DE1206938B - Controllable propulsion shield for driving tunnels, routes or the like, and method for producing an in-situ concrete lining with such a propulsion shield - Google Patents
Controllable propulsion shield for driving tunnels, routes or the like, and method for producing an in-situ concrete lining with such a propulsion shieldInfo
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Description
Steuerbarer Vortriebsschild zum Auffahren von Tunneln, Strecken od. dgl., und Verfahren zum Herstellen einer Ortbetonauskleidung mit einem solchen Vortriebsschild Es ist bekannt, Tunnel- oder Streckenröhren im Schildvortrieb herzustellen und ringweise mit Ortbeton auszubauen. Dieser Ortbetonausbau wird jedoch sehr selten _ angewendet, da er häufig zu Mißerfolgen geführt hat. Die übliche Bauweise besteht daher darin, die Tunnelröhre mit Fertigteilen aus Stahl, Gußeisen oder Stahlbeton, sogenannten Tübbings, auszubauen. Bei dieser Bauweise ist es notwendig, den sich hinter dem Schildschwanz bildenden Hohlraum, dem Vortrieb folgend, laufend zu verpressen, um Bodenverluste und damit Setzungen von Gebäuden u. dgl. zu verhindern. Das ist umständlich und arbeitsaufwendig.Controllable propulsion shield for driving tunnels, routes, etc. Like., And a method for producing an in-situ concrete lining with such a jacking shield It is known to produce tunnel or section tubes in shield driving and in rings to be expanded with in-situ concrete. However, this in-situ concrete lining is very seldom used, as it has often led to failure. The usual construction is therefore the tunnel tube with prefabricated parts made of steel, cast iron or reinforced concrete, so-called Tubbings to expand. With this type of construction it is necessary to find the one behind the The shell tail forming cavity, following the advance, to be continuously grouted in order to To prevent soil loss and thus the settlement of buildings and the like. It's awkward and labor intensive.
Bei der Verwendung von Ortbeton zur Herstellung der Tunnelauskleidung kann dieses Verpressen des Hohlraumes hinter dem Schildschwanz, dessen Erfolg nicht immer sicher zu sein scheint, ersetzt werden durch Einpressen des Frischbetons mit Hilfe der Vortriebspressen des Schildes während des Schildvorschubes, wobei die Außenschalung im wesentlichen durch den Schildschwanz gebildet wird und man bei der abschnittsweisen Herstellung der Ortbetonauskleidung mit einer nachgeführten Innenschalung arbeitet. Hierbei stützen sich die Vorschubpressen zumindest zum Teil auf einem den Schalungsraum stirnseitig abschließenden Druckring ab. Diese bekannten Verfahren und insbesondere die hierbei eingesetzten Vortriebsschilde weisen den großen Mangel auf, daß durch das Zusammenpressen des Ortsbetons zwischen dem Schildschwanz als Außenschalung und der mitgeführten Innenschalung die Steuerfähigkeit des Vortriebsschildes erheblich beeinträchtigt ist.When using in-situ concrete to produce the tunnel lining this pressing of the cavity behind the shield tail cannot succeed Always seems to be sure to be replaced by pressing in the fresh concrete with it Help the jacking jacks of the shield during the shield advance, whereby the Outer formwork is essentially formed by the shield tail and one at the production of the in-situ concrete lining in sections with a tracking Internal formwork is working. The feed presses are at least partially supported here on a pressure ring closing off the end face of the formwork space. These well-known The method and in particular the propulsion shields used here have the great lack of that due to the compression of the cast-in-place concrete between the shield tail as the external formwork and the internal formwork carried along, the controllability of the jacking shield is significantly impaired.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen steuerbaren Vortriebsschild so auszubilden und ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine Beeinträchtigung der Steuerbarkeit des Vortriebsschildes durch den eingefüllten Ortbeton und insbesondere bei dem Einpressen desselben nicht stattfindet.The invention is based on the object of a controllable propulsion shield so to train and develop a process in which an impairment of the Controllability of the propulsion shield through the poured in-situ concrete and in particular does not take place when it is pressed in.
