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Dokumentenidentifikation DE102005048118A1 12.04.2007
Titel Spritzbetonbau mit Foliendichtung
Anmelder Skumtech AS, Oslo, NO
Erfinder Jonsson, Svein, Oslo, NO
Vertreter Kaewert, K., Rechtsanw., 40593 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 06.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048118
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse E21D 11/10(2006.01)A, F, I, 20051006, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E21D 13/02(2006.01)A, L, I, 20051006, B, H, DE   
Zusammenfassung Nach der Erfindung wird ein Spritzbetonausbau im Tunnel dadurch erstellt, daß zunächst eine Foliendichtung montiert wird, die innenseitig mit einer Krallmatte versehen ist und mit einer Spritzbetonschicht versehen wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Spritzbetonbau mit Foliendichtung, insbesondere für unterirdische Räume wie Tunnel oder Stollen oder im Gebirge zu verlegende Rohrleitungen.

Üblicherweise werden Tunnel, Stollen oder Rohrleitungen wasserdicht ausgeführt. Abdichtungsprobleme bestehen auch in Baugruben bzw. in Fundamentschachtungen und Kellerschachtungen.

Bei allen Abdichtungsproblemen wird unterschieden zwischen der außen wirkenden Wasserlast, der innen wirkenden Wasserlast sowie Wasserlasten, die von außen und auch von innen auf dem Spritzbetonausbau wirken.

Um dem zu begegnen werden häufig Foliendichtungen zur Anwendung gebracht. Die Foliendichtung kann beiderseits im Spritzbeton eingeschlossen sein. Sie kann aber auch einseitig angeordnet sein. Dabei kann die Foliendichtung außen vor dem Spritzbeton angeordnet sein, um gegen eindringendes Wasser zu dichten. Desgleichen kann die Foliendichtung innen vor dem Spritzbeton angeordnet sein, um innen anstehende Abwässer oder andere Flüssigkeit an einem Austritt zu hindern.

Der Spritzbeton kann einschichtig oder mehrschichtig aufgebracht werden.

Eine häufige Anwendung findet sich in unterirdischen Räumen in standfestem Gebirge. Dabei kann es sich um Tunnel, Lagerräume, Bunker, Kanäle und anderes handeln. Überirdisch ist eine häufige Anwendung in offenen Baugruben gegeben.

Die unterirdische Anwendung hat unterschiedliche Varianten:

Zum Beispiel wird nach DE-3244000 C eine erste Spritzbetonschicht auf den Gebirgsausbruch gebracht. Die erste Spritzbetonschicht dient im wesentlichen der Versiegelung des Gebirgsausbruches. Auf der ersten Spritzbetonschicht wird die Foliendichtung verlegt. Für die erste Spritzbetonschicht ist zumeist eine relativ geringe Schichtdicke ausreichend. Das Verlegen der Foliendichtung erfolgt üblicherweise in Bahnen, die an dem Gebirge bzw. an der Spritzbetonschicht befestigt werden müssen. Die Bahnen werden nacheinander so verlegt, daß sie sich an den Rändern überlappen und zu der gewünschten Abdichtung ergänzen. An den sich überlappenden Rändern ist eine Verschweißung der Bahnen vorgesehen.

Zur Befestigung der Bahnen ist vorgesehen, daß zunächst Anker in das Gebirge eingebracht werden. Die Foliendichtung kann von den Ankern durchstoßen werden, wenn damit verbundene Leckstellen anschließend abgedichtet werden. Das kann mittels zweier Flansche erfolgen, von denen mindestens einer zugleich mit der Folie dichtet. Das geschieht zum Beispiel durch Ausbildung des Flansches als Neoprenscheibe. Die Flansche sollen die Folie zwischen sich einklemmen. Von diesen beiden Flanschen ist vorzugsweise der gebirgsseitige Flansch fest angeordnet, während der andere Flansch verstellbar ist. Die Anker stellen den Verbund zum Gebirge her und halten die Betonbewehrung mit der Spritzbetonrücklange, welche den inneren Spritzbetonaufbau ermöglicht und stabilisiert. Die Betonbewehrung besteht üblicherweise aus Stahl, zum Beispiel in der Form von Betonstahlgewebematten. Die Spritzbetonrücklage wird nach der DE-3244000 durch ein Drahtnetz gebildet. Das Drahtnetz ist in einigem Abstand von der Folie angeordnet und soll verhindern, daß auftreffender Spritzbeton von der Foliendichtung zurückgeworfen wird.

