rohrzug vom Zielschacht 5 aus durch das Seil i0 um eine Rohrlänge vorgezogen wird. Der Vorgang des Einbringens und Ansetzens von Rohrstücken und des Vorzieliens des Rohrzuges wird in gleicher Weise wiederholt, wobei nach Erreichen einer noch wirtschaftlich vertretbaren Zugkraft der Rohrstrang vom Start schacht 1 durch die Preßvorrichtung 11 auch vorgedrückt wird. Mit der Ankunft des Rohrzuges im Zielschacht 5 ist der Verlege-Vorgang beendet.
• Die Einlauföffnung 5 wird dann gedichtet und der Kasten leergepumpt. Zieh- und Druckvorgang kombiniert erweisen sich auch dann wertvoll, wenn im gebaggerten Graben Hügel durchpflügt werden müssen.
• Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch den Startschacht I.
• Ein Rohrstück 7 wird auf einer Fahrvorrichtung 12 in den Startraum eingeschleust und dort abgelassen. Beiderseits des Rohrstückes sind automatische Nachschub-Abstütz-Vorrichtungen -11 angeordnet, die den Vorschub um eine volle Rohrlänge ohne Umbau ermöglichen. Wahlweise kann auch hinter dem Rohrstück eine Preßvorrichtung angebracht werden.
• Fig. 5 zeigt den Querschnitt durch den gebaggerten Sohlgraben, wobei deutlich sichtbar wird, daß der Rohrzug während er Herstellung keine Bodenüberlagerung hat. Im fertigen Zustand wird die Uberdeckung nur den Minimalwert aufweisen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCHE

   Verfahren zum Herstellen eines Rohrtunnels, Diikers oder Verkehrsstollens aus Stahl mit oder ohne Schutzummantelung oder aus bewehrtem oder vorgespanntem Beton mit beliebigem Querschnitt im Bett eines Gewässers unter Verwendung von an den Ufern hergestellten Schächten unkl einem gebaggerten Sohlgraben, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehkopfstück (4) des Tunnels in der mit Dichtung (2) versehenen Austrittsöffnung (3) des Startschachtes (l) montiert ist und mit dem Schacht abgesenkt wird, daß dann jeweils ein weiteres Tunnelstück (7) durch die Schleuse (9) in den unter Druckluft stehenden Startschacht (I) eingebracht und durch Anlaschen, Vorspannen oder andere geeignete Mittel an das vorhergehende angesetzt und der entstehende Rohrzug jeweils um die Länge eines Teilstückes vom Zielschacht aus durch den Graben gezogen wird, und jaß der Ziehvorgang durch Schubpressen (11) unterstützt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsöffnung (3) des Schachtes (1) eine Stoffbiichsendichtung, eine Lippendichtung oder eine kombinierte Lippendichtung mit aufblasbaren Schläuchen angeordnet wird, wobei die Wirksamkeit der Dichtung durch die Druckluft im Startraum geregelt wird.