EINRICHTUNG ZUM ERWEITERN EINES TUNNELS

Abstract

 Eine Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels umfasst ein in den Tunnel einführbares, als Gewölbe ausgebildetes Traggerüst (9), an dessen Aussenseite Aggregate angebracht sind, mit welchen das Material des Tunnelgewölbes abtragbar und abtransportierbar ist. Dieses Traggerüst (9) bildet einen für den Verkehr freibleibenden Innenraum. In das als Gewölbe ausgebildete Traggerüst (9) ist eine Schutzeinrichtung (4) eingebracht, welche durch ein weiteres Gewölbe (5) gebildet ist und mit welchem der für den Verkehr freibleibende Innenraum (7) vom Traggerüst (9) abgetrennt ist. Mit dieser Ausgestaltung ist der durch den Tunnel geleitete Verkehr während des Bauvorgangs in optimaler Weise geschützt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels, umfassend ein in den Tunnel einführbares, als Gewölbe ausgebildetes Traggerüst, an dessen Aussenseite Aggregate angebracht sind, mit welchen das Material des Tunnelgewölbes abtragbar ist, welches Traggerüst einen für den Verkehr freibleibenden Innenraum bildet.

[0002] Verkehrswege, auf welchen Güter und Personen transportiert werden, können die Anforderungen, insbesondere herrührend durch ein grosses Wachstum des Verkehrsaufkommens, oftmals nicht mehr erfüllen. Die Verkehrswege müssen somit saniert werden, damit die Kapazitätsaufnahme verbessert wird. Insbesondere können ältere Tunnel die gesteigerten Anforderungen durch das erhöhte Verkehrsaufkommen nicht erfüllen, als Sanierungsmassnahmen verbleiben somit oftmals nur Erweiterungen des Tunnelquerschnitts.

[0003] Während der Sanierungsarbeiten am Tunnel ist es oftmals unumgänglich, dass der Verkehr mindestens eingeschränkt durch den Tunnel geführt werden kann. Bei Eisenbahntunnel kann beispielsweise die Doppelspurigkeit auf nur eine Spur zurückgebaut werden, durch diese eingleisige Streckenführung kann der erforderliche Raum geschaffen werden, damit die Umbauarbeiten durchgeführt werden können, die eingleisige Verkehrsführung kann trotzdem aufrecht erhalten werden. Zur Erweiterung des Tunnelquerschnitts sind hierzu Einrichtungen entwickelt worden, welche aus einem Traggerüst bestehen, das als Gewölbe ausgebildet ist. An der Aussenseite dieses Traggerüstes sind verschiedenste Aggregate angebracht, mit welchen das Material des Tunnelgewölbes abtragbar ist, zudem können weitere Einrichtungen angebracht werden, mittels welchen das abgetragene Material abtransportierbar ist und der gesamte Tunnelausbau fertig gestellt werden kann. Dieses Traggerüst bildet aber auch einen verbleibenden Innenraum, durch welchen der Zugverkehr hindurchgeführt werden kann. Eine derartige Einrichtung zeigt beispielsweise die europäische Patentveröffentlichung EP 2 066 870 B1. Bei dieser Einrichtung ist das Traggerüst hierzu vollständig mit einer Einhausung versehen, dadurch kann weitgehend erreicht werden, dass vorbeifahrende Züge vor Steinschlag geschützt sind, es kann auch verhindert werden, dass die Züge beispielsweise mit Baugeräten oder Personen, die in den Geleisebereich gelangen, kollidieren können.

[0004] Durch diese Ausgestaltung der Einrichtung ist ein durchfahrender Zug innerhalb des als Gewölbe ausgebildeten Traggerüsts gut geschützt, insbesondere gegen Steinschlag und gegen Kollision mit den Arbeitsgeräten. Am vorderen Endbereich des Traggerüsts, in welchem Bereich die Abtragungsarbeiten am Tunnelgewölbe ausgeführt werden, was beispielsweise auch durch Sprengungen des entsprechenden Gewölbebereichs erfolgen kann, und auch ausserhalb des Traggerüsts sind die Züge beim Durchfahren aber nicht optimal geschützt.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels so auszugestalten, dass ein den Tunnel durchfahrender Zug in optimaler Weise vor Steinschlag, Kollisionen mit Arbeitsgeräten, Personen oder dergleichen geschützt ist.

[0006] Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, dass in das als Gewölbe ausgebildete Traggerüst eine Schutzeinrichtung eingebracht ist, welche durch ein weiteres Gewölbe gebildet ist und mit welchen der für den Verkehr freibleibende Innenraum vom Traggerüst abgetrennt ist.

[0007] Durch dieses weitere Gewölbe wird ein zusätzlicher Schutztunnel gebildet, mit welchem der Innenraum, durch welchen die Züge während der Umbauphase hindurchgeführt werden, zusätzlich vollständig vom Traggerüst abgetrennt ist.

[0008] In vorteilhafter Weise ist das weitere Gewölbe mindestens teilweise aus Holz aufgebaut, die Herstellung dieses weiteren Gewölbes kann dadurch kostengünstig und einfach hergestellt werden.

[0009] In vorteilhafter Weise ist das weitere Gewölbe aus Gewölbeelementen gebildet, die aneinandergereiht das weitere Gewölbe bilden und dadurch der Schutztunnel entsteht. Durch das Aneinanderreihen von diesen Gewölbeelementen kann eine einfache Handhabung zum Aufbau dieses Schutztunnels ermöglicht werden, zudem wird durch den Einsatz von einzelnen Gewölbeelementen eine hohe Flexibilität ermöglicht, wie der Schutztunnel aufgebaut werden kann, insbesondere hinsichtlich dessen Länge.

[0010] In vorteilhafter Weise sind die Gewölbeelemente verfahrbar ausgebildet, diese Gewölbeelemente können somit in einfacher Weise bezüglich des Traggerüsts verschoben werden, sodass der durch diese Gewölbeelemente gebildete Schutztunnel bezüglich der Baustelle immer optimal positioniert werden kann.

[0011] In vorteilhafter Weise sind die einzelnen Gewölbeelemente im Bodenbereich des Tunnels verankerbar, wodurch eine Stabilität für diese Gewölbeelemente erreicht wird, ein Bewegen dieser Gewölbeelemente, beispielsweise infolge des Fahrtwindes eines durchfahrenden Zuges kann dadurch vermieden werden.

[0012] In vorteilhafter Weise kann innerhalb des weiteren Gewölbes eine Stromschiene angebracht werden, die als Fahrleitung für die den Tunnel durchfahrenden Züge dient. Neben der einfachen Anbringung dieser Stromschiene in den entsprechenden weiteren Gewölben wird zudem erreicht, dass diese Stromschiene ebenfalls vom als Gewölbe ausgebildeten Traggerüst vollständig abgetrennt ist und dadurch auch Personen geschützt sind.

[0013] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das weitere Gewölbe eine Länge aufweist, die grösser ist als die Länge des Traggerüsts, so dass das weitere Gewölbe die Frontseite des Traggerüsts überragt und in den zu erweiternden Tunnel hineinragt. Dadurch ist insbesondere der Endbereich des Traggerüsts geschützt, in welchem die Abtragarbeiten am Tunnelgewölbe ausgeführt werden, sei dies durch Ausbrechaggregate, sei dies auch durch Sprengungen.

[0014] In vorteilhafter Weise überragt das weitere Gewölbe ebenfalls die Rückseite des Traggerüsts und ragt in den erweiterten Tunnel hinein, dadurch wird auch der hintere Endbereich des Traggerüsts in optimaler Weise vom Verkehrsweg abgetrennt, wodurch dieser ebenfalls optimal geschützt ist.

[0015] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Traggerüst verfahrbar ist und jeweils dem Baufortschritt im Tunnel folgen kann.

