DE2036953A1 - Räumschild Bauweise - Google Patents

Description

• RÄUMSCHILD - BAUWEISE Für die Herstellung eines Verkehrsweges in wassergesättigten Böden unter Meeres- oder Flußarmen und dgl. wird heute in der Regel die Schildbauweise angewandt. Sie besteht darin, daß im Schutze eines Schildes unter Anwendung von Druckluft der Boden an der Vorderseite des Schildes und im Schutz desselben entfernt wird. Das Bodenmaterial wird durch den an den Schild anschließenden fertiggestellten Verkehrsraum transportiert und nach außen befördert. Die zur Aufrechterhaltung des höheren Luftdruckes erforderliche Schleuse befindet sich entweder in der Nähe des Schildes oder aber am Beginn der Tunnel strecke. Die Höhe des Luftdruckes im Arbeitsraum richtet sich nach der Höhe des äußeren Wasserdrukkes. Je nach der Örtlichkeit werden in manchen Fällen zum Schutze gegen hereinbrechendes Material verschließbare Öffnungen an der Stirnseite des Schildes angebracht. Bei der Schildbauweise handelt es sich um ein Bauverfahren, welches zu den schwierigsten Bauweisen gezählt wird. Dies liegt daran, daß alle Arbeiten unter Druckluft ausgeführt werden müssen. Ferner besteht die Gefahr eines Wassereinbruches bei zu geringem Luftdruck oder eines Ausbläsers bei zu hohem Luftdruck, womit die gesamte Belegschaft in Lebensgefahr gebracht werden kann.
• Um diese Schwierigkeiten zu beheben, wird beim Gegenstand der Anmeldung der Vortriebsschild vorne als fest verschlossene Wand ausgebildet. Es besteht keine Öffnung zwischen innerem Verkehrsraum und umgebendem Boden. Ähnlich wie bei der bisherigen Bauweise wird der geschlossene - Räumschild -mittels Pressen nach vorne bewegt. Hierbei wird das Bodenmaterial von außen mittels eines Baggers vor dem Räumschild oder einer mit diesem außerhalb fest verbundenen mechanischen Einrichtung entfernt. Dies erfolgt jeweils auf eine kurze Länge, welche dem Rhythmus der Vorwärtsbewegung des Räumschildes entspricht. Es ist also nicht nötig z.B. bei einer Flußquerung auf die gesamte Flußbreite eine Rinne vorher herzustellen, in welche anschließend größere Tunnelsegmente verlegt werden. ZweckmäBigerweise wird man je nach der Tiefe des Verkehrsweges in Längsrichtung lediglich 2 - 5 m Bodenmaterial entfernen und nach vorne und nach den Seiten entsprechend abböschen. Die Gefahr, daß dieser verhältnismäßig kleine Aushubraum von einem stark strömenden Gewässer zugeschwemmt werden kann, besteht wegen des beschränkten Raumes und der Kürze der Öffnungszeit nicht.
• Die Tiefe des Aushubes wird etwas über der Räumschild-Unterkante gewählt, so daß von dieser ein kleiner Materialwulst weggeschoben wird. Dies hat den Zweck, daß der Räumschild selbst satt auf dem Boden aufruht und auch die nachfolgende Konstruktion festen Halt nach unten findet. Etwaige Hohlräume darunter werden über Öffnungen in der nachfolgenden Konstruktion mit Sand verblasen.
• Der Räumschild muB gegenüber dem endgültigen Bauwerk dicht verschlossen werden. Dies geschieht mittels beweglicher Dichtungen, welche am Räumschild befestigt sind oder mittels Rollgummidichtungen, welche im Bauwerk verbleiben. Die Herstellung des Bauwerkes selbst kann ähnlich wie bisher in Form von Tübbings, Ortbeton oder dgl. im Bereich des Räumschildes unter Verwendung von Erektoren oder dgle erfolgen. Die Pressen werden jeweils gegen die endgültige Ausmauerung abgestützt.
• Der Vorteil beim Gegenstand der Anmeldung liegt vor allem darin, daß im Verkehrsraum selbst ohne Druckluft gearbeitet werden kann. Der Räumschild Xerhindett das Eindringen von Wasser oder Bodenmaterial. Desgleichen ist man an eine Mindestüberdeckung nicht gebunden, da es keine Ausbläser geben kann. Dies kann sich in vielen Fällen günstig für die Länge und Steigung der Zufahrtsrampen auswirken. Von großem Vorteil ist auch die Möglichkeit, in stark fließender Gewässer die BSumschild-Bauweise nahe an der Geländeoberfläche anzuwgenden, weil immer nur ein kurzer Aushubraum vor dem Räumschild freigelegt werden muß. Das fließende Wasser hat keine Möglichkeit und keine Zeit, diesen Raum wieder mit Geschiebematerial zu verfüllen. Der Räumschild wird im Rhythmus des Aushubes nach vorne bewegt.