In anderen Anwendungen ist vorgesehen, daß die Foliendichtung im Abstand vom Gebirge montiert wird. Das geschieht mit den beschriebenen Ankern, an denen die Foliendichtung befestigt wird. Dabei stellt sich das Problem des Rückpralls von Spritzbeton noch in stärkerem Maß als bei der zuvor beschriebenen Variante. Gleichwohl hilft das Drahtnetz auch in diesem Fall, so daß mit der beschriebenen Drahtnetztechnik ohne weiteres ein Spritzbetonausbau im Abstand von dem Gebirgsausbruch aufgebaut werden kann.

In einer Abwandlung der vorstehenden beabstandeten Anordnung der Foliendichtung ist ein Gitter oder Drahtgeflecht zwischen dem Ausbau und dem Gebirgsausbruch vorgesehen. Dabei dient das Drahtgeflecht vorzugsweise als Sicherung gegen Steinschlag aus dem Gebirge.

Aus der Zeitschrift, Forschung + Praxis, 1970, S.184, ist es bekannt, das Drahtnetz direkt gegen die Folienabdichtung zu spannen. Gleichwohl kommt es beim Anspritzen des Betons zu einer Beabstandung des Drahtnetzes von der Folie, weil sich die Folie in ganz anderem Umfang ausbeult als das Drahtnetz.

Aus der DE-2400866 A1 und der DE-36526980 A1 ist es bekannt, die Folienabedichtung spritzbetonseitig mit einem Faservlies abzudecken.

Dabei kann das Faservlies verschiedene Aufgaben erfüllen. Nach der DE-3626980 erfüllt das Faservlies verschiedene Funktionen, nämlich eine Schutzfunktion und eine Dränfunktion. Nach der DE-2400866 ist darüber hinaus vorgesehen, das Faservlies zunächst mit einer Grundierung zu versehen, bevor es zum eigentlichen Auftrag des Spritzbetons kommt.

Aus der DE-3741699 ist die Verwendung von Folienabdichtungen mit einer Noppenstruktur bekannt. Die Noppen sollen ausbruchseitig einen Abstand offen halten, durch den das aus dem Gebirge austretende Wasser abfließen kann.

Aus der DE 78 22 615 U1 ist eine mehrschichtige Kunststoffabdichtung für Tunnelausbau mit Spritzbeton bekannt, die tunnelinnenseitig mit einer Wirrfasermatte aus Polyamidfaser oder -drähten versehen ist. Anstelle von Polyamid kommen auch andere Polyolefine wie Polypropylen in Betracht. Die Wirrfasermatte hat eine Dicke bis 25 mm und bildet eine Haftungsgrundlage für eine erste Spritzbetonschicht bzw. mit der ersten Spritzbetonschicht eine Haftungsgrundlage für einen weiteren Spritzbetonausbau.

Aus der DE-3823898 ist bekannt, die Noppenstruktur an einer Folienabdichtung zu anderen Zwecken einzusetzen, nämlich zur Rückhaltung des Spritzbetons.

Der Spritzbetonbau mit Abdichtungsfolie ist aufwendig.

Es sind verhältnismäßig viele Anker zur Befestigung der Foliendichtung zu setzen. Die Verlegung der Foliendichtung ist mühsam und setzt erhebliche Hilfsmittel voraus. Die Befestigung der Folie an den Ankern erfordert spezielle Lösungen und verursacht Dichtprobleme, auch wenn anstelle der oben beschriebenen Klemmflansche andere Schweiß- oder Klebeflansche eingesetzt werden, an denen die Foliendichtung ohne Durchlöcherung verschweißt oder verklebt wird. Darüber hinaus sind Maßnahmen für die Spritzbetonrückhaltung zu treffen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand zu reduzieren.

Nach der Erfindung wird das mit den Merkmalen der geltenden Ansprüche erreicht. Dabei liegt der Erfindung die Überlegung zugrunde, die für die Rückhaltung bestimmten Drahtnetze entbehrlich zu machen. Dies erfolgt durch eine Kombination von Maßnahmen:

  • a) eine besondere Gestaltung der Foliendichtung
  • b) bestimmte Befestigungspunkten für die Foliendichtung
  • c) bestimmten Spritzbetonauftrag

Die besondere Gestaltung der Foliendichtung sieht eine Mindeststeifigkeit der Folie und eine aufkaschierte oder aufgeklebte Krallmatte vor. Die Mindeststeifigkeit wird mit ungeschäumter Olefinfolie, insbesondere eine Polyolefinfolie, z.B. Polyethylenfolie (PE-Folie) dargestellt. Es können auch Copolymere zum Einsatz kommen, zum Beispiel Ethylencopolymer-Folien. Jedes PE ist als Abdichtungsfolie geeignet. Dazu gehören unter anderem LDPE, HDPE.

Geeignet ist auch Polypropylen (PP).

Die Steifigkeit wird durch eine Mindestdicke von 1,5mm vorzugsweise eine Mindestdicke von 1,8mm gebildet. Bei anderen Folienmaterialien wird die Dicke soweit vergrößert, bis eine gleiche Mindeststeifigkeit erreicht ist.

Krallmatten sind aus der Begrünung von Böschungen, geneigte Dächern, Ufern bekannt. Böschungen, geneigte Dächer und Ufer haben gemeinsam eine wesentliche Neigung und das Problem des Abrutschens aufgebrachter Schichten. Bei den Schichten kann es sich um Begrünungsschichten oder mineralischen Schutzschichten oder wie bei einer Deponie um Lagermaterial handeln. Die Krallmatten besitzen eine besonders gestaltete Oberfläche, mit der sie sich unter Last in den Untergrund und/oder in darüber aufgebrachte Schichten drücken, so daß ein Formschluß mit der darüber und/oder darunter befindlichen Schichten entsteht. Das schließt sowohl eine ausreichende Stabilität als auch ausreichende Offenheit der Matten, damit das aufgebrachte Material in die Matte eindringen kann und eine wesentliche Zusammendrückung der Matten unter dem auflastenden Druck verhindert wird.

Dazu sind wahlweise dreidimensionale großmaschige Gelege aus Kunststoff-Fäden oder Strängen in Anwendung. Die großmaschigen Gelege unterscheiden sich von den Wirrfasermatten ganz erheblich. In der Wirrfasermatte liegen die Fasern ungeordnet übereinander und in ebenen, die im wesentlichen parallel zueinander sind. Die wirre Verlegung der Fasern schließt bereits eine kontrollierte Maschenstruktur aus. Selbst, wenn die Fasern einer Ebene auch große Öffnungen zwischen sich offen lassen würden. Die darüber oder darunter liegende Ebene hat jedoch keinen Abstand, so daß die offen gelassenen Öffnungen durch jede Faser einer benachbarten Ebene reduziert würden.

Ein Wirrfaservlies bzw. eine Wirrfasermatte kann deshalb im Sinne obiger Sicherung keinen Formschluß mit darunter und darüber liegenden Schichten eingehen. Deshalb sind Wirrfaserschichten und Wirrfasermatten nur zur Drainage, nicht aber zur Übertragung wesentlicher Scherkräfte geeignet, wie sie bei 20 Grad Neigung, und verstärkt bei 30 Grad Neigung und noch größerer Neigung vorkommen.

Die Gelege entstehen durch Extrusion dünner Kunststoffstränge, die im noch plastischen Zustand in der Maschenform übereinander abgelegt werden, so daß sich die einander berührenden Kunststoffstränge miteinander verbinden. Im Idealfall handelt es sich bei der Verbindung um eine schweißartige Verbindung. Im Normalfall entsteht noch eine ausreichende Klebeverbindung.

Wahlweise können die Gelege auch aus vorher gefertigten Kunststoffsträngen erzeugt werden, die zur Herstellung des Geleges wieder erwärmt und an der Oberfläche angeschmolzen und in der beschriebenen Maschenform abgelegt werden.

Die Maschen werden in zwei Ebenen erzeugt, die vorzugsweise in einem Winkel von 90 Grad zueinander stehen. Dies führt zu noppenartigen Erhöhungen auf der Mattenoberfläche, die sich besonders in die Böschungen, Begründungsschichten und Uferschichten drücken.

Übliche Krallmatten bestehen aus Polypropylen oder Polyamid oder PET und haben eine Dicke zwischen 10 und 30 mm.

Gleichartige Krallmatten lassen sich auch als Gewebe herstellen.

