Doppelte Luftschleuse für den Drucklufttunnelbau Beim Bau von Tunneln,
vor allem für Untergrundbahnen, ist man häufig genötigt, mit Druckluft zu arbeiten,
um des Grundwassers Herr zu werden. Dies gilt vor allem bei Anwendung des Schildvortriebes,
und hier ist es üblich, den Tunnel durch eine aus Stahl oder Beton bestehende Dammverschlußwand
zu verschließen und für den Durchgang von Menschen und Materialien horizontal angeordnete
Schleusen vorzusehen. Mindestens ist es alsdann üblich, eine Personenschleuse und
eine Materialschleuse innerhalb des Tunnelquerschnitts unterzubringen, wobei letztere
meist so groß vorgesehen ist, daß ganze Wagenzüge hineingefahren werden können.
Bei intensivem Betrieb aber hat man im Innern des Tunnels zwei Gleise für die Beförderung
des Aushubes in Kippwagen, und in diesen Fällen ist es dann auch zweckmäßig, nicht
nur eine, sondern zwei Materialschleusen vorzusehen. Sowohl bei den Personenschleusen,
als auch ganz besonders bei diesen Materialschleusen, sind aber ausreichende Innenmaße
eine unbedingte Voraussetzung. Im einen Fall, um Personen aufrecht gehend hindurchschreiten
zu lassen, im anderen Falle, um Kippwagen und gegebenenfalls sogar Lokomotiven hindurchfahren
zu lassen.Double air lock for compressed air tunnel construction When building tunnels,
especially for subways, one is often forced to work with compressed air,
to master the groundwater. This is especially true when using shield tunneling,
and here it is common to pass the tunnel through a dam wall made of steel or concrete
to be closed and arranged horizontally for the passage of people and materials
Provide locks. At least it is then customary to have a security gate and
to accommodate a material lock within the tunnel cross-section, the latter
is usually so large that entire trains can be driven into it.
When the traffic is intense, however, there are two tracks inside the tunnel for transportation
of the excavation in dump trucks, and in these cases it is then also appropriate not
to provide only one, but two material locks. Both at the security gates,
as well as especially with these material locks, but are sufficient inside dimensions
an absolute requirement. In one case, to walk around people in an upright position
in the other case, to allow dump trucks and possibly even locomotives to pass through
allow.
Bei relativ großen Tunneln von wenigstens 7 m Innendurchmesser macht
es im allgemeinen keine Schwierigkeiten, zwei Materialschleusen und eine Personenschleuse
im Tunnelquerschnitt unterzubringen. Falls aber der lichte Tunneldurchmesser geringer
ist, so ist es meistens nicht mehr möglich, drei genügend große Schleusen der geschilderten
Art unterzubringen, ganz besonders wenn man bedenkt, daß diese auch einen ausreichenden
Abstand von den inneren Tunnelwänden haben müssen, weil sie von Zeit zu Zeit um
etliche 100 m versetzt werden müssen. Man steht dann meistens vor der Tatsache,
an allen Ecken und Enden Platzeinsparungen machen zu müssen, eventuell sogar kleinere
Transportwagen zu verwenden und dadurch die gesamte Förderleistung in unerträglicher
Weise zu schmälern, oder man hat große Schwierigkeiten beim Längstransport dieser
Schleusen, wenn nur wenige Millimeter breite Zwischenräume zwischen der Außenwand
der Materialschleuse und der Innenwand des Tunnels bleiben, wodurch vor allem die
Montagearbeiten, die Längstransporte der Schleusen und das Abdichten derselben gegen
die erwähnte Dammverschlußwand unerhört erschwert werden.In the case of relatively large tunnels with an inner diameter of at least 7 m
there are generally no difficulties, two material locks and one personnel lock
to be accommodated in the tunnel cross-section. But if the clear tunnel diameter is smaller
is, it is usually no longer possible to use three sufficiently large locks of the ones described
Kind of accommodating, especially when you consider that this is also a sufficient one
Distance from the inner tunnel walls must be kept because they are around from time to time
must be moved several 100 m. Most of the time you are faced with the fact
To have to make space savings at all corners and ends, possibly even smaller ones
To use transport trolleys and thereby the entire conveying capacity in unbearable
Way to narrow, or you have great difficulties in the longitudinal transport of this
Locks when the gaps between the outer wall are only a few millimeters wide
the material lock and the inner wall of the tunnel remain, which in particular
Assembly work, the longitudinal transport of the locks and the sealing of the same against
the aforementioned dam barrier wall are extremely difficult.
