DE1816625A1

DE1816625A1 - Einrichtung zum Herausfraesen von Trennfugen aus Tunnelwaenden

Info

Publication number: DE1816625A1
Application number: DE19681816625
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing August Staerkle
Original assignee: WALTER J HELLER AG
Current assignee: WALTER J HELLER AG
Priority date: 1968-06-13
Filing date: 1968-12-23
Publication date: 1969-12-18
Also published as: FR1602949A; US3547493A; CH492086A; AT292056B

Description

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LNOQTRASSE ta

Walter J. Heller AG Bern (Schweiz)

Einrichtung zum Herausfräsen von Trennfugen aus Tunnelwänden

Die Erfindung bezieht- sich auf eine Einrichtung zum Her'ausfräsen von Trennfugen aus Tunnelwänden, mit einer Fräsvorrichtung, die mit einem Antrieb versehen ist, einer !Führung zum Führen der Fräsvorrichtung entlang der Tunnelwand in der Querrichtung und einem Fahrgestell zum Fortbewegen der Einrichtung entlang der Tunnelachse.

Beim Ausbetonieren von Tunnelwanden ist dafür zu sorgen, dass in Abständen quer verlaufende Trennfugen vorgesehen werden. Dadurch wird vermieden, dass sich unkontrollierbare Risse im Beton bilden, die sich in beliebiger Richtung erstrecken würden. Diese Trenn-

Sh/vw/ . ;

Fall 1

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fugen stellen gewollte Schwächungssteilen dar und es ist mit" •sehr grosser Wahrscheinlichkeit anzunehmen, dass bei später entstehenden Beanspruchungen der betonierten Tunnelwände, beispielsweise hervorgerufen durch Temperaturschwankungen, die Risse entlang der Trennfugen entstehen. Um schädliche Einflüsse» wie das Eindringen von Wasser in den Tunnel durch diese Risse zu vermeiden, werden die Trennfugen mit einem elastischen Kunststoff verstopft. Bisher wurden die Trennfugen hergestellt, indem man beim Betonieren einen entsprechend geformten Streifen, meistens aus Holz, einbetonierte und nach dem Binden des Betons entfernte, wobei der dadurch entstandene Hohlraum die Trennfuge darstellte. Das Einsetzen dieser Streifen vor dem Betonieren und das Herausnehmen nachdem der Beton abgebunden hat, ist zeitraubend. Zudem besteht die Gefahr, dass beim Herausnehmen die Tunnelwand beschädigt wird, wenn diese Arbeit nicht sehr sorgfältig ausgeführt wird.

Es ist Zweck der Erfindung eine Einrichtung -zu schaffen, die gestattet, die Trennfugen nach dem Abbinden des Betons herauszufräsen, so dass sich Einsetzen von oben erwähnten Streifen vor dem Betonieren und das Herausnehmen derselben nach dem Abbinden erübrigt. Dadurch soll eine wesentliche Zeitersparnis erzielt werden*

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Die ''erfindungsge'mäs3e Einrichtimg ist dadurch, gekennzeichnet, dass ein präMiscn tangential zu diesßr Führung wirkender Antrieb"und dass Mittel zum Anpressen der Präsvorrichtung an

die Tilhnelwand "vorgesehen sind. * ■

Der-Erfindungsgegenstand ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen "Beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Tunnel mit einer darin

angeordneten Einrichtung zum Fräsen von Trennfugen ti

in der Ansicht, ·. - - "

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 in '. VergrÖssertem Üasstab," ■■*'-■

Fig. 3 eine andere Au sfüh rungs for !Si ·-.. :ior Einrichtung zum Fi'äsen von Trennfugen in der Ansicht, in oine:n teilweise dargestellten Tunnel,

Fig. 4 die Einrichtung geraäss Fig. 3 in: der Seitenansicht und

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Block mit einem antrieb und einer Fräsvorrichtung.

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Die Pig. 1 zeigt das Profil, welches aus dem Gestein 1 herausgesprengt wurde. DieTunnelwände und die -Decke sind mit einer

dicken Betonschicht 2 ausgekleidet. Entlang des Bodens 3 des Tunnels sind provisorische Fahrschienen 4 angeordnet. Diese ruhen auf Doppel-T-Träger 5, die ihrerseits auf Betondämmen 6 aufliegen. Die Fahrschienen 4 dienen vorerst für den Transport und zum Stützen der nicht dargestellten Schalungen, mittels denen die Betonschicht 2 hergestellt wurde. In der Mitte des Bodens 3 ist ein Wasserablaufkanal 7 vorgesehen.

