DE1816625C - Einrichtung zum Herausfräsen von Trennfugen aus Tunnelwänden - Google Patents

Description

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

Beim Betonieren von Tunnelwänden 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 Trennfugen stellen gewollte Schwächungsstellen 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 Erhärten 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaden, die es gestattet, die Trennfugen nach dem Abbinden des Betons herauszufräsen, so daß sich das Einsetzen von obenerwähnten Streifen vor dem Betonieren und das Herausnehmen derselben nach dem Abbinden erübrigt. Dadurch soll eine wesentliche Zeitersparnis erzielt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art zum Fortbewegen der Fräsvorrichtung ein in Tunnelumfangsrichtung wirkender Antrieb und daß Mittel zum Festlegen des Abstands der Einrichtung von der Tunnelwand vorgesehen sind.

Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 1 a einen Querschnitt durch einen Tunnel mit einer darin angeordneten Einrichtung zum Fräsen von Trennfugen in der Ansicht,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform einer Einrichtung zum Fräsen von Trennfugen in der Ansicht, in einem teilweise dargestellten Tunnel,

Fig. 4 die Einrichtung gemäß Fig. 3 in der Sei-'' tenansicht und

Fig. S die Draufsicht auf die Fräsvorrichtung der Einrichtung gemäß F i g. 3 und 4.

Die Fig.) und I a zeigen das Profil, welches aus dem Gestein 1 herausgesprengt wurde. Die Ausbruchswandung ist mit einer dicken Betonwand 2 ausgekleidet. Entlang der Sohle 3 des Tunnels sind provisorische Fahrschienen 4 angeordnet. Diese ruhen auf I-Trägern 5, die ihrerseits auf Betonfundamenten 6 aufliegen. Die Fahrschienen 4 dienen vorerst fUr den Transport und zum Stützen der nicht dargestellten Schalungen, mitteis deren die .Tunnelwand 2 hergestellt wurde. In der Mitte der Sohle 3 ist eir> Wasserablaufkanal 7 vorgesehen.

Ein Gerüste aus torbogenförmig zusammengebauten Röhren 9 und Verstrebungen 10 ruht auf zwei I-Trägern 11, die sich auf je zwei Radkästen 12 abstützen. In diesen Radkästen befinden sich Laufräder 13, welche 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 hindurchbewegen, oder es können Materialtransporte durch diesen Durchgang hindurch vorgenommen werden

Eine entsprechend dem Tunnelprofil gebogene Führungsstange 15 und eine parallel zu dieser verlaufende Führungsschiene 16 werben durch eine Anzahl Verbindungsglieder 17 von U-förmigem Querschnitt auf Abstand gehalten. Je vier äußere Enden der Verstrebungen 10 sind jeweils mittels eines Knotenglif des 18 (F i g. 2) zusammengefaßt, und diese Knotenglieder sind miteinander über einen Querträger 19 starr verbunden. Die Verbindungsglieder 17 sind an diesen Querträgern befestigt.

Bei jedesn Knotenglied 18 ist ein Zylinder 20 mit einem auf einen Stempel 21 einwirkenden, nicht weiter dargestellten Kolben angeordnet. Mit Hilfe dieser Stempel kann die Einrichtung innerhalb des Tunnels fest verankert und ihr Abstand gegenüber der Tunnelwand festgelegt werden. Das unter Druck stehende öl zum Betätigen der Stempel 21 wird den Zylindern 20 von einer Druckregelvorrichtung 22 über Ölleitungen 23 zugeführt.

Auf einem Rahmen 24 sind Tragrollen 25 zum leilweisen Umfassen der Führungsstange 15 und Stabilisierungsrollen 26 zum teilweisen Umfassen der Führungsschiene 16 angeordnet. Innerhalb dieses Rahmens ist ein elektrischer Moior27 zum Antreiben von kreisförmigen Fräsblättern 28 über Keilriemen 33 radial verschiebbar angeordnet. Der Motor 27 und ein Lager 29 für die Welle 30, auf der die Fräsblätter 28 befestigt sind, bilden eine Einheit, die als Ganzes auf Führungsbolzen 31 und mittels einer Gewindestange 32 zum Einstellen der Trennfugentiefe radial verschoben werden kann. Von den Tragrollen 25 sind zwei Paare vorgesehen, während von den Stabilisierungsrollen 26 ein Paar zum Verhindern des Kippens der Fräsvorrichtung um die Achse der Führungsstange 15 genügt.