[0016] In vorteilhafter Weise sind die am Traggerüst angebrachten Aggregate verfahrbar und auswechselbar angeordnet, wodurch eine grosse Flexibilität ermöglicht wird, am Traggerüst können diejenigen Aggregate angebracht werden, die für den jeweiligen Einsatz innerhalb des Tunnels am optimalsten geeignet sind.

[0017] Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert.

[0018] Es zeigt

Figur 1 eine Ansicht auf den Tunnel mit dem ursprünglichen Querschnitt, der auf einen Tunnel mit einem weiteren Querschnitt erweitert werden soll;

Figur 2 eine Ansicht auf den Tunnel mit dem ursprünglichen Querschnitt, in welchen die Schutzeinrichtung eingesetzt und das Traggerüst mit dem vorderen Endbereich eingefahren ist;

Figur 3 eine Ansicht auf den Tunnel mit dem vergrösserten Querschnitt, in welchen die Schutzeinrichtung eingesetzt und das Traggerüst eingefahren ist;

Figur 4 eine Seitenansicht auf ein Gewölbeelement, durch welchen der die Schutzeinrichtung bildende Schutztunnel zusammengesetzt ist; und

Figur 5 in räumlicher Darstellung das Traggerüst, mit welchem die Erweiterung eines Tunnelquerschnitts vorgenommen werden kann, mit eingesetzter Schutzeinrichtung.

[0019] Aus Figur 1 ist der Tunnel 1 mit dem ursprünglichen Querschnitt ersichtlich, welcher Tunnel 1 saniert und auf einen ebenfalls dargestellten erweiterten Tunnel 2 ausgebaut werden soll. Für die Sanierung des ursprünglichen Tunnels 1 werden die beiden bis anhin vorhandenen Schienenfahrbahnen ausgebaut und durch eine einzige Schienenfahrbahn 3 ersetzt. Danach wird im ursprünglichen Tunnel 1 die Schutzeinrichtung 4 eingesetzt, die durch ein weiteres Gewölbe 5 gebildet ist und aus Gewölbeelementen 6 besteht, wie später noch im Detail beschrieben wird. Durch diese Schutzeinrichtung 4 wird innerhalb des ursprünglichen Tunnels 1 ein Innenraum 7 gebildet, der seitlich zum ursprünglichen Tunnel vollständig abgeschlossen ist, wodurch die den Tunnel durchfahrenden Züge vollumfänglich vor gegebenenfalls entstehendem Steinschlag oder vor Kollisionen mit Baugeräten geschützt sind.

[0020] In den zwischen dem ursprünglichen Tunnel 1 und der Schutzeinrichtung 4 verbleibenden Zwischenraum 8 kann das Traggerüst 9 eingeführt werden, an dessen Aussenseite verschiedenste Aggregate und Einrichtungen angeordnet sind, die zur Erweiterung des ursprünglichen Tunnels 1 auf den erweiterten Tunnel 2 erforderlich sind, wie später noch beschrieben wird.

[0021] Figur 2 zeigt den umzubauenden Tunnel 1 mit dem ursprünglichen Querschnitt, in welchen die Schutzeinrichtung 4 eingesetzt ist. In dieser Schutzeinrichtung 4 ist eine Stromschiene 10 angebracht, die für die den Tunnel zu durchfahrenden Züge 11 als Fahrleitung dient. Die innerhalb der Schutzeinrichtung 4 angebrachte Stromschiene 10 ist somit vom Arbeitsbereich für die Erweiterung des Tunnels 1 vollständig abgetrennt.

[0022] In diesem Tunnel 1 mit dem ursprünglichen Querschnitt kann der vordere Teil des Traggerüsts 9 einfahren, dieses Traggerüst 9 bewegt sich im Zwischenraum 8, der zwischen dem Tunnel 1 und der Schutzeinrichtung 4 gebildet wird. Der vordere Teil dieses Traggerüsts 9 besteht insbesondere aus einer Schutzabdeckung 12, die den Bereich abdeckt, in welchem das Tunnelgewölbe abgetragen wird, wie später noch beschrieben wird.