Sin Gerüst 8 aus torbogeriförmig zusammengebauten Röhren 9 und Verstrebungen 10 ruht auf z'vei Doppel-T-Stücken 11, die sich auf je zwei Radkasten 12 abstützen. In diesen Radkästen befinden sich Laufräder 13, '"eiche die Fahrschienen 4 mit je zwei Spurkränzen umfassen. Durch den durch die Röhren 9 gebildeten Durchgang 14 können sich auch während des Betriebes der Einrichtung Personen hindurchbe-'ve^en oi»r es können Materialtransporte durch diesen Durchgang hindurch vorgenommen werden.

Eine entsprechend lern Tunnelprofil -"ebogene Führungsstange 15 und eine parallel zu dieser verlaufende Führungsschiene 16 werden durch eine Anzahl Verbindungsglieder 17 von U-förmigem Querschnitt auf Abstand gehalten. Je vier äussere Enden der Verstrebungen

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BADORlGiNAL

sind jeweilen mittels eines Knotengliedes 18- (Fig.. 2) zusammengefasst und diese Kn'otengiieder" sind miteinander über einen P-förmigen Querträger 19 starr verbunden. Die Verbindungsglieder 17 sind an diesen Querträgern befestigt.

Bei jedem "Knotenglied 18 ist ein Zylinder 20 mit einem auf einen Stempel 21 eimvirkenden, nicht weiter dargestellten Kolben angeordnet. Mit Hilfe dieser Stempel kann die Einrichtung innerhalb des Tunnels fest verankert werden. Das unter Druck stehende OeI zum Betätigen der Stempel 21 wird den Zylindern 20 von einer Druckregelvorrichtung 22 über Oelleitungen 23 zugeführt.

Auf einem lahmen 24 sind Tragrollen 25 zum teilweisen Umfass-en der Mhrungsstange 15 und Stabilisierungsrollen 26 zum teilweisen Umfassen der führungsschiene 16 angeordnet. Innerhalb dieses Rahmens ist ein elektrischer Motor 27 zum Antreiben von kreisförmigen Fräsblättern 28 über Keilriemen 33 radial verschiebbar angeordnet,. Der Motor 2? und ein Lager 29 für die \7elle 30, auf der die Fräsblätter 28 befestigt sind, bilden eine Einheit, die als ganz.ea auf Führungsbolzen 31 und mittels einer G-ewindestange 32 gum Einstellen der !rennfugentiefe radial verschoben werden kann. Von den Tragrollen 25 sind zwei Paare vorgesehen,? während von den Stabilisierunpssrollen 26 ein Paar zum Verhindern des Kippens der Fräsvorrichtung um die Achse der Führungsstange 15 genügt,

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Zum Fortbewegen des Rahmens 24 mit der FrHSVorrielrfring entlang der Führungsstange ist ein endloser Kettenzug 34 vorgesehen. Je am Ende der. Führimgsstange 15 sind Umlenkrollen. 35 auf den letzten beiden Verbindungsgliedern 17 angeordnet. Damit dor ■ Kettenzug angenähert tangential zur Führungsstange 15 verläuft, ist dieser über Führungsräder 36, die auf den übrigen Verbindungsgliedern angeordnet sind, geführt. Ein Kettenglied 37 des ■.Kettenzuges 34 ist über einen Träger 3Ö mit dem Bahmen 24 verbunden. Die ümlenkrolle 35 auf der linken Seite der Fig. 1 ist mit der Antriebswelle- eines Vorschubmotors 39 verbunden, .'fenn liese .Antriebswelle in der Gegcniihrzoigürrichtung dreht, v/ird die Fräsvorrichtung ebenfalls in der Gogenuhrzeigerricritung entlang der Fuhrungsstange bewegt, wobei dann C7ine Trennfugs 40 in die Betonschicht 2 gefräst wird. Die Zuführung von elektrischer Energie und von Kühlv/asser zum Betrieb der Fräsvorrichtung erfolgt über ein --leictrisches Kabel 41 und einen 7ass er schlauch Auf einigen Verbindungsgliedern 17 sind Führungsrollen 43, in der Fig. 1 der Einfachheit haibor nur eine dargestellt, vorgesehen.

Je nach Stellung.der Fräsvorrichtung ist die benötigte Länge-des Kabels 41 und des Wasserschlauches 42 nicht gleich.gross. Der nicht benötigte Vorrat, beispielsweise in der höchsten Stellung, der Fräsvorrichtung wird auf den Trommeln 44 aufgewickelt und bei Bedarf wieder- abgewickelt. ■ . ■