Zum Fortbewegen des Rahmens 24 mit der Fräsvorrichtung entlang der Führungsstange ist ein endloser Kettenzug 34 vorgesehen. Je am Ende der FUhrungsstange 15 sind Umlenkrollen 35 auf den letzten beiden Verbindungsgliedern 17 angeordnet. Damit der 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 mit dem Rahmen 24 verbunden. Die Umlenkrolle 35 auf der linken Seite der Fig. I ist mit der Antriebswelle eines Vorschubmotors 39 verbunden. Wenn diese Antriebswelle in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wird die Fräsvorrichtung ebenfalls in der Gegenuhrzeigerrichtung entlang der Führungsstange bewegt, wobei dann eine Trennfuge 40 in die Betonschicht 2 gefräst wird. Die Zuführung von elektrischer Energie und von Kühlwasser zum Betrieb der Fräsvorrichtung erfolgt über ein elektrisches Kabel 41 und einen

Wasserschlauch 42. Auf einigen Verbindungsgliedern 17 sind Führungsrollen 43 (in der F i g. 1 ist der Einfachheit halber -nur eine dargestellt) für das Kabel und den Wasserschlauch 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, wild auf den Trommeln 44 aufgewickelt und bei Bedarf wieder abgewickelt

In den F i g. 3 bis 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung zum Herausfräsen von Trennfugen dargestellt. Sie besitzt ein auf den Radkasten 12 mit den Laufrädern 13 abgestütztes Fahrgestell 65. Über der Mitte zwischen den Laufkästen 12 ist eine Schwenkachse 45 parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrgestelles angeordnet. Das Fahrgestelles ist so ausgebildet, daß sich die Schwenkachse angenähert im Zentrum des Tunnelprofils befindet. Mit der Schwenkachse 45 sind zwei Hebel46 starr verbunden, ao Die anderen hnden der Hebel 46 sind an einem Querbalken 47 angeschweißt. Auf diesem sind zwei Zylinder 48 mit Kolbenstangen 49 befestigt. Die äußeren Enden der Kolbenstangen sind gelenkig mit einem rahmenförmigen Zwischenstück 50 verbunden, so daß sich die Längsachse des Zwischenstückes gegenüber der Schwenkachse 45 schräg stellen kann, wobei jedoch die Querachse des Zwischenstückes 50 immer senkrecht zur Längsrichtung der Hebel 46 bleibt.

Auf der anderen Seite des Zwischenstückes 50 sind gegenüber den Kolbenstangen 46 Stützräder 51 zum Anpressen an die Tunnelwand 2 vorgesehen. Zwischen den Stützrädern 51 und teilweise innerhalb des Zwischenstückes 50 ist der Rahmen 24 mit der verschiebbaren Fräsvorrichtung, bestehend aus dem Motor 27, dem Lager 29 und den Fräsblättern 28, wie er auch in der F i g. 2 dargestellt ist, angeordnet. Weiter ist auf dem Zwischenstück 50 ein Vorschubmotor 52 vorgesehen. Eine ebenfalls auf der Stützvorrichtung gelagerte Antriebswelle 53 ist mittels Kettenräder 54 und einer Kette 55 mit der Antriebswelle dos Motors drehverbunden. Über je 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 Stützräder 51 mit Gummireifen versehen.

Zum Ausgleichen des Eigengewichtes der Hebel 46, des Zwischenstückes 50 und der Fräsvorrichtung sind an beiden Enden 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 Bremsscheiben 61 drehfest 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 mit 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 Tunnelwand 2 aufgehoben wird, die Fräsvorrichtung in der eingenommenen Stellung verharrt.

Diese Einrichtung weist den Vorteil auf, daß die Drehfugentiefe an allen Stellen gleich groß ist, auch dann, wenn die Tunnelwand 2 nicht an allen Punkten gleich weit von der Schwenkachse 45 entfernt ist. Weiter erfordert der Antrieb für den Vorschub keinen langen, zu Schwingungen neigenden Kettenzug. Außerdem 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 Schwenkrichtungen.

