DE50882C - Verfahren zur Herstellung von Tunnelbauten mittelst einer keilförmigen Stirnwand - Google Patents

Description

KAISERLICHES Α

PATENTAMT:

KLASSE 84: Wasserbau.'

Das vorliegende Verfahren bezweckt die Herstellung der unterseeischen Tunnels in der Weise, dafs die Erde nicht entfernt zu werden braucht, sondern zur Verstärkung und zum Schutz des Tunnels dient.

Zu dem Zwecke wird der Raum für den Tunnel mit Hülfe eines Keiles geschaffen, welcher, in wasserdichter Verbindung auf dem Abbauende der Tunnelwandungen gleitend, mit genügender Kraft vorwärts getrieben wird, um die Erde u. s. w. aufwärts zu bringen. Um die Wirkung des Keiles zu unterstützen, wird die vor demselben befindliche Erde, wenn solches nöthig sein sollte, auf eine bestimmte Tiefe gelockert und Steine, Felsen öder andere Hindernisse mittelst Sprengstoffe aus einander gebrochen. Plastisches Dichtungsmaterial wird angewendet, um eine wasserdichte Verbindung zwischen den Wandungen und dem gleitenden Ende des Keiles zu bewirken; dieses Dichtungsmaterial bleibt fortwährend an den Wandungsflächen. Aufserdem sind Vorrichtungen zum Steuern des Keiles angebracht und andere Vorkehrungen getroffen, um Zufälligkeiten zu begegnen, welche die zeitweise Benutzung anderer Herstellungsweisen nöthig machen.

Auf beiliegender Zeichnung ist Fig. 1 ein verticaler Schnitt durch einen Tunnel, dessen Herstellung nach vorliegender Erfindung erfolgt.

Fig. 2 ist ein verticaler, centraler Längenschnitt durch das Abbauende desselben in vergröfsertem Mafsstabe,

Fig. 3 ein Querschnitt durch den fertigen Tunnel, .

Fig. 4 ein Querschnitt durch den Tunnelkeil nach Linie x-x der Fig. 2,

Fig. 5 ein Grundrifs desselben,

Fig. 6 eine vergröfserte schaubildliche Ansicht von einer Wandungsplatte,

Fig. 7 ein Querschnitt nach Linie y-y der Fig. 2 und

Fig. 8 ein Querschnitt durch zwei Wandungsplatten.

Mit A sind rechtwinklige Platten von Gufseisen bezeichnet, welche eine glatte Aufsenfläche besitzen und an der Innenfläche Flantschen α erhalten haben, um die Platten end- und seitwärts mit einander behufs Herstellung des gewünschten Tunnelquerschnittes zu verbinden. Zur Verstärkung der Platten dienen Rippen b.

Behufs Erzielung einer wasserdichten Verbindung besitzen sämmtliche Platten an ihren Enden und Seiten Zapfen c und Nuthen g; ,bei der Vereinigung der Platten mit einander kommen die Zapfen c der einen Platte in die Nuthen der angrenzenden Platten zu liegen. Die Verbindung der Platten geschieht vorwiegend durch Bolzen, wobei zwischen die Verbindungstheile Streifen von weichem Metall gelegt werden.

Diese Metallplatten empfangen eine solche Gestalt und eine solche Gröfse, dafs sie sich leicht handhaben und durch das Innere des Tunnels bringen lassen.

Beim Bauen eines solchen Tunnels auf dem Lande schafft man die Erde in der gewöhnlichen Weise weg und fügt, wenn die Arbeit genügend fortgeschritten ist, an dem First die Platten zusammen, um eine Schutzkappe zu bilden und dann die Platten an den Seiten

und dem Boden, welche die stets vorgerückten Firstplatten halten.