Nach der Erfindung werden die Krallmatten im Werk mit der Foliendichtung verbunden. Dabei können die Berührungsflächen der Foliendichtung und der Krallmatte angeschmolzen und anschließend gegeneinander gedrückt werden. Zum Anschmelzen eignet sich die Beaufschlagung mit Heißgas oder mit Heißstrahlen. Als Heißgas eignet sich Heißluft. Die notwendige Heißluft kann mit marktgängigen Heißlüftern bereitgestellt werden. Darüber hinaus können zur Erwärmung Heizstrahler verwendet werden. Günstig sind elektrisch betriebene Heißlüfter und Heizstrahler, die sich leicht und genau regeln lassen.

Wahlweise wird auch ein als Krallmatte vorgesehenes Gelege auch unmittelbar auf einer Foliendichtung erzeugt.

Dazu können vorher gefertigte Kunststoffstränge oberflächlich angeschmolzen werden, so daß das Material nach der Berührung mit der Folienfläche darauf haftet. Im Kern soll das Material nicht schmelzflüssig werden. Das Anschmelzen bedingt eine Oberflächentemperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur des jeweiligen Materials liegt. Die Temperatur des zum Anschmelzen verwendeten Mediums soll noch einiges höher sein, damit es zu einer kurzfristigen Erwärmung kommt.

Die notwendige Erwärmung zum Anschmelzen der Oberfläche kann mit einer offenen Flamme auf das Material gebracht werden,

Wahlweise wird die Folienoberfläche für den Materialauftrag zusätzlich vorgewärmt, um eine bessere Verbindung des Geleges mit der Folienfläche zu erreichen. Die Vorwärmung ist entbehrlich, wenn die Wärme aus der Folienherstellung genutzt wird.

Die übliche Herstellung der Folie geht von einer Extrusion des Materiales aus. Dabei wird der schmelzteigige Kunststoff mittels eines Extruders durch eine Düse in den Spalt eines Walzenpaares aufgegeben.

Der in den Walzenspalt gelangende Kunststoff kann schon eine Folienform haben. Diese Folienform wird mittels einer Schlitzdüse erreicht. Der Schlitz in der Düse hat dann eine entsprechende Länge und eine entsprechende Breite.

Wahlweise wird der schmelzteigige Kunststoff auch granulatförmig oder schnitzelförmig in den Walzenspalt aufgegeben, so daß sich dort Kunststoffknet bildet, der fortlaufende durch den Walzenspalt gezogen wird, so daß sich eine Folie zwischen den Walzen bildet.

Zwischen den Walzen des Walzenpaares, gegebenenfalls auch in einem oder mehreren weiteren Walzvorgängen wird der Folie die gewünschte genaue Dicke gegeben.

Auf die genaue Folienbreite kommt es bei dem ersten Walzvorgang nicht an. Durch das Walzen stellt sich ein mehr oder weniger schlangenförmig verlaufender Folienrand ein. Deshalb wird die Folie am Ende des Walzvorganges seitlich besäumt. Die anfallenden Randstreifen werden vorzugsweise in den Extruder zurückgeführt und dort wieder in schmelzteigiges Ausgangsmaterial für den Walzvorgang umgeformt. Während des Walzvorgangs hat die Folie eine erhebliche Temperatur. Wahlweise wird diese Temperatur zur Verbindung mit dem Gelege genutzt.

Wahlweise findet auch zusätzlich eine Profilierung der Folienfläche mittels einer Profilwalze bzw. mittels einer Prägewalze statt, wie dies in der DE 42 07 210 A beschrieben ist.

Dabei können regelmäßige oder unregelmäßige Profilierungen entstehen. Das gilt sowohl für die Gestaltung der Profile senkrecht zur Folienebene als auch in der Folienebene. Die Profilkanten können gerade und/oder ungerade verlaufen. Es können auch Profile zur Anwendung kommen, wie sie an sich bei Bahnen für die Deponieabdichtung vorgesehen sind. Beispiele sind in der DE 199 35 284 A1 beschrieben.

Wahlweise wird dabei ein Profil erzeugt, wie es in der DE 197 21 799 beschrieben ist.

Die oben beschriebenen Profilflächen erleichtern die Anbindung der Spritzbetonschicht an der Foliendichtung und an die Krallmatte, wenn die Krallmatte und die Foliendichtung in erfindungsgemäßer Anwendung im Tunnel mit Spritzbeton beaufschlagt werden.