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In den rig. 3-5 ist eine- weitere AuGfuhnxngsiorm einer Einrichtung zum Herausfraßen von Trennfu£en dargestellt. Sie besitzt ein auf den Radkacten 12 mit den Laufrädern 13 abgestütztes Fahrgestell-44.-lieber der Kitte zwischen den Laufkästen 12 ist ein.-. Schwenkachse 45 parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrrcstol3.es angeordnet.- Das Fahrgestell 44 ist so ausgebildet, dass sich die Schwenkachse angenähert im Zentrum den Tunnelprofils befindet. Mit der Schwenkachse 45 sind zv/ei Hebul 46 starr verbunden. Die anderen "Enden der Hebel 46 sind an einem --euorbalken 47 anf-reschweisst. Auf diesem sind zwei Zylinder 48 mit Kolbennt.mgen 49 befestigt. Die äusaeren Enden der KoIb.znatan_f;on sind ,vtlenki.^ mit einom ralnnenxormigen Zwischenstück 50 vc-rbunden, se datss sich dio Längsachse des Zwischenstückes -^ogenäbur- :1er Schwenkachse. 45 schräg stellen kann, v.Obsii jedoch die- ^uorachs.- des Zwischenstückes 50 immer senkrecht zur Lanirprichtun..: der H-:-bp.] 46 bleibt.

Auf d^r ander..η Seite des Zwischenstückes 50 sind gegenüber den Kolbenstangen 46 Stiitzrädor 51 zmn Anpressen an die Betonschicht 2 vorgesehen. Zwischen den Stütsrädern 51 und teilweise innerhalb ies Zwischenstückes 5ö ist der Rahmen 24 mit der verschiebbaren Fräsvorrichtung, bu-stehend aus dem Motor 27» dem Lager 29 und" den Fräsblättern 28, wi.- er auch in der Fig. 2 dargestellt ist; angeordnet. -Jeiter ist auf dem Zwischenstück 50 ein Vorschubractor 52 vorgesehen. Eine ebenfalls auf der

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BAD ÖRK3MAL

Stützvorrichtung gelagerte Antriebswelle 53 ist mittels Kettenrädern 54 und einer Kette 55 mit der Antriebswelle des Motors drehverbunden. Ueber j ο ein kleines mit der Antriebswelle 53 verbundenes Kettenrad 56, eine Kette 57 und ein grosses Kettenrad 58 wird die Antriebskraft auf die Achsen der Stützräder 51 übertragen. Damit der Vorschub einwandfrei erfolgt, sind die Stiitzräder 51 mit Gummireifen versehen.

Zum Ausgleichen des Eigengewichtes der Hebel 46, des Zwischenstückes 50 und der Präsvorrichtung sind beidseitig der Schwenkachse 45 Gegengewichte 59 verschiebbar auf mit der Schwenkachse 45 starr Verbundenen Verlängerungen 60 angeordnet. Dank dieser Gegengewichte lässt sich die Fräsvorrichtung mit geringem Kraftaufwand um die Schwenkachse 45 schwenken.

Auf der Schwenkachse 45 sind weiter zwei Bremsscheibe«. 61 drehf:-st angeordnet. Auf dem Fahrgestell sind je zwei mit einer dieser Bremsscheiben zusammenwirkende Bremsvorrichtungen 62 befestigt. Diese Bremsvorrichtungen sind über eine nicht weiter dargestellte hydraulische Anlage ir.it den Zylindern 48 derart verbunden, dass wenn der Druck in diesen unter ein bestimmtes Mass absinkt, die Bremsscheiben 61 blockiert werden. Dadurch wird verhindert, dass wenn aus irgendeinem Grunde der Betriebsdruck in den Zylindern 48 ausfällt und die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Zwischenstück 50 und der Betonschicht 2 aufgehoben-wird,-die Fräsvorrichtung in der eingenommenen Stellung-verharrti

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Diese Einrichtung weist den Vorteil auf, dass die Drehfugen— tiefe an allen Stellen gleich gross ist, auch dann, wenn die lunnelwand bzw. die Bet onschi chi: 2 nicht an allen Punkten g!ei-eh weit von der Schwenkachse 45 entfernt ist,. Weiter erfordert der Antrieb für den Vor schul) keinen langen, zu Schwingungen neigenden Kettenzug. Ausserdeni können die notwendigen;, nicht dargestellten Zuführungen für die Antriebsenergie für die Fräsvorrichtung und für den Vorschub, sowie für das Kühlwasser wesentlich einfacher angeordnet werden,. Die einfache und unmittelbare Wirkungsweise des Antriebes für den Vorschub gestattet ein einwandfreies Herausfräsen von Trennfugen, in beiden S chwenkri ehtung en..

'Während des Arboitens dieser Einrichtung können Personen odex Materialtransporte den Arbeitsbereich :der Einrichtung ungehincl εχ L passieren und zwar links oder rechts am Fahrgestell 44 vorbei;, Je nach dem in welcher Stellung sich die Hebel 46 befiünd-en,.

