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Dokumentenidentifikation DE10206974A1 11.09.2003
Titel Verfahren zur Erstellung eines Bauwerkes, insbesondere eines Vortriebsschachtes
Anmelder Kreutz, Hermann-Josef, 50259 Pulheim, DE
Erfinder Kreutz, Hermann-Josef, 50259 Pulheim, DE
Vertreter Sonnenschein & Porada, 47249 Duisburg
DE-Anmeldedatum 20.02.2002
DE-Aktenzeichen 10206974
Offenlegungstag 11.09.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.09.2003
IPC-Hauptklasse E21D 5/00
IPC-Nebenklasse E21D 5/01   E21D 1/08   E21D 5/08   E21D 5/10   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines Bauwerkes, insbesondere eines Vortriebsschachtes oder Start- oder Zielgrube, bei geschlossenem oder halboffenem Rohrvortrieb sowie ein Bauwerk oder ein Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 8 und 9. Um hierbei zu erreichen, dass eine bessere Transportabilität der Einzelsegmente oder der Verschalungselemente für Start- und Zielgrube gewährleistet wird, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Bauwerk oder die Schalung des Vortriebsschachtes bzw. der Start- oder Zielgrube eine aus horizontalen und/oder vertikalen Segmenten bestehende Bauform aufweist, die in zerlegter Form zur Baustelle transportiert und erst vor Ort mittels kraftschlüssiger Verbindungen nach Art von Schloss- oder Klauenverbindungen zusammengebaut bzw. zusammengebaut und abgesenkt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines Bauwerkes, insbesondere eines Vortriebsschachtes oder Start- oder Zielgrube, bei geschlossenem oder halboffenen Rohrvortrieb sowie ein Bauwerk oder ein Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube selbst, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1, 8 und 9.

Rohrvortriebverfahren bei geschlossenem oder halboffenem Schacht sind mittlerweile weit verbreitet. Hierbei wird unterhalb des Erdreiches, bei geschlossenem Rohrvortrieb sogar ohne Öffnung nach oben hin, ein Rohr unterhalb beispielsweise von Straßenzügen vortreibend gepresst. Hierzu befindet sich am vordersten Teil des Stranges ein sog. Schild oder ein Schneidschuh, wie er auch im Bergbau eingesetzt wird. Die Art und Weise des Schneidens oder des Vortreibens hängt natürlich von der Beschaffenheit des Bodens ab. So kann es sein, dass für den Rohrvortrieb ausschließlich ein Schneidschuhbetrieb ausreichend ist, wenn der Untergrund sandig oder locker bzw. erdig ist. Sind entsprechende felsige Untergründe zu erwarten, so muss mit einem ggf. rotierenden Schneidgerät bzw. einem rotierenden Schneidschild gearbeitet werden.

Ausgehend von einer sog. Startgrube, die ins Erdreich gebaggert und sodann üblicherweise auch an den Seitenwänden abgestützt wird, wird eine Presseinrichtung stationär eingerichtet. In diese Presseinrichtung wird sodann ein entsprechendes Rohrelement, meistenteils ein Betonrohrelement entsprechender Länge eingebracht und mit der Schneid- und Presseinrichtung nach vorne geschoben, in die gewünschte Richtung. Sodann wird üblicherweise die Presse wieder zusammengefahren, ein neues Rohr in die Startgrube eingelegt und entsprechend der eingelegten Rohrlänge wieder nach vorne gepresst usw. In einigen Anwendungsfällen werden auch sogleich sog. Zielgruben eingerichtet, so dass das zu verlegende Rohr zwischen Startgrube und Zielgrube vortriebsmäßig gepresst wird.

Für die Seitenwandbefestigung der Startgrube und/oder der Zielgrube werden zumeist Rohrelemente oder Verschalungselemente verwendet. In häufigen Fällen werden Rohrelemente verwendet, die entsprechende Durchmesser und aufgrund der zu verlegenden Rohrlängen auch entsprechende Abmessungen haben. Da die Start- und/oder Zielgrube einen runden Grundriss aufweist, müssen auch entsprechende Rohr- und Schalungselemente einen runden Grundriss bildend aufweisen.

Da die Startgrube wegen der notwendigen Vortriebspresse und der entsprechend den Rohrlängen angepassten Vortriebshübe entsprechend groß im Durchmesser sein muss, sind die entsprechenden Verschalungselemente üblicherweise dann auch groß. Aus der Schildrohrvortriebgraphik aus www.fh-deggendorf.de vom 17.01.2002 ist eine solche Anordnung bekannt. Die hier rundquerschnittige Zielgrube ist wie die Startgrube ggf. aus entsprechenden Betonrohrelementen aufeinandergeschichtet, bis die Startgrube eine entsprechende Tiefe aufweist. Hier werden einige Meter an Durchmesser benötigt, insbesondere für die Startgrube. Um diese Verschalungselemente anzutransportieren, bedarf es eines entsprechend hohen Aufwandes.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie Einrichtungen der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass eine bessere Transportabilität der Verschalungselemente für Start- und Zielgrube gewährleistet wird.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2-7 angegeben.

Im Hinblick auf eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst.

Eine weitere Einrichtung ist in Anspruch 9 angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtungen sind in den übrigen abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Kern der verfahrensgemäßen Erfindung ist hierbei, dass das Bauwerk oder die Schalung des Vortriebsschachtes bzw. der Start- oder Zielgrube eine aus vertikalen Segmenten bestehende Bauform aufweist, die in Teilen zur Baustelle angeliefert und erst vor Ort mittels kraftschlüssiger Verbindungen nach Art von Schloß- oder Klauenverbindungen zusammengebaut, bzw zusammengebaut und abgesenkt wird.

Hierbei ist im Gegensatz von der Bauweise von Fertighäusern eine Fügung vorgesehen, die keine punktförmigen kraftschlüssigen Verbindungen wählt, sondern linienförmige kraftschlüssige Verbindungen. Der Vorteil ist zum einen die höhere Statik, und zum anderen eine höhere Dichtigkeit, die bei Bauwerken und Schächten gleichermaßen wichtig ist.

Durch die Vertikalteilung ergibt sich auch bei der hier im Stand der Technik aus statischen Gründen geforderten, im Grundriss runden Start- und/oder Zielgrube, eine bessere Transportabilität, weil die entsprechenden Teile, nicht wie im oben genannten Stand der Technik, den kompletten Grundriss umfassende Grundbauteile enthält, sondern durch die Vertikalteilung leichter platzierbare und verstaubare Elemente aufweist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß der Vortriebsschacht einen im Grundriss annähernd runden Querschnitt aufweist. Dies ist aus statischen Gründen vorteilhaft. Es sind jedoch auch an den runden Querschnitt angenäherte Bauformen denkbar, wie oval, flachoval, oder polygonal rund.

Grundsätzlich sind auch andere Bauformen denkbar, denn die vorteilhafte Verbindbarkeit ist auch hier durch Schloß- und Klauenverbindungen gegeben.

Im Hinblick auf Bauwerke entsteht die vorteilhafte Fertigstellung vor Ort durch die Verbindung über die kraftschlüssigen Verbindungselemente, gleichermaßen, wie oben bereits genannt.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die zusammengebaute Verschalung bei Erstellung eines Vortriebsschachtes, auf das Erdreich aufgesetzt, und im Innenbereich gebaggert wird, daß sich die Verschalung langsam unter Einwirken der Gewichtskraft absenkt. Auf diese Weise ist die Verschalung schnell und einfach einbringbar.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß das Ausbaggern solange fortgesetzt wird, bis die Verschalung die gewünschte Tiefenlage erreicht hat.

Desweiteren ist angegeben, daß die Sohle der Ausbaggerung mit einer Vergussmasse derart vergossen wird, daß eine sand-, schlamm- und/oder wasserdichte Abschottung gegeben ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die ins Erdreich abgesenkte Verschalung innen mit Schlamm, Sand oder Wasser volläuft.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß die einzelnen Segmente der Verschalung oder des Bauwerkes im Bereich um die Schloßverbindungen mit einer Vergußmasse vergossen wird. Hierdurch ist eine günstige Statik und eine schlüssige Abdichtung gegeben.

In letzter vorteilhafter verfahrensgemäßer Ausgestaltung ist angegeben, daß die Vergußmasse Beton ist. Beton ist hierbei ein auf einer Baustelle ohnehin verfügbarer Stoff, und deshalb von Vorteil.

Der allgemeine Arbeitsgang ist dann bei der vorliegenden Erfindung so, dass ein Erstellen einer Startgrube mit Rundquerschnitt derart erfolgt, dass die vertikal geteilten Segmente zunächst vor Ort, d. h. an der Baustelle zusammengebaut werden und dann beispielsweise auf das Erdreich an der gewollten Position aufgestellt werden. Sodann wird die Stelle angegraben, so dass die dort erstellte Grubenverschalung sich ggf. selbsttätig ins Erdreich absenkt, sobald ausgegraben wird. Die Grabung wird dann fortgesetzt bis die Startgrubenverschalung, die Sohle erreicht. Im Bereich der Wandung im untersten Bereich ist eine Öffnung enthalten, durch die der Rohrvortrieb dann vonstatten geht. Diese Öffnung kann zusätzlich nachträglich noch ausgemauert werden.

Die einzelnen Verschalungselemente werden dabei durch sog. Schlossfügung miteinander verbunden und ggf. im Fügebereich mit Beton verfüllt. An der Sohle, an der das entsprechende Tor oder die Öffnung für den Rohrvortrieb vorgesehen ist, wird auch eine Ausmauerung als Verstärkung vorgesehen. Trotz der teilweise Betonverfüllung sind Teile bzw. einzelne Segmente auch nach Bauauftragserledigung noch bergbar.

Die Betonverfüllung in den Fügebereichen führt dazu, dass auch bei großer statischer Seitenbelastung eine statische und wasserdichte Verbindung gewährleistet ist, so dass die Rohrvortriebsgrube auch nicht mit Wasser voll laufen kann. Im übrigen kann hierzu noch die bodenseitige Erstreckung der Start- und/oder Zielgrube bzw. des Vortriebsschachtes noch betoniert werden, so dass auch eine schlüssige wasserdichte Verbindung nach unten hin gegeben ist. Sand kann also nicht durch eindringendes Wasser die Startgrube zuschütten.

Es entstehen damit druck- und zugfeste Vertikalfugen, darüber hinausgehend ist die Größe der Segmente beliebig wählbar und der Transport ist einfach. Hebegeräte, die vor Ort ohnehin vorhanden sind, können hierbei eingesetzt werden.

Im Hinblick auf eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art wird eine vertikal geteilte bzw. segmentierte Bauform der Start- und/oder Zielgrubenverschalung gewählt. Die Zugfestigkeit der Vertikalfugen wird durch Spundbohlen oder Kanaldielen oder Flachprofile oder dgl. mit entsprechenden Schlossprofilen realisiert. Im Hohlraum um diese Schlösser, die die Segmente einzeln miteinander verbinden, wird Beton, Mörtel oder Vergussmasse oder ähnliche Materialien verfüllt, die sodann den Druck aufnehmen können. Die Dichtigkeit wird durch die konstruktiven Anformungen der Fuge und durch Einlegen von Dichtungen und Verpressleitungen, Quellbändern oder ähnlichen Dichtmaterialien am Schloss oder an den Fugen gewährleistet. Durch Bolzen, Laschen oder anderen Verbindungsglieder werden die Segmente untereinander starr verbunden. Schwertransporte mit Überarbeite- und Begleitfahrzeugen entfallen bei dieser erfindungsgemäßen Schalungsbauform, was die Transportabilität erheblich erleichtert.

Als Schloßverbindung zur Verbindung der Segmente können Profile, wie sie für Stahlspundbohlen vorgesehen sind, verwendet werden. Diese sind aus dem Prospekt der Fa. Krupp GIT, Profil-Arbed Spundwände/pfähle bekannt.

Selbiges gilt dann auch bei Erstellung eines Bauwerkes, bei dem die einzelnen Segmente mit Schloßverbindungen zusammengefügt, und ggfs in diesem Bereich auch vergossen werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß die Verschalungssegmente mit Schloßprofilen verbindbar sind. Auf diese Weise ist eine feste und statisch günstige Verbindung der einzelnen Segmente der Verschalung gegeben.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, die Hohlräume um die Schloßprofile mit Vergussmasse zu vergießen. Dies gewährleistet die oben bereits beschriebene Dichtigkeit.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß die Vergussmasse Beton ist.

Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, daß die Vergussmasse Mörtel ist.

In letzter einrichtungsgemäß vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, daß die Verschalungselemente mit zusätzlichen Dichtungen oder Dichtbänder oder Quellbänder versehen sind, um die Abdichtung möglichst einfach zu unterstützen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 zusammengesetzte Verschalung

Fig. 2 Verschalung in Draufsicht

Fig. 3 Schloßverbindungen

Fig. 4 nahezu vollständig abgesenkte Verschalung

Fig. 1 zeigt den Zustand der zusammengesetzten Verschalung 1. Diese besteht, wie hier zu erkennen ist, aus vertikalen Segmenten 10. Im Montierten Zustand ergibt sich somit eine entweder vollständig runde Bauform, wenn die Einzelsegmente bereits eine Teilkreislinie beschreiben, oder eine polygonale Kreislinie.