Je biegesteifer die Foliendichtung und die Krallmatte sind, desto leichter wird der Spritzbetonauftrag. Die Steifigkeit wird einerseits durch die Foliendicke bestimmt. Zum anderen wird die Steifigkeit durch den Verbau der Foliendichtung bestimmt. Je höher die Zahl gleichmäßig verteilter Befestigungspunkte auf der Foliendichtung ist, desto größer wird die Steifigkeit. Vorzugsweise ist die Verteilung so, daß vier benachbarte Befestigungspunkte die Eckpunkte eines Quadrates bilden. Die Kantenlänge des Quadrates ist gleich dem Abstand von zwei benachbarten Befestigungspunkten. Je geringer der Abstand der benachbarten Befestigungspunkte bzw. die Kantenlänge des Quadrates ist, desto höher ist die Zahl der Befestigungspunkte Bei einer Foliendicke von 2 mm ist vorzugsweise ein Abstand von 1,2 m zwischen benachbarten Befestigungsstellen vorgesehen. Dabei soll der Abstand höchstens 15%, vorzugsweise höchstens 7,5% größer sein. Benachbart sind die nächsten Befestigungspunkte.

Der zulässige Abstand kann sich durch Änderung der Lage der Befestigungspunkte ändern. Dann wird deren Abstand solange verringert, bis mindestens eine gleich steife Konstruktion wie bei Verteilung der Befestigungspunkte auf den Eckpunkten eines Quadrates erreicht ist.

Bei größeren Foliendicken wird der zulässige Abstand zwischen benachbarten Befestigungspunkten größer. Der Abstand zwischen den benachbarten Befestigungspunkten wird höchstens soweit vergrößert und/oder die Lage der Befestigungspunkte höchstens soweit verändert, bis sich trotz der größeren Foliendicke wieder die vorbeschriebene Konstruktionssteifigkeit eingestellt hat.

Bei geringerer Foliendicke als 2mm wird der zulässige Abstand zwischen den benachbarten Befestigungspunkten geringer. Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten wird soweit verringert und/oder die Lage der Befestigungspunkte soweit vergleichmäßigt, bis sich trotz der geringeren Foliendicke wieder die vorbeschriebene Konstruktionssteifigkeit eingestellt hat.

Der Aufbau des Spritzbetonausbaus wird durch die Grundierung der Foliendichtung und der Krallmatte erleichtert.

Die erfindungsgemäße Verwendung einer Grundierung leistet zusätzlich zu der oben beschriebenen Oberflächengestaltung noch einen Beitrag zur Anbindung vom Spritzbeton an die Foliendichtung und an die Krallmatte. Die Grundierung kann mit dem gleichen Zement bzw. Kleber bzw. Bindemittel erfolgen, der auch für den Spritzbeton verwendet wird, jedoch ohne die im Spritzbeton vorgesehenen Zuschläge.

Zement/Kleber/Bindemittel kommen pulverförmig zum Einsatz werden entweder vor dem Auftrag auf der Folienfläche mit Wasser vermischt und in nebelartiger Form aufgedüst oder zusammen mit dem pulverförmigen Zemente/Kleber/Bindemittel in nebelartiger Form aufgedüst.

Wahlweise wird auch eine spezielle Grundierung in Form eines Kunststoffklebers mit mineralischem Zumischungsanteil zum Einsatz gebracht. Der Kunststoffkleber hat eine besondere Haftwirkung an dem Kunststoff der Folienabdichtung und dem Kunststoff der Krallmatte. Zugleich bieten die mineralischen Mischungsanteile des Klebers eine Haftungsverbesserung für den Spritzbeton.

Das nebelförmige Aufdüsen der Grundierung führt zu einer dünnschichtigen Benetzung der Folienfläche und der Krallmatte. Die Schichtdicke der Benetzung wird so eingestellt, daß die Grundierung nicht durch ihr Eigengewicht herunterläuft. In der Praxis wird die Auftragsmenge solange verringert, bis kein Herunterlaufen zu beobachten ist. Bei gleich bleibender Austrittsgeschwindigkeit der Grundierung aus der Auftragsdüse wird die Auftragsmenge durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Auftragsdüse bewegt wird. Wenn der Auftrag verringert werden soll, so kann das kann das durch Erhöhung der Geschwindigkeit erreicht werden, mit der die Düse über die Auftragsfläche, im vorliegenden Fall über die Foliendichtung und die Krallmatte, bewegt wird.

Bei wiederholtem Ansprühen der Foliendichtung und der Krallmatte an gleicher Stelle kann der Auftrag durch Reduzierung der Wiederholungen beim Ansprühen verringert werden.

Wahlweise werden in die Grundierung auch Wasser absorbierende Materialien eingebunden.

Nach der Grundierung kann der Spritzbeton in einer Schicht oder in mehreren Schichten auf die Foliendichtung aufgebracht werden. Dabei ist es günstig die Spritzbetonschicht lagenweise und von unten beginnend aufzutragen. Das wird durch eine hin- und hergehende Bewegung des Werkzeuges für das Auftragen des Spritzbetons erreicht. Als Spritzbetone bzw. Betone und Additive und Zuschläge sowie Verstärkungseinlagen und als Werkzeuge kommen Werkzeuge in Betracht, wie sie zum Beispiel in folgenden Druckschriften beschrieben sind:

DE 699 10 173 T2, DE 698 01 995 T2, DE 697 21 121 T2, DE 697 18 705 T2, DE 697 01 890 T2, DE 697 00 205 T2 , DE 694 18 316 T2, DE 69 407 418 T2, DE 694 03 183 T2, DE 691 22 267 T2, DE 691 18 723 T2, DE 690 10 067 T2, DE 690 06 589 T2, DE 600 10 252 T2, DE 600 01 390 T2, DE 298 25 081 U1, DE 298 24 292 U1, DE 298 24 278 U1, DE 298 18 934 U1, DE 297 24 212 U1, DE 297 18 950 U1, DE 297 10 362 U1, DE 298 12 769 U1, DE 198 54 476 C2, DE 198 54 476 A1, DE 198 51 913 A1, DE 198 38 710 C2, DE 198 19 660 A1, DE 198 19 148 C1, DE 197 54 446 A1, DE 197 46 958 C1, DE 197 33 029 C2, DE 196 52 811 A1, DE 196 50 330 A1.

Wahlweise lassen sich im Spritzbeton zusätzlich Kunststoffpartikel in der Form kleiner Partikel, auch Beads genannt, verarbeiten. Die Kunststoffpartikel lassen einen Leichtbeton mit wärmeisolierenden Eigenschaften entstehen. Die Wärmeisolierung ist bei Frostgefahr und austretendem Gebirgswasser wichtig, um eine einwandfreie Drainage des anfallenden Wassers zu sichern. Sonst könnte der Frost zur Eisbildung führen und das Eis den Spritzbetonbau beschädigen bzw. zerstören.

Im Tunnel ist das in Gebirgsregionen und in nordischen Ländern ein häufiges Problem, dem üblicherweise mit Kunststoffschaumschichten in dem Tunnelausbau begegnet wird. Die Kunststoffschaumschichten komplizieren den Tunnelausbau und beinhalten einen erheblichen Kostenfaktor. Mit dem vorstehend beschriebenen Leichtbeton lassen sich die Kunststoffschaumschicht nach Wahl ganz oder teilweise vermeiden. Vorzugsweise wird ein Leichtbeton hergestellt, wie er in der DE 102 42 524 A1 beschrieben ist.

Der Spritzbeton wird wahlweise trocken bis zur Spritzdüse gefördert und dort mit der notwendigen Wassermenge versetzt.

Der Spritzbeton ist so eingestellt, daß er nach dem Auftreffen in kurzer Zeit eine ausreichende Frühfestigkeit entwickelt. Zur Einstellung des Spritzbetons können Beschleuniger verwendet werden, die das Abbinden des Spritzbetons beschleunigen.

Zum Entstehen der Frühfestigkeit tragen auch Wasser absorbierende Bestandteile im Spritzbeton und/oder in der Grundierung bei.

Vorzugsweise wird der Spritzbetonausbau im Inspektionsabstand von dem Gebirgsausbruch aufgebaut. Dadurch ist es möglich den Zustand des Gebirgsausbruches zu prüfen. Es kann zum Beispiel zu Steinschlag kommen, der die Foliendichtung erstört und so eine Undichtigkeit schafft. Ferner kündigen sich größere Steinschläge zumeist vorher durch kleinere Steinschläge an. Bei größeren Steinschlägen besteht die Gefahr eines Einbruches im Tunnel. Zwangsläufig werden damit auch die Tunnelbenutzer gefährdet. Demzufolge sind regelmäßige Inspektionen des Gebirgsausbruches und des Spritbetonausbaus zweckmäßig. Die Inspektion setzt nach der Erfindung mindestens teilweise eine Begehbarkeit des Hohlraumes zwischen dem Spritzbetonausbau und dem Gebirgsausbruch voraus. Die Begehbarkeit beginnt bei etwa 0,4 m Abstand zwischen dem Gebirgsausbruch und dem Spritzbetonausbau. Die Begehbarkeit wird umso komfortabler, je größer der Abstand ist. Vorzugsweise ist der Abstand nach oben hin aus wirtschaftlichen Gründen auf 1 m beschränkt

