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(11) |
EP 2 201 217 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.10.2011 Patentblatt 2011/42 |
| (22) |
Anmeldetag: 26.01.2007 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2007/000699 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/085479 (02.08.2007 Gazette 2007/31) |
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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR LAGESTABILISIERUNG VON TUNNELAUSBAUELEMENTEN
METHOD AND DEVICE FOR POSITIONAL STABILISING OF TUNNEL LINING ELEMENTS
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF PERMETTANT DE STABILISER LA POSITION D'ÉLÉMENTS DE SOUTÈNEMENT
D'UN TUNNEL
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
26.01.2006 AT 572006
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.06.2010 Patentblatt 2010/26 |
| (73) |
Patentinhaber: Florianer Bahn Forschungs- und
Errichtungsgesellschaft mbH |
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4490 St. Florian (AT) |
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Erfinder: |
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- HILLBRAND, Georg
A-4490 St. Florian (AT)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 142 227 FR-A1- 2 502 687 JP-A- 59 085 100
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DE-A1- 1 658 770 JP-A- 52 045 137 US-A- 3 812 679
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagestabilisierung von zu einer Tunnelröhre
versetzten Tunnelausbauelementen, insbesondere Tübbingen, nach dem Versetzen und die
Vor-richtung dazu mit einer Halterungskonstruktion, nach dem Oberbegriff des ersten
Verfahrensanspruches und des ersten Vorrichtungsanspruches.
[0002] Tunnelbohrmaschinen erleichtern den Vortrieb auch in schlechten, brüchigen Böden
und ermöglichen einen hohen Mechanisierungsgrad im Tunnelbau. Die Bauweise und die
Einzelheiten der Bauausführung der Maschinen werden für jede Baustelle an die Bodenaufschluß-Ergebnisse
der Geologen und Hydrologen, nach den Erfahrungswerten der Hersteller von Fräsen,
Nachlaufeinrichtungen, Tübbingen, sowie der Bauunternehmungen angepasst, hergestellt.
Dennoch sind bei diesem hunderttausende oder Millionen Tonnen an Ausbruchmaterial
umfassenden Bauvorhaben über-raschend auftretende Probleme, die als Baugrundrisiko
bezeichnet werden, nicht auszuschließen.
[0003] Bei Tunnelbohrmaschinen mit Schild, für den Tunnelausbau mit Tübbingen, befindet
sich hinter dem Schneidrad der zylindrische Schild, in dem die Antriebe des Schneidrades,
die Übergabeeinrichtungen für den abgebauten Schutt und die Presszylinder für den
Vortrieb angeordnet sind. Der hintere Teil des Schildes, der Schildschwanz, besteht
aus einem zylindrischen Rohrmantel mit einer Länge, größer als die maximale Abmessung
der Tübbinge, in dem ein hydraulischer Manipulator, Erektor genannt, mit dem die Tübbinge
zu einem vollständigen Ring, mit dem Schlusstein von 360° zusammengesetzt und an den
bereits vorher eingebauten hinterfüllten Ring aus Tübbingen angeschlossen wird.
[0004] Bei bestimmten geologischen Formationen oder bei der Notwendigkeit zur Abdichtung
wird häufig eine Diagonalverschrau-bung der Tübbinge eines Ringes und der benachbarten
Ringe vorgenommen oder eine Verbolzung, Verzapfung oder derglei-chen, um beim folgenden
Austritt aus dem Schildschwanz die hergestellte, stabile Kreisposition sicherzustellen.
[0005] Nach erfolgter Verfestigung der Umgebung und der Verfüllung von Hohlräumen, kann
zumeist bereits mehrere Meter dahinter der Rückbau erfolgen und die verbauten Sicherungsteile
abgenommen und wiederverwendet werden.
[0006] Diese Arbeitsweise ist jedoch mit erheblichem Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.
[0007] Es müssen nachträglich alle Schraubenlöcher verschlossen werden, wegen der zahlreichen
Flansche, Hülsen, Platten Bewehrungsanbindungen usf. sind damit Mehrkosten für die
Herstellung der Tübbinge und für den zusätzlichen Zeitaufwand der Bearbeitung verbunden.
[0008] Bei großen Tunnelbauten und vor allem mit großen Röhrendurchmessern werden große,
breite Tübbinge mit balligen Fugen verwendet, die als Drehgelenke wirken, wodurch
bei lokalen Abweichungen von der Kreisform der Tunnelröhre keine Abplatzungen oder
Überbeanspruchungen erfolgen. Erkauft wird dies mit einer geringeren Formschlüssigkeit
der Tübbinge untereinander.
[0009] Sobald sich die Tunnelbohrmaschinean dem jüngsten montierten Tübbingring in Vortriebsrichtung
abstützt und den nächsten Vortriebshub mit Schneidrad und Schild samt Nachlauf durchführt,
verlässt der neu angebrachte Tübbingring den Schildschwanz, von dem er stabilisiert
wird. Dabei der Ringraum zwischen der Innenkontur des ausgefrästen Gebirges und dem
Außendurchmesser des Tübbingringes freigegeben und es können sich je nach dem gefrästen
Material zusätzlich Ausbrüche oder Kavernen rund um das Schild der Maschine bilden
oder gebildet haben.
[0010] Es wird deshalb zeitgleich gut fließfähiger Perlkies zur Verfüllung durch Bohrungen
in den Tübbingen eingeblasen oder ein Gemisch aus Perlkies, Zement, Betonsuspension,
Schäumen, Tensiden, Kunststoffen oder Mörtel usf. eingepresst. Dadurch wird das kreisrunde
Tübbinggewölbe von außen am umgebenden Berg formschlüssig durch Kämpferbildung abgestützt
und stabil gehalten.
[0011] Kommt nun der unmittelbaren Hinterfüllung ein Verbruch oder das Nachbröckeln von
nicht rieselfähigen, schiefrigen, plattigen, sperrigen zuvor, werden die Fließwege
für den Perlkies verklaust und verstopfen sich, aber auch Klüfte zum Einströmen von
Verpressmaterial.
[0012] Bei plattenförmigen Felsformationen werden entstandene Hohlräume und Seigerungen
im Kämpferbereich der Ulme und rund um das Tunnelgewölbe abgedichtet und sind nur
mittels aufwendiger Bohrinjektionen zu verfüllen, was viel Zeit erfordert, in der
das Gebirge seine Hinterfüllungsarbeit mittels Schwerkraft und Wasser fortsetzt.