Die einzelnen Segmente 10 sind über oben erwähnte und in verschiedene Bauformen ausführbare Schloßverbindungen miteinander verbindbar, die in einer weiteren Darstellung noch gezeigt wird.

Die fertig montierte Verschalung, die als Startgrube oder Zielgrube für den geschlossenen Rohrvortrieb verwendet wird, wird auf den Untergrund aufgesetzt. Von oben wird nun am Boden gegraben. Dies widerum bewirkt, dass sich die Verschalung nun langsam ins Erdreich absenkt, wobei im Inneren der Verschalung das Erdreich herausgebracht ist.

Fig. 2 zeigt die Verschalung schematisch in Draufsicht. Die einzelnen Segmente sind zusammengefügt, und die Schloßverbindungen liegen von den Hohlräumen 11 umgeben, in die Vergussmasse einfüllbar ist. Diese kann Mörtel oder Beton etc sein.

Durch den ausgezogenen Teilkreis A ist eine möglich Schloßverbindung in Fig. 3 dargestellt. An den Seiten der Segmente sind Anformungen vorgesehen, die komplementär eine in die andere greifen. Dadurch wird nun eine Berührungs- oder Verbindungslinie bewirkt, die ebenfalls vertikal, gemäß Fig. 1 ausgerichtet ist. Damit entsteht entlang der vollen Höhe eine schlüssige ineinandergreifende Verbindung, die die Segmente sicher miteinander verbindet.

Fig. 4 zeigt nur noch schematisch die nahezu vollständig abgesenkte Verschalung. Sie ist durch fortwährendes Abgraben von innen entstanden. Dadurch rutscht die Verschalung mehr und mehr nach. Am Ende des Grabungsvorganges wird die Sohle der somit verschalten Bodenöffnung ggfs mit Beton als Bodenplatte ausgegossen.

Ferner werden, wie oben beschrieben, die Hohlräume um die Schloßverbindungen ebenfalls mit Beton ausgegossen. Somit entsteht eine schlüssige dichte Verschalung, und es kann sodann die Pressstation eingebracht werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Erstellung eines Bauwerkes, insbesondere eines Vortriebsschachtes oder einer Start- oder Zielgrube, bei geschlossenem oder halboffenem Rohrvortrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk oder die Schalung des Vortriebsschachtes bzw der Start- oder Zielgrube eine aus horizontalen und/oder vertikalen Segmenten bestehende Bauform aufweist, die in zerlegter Form zur Baustelle transportiert und erst vor Ort mittels kraftschlüssiger Verbindungen nach Art von Schloß- oder Klauenverbindungen zusammengebaut, bzw zusammengebaut und abgesenkt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebsschacht einen im Grundriss annähernd runden Querschnitt aufweist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengebaute Verschalung auf das Erdreich aufgesetzt und im Innenbereich gebaggert wird, daß sich die Schalung langsam unter Einwirken der Gewichtskraft absenkt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbaggern solange fortgesetzt wird, bis die Verschalung die gewünschte Tiefenlage erreicht hat.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle der Ausbaggerung mit einer Vergussmasse derart vergossen wird, daß eine sand-, schlamm- und/oder wasserdichte Abschottung gegeben ist.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Segmente der Verschalung im Bereich um die Schloßfügungen der Verschalung mit einer Vergußmasse vergossen wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse Beton ist.
  8. 8. Bauwerk bestehend aus Einzelsegmenten, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsegmente (10) mit kraftschlüssigen Verbindungselementen (11) verbindbar sind.
  9. 9. Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube mit Verschalung derselben, für geschlossenen oder halboffenen Rohrvortrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschalung des Vortriebsschachtes (1) oder der Start- oder Zielgrube vertikal segmentiert ist.
  10. 10. Bauwerk oder Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube nach 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsegmente bzw die Verschalungssegmente (10) mit kraftschlüssigen Verbindungselementen (11) nach Art von Schloß- oder Klauenprofilen verbindbar sind.
  11. 11. Bauwerk oder Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (12) um Schloß- oder Klauenprofile (11) mit Vergussmasse zu vergießen sind.
  12. 12. Bauwerk oder Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergussmasse Beton ist.
  13. 13. Bauwerk oder Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergussmasse Mörtel ist.
  14. 14. Bauwerk oder Vortriebsschacht oder Start- oder Zielgrube nach der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelsegmente oder Verschalungselemente mit zusätzlichen Dichtungen oder Dichtbänder oder Quellbänder oder Verpressschläuchen abgedichtet sind.






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