Um ein Verschieben des Fahrgestelles 44 während des Arbeiten® •der Einrichtung zu verhindern:, sind nicht dargestellte Bremsvorriehtunigen zum Blockieren der lauf räder 15 vorgesehen-

Es sei noch erwähnt, dass die Breite der herauszufräsenden Trennfugen ungefähr 4 cm beträgt. Die wesentlich dünneren Fräsblätter 28 werden durch ein Mittelstüek 6j auf Abstand gehalten^ so dass der Abstand der äusseren Flächen der Fräsblätter der

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üutenbreite entspricht» Die zwischen den iTHsblättern 28 verbleibende Betonrippe 64 wird zur Vervollständigung der ^renn— fvtge 40 nachträglieh mit anderen Mitteln herausgearbeitet»

Nachdem eine Irennfuge Tierausgefräst worden ist, wird die Fräsvorrichtung durch Drehen der Grewindcstange 32 von der Betonwand 2 entfernt. Hierauf wir-a ;die Iräs-vorriehtung in die höchste Stellung verbracht und üer Druck in den Zylindern -48 abgelassen. Dies bewirkt, dass die Stützräder 51 ύοά der Beton— .schicht 2 abgehoben werden und dass die SchwenkbeweBung dor Hebel 4^;6 durch die Bremsvorrichtung 62 blockiert r/ird,. In diesem Zust'and kann die Einrichtung längs der Fahrschlenen 4 bis zur nächsten Stelle verschoben werden, an welcher ebenfalls eine Trennfuge heransgefrast werden .soll*

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Claims

Fa-tent an 3 pr iic h β .■ ' .

. 1. Einrichtung zum Herausfräsen von■Trennfugen aus Tunnelwänden, "mit einer Fräsvorrichtung, die mit einem Antrieb versehen ist, einer ^ührung zum Führen "der Fräsvorrichtung entlang der Tunnelwand in der Querrichtung und einem Fahrgestell zum Fortbewegen der Einrichtung entlang der Tunnelachse, dadurch gekennz ei clone t, dass ein praktisch tangential zu dieser Führung (15» 16, 45) wirkender Antrieb (39, 52) und dass Mittel (20, 21, 48) zum Anpressen der Fräsvorrichtung an die Tunnelwand vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die-wenigstens einen bis zum Boden reichenden freien Durchgang (14) zum ungehinderten Passieren quer zu ihrer Arbeitsebene aufweist.

3. Einrichtung nach Anrpruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Durchgang im Zentrum eines auf de-m Fahrgestell (H', 12, 13) befestigten Gerüstes (8) vorgesehen ist, dass die Führung an diesem Gerüst angeordnet ist und dass das Gerüst mehrere radial angeordnete Zylinder (20) mit Stempeln (21) zum Verstreben des Gerüstes in dem Tunnel enthält.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung eine dem Tunnelprofil entsprechend gebogene, in radialer Richtung beidseitig durch Tragrollen (25) teilweise

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umfasste Führungsstange (15) und eine mit Abstand parallel zu dieser verlaufenden, in senkrecht zur radialen Richtung beidseitig durch Stabilisierungsrollen (26) teilweise umfasste Führungsschiene (16) enthält, v/obei die Mhrungsstange die Fräsvorrichtung in radialer Richtung führt und die Führungsstange das Kippen der Präsvorrichtung um die Achse der Führungsstange verhindert.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zum Bev/egen der Fräsvorrichtung entlang der Führungsstange einen b-ei einem Ende der Führungsstange angeordneten Vorschubmotor (35) und ein endloses, flexibles und zwischen der Führungsstange und der Führungsschiene geführtes Zugorgan (34), das an oiner Stille mit der Fräsvorrichtung verbunden ist, enthält, und dass die Fräsvorrichtung radial verschiebbar uni .-".it d~n 'Trag- und Stabilisiorungsrollen verbunden ist.

6. Einrichtung Πύ^-ι Anspruch 2, dadurch ,.'^kennzeichnet, dass die Fahruns i"'a- die Fr-'isv·. rrichtung ein-·; auf dem Fahrgestell angeordnete Schwenkachse (45) und einen um diese Achse schwenkbaren Hebel (46) an dessen freiem Ende ein Zwischenstück (50) mit Stutzrädern (51) angeordnet ist, umfasst, dass die Fräsvorrichtung zwischen iic-sen Stützrääern mit dem Zwischenstück verbunden ist und dass zwischen dem Hebel und dem Zwischenstück verbunden ist und dass zwischen dem Hebel und dem Zwischenstuck ein Zylinder (48) zum Anpressen ler Stützräder und der

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Fräsvorrichtung an die lunnelwand vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zum Fortbewegen der Fräsvorrichtung entlang dem !unnelprofil mit den Stützrädern gekoppelt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Hebel gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse (45.) ein verschiebbares Gegengewicht (59) angeordnet- ist und dass eine Bremsvorrichtung (61, 62) zum Stoppen der SchwenkbeAvegung, wenn der Druck im Zylinder unter einen bestimmten Betrag absinkt, vorgesehen ist.

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