• Die Pressendrücke sind verhältnismäßig gering, da gegenüber dem Verkehrsraum nur der Wasserdruck überwOunden werden muß. Ein geringer Widerstand entsteht in der Sohle, weil hier der Boden in einer Höhe von etwa 20 bis 30 cm abgeschält wird. Dieser Widerstvand kann entsprechend der Ausbruch tiefe mit dem Baggergerät reguliert werden. Für den Fall, daß bei einer tieferen Lage des Verkehrsweges unter dem Wasserspiegel der Wasserdruck übermäßig hoch wird und die Pressendrücke verringert werden sollen, kann der Verkehrsraum mit einem leichten Luftdruck verSehen werden. Hierfür genügen bereits geringe Drücke. Man erhält z.B. bei einem Überdruck von 1 atü = 10 Mp/qm, was einem äußeren Wasserdruck bis zur Tunnelmitte von etwa 10 m entspricht. In diesem Falle wären die Pressen ganz entlastet, was wegen der notwendigen Steuerung des Schildes nicht erwünscht ist.
• Bei einem Querschnitt des Schildes von 100 qm und einer Tiefenlage der Achse des Verkehrsraumes auf 20,0 m unter dem Wasserspiegel erhält man auf das Schild einen gesamten Wasserdruck von 2000 Mp. Es macht keine Schwierigkeiten bei einem so großen Schild, diesen Druck mittels Pressen aufzunehmen, so daß man bereits bei einer so großen Wassertiefe, bei welcher die Räumschildsohle etwa 25 m unter Wasseroberkante liegt, im Innenraum des Verkehrsweges drucklos arbeiten kann.
• Es besteht auch die Möglichkeit, auf die Pressen ganz zu verzichten, wenn der Luftdruck innen, gegenüber dem äußeren Wasserdruck höher ist. In diesem Falle muß der Raumschild nach hinten im Bauwerk durch Halteseile verankert werden.
• Mit dem Nachlassen der Halteseile bewegt sich der Räumschild automatisch nach vorne.
• In Bild 1 ist der Längenschnitt eines Verkehrsweges mit dem Räumschild (1) eingetragen. Er besitzt im unteren Teil die vorstehende Schneide (2), um die verbliebene Bodenschicht abzuschälen. An dieser Stelle entsteht der Materialwulst (15), welcher je nach Höhe des Widerstandes entsprechend groß oder klein gehalten werden kann. Mittels der Pressen (3) wird der Räumschild (1) vorwärtsbewegt und gesteuert. Damit wird die Richtung des Verkehrsweges gehalten. Der Schildschwanz (4) läuft auf eine gewisse Länge über dem Bauwerk (6). Die Dichtungen (5) verhindern das Eindringen von Wasser in den Verlose od; kehrsraum. Sie sinddiit dem Schildschwanz (4) fest verbunden und laufen mit. Das Baggergerät (7), welches sich schwimmend über dem Räumschild befindet und im Wasser verankert ist, besorgt den Aushub vor dem Räumschild (1). Die Böschungen (8) stellen sich je nach Art des Bodens ein. Das Material wird nach dem Aushub zum Teil kurz hinter dem Räumschild um das Bauwerk (6) herum wieder eingefüllt, so daß sich die Auffüllung (9) ergibt. Etwaige Hohlräume (11) unter der Sohle des Bauwerkes werden über die Auspressöffnungen (10) vom Innern des Verkehrsraumes aus mit Sand verpreßt. Auf dem Räumschild (1) steht der Wasserdruck (12) an. Er wird von den Pressen (3) übernommen. Will man die Pressendrücke verringern, kann der Verkehrsraum unter Druckluft gesetzt werden, so daß der Räumschild von innen mit dem Luftdruck (14) belastet wird. Durch höheren Luftdruck im Innern des Verkehrsraumes treten anstelle der Pressen (3) die Halteseile (16).
• In Bild 2 sind verschiedene Querschnittsmöglichkeiten dargestellt. Je nach der Profillinie müssen um diese herum im Innern des Verkehrsraumes die Pressen (3) bzw. Halteseile (16) angeordnet werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE

   fm Räumschild-Bauweise zur Herstellung eines Verkehrsweges, welcher in beliebiger Tiefe unter der Flußsohle und ohne Verwendung von Druckluft hergestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenmaterial außerhalb des Schildes kurz vor diesem entfernt wird.
2. 2.) Räumschild-Bauweise entsprechend Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß der Räumschild keinerlei Öffnungen zum umgebenden Bodenbereich besitzt und das Bodenmaterial nicht durch den Verkehrsraum abtransportiert wird.
3. 3.) Räumschild-Bauweise nach Anspruch 1.) und 2.) dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Räumschild nur ein kurzer Raum entsprechend dem Vorschub des Räumschildes geöffnet werden muß.
4. 4.) Räumschild-Bauweise nach Anspruch 1.) bis 3.) dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Räumschild herrschende Wasserdruck durch Luftdruck im Verkehrsraum ganz oder teilweise kompensiert werden kann.
5. 5.) Räumschild-Bauweise nach Anspruch 1.) bis 4.) dadurch gekennzeichnet, daß durch einen überhöhten inneren Luftdruck im Verkehrsraum die Pressendrücke entfallen und das Räumschild durch Halteseile gesteuert werden kann.