Bei der Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einem bekannten steuerbaren Vortriebsschild zum Auffahren von Tunneln, Strecken od. dgl. und zum abschnittweisen Herstellen einer Ortbetonauskleidung im Zusammenwirken mit einer nachgeführten Innenschalung, dessen Vorschubpressen sich zumindest zum Teil auf einem den Schalungsraum stirnseitig abschließenden Druckring abstützen. Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß innerhalb des Schildmantels ein nach hinten ausziehbarer und mittels Einziehpressen wieder einziehbarer, eine Außenschalung bildender Schalungsmantel mit einem derartigen Abstand vom Schildmantel angeordnet ist, daß die Steuerbewegungen des Schildes ohne Zwängungen gegenüber dem Schalungsmantel durchgeführt werden können, und daß an der Hinterkante des Schildmantels ein den Schalungsmantel führender und den Spalt zwischen Schalungsmantel und Schildmantel abschließender Abstandsring angeordnet ist. Dem Vortriebsschild sind im übrigen zweckmäßig zusätzliche Steuerpressen zugeordnet, die sich wie üblich an der Innenschalung abstützen und dazu dienen, durch einseitigen Druck den Vortriebsschild zu steuern.The solution to this problem is based on a known one controllable propulsion shield for driving tunnels, routes or the like. And for production of an in-situ concrete lining in sections in cooperation with a tracked inner formwork, whose feed presses are at least partially support a pressure ring closing off the formwork space at the front. The solution is according to the invention that within the shield shell a rearward extendable and formwork jacket that is retractable by means of pull-in presses and forms an outer formwork is arranged at such a distance from the shield shell that the control movements of the shield can be carried out without constraints on the formwork jacket, and that at the rear edge of the shield jacket a leading and the formwork jacket spacer ring closing the gap between the formwork jacket and the shield jacket is arranged. In addition, additional control presses are expedient for the propulsion shield assigned, which are supported as usual on the inner formwork and serve to to control the propulsion shield by one-sided pressure.
Der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt ist vor allem darin zu sehen, daß der Vortriebsschild trotz Ortbetonauskleidung leicht zu steuern ist, da die Ortbetonauskleidung die Steuerbewegungen des Schildes nicht behindern kann.The technical progress achieved by the invention is above all it can be seen in the fact that the propulsion shield is easy to control despite the in-situ concrete lining is because the in-situ concrete lining does not impede the control movements of the shield can.
Ferner betrifft die Erfindung auch ein besonders einfaches Verfahren zum Herstellen einer Ortsbetonauskleidung beim Vortrieb von Tunneln, Strecken od. dgl. mit einem Vortriebsschild nach der Erfindung. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Einbringen von Beton in den Schalungsraum der Beton unter gleichzeitigem Vordrücken des Vortriebsschildes durch die auf den Druckring wirkenden Vorschubpressen bei in Ruhe verbleibendem Schalungsmantel verdichtet und danach unter Aufrechterhaltung des mittels der Vorschubpressen erzeugten Druckes der Schalungsmantel mit Hilfe der Einziehpressen eingezogen wird, wobei der Beton infolge des Druckes der Vorschubpressen in den frei werdenden Hohlraum gepreßt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich praktisch für alle Böden, insbesondere für solche, bei denen der ringförmige Hohlraum hiiter dem Vortriebsschild für etwa 15 Minuten, d. h. d=e Zei: für den Vorschub des Schildes, steht.The invention also relates to a particularly simple method for the production of an in-situ concrete lining when driving tunnels, routes or Like. With a propulsion shield according to the invention. This is characterized by that after placing concrete in the formwork space, the concrete at the same time Pushing forward the jacking shield by the feed presses acting on the pressure ring with the formwork jacket remaining at rest, compacted and then maintained the pressure generated by the feed presses the formwork jacket with the help the insertion press is drawn in, whereby the concrete as a result of the pressure of the feed presses in the ones that become free Cavity is pressed. The inventive The method is suitable for practically all soils, especially those where the annular cavity behind the shield for about 15 minutes, d. H. d = e Zei: stands for the advance of the shield.
Im folgonden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 in einem Axialschnitt durch eine Tunnel-oder Streckenröhre einen Vortriebsschild nach der Erfindung, F i g. 2 das Detail A aus der F i g. 1 in größerem Maßstab, F i g. 3 die Rückansicht des Schildes nach F i g. I, F i g. 4 einen der F i g. 1 entsprechenden Schnitt, jedoch in einer anderen Arbeitsphase des Schildvortriebs und F i g. 5 einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt, jedoch in einer dritten Arbeitsphase des Schildvortriebs.In the following, the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. In the drawing, F i g. 1 a drive shield in an axial section through a tunnel or section tube according to the invention, FIG. 2 shows the detail A from FIG. 1 on a larger scale, F i g. 3 shows the rear view of the shield according to FIG. I, F i g. 4 one of the F i g. 1 corresponding cut, but in a different work phase of the shield tunneling and F i g. 5 one of the F i g. 4 corresponding section, but in a third Working phase of the shield tunneling.
In den Figuren ist ein Vortriebsschild 1 mit Schildschneide 2 und Vorschubpressen 3 dargestellt. Außerdem wird eine druckfeste und das Abstützen des Schildes beim Vorschub zulassende Innenschalung 4 nachgeführt. Der Hohlraum zwischen dem Gebirge 5 und dieser Innenschalung wird im Zuge des Vortriebs mit Ortbeton ausgefüllt. An dem hinteren Ende des Vortriebsschildes 1, dem sogenannten Schildschwanz 1 a, ist ein teleskopartig ein- und ausziehbarer, eine Außenschalung bildender Schalungsmantel 6 angeordnet. Diesem Schalungsmantel6 sind besondere Einziehpressen 7 (F i g. 3) zugeordnet. Die Vorschubpressen 3 des Schildes sind gegen einen Druckring 8 abgestützt. Dieser dichtet den Raum zwischen der Innenschalung 4 und dem die Außenschalung bildenden ächalungsmantel 6 zur Ortsbrust hin ringkolbenartig ab. Im übrigen befindet sich zwischen Schildschwanz la und dem Schalungsmantel 6 (vgl. F i g. 2) ein Abstands- und Abstreifring 9. Endlich sind dem Vortriebsschild 1 zusätzliche Steuerpressen 10 zugeordnet, die sich auf der Innenschalung 4 abstützen.In the figures, a propulsion shield 1 with a shield cutter 2 and feed presses 3 is shown. In addition, a pressure-resistant inner formwork 4, which allows the shield to be supported during the advance, is tracked. The cavity between the rock 5 and this inner formwork is filled with in-situ concrete in the course of the drive. At the rear end of the propulsion shield 1, the so-called shield tail 1a, a formwork jacket 6, which can be telescoped in and out and forms an outer formwork, is arranged. Special pull-in presses 7 (FIG. 3) are assigned to this formwork jacket 6. The feed presses 3 of the shield are supported against a pressure ring 8 . This seals the space between the inner formwork 4 and the outer formwork casing 6, which forms the outer formwork, towards the working face in the manner of an annular piston. Incidentally, (F i g cf.. 2) is located between the shield tail la and the formwork shell 6, a spacer and wiper ring 9. Finally, associated with the shield tunneling machine 1 additional control presses 10, which are supported on the inner formwork. 4
Die erwähnten Pressen, d. h., sowohl die Vorschubpressen 3 als auch die Einziehpressen 7 und die Steuerpressen 10 sind in besonderen Tragringen 11 montiert. Im allgemeinen wird man mit hydraulischen Pressen arbeiten.The mentioned presses, d. that is, both the feed presses 3 and the pull-in presses 7 and the control presses 10 are mounted in special support rings 11. In general, hydraulic presses will be used.
Mit der beschriebenen Vorrichtung arbeitet man wie folgt: Die im Querschnitt ringförmige Tunnel-oder Streckenauskleidung wird aus Ortbeton in einzelnen Abschnitten 12, deren Länge dem jeweiligen Schildvorschub entspricht, hergestellt. Vor dem Einbringen des Frischbetons für einen neuen Abschnitt werden die Vorschubpressen 3 eingezogen.The described device works as follows: The tunnel or section lining, which is ring-shaped in cross section, is made of in-situ concrete in individual sections 12, the length of which corresponds to the respective shield advance. Before the fresh concrete is introduced for a new section, the feed presses 3 are drawn in.