Beim Bauen eines solchen Tunnels unter dem Bette eines Flusses, Sees u. s. w. bringt man nach dem oben beschriebenen Verfahren an dem offenen Ende der Tunnelwandungen den Keil C an, welcher am hinteren Ende leicht abgeschrägt und etwas weiter als der Tunnel ist, um diesen lose zu umfassen und einen ringförmigen Dichtungsraum zu bilden. Dieser Keil wird in ähnlicher Weise wie die Tunnelwandungen aus Platten hergestellt, doch ist das abgeschrägte Ende glatt auf der Innenfläche. Das vordere keilförmige Ende oder der Kopf erhält eine kräftige Construction; derselbe trägt eine bewegliche Spitze D, welche durch ein auf einer Welle E drehbares Gelenk angeschlossen ist und in kreisförmigen Lagern des Kopfes ruht.

Diese Nase D wird dadurch gehoben oder gesenkt, dafs man sie mit hydraulischen Kammern e und f oder mit einem Hebel g versieht, welcher von der Innenseite gehandhabt wurden kann und in genügender Gröfse construirt ist, um die Nase innerhalb der bei den Tunnels gebräuchlichen Grenzen zu heben oder zu senken.

Das ganze Keilstück besteht aus Gufseisen oder Stahl, um dem Druck zu widerstehen, welcher auf dasselbe durch Wasserdruckcylinder F ausgeübt wird, die an den Wandungen des Keiles liegen.

Die Kolben G dieser hydraulischen Cylinder, welche an Anzahl der Zahl der den Umfang bildenden Platten entsprechen, wirken in der Längsrichtung des keilförmigen Kopfes rings an der Wandung des Tunnels.

Der hydraulische Druck wird zu zweierlei Zwecken angewendet, erstens, um den Keil die nöthige Strecke behufs Verlängerung des Tunnels vorwärts zu bringen, und zweitens, um jede einzelne Platte bei der Verlängerung des Tunnels in die richtige Lage zu bringen, da eine gewisse Kraft erforderlich ist, um die Dichtungsvorrichtung genügend zusammenzupressen, damit Zapfen und Nuth in innige Berührung mit der Metalldichtung treten.

Durch Anbringung einer Schraube G¹ an dem Kolben, wie in Fig. 2 dargestellt, können diese eng an die Platten angeschlossen werden.

Wenn der Wasserdruck auf sämmtliche Kolben einwirkt, um den Keil vorwärts zu treiben, so werden sämmtliche Platten von der Stirne her und nach innen fest zusammengeprefst.

Um eine dichte Verbindung zwischen den übergreifenden Enden des Keiles und den Wandungen des Tunnels zu bilden, preist der Erfinder in den ringförmigen Raum ein plastisches Dichtungsmaterial, welches vorzugsweise aus Asphalt, Kohlentheer oder dergleichen besteht, das mit Cement und einem faserigen Stoff, wie Taue oder alte Seile, gemischt wird.

Sobald der Keil vorwärts geht, wird die Verpackung durch das abgeschrägte Ende auf die Wandungen geprefst und so in die Verbindungen . derselben gedrückt. Auf diese Weise erhält man eine Schutzhülle rund um den Tunnel. Bei weiterer Verlängerung des letzteren wird neue Verpackung hinzugefügt.

Da die vorliegende Methode des Tunnelbaues die Herstellung eines Tunnels dicht unterhalb eines Wasserbettes bezweckt, und zwar so nahe als möglich an demselben, ohne zu häufige und plötzliche Veränderungen in der Richtung des Tunnnels zu machen, so hebt und senkt man die bewegliche Spitze des Keiles je nach Bedarf. Die Kraft der hydrau- , lischen Kolben kann gleichfalls zum Steuern des Keiles auf- oder abwärts oder nach der einen oder anderen Seite hin benutzt werden, indem man den Druck einseitig wirken läfst.

Um die Steuerung des Keiles nach der Seite hin herbeizuführen, wird derselbe in der Nähe des vorderen Endes mit Flügeln H ausgestattet, welche sich gelenkig in seitlichen Aussparungen des Kopfes anlegen, die mit Wasserdruckpressen oder anderen Vorrichtungen behufs seitlichen Oeffnens derselben versehen sind, wenn der Keil nach der einen oder anderen Seite gewendet werden soll.