Es wäre nun möglich, alle diese Mängel zu beheben und trotzdem auch
bei kleineren Tunneln Schleusen mit ausreichenden Querschnittsmaßen unterzubringen,
wenn man bei den beiden in der Hauptsache in Frage kommenden Materialschleusen zwei
Seitenwände abflachte und die beiden abgeflachten Wände aneinanderlegt, oder es
wäre auch möglich, das gewünschte Ziel durch Materialschleusen mit rechteckigen
Querschnitten zu erreichen, aber in beiden Fällen ergeben sich für die Schleusenwände
statisch unbestimmte Verhältnisse und die Notwendigkeit, die abgeflachten oder die
geraden Wände sehr erheblich auszusteifen. Bei Drücken bis zu 3 atü erfordert dies
schon immerhin einen erheblichen Aufwand. Diese Schleusen würden also ungemein viel
schwerer als Schleusen mit kreisförmigem Querschnitt und dementsprechend teurer
in der Anschaffung, aber auch beim Transport bzw. der Montage auf den meist unterirdischen
Baustellen.It would now be possible to fix all of these shortcomings and still do so
to accommodate locks with sufficient cross-sectional dimensions in smaller tunnels,
if you have two of the two material locks that are mainly in question
Side walls flattened and the two flattened walls put together, or it
it would also be possible to reach the desired destination through material locks with rectangular
Achieve cross-sections, but in both cases arise for the lock walls
statically indeterminate ratios and the need to flatten the or the
stiffen straight walls very considerably. This is required for pressures up to 3 atm
after all, a considerable effort. So these locks would be a tremendous amount
heavier than locks with a circular cross-section and accordingly more expensive
in the acquisition, but also in the transport or assembly on the mostly underground
Construction sites.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin,
eine platzsparende Schleusenbauweise unter Beibehaltung des bewärhrten Kreisquerschnitts
zu entwickeln. Bei der Lösung dieser Aufgabe wird von einer doppelten Luftschleuse
für den Drucklufttunnelbau mit zwei zylindrischen Schleusenkammern ausgegangen,
bei der die Längsachsen der beiden im wesentlichen im Bereich des atmosphärischen
Luftdrucks angeordneten Schleusenkammern parallel oder annähernd parallel zueinander
verlaufen.The object on which the invention is based is, on the other hand,
a space-saving lock construction while maintaining the proven circular cross-section
to develop. In solving this task is made use of a double air lock
assumed for the compressed air tunnel construction with two cylindrical lock chambers,
in which the longitudinal axes of the two are essentially in the range of the atmospheric
Air pressure arranged lock chambers parallel or approximately parallel to each other
get lost.
Die Lösung besteht darin, daß die Längsachsen'der beiden Schleusenkammern
so dicht zusammengelegt sind, daß sich die Zylindermäntel der Kammer gegenseitig
durchdringen, ohne jedoch das in den Kammern erforderliche Lichtraumprofil einzuschränken,
und daß Steuermittel vorgesehen sind, die sicherstellen, daß nicht gleichzeitig
in beiden Schleusenkammern ein höherer Luftdruck als der atmosphärische Luftdruck
herrscht und daß die Luft in dem zwischen den beiden Kammern gebildeten Zwickel
stets den gleichen Druck hat wie die Luft in der Kammer mit dem höheren Luftdruck.
In
der Zeichnung ist eine doppelte Luftschleuse nach der Erfindung gezeigt, und zwar
ist mit 1 der Tunnel bezeichnet, der hier mit bekannten Tübbings 2 ausgekleidet
ist. Oben im Tunnelquerschnitt ist der erforderliche Raum für eine Personenschleuse
3 frei gehalten, während unten zwei Materialschleusen 4 und 5 angeordnet sind, die
sich unter Bildung eines Zwickels 6 gegenseitig überschneiden. Die Ausführung ist
dabei so gewählt, daß der Zylindermantel der Schleuse 4 ganz bleibt, während der
Zylindermantel der Schleuse 5 aufgeschnitten und der wegfallende Mantelteil ? in
den Innenraum der Schleuse 4 eingeschweißt wird.The solution is that the longitudinal axes of the two lock chambers are so close together that the cylinder jackets of the chamber penetrate each other, but without restricting the clearance profile required in the chambers, and that control means are provided to ensure that not simultaneously in both Lock chambers have a higher air pressure than atmospheric air pressure and that the air in the gusset formed between the two chambers always has the same pressure as the air in the chamber with the higher air pressure. In the drawing, a double air lock according to the invention is shown, specifically the tunnel is designated with 1, which is lined with known segments 2 here. At the top of the tunnel cross-section, the space required for a personnel lock 3 is kept free, while at the bottom two material locks 4 and 5 are arranged, which mutually overlap to form a gusset 6. The design is chosen so that the cylinder jacket of the lock 4 remains intact, while the cylinder jacket of the lock 5 is cut open and the jacket part that is no longer needed? is welded into the interior of the lock 4.
Die Erfindung wird vervollständigt durch ein Dreiwegeventil 8, welches
so eingerichtet ist, daß jedesmal beim Belüften der einen oder anderen Schleusenkammer
auch der in sich abgeschlossene Zwickel 6 mitbelüftet wird. Auf diese Weise kann
es niemals vorkommen, daß eines von den Mantelteilen unzulässige Beanspruchungen
erfährt. Andererseits zeigen die hier angedeuteten Wagenzüge 9, daß der von dem
Zwickel 6 in Anspruch genommene Raum die Durchfahrt in keiner Weise hemmt bzw. daß
dieser Raum vorher gar nicht ausgenutzt und nur vorhanden war, um die Schleusen
mit billig erzeugbaren Kreisquerschnitten herstellen zu können.The invention is completed by a three-way valve 8, which
is set up so that each time one or the other lock chamber is ventilated
the self-contained gusset 6 is also ventilated. That way you can
it never happens that one of the jacket parts is subject to impermissible stresses
learns. On the other hand, the here indicated car trains 9 show that of the
Gusset 6 occupied space does not inhibit the passage in any way or that
this space had not been used before and was only available around the locks
to be able to produce with inexpensive circular cross-sections.