Abstände zwischen dem Spritzbetonausbau und dem Gebirgsausbruch sind zwar an sich bekannt. Ein Beispiel zeigt die DE 38 38 630 A1. Dort ist aber keine Begehbarkeit gezeigt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Begehbarkeit auf den notwendigen Bereich beschränkt. Zum Beispiel können die Tunnel an den Seiten begehbar sein, während sich die Inspektionsfreiheit sich im Scheitel des Firtes nur auf eine Einsehbarkeit beschränkt.

Dort, wo nur eine Einsehbarkeit vorgesehen ist, kann sich der Inspektionsabstand auf 0,2 m beschränken. Dadurch ergeben sich Inspektionsabstände von 0,2 bis 1 m zwischen dem Gebirgsausbruch und dem Spritzbetonausbau.

1 und 2 zeigt einen Spritzbetonausbau für einen Tunnel im standfesten Gebirge. Das Gebirge ist mit 1 bezeichnet. In das Gebirge sind Gewindestangen 2 als Anker eingebracht worden. Dazu sind in das Gebirge 1 Löcher gebohrt worden und die Anker im Gebirge verklebt worden. Die Anker sind im Abstand von 1,2 m so angebracht, daß am Umfang des Gebirgsausbruch eine Vielzahl gleichmäßiger Befestigungspunkte entsteht und alle Punkt auf den Eckpunkten gleicher Quadrate mit einer Kantenlänge von 1,2 m liegen.

Auf jeder Gewindestange 2 ist dann eine Dichtungsscheibe 3 aufgeschraubt worden. Darauf ist eine Abdichtungsbahn/folie mit nicht dargestellter Krallmatte verlegt worden. Das Verlegen ist in der Weise erfolgt, daß die Folie auf die vorragenden Anker gesteckt worden ist. Dabei durchdringen die Anker 2 die Folie. Die entstehenden Löcher werden mittels weiterer Dichtungsscheiben 5 geschlossen. Die Dichtungsscheiben 3 und 5 spannen die Folie 4 zwischen sich ein und schließen darüber hinaus dicht mit den Ankern 2 ab. Die zugleich bewirkte Zusammendrückung einer nachfolgend erläuterten Krallmatte ist unschädlich.

In 5 ist eine geeignete Folie für den Spritzbetonausbau dargestellt. Die Darstellung gibt die Folie verkürzt wieder. In Wirklichkeit hat die Folie eine Länge, die dem Tunnelumfang oberhalb der Tunnelsohle angepasst ist. Die Folie 20 hat eine Dicke von 2mm und ist mit einer Krallmatte 30 von 20 mm Dicke versehen. Gegenüber der Krallmatte 30 hat die Folie 20 seitlich ein Übermaß, um eine Überlappung mit anderen Folien und am Überlappungsrand eine Verschweißung möglich zu machen.

Nach der Montage der Folie 4 im Tunnel wird im Ausführungsbeispiel zunächst eine schnell bindende Zementmilch dünn auf die Folie gedüst. Die getrocknete Zementmilch bildet eine vorteilhafte Grundierung für einen anschließenden Auftrag von Spritzbeton. Der Spritzbeton wird schichtweise aufgetragen, beginnend an der Tunnelsohle. Die dadurch entstehende Spritzbetonschicht ist mit 6 bezeichnet.

Im Ausführungsbeispiel verläuft der Tunnel horizontal, so daß der Spritzbeton in horizontalen Lagen verlegt wird, die von unten nach oben an der Folie übereinander gelegt werden. Dabei haben die Lagen eine Breite, die der gewünschten Spritzbetonschichtdicke entspricht.

In anderen Ausführungsbespielen ist eine geringere Breite der Lagen vorgesehen, so daß zunächst eine erste Spritzbetonschicht auf die Folie aufgebracht wird, welche die Folienseite vollständig überdeckt. Danach wird eine weitere Spritzbetonschicht aufgebracht, welche die zuvor erläuterte Spritzbetonschicht vollständig überdeckt. Das wird wiederholt, bis die gewünschte Dicke der Spritzbetonschicht erreicht ist.