[0013] Währenddessen müssen die Tübbinge, auch außerhalb des Schildschwanzes, in der Solllage
stabil gehalten werden müssen, damit die Kreisform nicht verloren geht; wendet man
Einpressen von Mörtel durch Bohrungen im Schildschwanz an, dann tritt das Problem
der notwendigen Verzögerung der Abbindezeit und des damit verzögertem Vortriebes auf.
[0014] Tritt im ungünstigen Fall weiterer Verbruch nach bereits erfolgter, meterhoher Kavernenbildung
mit entsprechend dynamischer Beaufschlagung der Firststeine durch das herabbrechende
Gebirge auf, können bei ungenügend hinterfüllte Ulmsteinen oder Hohlräumen im Gebirge,
die Tübbingringe eioder polygonförmig verformt werden, die Tübbingringe verrutschen
und auch Sohl- oder Schlussteine oder die Tunnelröhre um mehrere cm absinken. Es kann
auch, bei seitlicher Aufweitung der Ulme, der Tübbingbogen kollabieren.
[0015] Eine Milderung kann bei manchen Gebirgsarten dadurch erreicht werden, indem durch
Voraus-Injizieren durch Bohrungen durch flachwinklige Öffnungen im Schild der Tunnelbohrmaschine
ein Schutzschirm erzeugt wird. Dies erfordert aber Injizierbarkeit und eine notwendige
Abbindezeit. Radiales Verankern kann dort wo diese Maßnahme nicht möglich ist Abhilfe
schaffen, löst aber nicht das Problem ungleichmäßiger Hinterfüllung und Abstützung
der Tübbinge und erfordert Zeit und ist teuer.
[0016] Die stabile Halterung der Tübbinge kann bei solchen, die nicht zur Verschraubung
vorgesehen sind nur durch zusätzliche, innen an die Tübbinge angedübelte Stahlträgerringe,
mehrere pro Meter, und Zuganker und Verlaschung und Verschienung erreicht werden,
deren nachträgliche Demontage, nach Stabilisierung jedes Tübbingringes, wegen des
für den Nachlauf der Tunnelbohrmaschine notwendig ist und viel Zeit beanspruchend,
den Vortrieb verlangsamt.
[0017] Aufgabe der Erfindung ist es, zur Erhöhung der Vortriebsleistung einer Tunnelbohrmaschine
in schwierigen oder unerwartet klüftig beschaffenen Felsformationen mit Störzonen,
das Verfahren zur Lagestabilisierung durch eine quasi virtuelle Verlängerung des Schildschwanzes
der Tunnelbohrmaschine und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses neuen Verfahrens zu
schaffen, mit der die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt werden.
[0018] Diese Aufgabe wird beim Verfahren und der Vorrichtung zu dessen Durchführung mit
den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Verfahrensanspruches und des ersten Vorrichtungsanspruches
gelöst.
[0019] Verfahrensanspruch und erster Vorrichtungsanspruch, sowie die Unteransprüche bilden
gleichzeitig einen Teil der Beschreibung der Erfindung.
[0020] Bei Gewölben ist es bekannt und üblich, von außen Druck zur Herstellung der Stabilität
auszuüben. Beim Tunnel-Vollausbau geschieht dies von Natur aus durch den Bergdruck
und das Wasser oder falls erforderlich künstlich durch Hinterfüllungen oder/und Injektionen.
[0021] Gelingt es wegen des fehlenden Gebirgs- und/oder Wasserdruckes nicht einen Überdruck
von außen aufzubauen, wodurch sich das Gewölbe lockern würde, dann greift das erfinderische
Verfahren ein, vermittels eines, auf die Bausteine der Tunnelwand von innen wirkenden
Luftunterdruckes durch Vakuum, mit dem eine Zugkraft übertragen wird, die sich gleichmäßig
auf die Tübbinge jeweils einer Ringreihe verteilt und von Zugelementen ausgeübt wird.
Dieser Unterdruck wirkt dabei auf die Innenflächen der Tübbinge mittels geeigneter
Vakuumplatten, solange der neu hergestellte Tunnelabschnitt noch instabil ist und
bildet eine scheinbare Verlängerung des Schildschwanzes, die dementsprechend auch
keine Wandstärke aufweist.
[0022] Für den Einbau von Tübbingen in jeder Raumlage haben sich bisher Vakuumheber und
-greifer bewährt, die an Kränen oder dem Erektor Tübbinge von mehr als 10t bewegen
und halten. Das erfinderische Verfahren zur Lagestabilisierung von zu einer Tunnelröhre
versetzten Tunnelausbauelementen über die an den Schildschwanz des Vortriebschildes
einer Tunnelbohrmaschine, anschließende Strecke, in der die Hinterfüllung und Stabilisierung
erfolgt, verwendet eine mit den Tunnelausbauelementen an deren Innenflächen lösbar
verbindbare Halterungskonstruktion zur Ausübung einer Zugkraft.
[0023] Diese Zugkraft ist im wesentlichen radialsymmetrisch in die Tunnelröhre gerichtet
und wird von Zugelementen ausgeübt.
[0024] Durch den Schildschwanz werden die Tunnelausbauelemente eines Ringes in der vorbestimmten
Lage gehalten, bis zur Stabilisierung des jeweiligen Ringes die lösbare Verbindung
zwischen den Tunnelausbauelementen und der mehrgliedrigen Halterungskonstruktion,
durch Unterdruck gegenüber dem äußeren Luftdruck oder durch ein, auf die Bewehrung
der Tunnelausbauelemente wirkendes, Magnetfeld hergestellt wird, der die Sollage frei
tragend ermöglicht.
[0025] Dabei ist es wesentlich, dass die Zugkraft zur Stabilisierung der Tunnelausbauelemente
von Zugkräften mehrerer an der Halterungskonstruktion angreifender Halteelemente,
als Zugelemente und damit stabilisierend, ausgeübt wird.