Während des Arbeitens dieser Einrichtung können Personen oder Materialtransporte den Arbeitsbereich der Einrichtung ungehindert passieren, und zwar links oder rechts am Fahrgestell 65 vorbei, je nachdem, in welcher Stellung sich die Hebel 46 befinden.

Um ein Verschieben des Fahrgestelles 65 während des Arbeitens der Einrichtung zu verhindern, sind nicht dargestellte Bremsvorrichtungen zum Blockieren der Laufräder 13 vorgesehen.

Es sei noch erwähnt, daß die Breite der herauszufräsenden Trennfugen ungefähr 4 cm beträgt. Die wesentlich dünneren Fräsblätter 28 werden durch ein Mittelstück 63 auf Abstand gehalten, so daß der Abstand der äußeren Flächen der Fräsblätter der Nutenbreite entspricht. Die zwischen den Fräsblättern 28 verbleibende Betonrippe 64 wird zur Vervollständigung der Trennfuge 40 nachträglich mit anderen Mitteln herausgearbeitet.

Nachdem eine Trennfuge herausgefräst worden ist, wird die Fräsvorrichtung durch Drehen der Gewindestange 32 von der Betonwand 2 entfernt. Hierauf wird die Fräsvorrichtung in die höchste Stellung verbracht und der Druck in den Zylindern 48 abgelassen. Dies bewirkt, daß die Stützräder 51 von der Betonschicht 2 abgehoben werden und daß die Schwenkbewegung der Hebel 46 durch die Bremsvorrichtung 62 blockiert wird. In diesem Zustand kann die Einrichtung längs der Fahrschienen 4 bis zur nächsten Stelle verschoben weiden, an welcher ebenfalls eine Trennfuge herausgefräst werden soll.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Herausfräsen von Trennfugen aus Tunnelwänden mit einer Fräsvorrichtung, die mit einem Antrieb versehen ist, mit einer Führung zum Führen der Fräsvorrichtung entlang der Tunnelwand in der Querrichtung und mit einem Fahrgestell zum Verfahren der Einrichtung entlang der Tunnelachse, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fortbewegen der Fräsvorrichtung ein in Tunnelumfangsrichtung wirkender Antrieb (39, 52) und daß Mittel (20, 21, 48, Sl) zum Festlegen des Abstands der Einrichtung von der Tunnelwand vorgesehen sind.

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

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der freie Durchgang im Zentrum eines auf dem Fahrgestell (11,12,13) 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) der Fräsvorrichtung teilweise umfaßte Führungsstange (15) und eine mit radialem Abstand parallel zu dieser verlaufende, in senkrecht zur radialen Richtung beidseitig durch Stabilisierungsrollen (26) der Fräsvorrichtung teilweise umfaßte Führungsschiene (16) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zum Fortbewegen der Fräsvorrichtung entlang der Führungsstange (15) einen in der Nähe des einen Endes der Führungsstange angeordneten Vorschubmotor (39) und ein endloses, flexibles und zwischen der Führungsstange (15) und der Führungsschiene (16) geführtes Zugorgan (34), das an einer Stelle mit der Fräsvorrichtung verbunden ist, aufweist und daß die Fräsvorrichtung radial verschiebbar mit den Trag- und Stabilisierungsrollen verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für die Fräsvorrichtung eine auf dem Fahrgestell angeordnete Schwenkachse (45) und einen um diese Achse schwenkbaren Hebel (46), an dessen freiem Ende ein Zwischenstück (50) mit Stützrädern (51) angeordnet ist, umfaßt, daß die Fräsvorrichtung zwischen diesen Stützrädern mit dem Zwischenstück verbunden ist und daß zwischen dem Hebel und dem Zwischenstück ein Zylinder (48) zum Anpressen der Stützräder und der Fräsvorrichtung an die Tunnelwand vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zum Fortbewegen der Fräsvorrichtung in Tunnel umfangsrichtung mit den Stützrädern (51) 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 Stopper der Schwenkbewegung, wenn der Druck im Zylinder (48) unter einen bestimmten Betrag absinkt, vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen