Wasserdichte Verbindung zwischen einem Querschlag und einem Tunnel

Abstract

 Erfindungsgemäß werden die auf die Tübbingelemente (6) wirkenden Kräfte durch einen temporären Abfangrahmen (7, 8, 9) aufgenommen, bevor spezielle Stahlsegmente an der geplanten Stelle des Querschlages (16) aus der Tunnelwand entfernt werden. Durch dieses Vorgehen liegen die Seiten der die Aussparung umgebenden Tübbingelemente (6) mit deren Dichtungsrahmen (3) frei und können mit einem Dichtungsprofil/Fugenband (1) versehen werden, welches dann im Ortbeton (16) des Querschlages eingebettet wird und somit eine wasserdichte Verbindung zwischen Tunneltübbingen (6) und Querschlag (16) bildet.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft die Herstellung von Querschlägen bei Tunneln mit Tübbingausbau.

Stand der Technik

[0002] Es ist bekannt, Aussparungen im Tübbingausbau von Tunneln dadurch herzustellen, daß nachträglich nach dem Auffahren der Röhre, der Herstellung der Auskleidung und dem Passieren der Vortriebsmaschine eine Öffnung in die Auskleidung gebrochen bzw. gesägt wird. Es ist auch bekannt, im Aussparungsbereich vereinfachte und mit geringer Festigkeit hergestellte Tübbings anzuordnen.

[0003] Die in der Auskleidung auszubrechende Öffnung muß die Fläche der gewünschten Aussparung zuzüglich dem Flächenbedarf der dauernden tragfähigen Einfassung der Aussparung umfassen.

[0004] In die ausgebrochene Öffnung wird dann örtlich untertage ein geschlossener Rahmen eingebaut, der innen die Öffnung der Aussparung freihält.

[0005] Die in die Auskleidung gebrochene Öffnung stört das Gleichgewichtssystem der Tunnelröhre, das sich mit der allseitigen Stützung der geschlossenen Tübbingringe durch das Erdreich aufgebaut hat. Ein Tübbingring verliert bereits durch Herausnehmen eines einzelnen Tübbingelements seine Stabilität. Auf Abtragung größerer Lasten zum Nachbarring über Scherbeanspruchungen ist das Tragsystem in der Regel nicht eingerichtet. Im Bereich der geplanten Öffnung muß deshalb eine aufwendige örtliche Aussteifung in die Tunnelröhre eingebaut werden, die in der Lage ist, die Wirkungen eines veränderten Kräftespiels in einer einseitig geschwächten Tunnelröhre auszugleichen. Nachteilig an dieser Vorgehensweise sind die sehr lohnintensiven untertage auszuführenden Arbeiten des Aussteifens der Röhre, des Ausbrechens der Aussparung und des Einbauens des die Aussparung einfassenden Tragrahmens.

[0006] Die DE 3628607 C2 beschreibt daher einen schon im Zuge der Auffahrung hergestellten, die spätere Aussparung umziehenden geschlossenen Rahmen, bevorzugt aus Stahlelementen zusammengesetzt und statisch tragfähig. Innerhalb des Rahmens befinden sich entfernbare Fülltübbinge.

[0007] Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß am Übergang des Rahmens zum Ortbeton des Querschlages ein Spalt entsteht, der nur schwer gegen Wasserzutritt abzudichten ist. Nachteilig ist auch, daß der Tragrahmen dauerhaft im Bauwerk verbleibt.

Aufgabe der Erfindung

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit Hilfe dessen die Herstellung einer wasserdichten Verbindung zwischen Querschlag und Tunnel mit Tübbingausbau, bevorzugt bei einschaliger Bauweise, möglich ist, ohne daß Tragelemente aus Stahl im Bauwerk verbleiben. Aufgabe der Erfindung ist auch die Bereitstellung einer geeigneten Vorrichtung.

Darstellung der Erfindung

[0009] Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.

[0010] Die Erfindung sieht hierzu vor, zwischen die Regeltübbinge (6) an der Stelle der geplanten Aussparung in die Tunnelwand ein oder mehrere entfernbare Segmente, bevorzugt aus Stahl, einzubauen. Die Tübbinge (6) werden dann um die geplante Aussparung herum mittels eines nur temporären Abfangrahmens (7, 8) gestützt, bevor die Stahlsegmente entfernt werden. Die Normalkräfte in den Tübbingringen (6) werden zum Beispiel über Konsolen (12) auf diese Abfangung übertragen. Die Konsolen (12) greifen hierzu bevorzugt in speziell angeordnete Ausnehmungen (13) in den die Querschlagöffnung umgebenden Stahlbetontübbingen (6) ein. Die Anzahl und die Breite der Ausnehmungen (13) ist von der zulässigen Betonpressung und der Tiefe abhängig. Die Tiefe der Ausnehmung (13) reicht bevorzugt maximal bis zur Hälfte der Tübbingstärke (6).

[0011] Das durch den exzentrischen Lastangriff entstehende Torsionsmoment auf die Querträger (7) wird bevorzugt über eine Verschraubung (15) in die Tübbinge (6) zurückgehängt, so dass in der Abfangkonstruktion (7, 8, 9) bevorzugt keine oder wenig Momentenbelastung entsteht. Die Tübbingbewehrung muss für diese Belastung ausgelegt sein.

[0012] In der Kontaktfläche zwischen Stahlkonsole (12) und Beton wird zur gleichmäßigen Lasteinleitung und zur Verhinderung von Betonabplatzungen bevorzugt ein Elastomerlager (14) eingelegt.

[0013] Alternativ zu Konsolen (12), die in Ausnehmungen (13) im Tübbing (6) eingreifen, ist es auch möglich, daß die Tübbinge (6), die die Aussparung umgeben, nach außen gerichtete Fortsätze aufweisen, die der Abfangrahmen (7, 8) greifen kann. Prinzipiell ist es auch möglich, daß der Abfangrahmen (7, 8) die Tübbinge (6) an ihren Kanten greift, wobei allerdings die Flächen, auf denen später Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) angebracht werden, nicht bedeckt sein dürfen.

[0014] Eine weitere Möglichkeit zur Lastübertragung auf den Abfangrahmen (7, 8) besteht auch in einer Kraftschlüssigen Verschraubung zwischen Tübbing (6) und Abfangrahmen (7, 8).

[0015] Der erfindungsgemäße Abfangrahmen (7, 8) ist sinnvollerweise und daher bevorzugt so gestaltet, daß eine Vorspannung des Rahmens (7, 8) möglich ist, z.B. über Pressen (10).

[0016] Die Tübbinge (6), die die vorgesehene Aussparung/Öffnung umgeben, sind so gestaltet, dass nach dem Ausbau der Stahlelemente in der Öffnungsleibung umlaufend die Tübbingdichtungsrahmen (3) freiliegen.

[0017] Die Seitenflächen der Stahlelemente zu den Stahlbetontübbingen (6) müssen derart gestaltet sein, daß ein Ausbau der Stahlelemente ohne die Zerstörung oder Beschädigung der in der Öffnungsleibung umlaufenden Tübbingdichtungsrahmen (3) möglich ist.

[0018] An den nun freiliegenden Seiten der Tübbinge (6) werden Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) befestigt (z.B. angeflanscht) und diese bei Erstellung des Querschlages (16) in Ortbeton (bevorzugt wasserundurchlässiger Beton) in diesen eingebettet. Auf diese Weise wird eine die Aussparung umgebende wasserdichte Verbindung zwischen Tunnel und Querschlag erreicht.

[0019] In die freiliegenden Seiten der Tübbinge (6) können z.B. Schraubenanker (5), bevorzugt bereits bei der Tübbingfertigung, eingebaut werden. Der Einbau eines Festflansches ist ebenso möglich wie die Verwendung von Verbundankern.

[0020] In den Ecken der Öffnung ist es sinnvoll, die Verschraubung der Flanschkonstruktion (2) in der Winkelhalbierenden anzuordnen, um die erforderliche Pressung der Dichtprofile (1) in den Ecken der Querschlagöffnung zu erzielen.

[0021] Der Anpreßdruck des Dichtungsprofils (1) auf den Tübbingdichtungsrahmen (3) entspricht dem Kompressionsdruck der Dichtungsrahmen (3) zwischen den Regeltübbingen (6). Der Anpressdruck des Dichtungsprofils (1) auf den Beton ist entsprechend den Anforderungen nach den üblichen Berechnungsmethoden zu ermitteln.

[0022] Zur Abdichtung bei eventuellern Undichtigkeiten kann entlang des Dichtungsprofils/Fugenbandes (1) ein Verpreßschlauch angeordnet sein, um nachträglich noch eine Dichtinjektion durchführen zu können, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.

[0023] Die Figuren illustrieren die Erfindung beispielhaft.

[0024] Fig. 1 zeigt eine mögliche Anordnung der Dichtungsprofile (Fugenband, 1; Dichtungsrahmen, 3). Das Fugenband (1) ist an der Flanke eines Tübbings (6) angeflanscht, der sich am Rande einer Aussparung in der Tunnelwand befindet.

[0025] Fig. 2 zeigt eine mögliche Anordnung der Verankerung (4) in den Ecken der Querschlagöffnung mit einem Dichtungsprofil (1) (Fugenband, Fugenprofil).

[0026] Fig. 3a zeigt im Querschnitt einen möglichen temporären Abfangrahmen (7, 8, 9), der die Tübbinge (6) um eine Aussparung herum statisch sicher hält, nachdem die Stahlsegmente in der Aussparung entfernt wurden. Der temporäre Rahmen (7, 8, 9) verfügt in diesem Beispiel über Zusatzstützen (9) zur Aufnahme größerer Kräfte und außerdem zusätzlich über Pressen (10), die es gestatten, die Abfangung unter Vorspannung zu setzen, um eine Entspannung in den Tübbingringen (6) zu verhindern.

[0027] Fig. 3b zeigt einen solchen möglichen temporären Abfangrahmen (7, 8, 9) von vorne (aus dem Tunnelinneren) betrachtet.

[0028] Fig. 3c zeigt denselben Rahmen (7, 8, 9) von hinten betrachtet.

[0029] Fig. 4 zeigt eine Konsole (12) eines temporären Abfangrahmens (7, 8, 9) ähnlich dem in den Fig.3, welche die Normalkräfte der Tübbingringe (6) in die Abfangkonstruktion (7, 8, 9) aufnimmt.

[0030] Fig. 5 zeigt im Querschnitt einen Querschlag (16), der von einer Aussparung im Tunnel ausgeht. Das Dichtungsprofil (Fugenband, 1) von Fig.1 ist in den Ortbeton (16) des Querschlages eingebettet.

Bezugszeichenliste

[0031] 

1

Fugenband

2

Losflansch

3

Dichtungsrahmen

4

Verankerung

5

Schraubenanker

6

Tübbing

7

Querträger

8

Hauptstütze

9

Zusatzstütze

10

Presse

11

Spritzbetonsicherung Querschlag

12

Konsole

13

Ausnehmung im Tübbing

14

Elastomerlager

15

Verschraubung des Querträgers am Tübbing für Momentenaufnahme

16

Ortbeton Querschlag

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer wasserdichten Verbindung zwischen dem Querschlag (16) und einem Tunnel mit Tübbingausbau,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel an der Stelle der Aussparung zum Querschlag (16) mit entfernbaren Segmenten versehen wird,
die an die Aussparung angrenzenden Tübbinge (6) durch einen temporären Abfangrahmen (7, 8) statisch sicher gehalten werden,
die entfernbaren Segmente der Aussparung entfernt werden,
die Bodenaushebungen zur Herstellung des Querschlages (16) ausgeführt werden,
an den die Aussparung umgebenden Flanken der Tübbinge (6) Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) befestigt werden,
und schließlich der Querschlag (16) in Ortbetonbauweise mittels Schalungen hergestellt wird, wobei die Lippen der Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) im Ortbeton eingebettet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) auf die in der Öffnung umlaufenden Dichtungsrahmen (3) der Tübbinge (6) angeflanscht werden.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlag (16) aus wasserundurchlässigem Beton hergestellt wird.

4. Abfangrahmen (7, 8) zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß er die Tübbinge (6), die die Aussparung umgeben, dergestalt greift, daß an den die Aussparung umgebenden Flanken der Tübbinge (6) genug Platz verbleibt, um dort die Dichtungsprofile/Fugenbänder (1) anzubringen,
und daß er eine Öffnung aufweist, durch die der Querschlag (16) zugänglich ist.

5. Abfangrahmen (7, 8) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abfangrahmen (7, 8) zur statischen Sicherung der Tübbinge (6) Fortsätze (12) aufweist, die in Vertiefungen/Ausnehmungen (13) der Tübbinge eingreifen.

6. Abfangrahmen (7, 8) nach mindestens einem der Ansprüche 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß er zur statischen Sicherung der Tübbinge (6) Fortsätze aufweist, die die Kanten der Tübbinge (6) greifen, die die Aussparung umgeben.

7. Abfangrahmen (7, 8) nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß er zur statischen Sicherung der Tübbinge (6) Mittel aufweist, welche Fortsätze greifen, die aus den Tübbingen (6) herausragen, die die Aussparung umgeben.

8. Abfangrahmen (7, 8) nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß er in Teilen des Rahmens (7, 8, 9) Pressen (10) aufweist, die es gestatten, die statisch gehaltenen Tübbinge (6) noch vor Entfernung der Segmente der Aussparung unter Vorspannung zu setzen.

Zeichnung