[0023] In Figur 3 ist der erweiterte Tunnel 2 ersichtlich, in welchem sich der Hauptbereich des Traggerüsts 9 befindet, an dessen Aussenseite Aggregate 13 und weitere Einrichtungen 14 angebracht sind, welche zur Abtragung und den Ausbau des Tunnelgewölbes erforderlich sind und eingesetzt werden. Während den Erweiterungs- und Sanierungsarbeiten können die Züge 11 ungehindert und durch die Schutzeinrichtung 4 geschützt den Tunnel sicher durchfahren.

[0024] Aus Figur 4 ist der Aufbau des die Schutzeinrichtung 4 bildenden weiteren Gewölbes 5 ersichtlich. Diese Schutzeinrichtung 4 besteht aus Tragbögen 15, die beabstandet voneinander angeordnet sind und über Planken 16 miteinander verbunden sind, wodurch das weitere Gewölbe 5 gebildet wird. Dieses weitere Gewölbe 5 kann durch Gewölbeelemente 6 zusammengesetzt werden, ein Gewölbeelement 6 ist aus Figur 4 ersichtlich. Diese einzelnen Gewölbeelemente 6 sind vorzugsweise aus Holz aufgebaut, die Tragbügel 15 können aus Holzelementen gebildet sein, die Planken 16 bestehen ebenfalls aus Holz, das Erstellen und das Zusammenfügen dieser einzelnen Elemente ist in einfacher Weise möglich. Selbstverständlich kann das weitere Gewölbe auch aus einem anderen geeigneten Material aufgebaut sein. Diese Gewölbeelemente 6 werden auf einen Sockel 17 aufgesetzt, der im Boden des Tunnels angebracht wird, auf diesem Sockel 17 können diese Gewölbeelemente 6 lösbar fixiert werden, diese Gewölbeelemente 6 können aber auch in bekannter, nicht dargestellter Weise verschiebbar auf dem Sockel 17 aufgesetzt werden. Dieser Sockel 17 dient gleichzeitig auch als Fundament für das Traggerüst 9 und die Schienenfahrbahn 3, das Traggerüst 9 ist in bekannter, ebenfalls nicht dargestellter Weise entlang auf dem Sockel 17 angebrachten Schienen verfahrbar. Der Sockel 17 kann über Verankerungselemente 18 am Boden der Tunnels verankert werden.

[0025] Aus Figur 5 ist das Traggerüst 9 ersichtlich, an dessen Aussenseite sind verschiedene Aggregate 13 und weitere Einrichtungen 14 angebracht, die in bekannter Weise zur Erweiterung des Tunnels eingesetzt werden. In bekannter Weise sind die Aggregate 13 drehbar, verschwenkbar, klappbar, höhenverstellbar und entlang Schienen 19 verfahrbar, die Werkzeuge zur Bearbeitung des Tunnelgewölbes können auf Teleskoparmen angeordnet sein, wodurch jeder Punkt des zu erweiternden Tunnelgewölbes erreichbar ist. Diese Aggregate 13 sowie die weiteren Einrichtungen 14 können beliebig und austauschbar ausgebildet werden, sodass die Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels in optimaler Weise an die vorliegenden Gegebenheiten angepasst werden kann.

[0026] An der Frontseite 20 des Traggerüsts 9 ist die Schutzabdeckung 12 angeordnet, diese Schutzabdeckung 12 wird, wie vorgängig bereits beschrieben worden ist, in das ursprüngliche Tunnelgewölbe eingefahren, das Tunnelgewölbe, das sich oberhalb bzw. ausserhalb dieser Schutzabdeckung 12 befindet, kann abgetragen werden, beispielsweise auch durch Sprengung.