[0026] Von Bedeutung ist, dass die Zugkraft, in Form von mehreren Zugkräften, auf die einzelnen
Tunnelausbauelemente der Tunnelröhre möglichst gleichmäßig verteilt wirkend ausgeübt
wird, wobei die Größen der Zugkräfte jeweils an jene Bereiche angepasst werden, in
denen die Hinterfüllung zur Stabilisierung der Tunnelröhre erfolgen muss und nach
deren Stabilisierung die Einwirkung dieser Zugkräfte beendet werden kann.
[0027] Dabei ist für die Herstellung und für die Lösung der Verbindung zwischen den Tunnelausbauelementen
und der
[0028] Halterungskonstruktion (5), mit dem Unterdruck der, an der Halterungskonstruktion
(5) angebrachten schaltbaren Saugplatten/Vakuumheber (9) oder vom Magnetfeld schaltbarer
Magneten, an der Halterungskonstruktion (5), erzeugt wird, diese ihrerseits von Halteelementen
(6) gehalten und abgestützt ist, weil dadurch der fortschreitende Ausbau ohne Verzögerung
durch Aus- und Einbauten möglich wird.
[0029] Wenn die an der Halterungskonstruktion angreifenden Halteelemente aus Hydraulikzylindern
bestehen, ist deren Bedienung mit dem an Großmaschinen stets vorhandenen Hydrauliksystem
möglich und deren Einstellung kann rasch und sehr genau erfolgen.
[0030] Die Halterungskonstruktion zur Lagestabilisierung von Tunnelausbauelementen als Zugverband
für die rasche und teilautomatisierbare Lagestabilisierung von Tunnelausbauelementen,
insbesondere von Tübbingen, die beim Auspressen aus dem Schildschwanz einer Tunnelbohrmaschine,
zum Ausgleich für fehlende Abstützungen am frisch ausgefrästen oder ausgebrochenen
Gebirge vorgesehen ist, besteht günstigerweise aus einer Stahlkonstruktion mit Versteifungsringen
und Flanschplatten, wie sie üblicherweise zum Dübel- und Ankerausbau verwendet wird,
die dann mit wenigstens je einem oder mehreren Vakuumhebern, Vakuummatten, Saugfüßen
oder bei ausreichenden ferromagnetischen Anteil in den Tunnelausbauelementen, etwa
bei Gusseisen- oder Schweißkonstruktionstübbingen, mit starken schaltbaren Magneten
ausgestattet ist.
[0031] Damit erfolgt die Stabilisierung der Tübbinge oder sonstiger Ausbauelemente, durch
Halterung des Ringes der Tunnelausbauelemente in der Solllage, während deren Hinterfüllung
und Festlegung durch Ankerungen und Injektionen, erfolgt.
[0032] Um die Verbindung zwischen der Stahlkonstruktion zur Lagestabilisierung der Tunnelausbauelemente,
die großflächig mit einer Vielzahl von schaltbaren Saugnäpfen oder permanent evakuierbaren
Saugplatten versehen ist, erfolgreich einsetzen zu können, müssen diese auf die Abmessungen
der Tübbinge angepasst angefertigt sein und sich gut an deren Kontur anschmiegend
und demgemäß gut abdichtend geformt sein.
[0033] Zur Vermeidung einer zusätzlichen Belastung des Tunnels, wird die Vorrichtung zur
Lagestabilisierung von Tunnelausbauelementen auf einer verstellbaren Tragekonstruktion
gelagert, die vom Schild des Tunnelbohrmaschinen-Bohrkopfes oder vom vorderen Teil
von dessen Nachlauf oder von einer Brücke zwischen diesen Teilen, getragen wird.
[0034] Ein besonders platzsparende selbstverfahrende oder absatzweise nachsetzbare Anordnung
ist möglich, wenn die Halterungskonstruktion entweder auf Längsschienen in der Kalotte,
vorzugsweise unter Mitbenutzung vorhandener Schienen, wie etwa des Lafettenwagens
in Firstnähe oder des Erektors im Schildschwanz aufgesetzt ist.
[0035] Die günstigste Arbeitsanordnung wird erhalten, wenn die Halterungskonstruktion, während
des Vortriebhubes des Tunnelbohrmaschinen-Bohrkopfes, gegenüber dem sich fortbewegenden
Schild oder dem Nachlauf, beweglich gelagert ist und sich ausschließlich an der bereits
stabilen Tunnelröhre orientiert, um zu vermeiden, dass Bewegungen der Tunnelausbauelemente
auf die noch nicht stabilisierten Tübbinge zu übertragen werden.
[0036] Für ein schnelles Umsetzen und eine schnelle Anpassung der Halterungskonstruktion
an den jeweiligen Ausbauzustand der Tunnelröhre werden hydraulisch betätigte Verstellmittel
oder Aktuatoren bevorzugt, mit denen eine Schnellspannwirkung erzeugt und die überwachten,
Vorspannkräfte rasch kontrolliert und angepasst werden können, sowie ein sehr rasches
Umsetzen der Halterungskonstruktion möglichen machen.
[0037] Zur automatischen Messung und Korrektur ist die Halterungskonstruktion mit Sensorik
und Proportionalsteuerungen ausgestattet, mit denen Abweichungen von der Idealform
und Ideallage der Tunnelröhre oder Änderungen der Vorspannkräfte automatisch gemessen
und erforderlichenfalls korrigiert werden können.
[0038] Bei Anwendung in schwierigen Bereichen des Tunnels kann die Haltekonstruktion zusätzlich
mit ausfahrbaren und vorzugsweise aufspreizbaren, Zentrierzapfen insbesondere mit
gesondert betätigbaren inneren Gegenkonus, zur schnellen, exakten und einfachen Positionierung
und zur Verbesserung der Haftsicherheit, der Verrutschungssicherheit bei schlagartig
auftretenden Beanspruchungen, ausgestattet werden. Der Haltekonstruktion und den Tübbingringen
wird damit ein zusätzlicher formschlüssigen Halt verliehen und etwa im Falle eines
starken Kavernenverbruches wird ein Abrutschen der Haltekonstruktion durch Abscherung
der Saugplatten oder der Magnete verhindert.
[0039] Von Vorteil wegen der verminderten Umbauarbeit ist es, wenn die Zentrierzapfen und
die Konsolen für die Halteelemente) der Haltekonstruktion, im Sohl- und Ulmbereich
der Tunnelröhre, während der Vorbeifahrt der gesamten Tunnelbohrmaschine, montiert
bleiben können und sogar als Nachlauf-Fahrbahnlagerböcke verwendet werden.
[0040] Zur Verbesserung der Haftsicherheit und Verrutschsicherheit der Halteelemente der
Haltekonstruktion an den Tunnelausbauelementen ist es von Vorteil, wenn in kritischen
Zonen der Belastung zusätzlich Sicherungsdübel angebracht werden.
[0041] Bei schwierigen Raumformen oder Lichtraumprofilen kann die Haltekonstruktion Halteelemente
aus Seilen, Ketten oder Zugstäben umfassen oder die Umleitung der Zugkräfte kann mit
einer Trägerkonstruktion erfolgen, mit der die Lage der direkten Kraftachsen, in der
Mittelachse der Tunnelbohrmaschine, mitsamt deren Zusatzaggegaten umgangen wird.
[0042] Um die Haftung der Halteelemente der Haltekonstruktion durch Unterdruck an den Innenflächen
der Tunnelausbauelemente zu verbessern kann eine temporäre Behandlung der Tunnelausbauelemente,
insbesondere Tübbinge, mit einer hochviskosen Flüssigkeit vorgenommen werden, mit
der diese abgedichtet werden, womit auch eine offenporige Öberfläche an der Innenfläche
der Tunnelausbauelemente verschlossen werden kann.
[0043] Die im Vergleich zum Bergmassiv fragile Schale einer Tunnelröhre und im Einzelnen
ein Ring von Tübbingen kann durch Krafteinwirkung von außen kaum kollabieren, solange
der Kreisquerschnitt erhalten bleibt, denn der massiv bewehrte Beton hält enormen
Drücken stand. Wenn bei Fehlen eines Druckes von außen das Ausbeulen des Tübbingringes,
auch nur punktuell, ermöglicht wird, dann verringert sich durch eine Polygon- oder
Eiformbildung des Tunnelrohrquerschnittes die Stabilität in allen Richtungen schlagartig
und es kann keinem geringen Druck von innen oder von außen mehr Widerstand entgegengesetzt
werden.
[0044] Zur Vermeidung des Eindrückens der Tunnelröhre nach innen dürfen die Tübbinge nie
nach außen zu von der Solllage abweichen.
[0045] Mit der Anwendung einer Zugkraft-Vorspannung nach innen, gemäß dem Verfahren, wird
somit eine gleichmäßige Vorpressung von außen, wenigstens während der Stabilisierungszeit
des Mörtel- oder Perlkiesbettes der Hinterfüllung des neuen Tübbingringes, simuliert
und dadurch das Standhalten gegen eine große und unstetige Kraftbeaufschlagung von
außen, währenddessen erst möglich.
[0046] Der Erektor montiert im Schutz des Schildschwanzes den nächsten Tübbingring Stein
für Stein, dann wird der Schlusstein unterfüttert und eingesetzt. Anschließend pressen
die Vorschubzylinder diesen Tübbingring an den vorherigen Ring in Axialrichtung, bis
zum Anschlag und stellen damit eine satte Auflage der Tübbinge.
[0047] Bei den unteren Ulm- oder Sohlsteinen können Auflageplatten mit Zapfen ausgeführt
sein und als voreilend montierter Bauteil der Nachlauf-Fahrbahn, in Baukastenform
ausgebildet sein und bis zur Überfahrt der Tunnelbaumaschine im jeweiligen Tübbing
verbleiben. Die ohnedies erforderliche Fahrbahnmontage beiderseits am Ulm wird damit
nur zeitlich vorverlegt.
[0048] In besonders kritischen Zonen, wenn gefährliche Hohlräume außerhalb der Maschine
erkannt werden und deshalb starke Verbrüche hinter dem Schildschwanz erwartet werden
oder die Innenfläche der Tübbinge keinen sicheren Saugplattenangriff ermöglicht, ist
es notwendig, herkömmliche Sicherungsdübel an hiefür vorgesehenen Laschen zwischen
den Halteplatten anzubringen; die sonst erforderliche großflächige Verdübelung kann
jedoch unterbleiben.
[0049] Während die Haltekonstruktion zur Gewichtsverminderung aus Seilen, Ketten und Zugstäben
als Zugkraftüberträger aufgebaut ist, müssen bei räumlichen Behinderungen etwa Krageträger
Biegemomente abstützen und die Umleitung der Zugkräfte mit angepassten Trägerkonstruktionen
vorgenommen werden.
[0050] Zwischen den Teilen der Haltekonstruktion bleibt stets genügend Freiraum für das
radiale Einbringen von Injektionsoder Ankerbohrungen zur endgültigen Stabilisierung
des Gebirges.
[0051] Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung einer Ausführungsform der
Vorrichtung beschrieben.
[0052] Es zeigt:
- Fig. 1
- Querschnitt durch einen Berg mit einem Tunnelausbau mit Tübbingen und teilweiser Hinterfüllung
in einem klüftigen, plattig schiefrigen, brüchigen Gestein;
- Fig. 2
- Querschnitt durch einen Berg mit einem Tunnelausbau mit Tübbingen nach Fig.1, mit
durch Verbruch ausgelöstem Nachgeben des rechten Ulmes des dadurch eingedrückten Tunnelrohres;
- Fig. 3
- Querschnitt durch einen Berg mit einem Tunnelausbau mit Tübbingen, die sich noch im
Schutz des Rohres des Schildschwanzes befinden, in einem klüftigen, plattig schiefrigen,
brüchigen Gestein, mit an Dübeln verschraubt gesetzten Innenankern, als Ausbauträger,
zur Erzeugung von Zugkraft im Gewölbe bis zur Stabilisierung des Ausbaues;
- Fig. 4
- Querschnitt durch ein Gebirge mit einem Tunnelausbau mit Tübbingen, die sich noch
im Schutz des Rohres des Schildschwanzes befinden in einem klüftigen, plattig schiefrigen,
brüchigen Gestein, mit an den Tübbingen festgesaugten Saugplatten zur Übertragung
der Zugkraft, von Hydraulikzylindern, die als Zuganker oder Halteelemente dienen,
einer Haltekonstruktion ausgeführt;
- Fig. 5
- Querschnitt durch ein Gebirge mit einem Tunnelausbau mit Tübbingen, die sich noch
im Schutz des Rohres des Schildschwanzes befinden, einem klüftigen, plattig schiefrigen,
brüchigen Gestein, mit einer Haltekonstruktion nach Fig.4 mit von den Tübbingen abgehobenen
Saugplatten und dem angedeuteten Rahmen der Tunnelbohrmaschine samt Nachlauf, als
Schienenfahrweg für die Haltekonstruktion.
