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unvermeidlichen Verformungen des Bauwerkes beim Errichten und beim Betrieb desselben zwangsläufig ein
Aufmachen der zwischen den Blöcken bestehenden Fugen und ein Verletzen derselben stattfindet.
Ein weiterer Nachteil des Verfahrens, bei dem die Aussen- und die Seitenflächen der Blöcke der
Auskleidung mit einer Schicht aus wasserabdichtendem Material unmittelbar im Herstellungsprozess überzogen werden, besteht darin, dass beim Transport der Blöcke, deren Einlagerung und Aufbewahrung im Lager in der
Regel Zerstörungen und Verletzungen des wasserabdichtenden Überzuges eintreten. Es ist äusserst schwierig, solche Fehler während des Baues und Betriebes des Tunnels aufzudecken und zu beseitigen. Eine solche
Wasserabdichtung erweist sich daher als unzuverlässig.
Es ist auch ein Verfahren zur Aussenwasserabdichtung der Tunnel mit Blockauskleidung bekannt, bei dem beim Errichten der Auskleidung die wasserabdichtende Schicht aus einzelnen elastischen Flachstreifen oder
Bändern ausgeführt wird, mit denen die Aussenflächen der Tunnelauskleidung derart überzogen werden, dass sich deren Kanten überlappen, wonach sie zusammengeklebt oder unmittelbar unter dem Schutz der Hülle des
Vortriebsschildes miteinander zusammengeschweisst werden (s. z. B. Verfahren zur Wasserabdichtung von Tunneln gemäss den deutschen Patentschriften Nr. 1238945, und Nr. 926255 sowie der franz. Patentschrift Nr. 1. 505. 212 und der österr. Patentschrift Nr. 294904).
Dieses Verfahren zur Wasserabdichtung hat den Nachteil, dass die zwischen den Windungen der Streifen und der Bänder der Kunststoffhülle der wasserabdichtenden Schicht bestehenden Fugen an der Aussenfläche (an der den Untertagebauwänden zugewandten Fläche) der Tunnelauskleidung angeordnet werden. Nach dem
Errichten der Auskleidung und nach dem Vorrücken des Schildes werden die Fugen im Falle einer mangelhaften
Ausführung der Verbindung einzelner Randbereichen der Streifen und der Bänder unzugänglich für Kontrolle und Beseitigung der Fehler sein.
Um eine Verbindung der Randbereiche der Windungen der
Wasserabdichtungsschicht im Endteil der Hülle des Vortriebsschildes zu ermöglichen ist ausserdem eine besondere
Manschette erforderlich, die einen ausreichenden freien Raum zwischen der Schildhülle und der Aussenfläche der
Tunnelauskleidung gewährleistet, was es gestattet, einen Streifen oder ein Band auf die Aussenfläche der
Auskleidung aufzulegen und deren Verbindung durchzuführen. Diese ringförmige Manschette verhindert ein
Durchdringen von Wasser und von Treibsandböden in den Raum unter der Schildhülle und schafft notwendige
Voraussetzungen für das Zusammenkleben und Zusammenschweissen der Randbereiche von Streifen oder
Bändern, welche die wasserabdichtende Schicht bilden.
Die Verwendung der Manschette hat zur Folge, dass sich zwischen der Aussenfläche des Tunnels und dem Nebengestein, d. h. zwischen den Untertagebauwänden ein grosser Spielraum bildet, der dann mit Zement-Sand-Mörtel ausgefüllt werden soll. Trotz der Verwendung einer Manschette im Schild wird in den Treibsandböden der Spielraum unmittelbar hinter der Schildhülle mit Nebenboden verschlammt werden, was die Senkungen der Tagesoberfläche auf der Trasse des zu errichtenden Tunnels hervorruft. Ein nicht weniger wesentlicher Nachteil besteht darin, dass eine Verletzung der Ganzheit der Wasserabdichtung oder ein in dieser bestehender Fehler zu einem Durchsickern des Grundwassers zwischen der wasserabdichtenden Schicht und der Auskleidungsfläche auf der Länge des Tunnels führen.