Da der Frischbeton für den neuen Auskleidungsabschnitt 12 a im Zuge des vorgesehenen Verfahrens teilweise in den Hohlraum hinter dem Schild 1 eingepreßt wird, ist zur Aufnahme der gesamten Betonmenge das Aufstellen eines zusätzlichen Hilfsinnenschalringes 8 a am vorderen Ende der Innenschalung 4 erforderlich. Die Stirnschalung des neu herzustellenden Auskleidungsabschnittes 12 a wird durch den Druckring 8 gebildet.Since the fresh concrete for the new lining section 12 a is partially pressed into the cavity behind the shield 1 in the course of the intended process, an additional auxiliary inner formwork ring 8 a at the front end of the inner formwork 4 is required to accommodate the entire amount of concrete. The front formwork of the lining section 12 a to be newly produced is formed by the pressure ring 8.
In diesen Schalungsraum wird mit Hilfe eines pneumatischen Betonförderers der Frischbeton eingebracht. Unmittelbar nach dem Einbringen wird der Schild 1, der inzwischen an der Ortsbrust entsprechend freigemacht wurde, wieder um Abschnittslänge vorgeschoben, wobei er sich über den Druckring 8 gegen den Frischbeton abstützt, diesen zunächst komprimiert und damit das Widerlager für den eigentlichen Vorschub schafft. Der Frischbeton kann zunächst in keiner Richtung ausweichen, da er allseitig durch die Schalungen 4, 6 und 8 und den zuvor eingebrachten Auskleidungsabschnitt 12 eingeschlossen ist.A pneumatic concrete conveyor is used in this formwork space the fresh concrete poured in. Immediately after introduction, the shield 1, which in the meantime has been cleared accordingly at the face, again by the length of the section advanced, whereby it is supported against the fresh concrete via the pressure ring 8, this is initially compressed and thus the abutment for the actual feed creates. The fresh concrete cannot move in any direction at first, as it is on all sides through the formwork 4, 6 and 8 and the previously introduced lining section 12 is included.
Beim Vorschub des Schildes 1 werden die Einziehpressen so geschaltet, daß der Schalungsmantel6 stehenbleibt und sich auf diese Weise der Schildschwanz 1 a teleskopartig verlängert (F i g. 4). Unmittelbar nach beendigtem Vorschub des Schildes wird der Schalungsmantel6 mit Hilfe der Einziehpressen 7 eingezogen, und gleichzeitig werden die Vorschubpressen 3 des Schildes 1 weiterhin betätigt. In dem Maße, wie der Schalungsmantel 6 einbezogen wird, gibt er die Außenseite des Frischbetons frei, der nunmehr durch die Einwirkung der Vorschubpressen 3 des Schildes 1 in den Hohlraum hinter dem Schildschwanz 1 a hineingepreßt wird, bis er ihn unter Druck satt ausfüllt. Durch diese Maßnahme wird die Steuerfähigkeit des Schildes 1 vergrößert, da das bisher eintretende Anbinden des Betons an dem Schildschwanz 1 a verhindert ist und der Abstandsring 9 zwischen Schalungsmantel 6 und Schildschwanz 1 a einen Hohlraum schafft, der besser als bisher die notwendige Beweglichkeit des Schildes gegenüber der Betonauskleidung gewährleistet. Der Abstandsring 9 hat außerdem den Zweck, das Eindringen des unter Druck stehenden Betons zwischen Schalungsmantel 6 und Schildschwanz 1 a zu verhindern. Falls Zementschlempe eindringen sollte, kann diese mittels Wasserstrahls beseitigt werden, ohne daß der Frischbeton ausgespült wird.When the shield 1 is advanced, the pull-in presses are switched so that the formwork jacket 6 stops and in this way the shield tail 1 a is extended telescopically (FIG. 4). Immediately after the end of the advance of the shield, the formwork jacket 6 is drawn in with the aid of the pull-in presses 7, and at the same time the feed presses 3 of the shield 1 continue to be actuated. To the extent that the formwork jacket 6 is included, it releases the outside of the fresh concrete, which is now pressed into the cavity behind the shield tail 1 a by the action of the feed presses 3 of the shield 1 until it fills it full under pressure. By this measure, the controllability of the shield 1 is increased, since the previously occurring binding of the concrete to the shield tail 1 a is prevented and the spacer ring 9 between the formwork jacket 6 and shield tail 1 a creates a cavity that better than before the necessary mobility of the shield guaranteed by the concrete lining. The spacer ring 9 also has the purpose of preventing the penetration of the pressurized concrete between the formwork jacket 6 and shield tail 1 a. If cement slurry should penetrate, it can be removed with a water jet without the fresh concrete being rinsed out.
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