Der Vortheil, welcher dadurch erlangt wird,' dafs man sich stets in derselben Nähe unterhalb des Wasserbettes hält, besteht darin, dafs es dem Keil möglich gemacht wird, die Erde , u. s. w. vor sich aufwärts zu versetzen, wenn er von einer Kraft vorwärts geprefst wird. Zu gleicher Zeit wird die Erde u. s. w. rund herum geprefst und bildet rund um den First" des Tunnels, eine Schutzdecke, welche aus festem Boäen besteht, der aus der Sohle des Tunnels gehoben und nachher fest mit einander verbunden wird. Das leichte Material, wie Schlamm und andere Trümmer, welche sich gemeiniglich auf dem Boden der Flüsse · finden, wird dabei gehoben und von dem Wasser weggeführt. Das vorliegende Verfahren gestattet zugleich, den Boden vor dem Keil zu lockern. Dies geschieht dadurch, dafs man vor dem Keil im Boot, Flofs u. s. w! ankert, welches mit mechanischen Vorrichtungen zum Aufweichen des Bodens von oben her versehen ist. Eine solche Vorrichtung wird in den Boden bis zur nöthigen Tiefe getrieben.

Bei dieser Arbeit entdeckt man jedwedes Hindernifs, welches dann entfernt wird.

Zum Schutz gegen solche'Zufälligkeiten, wie sie bei unterseeischen Bauen gefunden werden, wo die Möglichkeit des Unterspülens vorhanden ist, führt der Erfinder ein neues Element ein, welches darin besteht, dafs die Wandungen des Tunnels entlang schräge Pfähle, paarweise

einander gegenüberstehend," getrieben werden, welche den Tunnel in dem Bette halten. Dieses Pfählen kann vor der Fertigstellung des Tunnels vorgenommen werden, um den keilförmigen Kopf zu führen, in welchem Falle man der Seitenflügel nicht bedarf. .

Bei der praktischen Ausführung werden die unterseeischen Arbeiten an dem Tunnel vorzugsweise von der Sohle eines verticalen Schachtes begonnen, um einen passenden Zugang zu dem Tunnel behufs Einbringung der Materialien zu besitzen; dieser Schacht besorgt auch die Wetterführung. Auf der Sohle des Schachtes wird ein Sumpf zum Sammeln der Tunnelwässer gebildet, welche dann ausgepumpt werden. ·

Nach der Aufstellung des keilförmigen Kopfes • beginnt man mit dem Zusammensetzen eines Theiles der Tunnelwandungen auf der Innenseite des hinteren Endes des Kopfes, worauf man das Dichtungsmaterial anbringt und das hintere Ende der Wandungen gegen das hintere Ende des Schachtes stützt, während man das, vordere Ende derselben gegen den entsprechenden hydraulischen Kolben legt. Durch abwechselndes Vorwärtstreiben des Keiles und Verlängern der Wandungen, indem man einen neuen, rund herum gehenden Satz Platten nebst dem nöthigen Dichtungsmaterial hinzufügt, wird der Bau des Tunnels in der beschriebenen Weise ausgeführt.

Es können Fälle eintreten, in welchen das vorliegende Verfahren im Vergleich mit anderen Verfahren zur Herstellung von Tunnels unvortheilhaft erscheint, doch kann man mit iLeichtigkeit den keilförmigen Kopf so construiren, dafs er die Anbringung einer Ausgrabevorrichtung gestattet, welche durch in demselben vorgesehene Oeffnungen wirkt.

Claims (1)

1. Pa tent-An spruch:

   Verfahren zur Herstellung von Tunnels, dadurch gekennzeichnet, dafs mittelst eines durch eine geeignete Kraft vorwärts bewegten und auf dem Abbauende des Tunnels gleitenden keilförmigen Kopfes (C) das vor diesem befindliche Erdreich aufwärts getrieben wird, wobei behufs Bildung eines wasserdichten Abschlusses zwischen dem gleitenden Ende des Keiles und der Tunnelwandung Dichtungsmaterial eingefügt und der Kopf selbst mit Vorrichtungen zum Steuern versehen sein kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.