Nach der Erstellung der Spritzbetonschicht ragen die Anker noch aus der Betonschicht vor. An den vorragenden Enden sollen Verkleidungsplatten befestigt werden, insbesondere Platten für den Barndschutz. Die Platten werden im Ausführungsbeispiel mit den Ankern 2 und Schraubenmuttern sowie Unterlegscheiben an dem Spritzbetonausbau gesichert. Damit das Gewinde der Anker 2 nicht durch den Spritzbeton unbrauchbar wird, ist das Gewinde durch Kappen beim Auftragen des Spritzbetons geschützt worden.

3 und 4 zeigen einen Spritzbetonausbau für einen weiteren Tunnel im standfesten Gebirge 15. Zu dem Spritzbetonausbau gehören eine Folie 17 wie bei dem Ausbau nach 1, 2 und 5 sowie eine Spritzbetonschicht 16. Anders als im Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 sind die Anker jedoch sehr kurz ausgeführt und auf den vorragenden Ankerenden sogenannte Rondellen befestigt. Die Rondellen sind Kunststoffscheiben, mit denen die Folie 17 im Ausführungsbeispiel verschweißt wird. In anderen Ausführungsbeispielen findet eine Verklebung statt.

Bei dieser Bauweise findet keine Perforierung der Folie statt.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Spritzbetonbaus, insbesondere für unterirdische Räume oder auch für Baugruben,

wobei eine Kunststoff-Folie montiert wird und eine Spritzbetonschicht gegen die Folie aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) am Gebirgsausbruch eine Vielzahl von Befestigungspunkten für die Folie angebracht werden, die bei einer 2 mm dicken Folie von den nächsten benachbarten Befestigungspunkten einen Abstand aufweisen, der 1,2 m beträgt oder höchstens um 15% von 1,2 m abweicht und

daß bei einer Folie mit geringerer Dicke der Abstand der Befestigungspunkte solange verringert wird, bis die Folie die gleiche Steifigkeit hat wie bei einer 2 mm dicken Folie mit einem Abstand der Befestigungspunkte von 1,2 m, plus oder minus 15%, und

daß bei einer Folie mit größerer Dicke der Abstand der Befestigungspunkte höchstens soweit vergrößert wird, bis die Folie die gleiche Steifigkeit hat wie bei einer 2 mm dicken Folie mit einem Abstand der Befestigungspunkte von 1,2 m, plus oder minus 15%

b) daß eine Folie verwendet wird, die spritzbetonseitig eine Krallmatte besitzt, und

c) daß vor dem Spritzbetonaufbau eine Grundierung auf die spritzbetonseitige Folienseite und die Krallmatte aufgetragen wird und daß der Spritzbeton von unten nach oben lagenweise aufgebaut wird
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallmatte aus einem Gelege oder einem Gewebe besteht. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Krallmatte, die gleich den für Böschungen oder Dächer oder Ufer mit einer Neigung von mehr als 20 Grad, vorzugsweise von 30 Grad und mehr, verwendeten Krallmatten ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallmatte und die Folie durch Kaschierung oder durch Klebung miteinander verbunden werden Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Krallmatte in Form eines Geleges unmittelbar auf der Folie erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffstränge unmittelbar über der Folie extrudiert oder oberflächlich angeschmolzen und zu einer Krallmatte auf der Folie gelegt werden. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie an der Berührungsfläche mit der Krallmatte oberflächlich angeschmolzen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie verwendet wird, die spritzbetonseitige mit einer Prägung versehen ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte bei einer 2 mm dicken Folie in einem Abstand gesetzt werden, der höchsten um 7,5% von 1,2 m abweicht. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur lagenweise horizontale Spritzbetonlagen übereinander gelegt werden, sondern auch in Bezug auf die Folienfläche mehrere Schichten übereinander aufgetragen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Tunnel durch standfestes Gebirge der Spritzbetonausbau in einem Abstand von dem Gebirgsausbruch erstellt wird, der zumindest teilweise eine Begehung des Zwischenraumes zwischen Gebirgsausbruch und Spritzbetonausbau erlaubt. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Herstellung eines Abstandes für die Begehbarkeit, der mindestens 0,4 m beträgt. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbetonausbau in einem Abstand von dem Gebirgsausbrauch hergestellt wird, der im übrigen mindestens eine Inspektion erlaubt. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Herstellung eines Abstandes von mindestens 0,2 m für die Inspektion.






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