[0053] In Fig.1 ist der Querschnitt durch eine Tunnelröhre (1) wiedergegeben, die aus Tunnelaufbauelementen
(2) in Form von Tübbingen besteht, die in einem Kreisring zusammengesetzt sind, mit
einem unten in einer Bettung versetzten Keilstein (3). Die Tübbinge sind mit balligen
Stirnseiten aneinandergereiht und schließen dicht an den bereits fertig hinterfüllten
vorherliegenden Ring von Tübbingen an.
[0054] Die Hinterfüllung 10 mit Kies erfolgte, wie auf der rechten Seite ersichtlich, durch
Füllbohrungen 12, teilweise ungenügend.
[0055] Der Grund für die ungenügende Füllung liegt in der schiefrigen stark brüchigen Beschaffenheit
des Gebirges, durch die es zu Einstürzen mit Kluftbildung kommt, während das Material
den Weg für die Hinterfüllung gänzlich verlegt und dadurch den Aufbau eines gleichmäßigen
Außendruckes auf die Tunnelröhre 1 verhindert.
[0056] Das Ergebnis ist in Fig.2 dargestellt, bei dem gezeigt wird, wie die Tunnelaufbauelemente
2 rechts infolge mangelndem Widerstand nach außen und dann oben nach innen einknicken,
was bis zur Zerstörung führen kann, wenn nicht, wie in
[0057] Fig. 3 gezeigt wird, durch Einbau eine Halterungskonstruktion 5, in Form eines Stahlgerüstes,
das mit den Tübbingen der Tunnelaufbauelemente 2 mit einer sehr großen Zahl von Dübeln
4 verbunden ist und mit wenigstens einem Halteelement 6 für einen Ring von Tübbingen,
als Zuganker oder Zugseil dargestellt, durch Zugkraft in der Kreisringlage gehalten
werden.
[0058] Die erfinderische Halterungskonstruktion 5 besteht nun aus mehreren gelenkig verbunden
Teilen, deren Saugplatten 9 mit Halteelementen 6 positioniert und gehalten, durch
Unterdruck an der Innenfläche 7 der Tübbinge befestigt sind, wobei Zentrierzapfen
14 in Bohrungen der Tübbinge einschiebbar sind und damit die genaue Lage der Saugplatten
9 der Halterungskonstruktion 5 sichern.
[0059] Die Zugkraft für die Sicherung der Lage der Tunnelausbauelemente 5 wird mit den Halteelementen
6, die als Hydraulikzylinder eine gleichmäßige und feinstufig und rasch regelbare
Kraft ausüben können, erzeugt. Diese dienen auch zum Zusammenklappen der Halterungskonstruktion
5 beim Umsetzen nach Stabilisierung eines Abschnittes der Tunnelröhre 1.
[0060] Die Halterungskonstruktion 5 reicht über einen großen Bereich des Ringes der Tübbinge,
wobei deren Bodenbereich beiderseits des Keilsteines 3 keiner Stützkraft bedarf, und
stützt sich beiderseits an Stützkonsolen 11 ab, die in den Tübbingen verschraubt sind.
[0061] Fig. 5 zeigt die gleiche Anordnung einer Halterungskonstruktion 5, die noch nicht
mit den Tunnelausbauelementen 2 verbunden ist. Diese ist von einem Rahmen 16 getragen,
der mit Rädern auf einem Schienenweg 15 verfahrbar und im Firstbereich der Tunnelröhre
1 angeordnet ist, um darunter Raum für die Bauteile der Tunnelbohrmaschine frei zu
haben und dennoch mit deren Vortrieb mit verfahrbar zu sein.
[0062] In den Zeichnungen ist mit 13 das zerklüftete Gebirge bezeichnet.
Bezugszeichenliste
[0063]
- 1
- Tunnelröhre
- 2
- Tunnelausbauelement
- 3
- Keilstein
- 4
- Dübel
- 5
- Halterungskonstruktion
- 6
- Halteelement (Hydraulikzylinder)
- 7
- Innenfläche des Tunnelausbauelementes 2
- 8
- Schildschwanz
- 9
- Saugplatten
- 10
- Hinterfüllung
- 11
- Zentrierzapfen mit Konsole
- 12
- Füllbohrungen
- 13
- zerklüftetes Gebirge
- 14
- Zentrierzapfen der
- 15
- Schienenweg
- 16
- Rahmen der Halterungskonstruktion 5
1. Verfahren zur Lagestabilisierung von zu einer Tunnelröhre (1) versetzten Tunnelausbauelementen
(2) über die an den Schildschwanz (8) des Vortriebschildes einer Tunnelbohrmaschine,
anschließende Strecke, in der die Hinterfüllung (10) und Stabilisierung erfolgt, wobei
mit den Tunnelausbauelementen (2) an deren Innenflächen (7) lösbar verbindbar eine
Halterungskonstruktion (5) zur Ausübung einer Zugkraft angeordnet ist, die im wesentlichen
radialsymmetrisch in die Tunnelröhre (1) gerichtet von Zugelementen ausgeübt wird
und die Tunnelausbauelemente (2) in der vorbestimmten Lage hält,
dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung zwischen den Tunnelausbauelementen (2) und der mehrgliedrigen
Halterungskonstruktion (5), im wesentlichen durch Unterdruck gegenüber dem äußeren
Luftdruck oder durch ein, auf die Bewehrung der Tunnelausbauelemente (2) wirkendes,
Magnetfeld hergestellt wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft zur Stabilisierung der Tunnelausbauelemente (2) von Zugkräften mehrerer
an der Halterungskonstruktion (5) angreifender Halteelemente (6) als Zugelemente ausgeübt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der an den Schildschwanz anschließenden Strecke zur Stabilisierung der Tunnelausbauelemente
(2), eine Zugkraft, in Form von mehreren Zugkräften, auf die einzelnen Tunnelausbauelemente
(2) der Tunnelröhre (1) gleichmäßig verteilt ausgeübt wird, wobei die Größen der Zugkräfte
jeweils an jene Bereiche angepasst sind, in denen die Hinterfüllung zur Stabilisierung
der Tunnelröhre (1) erfolgt und nach deren Stabilisierung die Einwirkung dieser Zugkräfte
beendet wird.
4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer
Halterungskonstruktion (5), dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung zwischen den Tunnelausbauelementen (2) und der Halterungskonstruktion
(5), mit dem Unterdruck der an der Halterungskonstruktion (5) angebrachten schaltbaren
Saugplatten/Vakuumheber (9) oder vom Magnetfeld schaltbarer Magneten, an der Halterungskonstruktion
(5) erzeugt wird, die von Halteelementen (6) gehalten und abgestützt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Halterungskonstruktion (5) angreifende Halteelemente (6) aus Hydraulikzylindern
bestehen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) als Zugverband für die rasche Lagestabilisierung von
Tunnelausbauelementen (2), insbesondere Tübbingen, mit wenigstens je einem oder mit
mehreren Vakuumhebern, Vakuummatten, Saugfüßen oder bei ausreichenden ferromagnetischen
Anteil in den Tunnelausbauelementen (2), wie bei Gusseisen- oder Schweißkonstruktionstübbingen,
mit schaltbaren Magneten ausgestattet ist, mit denen die Stabilisierung der Tunnelausbauelemente
(2), insbesondere Tübbinge oder dergleichen, durch Halterung in der Solllage, während
deren Hinterfüllung und Festlegung durch Ankerungen und Injektionen, erfolgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) zur Lagestabilisierung der Tunnelausbauelemente (2)
großflächig mit einer Vielzahl von schaltbaren Saugnäpfen oder permanent evakuierbaren
Saugplatten (9) versehen ist, die an die Abmessungen der Tübbinge angepasst angefertigt
sind, sich gut an deren Kontur anschmiegen und demgemäß gut abdichten.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) zur Lagestabilisierung von Tunnelausbauelementen (2)
auf einer verstellbaren Tragekonstruktion, als Rahmen (16) gelagert ist, die vom Schild
des Tunnelbohrmaschinen-Bohrkopfes oder vom vorderen Teil von dessen Nachlauf oder
von einer Brücke zwischen diesen Teilen, zur Vermeidung einer zusätzlichen Belastung
des Tunnels, getragen wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) entweder auf Längsschienen (11) in der Kalotte, vorzugsweise
unter Mitbenutzung vorhandener Schienen, etwa des Lafettenwagens in Firstnähe oder
des Erektors im Schildschwanz (8), selbstverfahrend oder absatzweise nachsetzbar,
ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5), während des Vortriebhubes des Tunnelbohrmaschinen-Bohrkopfes,
gegenüber dem sich fortbewegenden Schild oder dem Nachlauf, beweglich gelagert ist
und sich ausschließlich an der bereits stabilen Tunnelröhre (1) orientiert, um Bewegungen
der Tunnelausbauelemente (2) nicht auf noch nicht stabilisierte Tübbinge zu übertragen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) mit, vorzugsweise hydraulisch, betätigten Halteelementen
(6) als Verstellmittel oder Aktuatoren, versehen ist, mit denen die überwachten Vorspannkräfte
kontrolliert an den jeweiligen Ausbauzustand und die Stabilisierung der Tunnelröhre
(1) angepasst werden und die ein schnelles Umsetzen der Halterungskonstruktion (5)
ermöglichen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) mit Sensorik und Proportionalsteuerungen ausgestattet
ist, mit der Abweichungen der Tunnelröhre (1) von der Idealform und Ideallage oder
Abweichungen der Vorspannkräfte automatisch zu erfassen und erforderlichenfalls, bei
Überschreitung der Toleranzschwelle, durch Verstellung der Halteelemente (6) zu korrigieren.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5) mit ausfahrbaren und vorzugsweise aufspreizbaren,
Zentrierzapfen (14), insbesondere mit gesondert betätigbaren inneren Gegenkonus versehen,
zur Verbesserung der Haftsicherheit und der Verrutschungssicherheit der Halterungskonstruktion
(5) bei schlagartig auftretenden Beanspruchungen, ausgestattet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierzapfen (14) und die Konsolen für die Halteelemente (9) der Halterungskonstruktion
(5), im Sohl- und Ulmbereich der Tunnelröhre (1) außerhalb des Lichtraumprofiles der
Tunnelbohrmaschine liegen, bei der Vorbeifahrt derselben montiert bleiben und als
Nachlauf-Fahrbahnlagerböcke vorgesehen sein können.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Haftsicherheit und Verrutschsicherheit der Halterungskonstruktion
(5), an den Tunnelausbauelementen (2) in kritischen Zonen der Belastung, für die Halteelemente
(9) der Halterungskonstruktion (5), zusätzlich Sicherungsdübel (4) angebracht werden.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungskonstruktion (5), Halteelemente (9) aus Seilen, Ketten oder Zugstäben
umfasst oder die Umleitung der Zugkräfte aus Raumgründen mit einer Trägerkonstruktion
erfolgt, um dadurch die Lage der direkten Kraftachsen in der Mittelachse der Tunnelbohrmaschine,
mitsamt deren Zusatzaggregaten, zu umgehen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Halteelemente (9) der Halterungskonstruktion (5), zur Verbesserung der Haftung bei
Unterdruck an der Innenfläche (7) der Ausbauelemente (2), durch die temporäre Behandlung
der Tunnelausbauelemente (9), insbesondere Tübbinge, mit einer hochviskosen Flüssigkeit
abgedichtet werden.
1. Procedure for stabillising the position of extension elements (2), shifted with respect
to a tunnel tube (1), over the section following the shield tail (8) of the driving
shield of a tunnel boring machine, in which backfilling (10) and stabilisation take
place. For this purpose, a detachable bracing construction (5) is connected to the
tunnel-lining elements (2), on which internal surfaces (7) a tensile force is exerted
in an essentially radially symmetrical direction into the tunnel tube (1), holding
the tunnel-lining elements (2) In the predetermined position, characterised by the fact that the removable connection between the tunnel extension elements (2)
and the multi-member bracing construction (5) is essentially maintained by a vacuum
pressure relative to the external air pressure, or by a magnetic field acting on the
steel reinforcement of the tunnel-lining elements (2).
2. Procedure according to the above-mentioned claim, characterised by the fact that the tensile force for the stablilsation of the tunnel-lining elements
(2) la exercised by the tensile forces of several bracing elements (8), gripping on
the bracing construction (5) as tensile elements.
3. Procedure according to claim 1, characterised by the fact that on the section following the shield tail for the stabilisation of the
tunnel extension elements (2) a tensile force consisting of several tensile forces
is exercised, evenly distributed over the Individual lunnel-lining elements (2) of
the
tunnel tube (1), whereby the magnitudes of the tensile forces are always adapted to
the respective areas that are backflilled for the stabilisation of the tunnel tube
(1). Once these areas are stabilised the action of these tensile forces is ended.
4. Device to exercise the procedure according to one of the claims 1 to 3 with a bracing
construction (5), characterised by the fact that the removable connecticn between the tunnel-lining elements (2) and
the bracing construction (5), with the vacuum pressure of the switchable suction plates/vacuum
Ilfters (9) or the switchable magnetic field caused by the magnets, is exercised on
the bracing construction (5) maintained and supported by the bracing elements (6).
5. Device according to claim 4, characterised by the fact that the gripping bracing elements (6) on the bracing construction (5) consist
of hydraulic cylinders.
6. Device according to one of the claims 4 or 5, characterised by the fact that the bracing construction (5) acts as a traction combination for quick
positional stabilisation of tunnel extension elements (2), particularly tubbing segments,
with at least one or more vacuum lifters, vacuum mats, suction cups or, if there is
a sufficient ferro-magnetic content in the tunnel-lining elements, as with cast Iron
or welded tubbing segments, equipped with switchable magnets, by means of which the
stabilisation of the tunnel lining elements (2), in particular tubbing segments or
suchlike, Is achieved by bracing them in the desired position, during which the backfilling
and fastening occurs through anchorings and injections.
7. Device according to one of claims 4 to 6, characterised by the fact that the bracing construction (5) for position stabilisation of tunnel-lining
elements (2) over a large area is to be provided, equipped with multiple switchable
suction cups or permanently vacuumpumped suction plates (9), manufactured according
to the tubbing segment dimensions, properly fitting within their contours and accordingly
providing a strong seal.
8. Device according to claims 4 to 7, characterised by the fact that bracing construction (5) for position stabilisation of the tunnel-lining
elements (2) are borne by an adjustable supporting construction, as a frame (18),
supported by the shield of the tunnel drilling machine's drill bit or by the front
part of its tail action, or by a bridge between these components In order to avoid
an additional tunnel load.
9. Device according to claims 4 to 8, characterised by the fact that bracing construction (5) Is designed either on lengthwise rails (11)
in the calotte, preferably under joint use of the available rails, perhaps of the
nearest carriage or the erector carriage in the shield tail (8), as a self-propelling
unit or unit deployable in segments.
10. Devices according to one of the claims 4 to 9, characterised by the fact that the bracing construction (5), during the propelling stroke of the tunnel
drilling machine's drill bit, is movable, orienting itself exclusively on the already
stabilised tunnel tube (1) in order not to transfer the movements of the tunnel-lining
elements (2) onto tubbing segments not yet stabilised.
11. Device according to one of the claims 4 to 10, characterised by the fact that the bracing construction (5) is to be provided, preferably, with hydraulically-operated
bracing elements (6) as a means of adjustment, or actuators, by means of which the
monitored pre-tensioning forces are controlled and adjusted to the respective dismantling
condition and the stabilisation of the tunnel tube (1) allowing for quick adjustment
of the bracing construction (5).
12. Device according to one of the claims 4 to 11, characterised by the fact that the bracing construction (5) is equipped with sensor circuits and proportional
controls, by means of which the tunnel tube's (1) deviations from the Ideal form and
the ideal position or deviations of the pre-tansloning forces can be automatically
detected and, if necessary, corrected by the adjustment of the bracing elements (6)
in case of violation of the tolerance limit.
13. Device according to claims 4 to 12, characterised by the fact that the bracing construction (5) is equipped with a wheel-away and preferably
expandable centring pin (14), particularly with a separately operable inner counter
cone, for improvement of the anchoring security and slip-prevention of the bracing
construction (6) protecting it against shook loads.
14. Device according to claim 13, characterised by the fact that the centring pins (14) and the consoles for the bracing elements (9)
of the bracing construction (5), in the base and the side sections of the tunnel tube
(1) are located outside the envelope of the tunnel boring machine, remaining in place
during its passing and which may be provided as follow-up rail support blocks.
15. Device according to claim 13 or 14, characterised by the fact that for the enhancement of anchoring security and slip-prevention of the
bracing construction (5), on the tunnel-lining elements (2) In critical zones of the
load, additional securing pins (4) are attached to the bracing elements (9) of the
bracing construction (5).
16. Device according to one of the claims 13 to 15, characterised by the fact that the bracing construction (5) consists of retaining elements (9) such
as cables, chains or tension rods or that, based on considerations of space, a supporting
construction deflects tensile forces to avoid the area of the direct power axis In
the centre axis of the tunnel boring machine and Its auxiliary devices.
17. Device according to one of the claims 4 to 16, characterised by the fact that the retaining elements (9) of the bracing construction (5) particularly
tubbing elements, be sealed with a temporary treatment of a highly viscose fluid for
grip enhancement during exposure to vacuum pressure upon inner surfaces (7) of tunnel-lining
elements (2),
1. Procédé de stabilisation de la position d'éléments de cuvelage de tunnel (2) décalés
pour former un tube de tunnel (1) au niveau du tronçon poursuivant le train suiveur
(8) du bouclier d'un tunnelier, où se produit le remblayage (10) et la stabilisation,
dans lequel une construction de maintien (5), destinée à exercer une force de traction,
est montée de manière amovible sur les surfaces intérieures (7) des éléments de cuvelage
de tunnel (2), est réalisée sous la forme d'éléments de traction qui sont orientés
substantiellement de manière symétrique et radiale dans le tube du tunnel (1) et qui
maintiennent les éléments de cuvelage de tunnel (2) dans la position prédéterminée,
caractérisé par le fait que la liaison amovible entre les éléments de cuvelage de tunnel (2) et la construction
de maintien (5) composée de plusieurs maillons est établie essentiellement par une
dépression, vis-à-vis de la pression atmosphérique extérieure ou par un champ magnétique
s'exerçant sur l'armature des éléments de cuvelage de tunnel (2).
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la force de traction destinée à stabiliser les éléments de cuvelage de tunnel (2)
est exercée par les forces de traction de plusieurs éléments de maintien (6) agissant
sur la construction de maintien (5) scus la forme d'éléments de traction.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au niveau du tronçon poursuivant le train suiveur et destiné à stabiliser les éléments
de cuvelage de tunnel (2), une force de traction, prenant la forme de plusieurs forces
de traction, est exercée sur les différents éléments de cuvelage de tunnel (2) formant
le tube du tunnel (1) avec une répartition régulière, l'amplitude des forces de traction
étant adaptée aux différentes zones dans lesquelles a lieu le remblayage pour la stabilisation
du tube du tunnel (1) et par le fait que, après la stabilisation, l'action de ces forces de traction prend fin.
4. Dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1
à 3, avec une construction de maintien (5), caractérisé en ce que l'assemblage amovible entre les éléments de cuvelage de tunnel (2) et la construction
de maintien (5) est maintenu et soutenu par la dépression des plaques d'aspiration/ventouses
à dépression (9) asservies placées sur la construction de maintien (5) ou par le champ
magnétique exercé par des aimanta asservis sur la construction de maintien (5).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments de maintien (6) agissant sur la construction de maintien (5) sont des
vérins hydrauliques.
6. Dispositif selon une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) prend la forme d'un mécanisme de traction pour la
stabilisation rapide en position d'éléments de cuvelage de tunnel (2), en particulier
de tubages, à l'aida d'au moins un ou plusieurs ventouses à dépression, tapis à dépression,
pieds d'aspiration ou bien, en cas de proportion ferromagnétique suffisante dans les
éléments de cuvelage de tunnel (2), par exemple tubages en fonte ou en construction
mécano-soudée, à l'aide d'aimants asservis, grâce auxquels la stabilisation des éléments
de cuvelage de tunnel (2), en particulier des tubages ou similaires, est réalisée
par un maintien dans la position de consigne, pendant le remblayage et l'immobilisation
par des ancrages et des injections.
7. Dispositif selon une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5), pour la stabilisation en position des éléments de
cuvelage de tunnel (2), prend la forme d'une pluralité de ventouses d'aspiration asservies
sur une grande surface ou de plaques d'aspiration (9) mises sous vide en permanence
qui sont adaptées aux dimensions des tubages, s'adaptent bien à leur contour et en
conséquence assurent une bonne étanchéité.
8. Dispositif selon une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5), pour la stabilisation en position des éléments de
cuvelage de tunnel (2), est portée par une construction porteuse réglable, prenant
la forme d'un cadre (16) qui est porté par le bouclier de la tête de forage du tunnelier
ou par la partie antérieure du train suiveur ou par une passerelle entre ces deux
parties, afin d'éviter une sollicitation supplémentaire du tunnel.
9. Dispositif selon une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) est configurée de manière automotrice ou déplaçable
tronçon par tronçon, soit sur des rails longitudinaux (11) au niveau de la calotte,
de préférence en utilisant également des rails existants, par exemple ceux du bouclier
au niveau de la taille ou de l'érecteur au niveau de l'extrémité du train suiveur
(8).
10. Dispositif selon une des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) eat montée mobile pendant la course d'avance du bouclier
du tunnelier, par rapport au bouclier ou au train suiveur qui se déplace et s'oriente
exclusivement sur le tube du tunnel (1) déjà stabilisé, afin de ne pas transférer
des mouvements des éléments de cuvelage de tunnel (2) à des tubages qui ne sont pas
encore stabilisés.
11. Dispositif selon une des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) est dotée d'éléments de maintien (6) actionnés, de
préférence de manière hydraulique, qui jouent le rôle de moyen de positionnement ou
d'actionneurs, grâce auxquels les forces de précontraintes surveillées sont adaptées
de manière contrôlée à l'état du cuvelage et à la stabilisation du tube du tunnel
(1) et qui permettent une adaptation rapide de la construction de maintien (5).
12. Dispositif selon une des revendications 4 à 11, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) est équipée de capteurs et de commandes proportionnelles
permettant de détecter automatiquement les écarts entre le tube du tunnel (1) et sa
forme ou sa position idéales, ou encore les écarts des forces de précontrainte, et
si nécessaire de corriger par un déplacement des éléments de maintien (6) en cas de
dépassement du seuil de tolérance.
13. Dispositif selon une des revendications 4 à 12, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) est dotée de tourillons de centrage (14) télescopiques
et de préférence expansibles, en particulier avec des contre-cônes intérieurs actionnables
individuellement, afin d'améliorer la sécurité du maintien et la sécurité contre le
dérapage de la construction de maintien (5) dans le cas de sollicitation se produisant
soudainement.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que les tourillons de centrage (14) et les consoles de la construction de maintien (5)
destinées aux éléments de maintien (9) se situent au niveau de la sole et de la voûte
du tube du tunnel (1) en dehors du gabarit du
tunnelier, restent montés lors du passage de celui-ci et peuvent être prévus comme
supports de la voie du train suiveur.
15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé par le fait que, afin d'améliorer la sécurité du maintien et la sécurité contre le dérapage de la
construction de maintien (5), des chevilles de fixation (4) sont mises en place en
plus sur les éléments de cuvelage de tunnel (2) dans des zones critiques de sollicitation
pour les éléments de maintien (9) de la construction de maintien (5).
16. Dispositif selon une des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait que la construction de maintien (5) comprend des éléments de maintien (9) faits de câbles,
de chaînes ou de tiges de traction ou encore que le transfert des forces de traction,
pour des raisons d'encombrement, s'opère à l'aide d'une constraction porteuse afin
de contourner ainsi la position des axes des forces directes dans l'axe central du
tunnelier et de ses groupes auxiliaires.
17. Dispositif selon une des revendications 4 à 16, caractérisé par le fait que des éléments de maintien (9) de la construction de maintien (5), afin d'améliorer
l'adhérence sur la surface intérieure (7) des éléments de cuvelage (2) en présence
d'une dépression, sont étanchés à l'aide d'un liquide à viscosité élevée grâce au
traitement temporaire des éléments de cuvelage du tunnel (9), en particulier des tubages,