Das Wasser kann in den Tunnel praktisch an jeder beliebigen Stelle und nicht nur an der Stelle, wo die wasserabdichtende Schicht einen Fehler aufweist, eindringen. Es ist praktisch sehr schwer, eine Leckstelle in der wasserabdichtenden Schicht zu entdecken und zu beseitigen.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Aussenwasserabdichtung der Tunnel wird die aus einem elastischen Rollenmaterial oder irgendeinem andern Material bestehende wasserabdichtende Schicht an den Untertagebauwänden mittels besonderer Ankervorrichtungen und Klemmstücke befestigt, wonach die Tunnelauskleidung errichtet wird (s. z. B. Verfahren gemäss den deutschen Patentschriften Nr. 1658733 und Nr. 126747). Dieses Verfahren weist ebenfalls alle Nachteile des oben beschriebenen Verfahrens auf.
Neben diesen Nachteilen weist das Verfahren auch noch den Nachteil auf, dass man die Wasserabdichtung des Tunnels nur in festen oder künstlich verfestigten Gesteinsarten verwirklichen kann, wo ein unmittelbarer Zugang zu der Untertagebaufläche möglich ist. Die Verwendung dieses Verfahrens in Verbindung mit einer künstlichen Verfestigung der Böden ist mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden und führt zu einer bedeutenden Erhöhung der Kosten des Bauwerkes.
Durch die deutsche Auslegeschrift 1253746 ist auch noch ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem eine Auskleidung für Tunnel aus aneinander gereihten Tübbingsringen beschrieben wird, welche jeweils aus mehreren Stahlbetontübbings mit in Radialebenen verlaufenden Stossflächen und einem Schlussstein zusammengesetzt sind, dessen Stossflächen parallel zueinander und zur Tunnellängsachse verlaufen, wobei die Tübbings an ihrer Aussenseite sowie Stirn- und Stossflächen durch elastische Dichtungshäute umkleidet sind, und jeweils zwischen den Stossflächen und den in Umfangsrichtung benachbarten Stossflächen der anschliessenden Tübbings keilförmige, druckfeste Ausgleichseinlagen angeordnet sind. Auch zwischen den Stirnflächen benachbarter Tübbingringe sind druckfeste, über den Ringumfang unterschiedlich dicke Ausgleichseinlagen angeordnet.
Da bei dieser Auskleidung jeder einzelne Tübbing von vorneherein in eine Art Schachtel aus einem elastisch dichtenden Material eingeschlossen ist und auf den Stirn- wie auf den Kopfflächen ebenfalls eine Beschichtung aus elastischem Dichtungsmaterial vorhanden ist, erweist sich das Anbringen von keilförmigen Zwischenlagen als notwendig, was offensichtlich einen Nachteil darstellt. Da jeder einzelne Tübbing in eine wasserisolierende Hülle
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eingeschlossen wird, ist eine überaus grosse Menge solchen Materials erforderlich, was verhältnismässig hohe
Herstellungskosten zur Folge hat. Die grosse Zahl der Stossflächen, die in diesem Falle abgedichtet werden müssen, verursacht nicht nur eine beträchtliche Mehrarbeit, sondern vermehrt auch die Gefahr für das Auftreten undichter Stellen.
