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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mit dem Nachlassen der Halteseile bewegt sich der Räumschild automatisch
nach vorne.
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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).
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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.