[0027] Innerhalb des gewölbeartigen Traggerüsts 9 ist die Schutzeinrichtung 4 eingesetzt, welche durch Gewölbeelemente 6 gebildet wird. Diese Schutzeinrichtung 4 weist eine Länge auf, die grösser ist als die Länge des Traggerüsts, so dass die Schutzeinrichtung 4 die Frontseite 20 des Traggerüsts 9 überragt und in den zu erweiternden Tunnel hineinragt. Die Schutzeinrichtung kann in vorteilhafter Weise auch die Rückseite 21 des Traggerüsts 9 überragen und in den erweiterten Tunnel hineinragen. Mit dieser Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels können somit sämtliche anfallenden Arbeiten am Tunnel ausgeführt werden, bis das Tunnelgewölbe fertig ausgebaut ist, der Innenraum 7 innerhalb der Schutzeinrichtung 4 ist dadurch vollständig geschützt.

[0028] Bei kürzeren zu erweiternden Tunnel kann beispielsweise die Schutzeinrichtung 4 vor Inangriffnahme der Ausbauarbeiten im Tunnel über die gesamte Länge des Tunnels aufgestellt werden. Die Gewölbeelemente 6 müssen dann während des Baufortschritts nicht verfahren werden. Bei längeren Tunnel kann der Bereich des Tunnels durch die Schutzeinrichtung abgedeckt werden, welcher demnächst bearbeitet wird und welcher zuletzt neu erstellt wurde. Die Gewölbeelemente 6 können je nach Baufortschritt jeweils im Tunnel entsprechend weitergeschoben werden.

[0029] Mit dieser erfindungsgemässen Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels können die Erweiterungs- und Ausbauarbeiten innerhalb des Tunnels in optimaler Weise ausgeführt werden, durch den durch die Schutzeinrichtung 4 vollständig geschützten Innenraum können die Züge ohne Steinschlagrisiko und ohne Risiko von Kollisionen beispielsweise mit Baumaschinen hindurchfahren.

[0030] In der vorliegenden Darlegung der Erfindung ist die Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels insbesondere für Eisenbahntunnel beschrieben worden, selbstverständlich kann eine derartige Einrichtung auch für Tunnel eingesetzt werden, durch welchen andere Verkehrsmittel hindurchgeführt werden.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels, umfassend ein in den Tunnel einführbares, als Gewölbe ausgebildetes Traggerüst (9), an dessen Aussenseite Aggregate (13) angebracht sind, mit welchen das Material des Tunnelgewölbes abtragbar ist, welches Traggerüst (9) einen für den Verkehr freibleibenden Innenraum bildet, dadurch gekennzeichnet, dass in das als Gewölbe ausgebildete Traggerüst (9) eine Schutzeinrichtung (4) eingebracht ist, welche durch ein weiteres Gewölbe (5) gebildet ist und mit welchem der für den Verkehr freibleibende Innenraum (7) vom Traggerüst (9) abgetrennt ist.

2. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gewölbe (5) mindestens teilweise aus Holz aufgebaut ist.

3. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gewölbe (5) aus Gewölbeelementen (6) gebildet ist, die aneinandergereiht das weitere Gewölbe (5) bilden und dadurch ein Schutztunnel entsteht.

4. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbeelemente (6) verfahrbar ausgebildet sind.

5. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Gewölbeelemente (6) im Bodenbereich des Tunnels verankerbar sind.

6. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des weiteren Gewölbes (5) eine Stromschiene (10) angebracht ist, die als Fahrleitung für die den Tunnel durchfahrenden Züge (11) dient.

7. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gewölbe (5) eine Länge aufweist, die grösser ist als die Länge des Traggerüsts (9), so dass das weitere Gewölbe (5) die Frontseite (20) des Traggerüsts (9) überragt und in den zu erweiternden Tunnel hinein ragt.

8. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gewölbe (5) die Rückseite (21) des Traggerüsts (9) überragt und in den erweiterten Tunnel hineinragt.

9. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst (9) verfahrbar ist.

10. Einrichtung zum Erweitern eines Tunnels nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die am Traggerüst (9) angebrachten Aggregate (13) verfahrbar und auswechselbar angeordnet sind.

Zeichnung