Ziel der Erfindung ist nun ein Verfahren der eingangs angeführten Art, das die Nachteile und Mängel der bekannten Verfahren vermeidet, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass die wasserabdichtende Schicht durch rinnenartige Elemente gebildet wird, welche eine dem Tunnelquerschnitt angepasste ringförmige Gestalt aufweisen, wobei die Randbereiche benachbarter ringförmiger Elemente gegen den Tunnelinnenraum so abgewinkelt werden, dass diese Randbereiche dicht aneinanderliegen und luftdicht miteinander verbunden werden, worauf die Baublöcke der Auskleidung im Raum zwischen den abgebogenen Randbereichen eines jeden rinnenförmigen Elementes angeordnet und eingebaut werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung werden die rinnenförmigen Elemente der wasserabdichtenden Schichte im Untertagebau im Laufe des Vortriebes im Schildverfahren unter dem Schutze der Hülle des Schildes montiert.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 einen Tunnel mit einer Auskleidung aus vorgefertigten Blöcken und einer wasserabdichtenden Aussenschicht im Längsschnitt, wobei der Tunnel im Laufe seiner Errichtung mittels des Schildvortriebes geschaffen wurde, Fig. 2 die Baugruppe A, gemäss Fig. l im vergrössertem Massstab, die Fig. 3 und 4 je ein rinnenförmiges Element in Vorder- und Seitenansicht und Fig. 5 das rinnenförmige Element im Schnitt, nach der Linie V-V in Fig. 3.
Das Verfahren dient zur Aussenwasserabdichtung an unterirdischen Tunnelbauten, bei dem eine wasserabdichtende Schicht --1-- zwischen Untertagebauwänden --2-- (Fig. 1) und der Fläche einer Auskleidung --3-- (Fig. 1 und 2) gebildet wird, die den Untertagewänden--2--zugewendet ist. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Auskleidung des Tunnels montierbar ist und aus einzelnen Baublöcken --4-- besteht.
Die wasserabdichtende Schicht--l--wird aus rinnenartigen im vorliegenden Fall aus ringförmig geschlossenen Elementen --5-- gebildet. Die Randbereiche --6-- (Fig. 1, 2 und 5) eines jeden Elementes --5-- sind
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deren ursprünglichen Form zu montieren.
Die Elemente --5-- können aus Kunststoffen, z. B. Polyäthylen sowie auch als Metallfolie usw. angefertigt werden.
Bei der Herstellung der Elemente--5--, welche die wasserabdichtende Schicht--l--bilden, aus einem steifen Material, können sie als aus mehreren Teilen zusammensetzbar ausgeführt werden. Beim Montieren dieser Teile werden sie mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens miteinander starr verbunden.
Die Elemente --5-- können kreisringförmig ausgebildet werden oder einen geschlossenen Umriss beliebiger Form in Übereinstimmung mit dem Querschnittsprofil des Tunnels besitzen.
In wenig tragfähigen wassergesättigten Böden wird die Wasserabdichtung am zweckmässigsten beim Auffahren des Untertagebaues, unmittelbar nach dem vorrückenden Schild --8-- (Fig. 1) durchgeführt. Die rinnenartigen Elemente--5--werden im Endteil des Vortriebsschildes--8--unter dem Schutz seiner Hülle --9-- angeordnet.
Nach der Unterbringung eines jeden nachfolgenden ringförmigen Elementes--5--werden die Baublöcke--4--der Auskleidung--3--in einer ringförmigen Reihe in dem Raum--10-- (Fig. 5) zwischen den abgebogenen Randbereichen --6-- eines jeden Elementes --5-- montiert. Die Festigung der Baublöcke--4--, der Auskleidung wird nach einem beliebigen bekannten Verfahren vorgenommen, die hier nicht beschrieben werden, weil sie kein Gegenstand der Erfindung sind.
Die rinnenartigen Elemente--5--werden in dem Untertagebau des Tunnels aufeinanderfolgend in einer Reihe montiert, so dass die abgebogenen Randbereiche--6--der anstossenden rinnenartigen Elemente--5-aneinander anliegen.
Die abgebogenen Randbereiche--6-- (Fig. l und 2) der aneinander anliegenden rinnenartigen Elemente --5-- werden miteinander mittels eines beliebigen Verfahrens hermetisch verbunden, d. h. sie werden
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einer vollständigen Montage der Auskleidung herstellen.
Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, wo sich die abgebogenen Randbereiche--6--der anstossenden rinnenartigen Elemente--5--verbinden lassen, und es ermöglichen, eine Verbindungsnaht--11-unmittelbar innerhalb des Tunnels zu erzeugen, der durch die Baublöcke --4-- der Auskleidung --3-bereits befestigt ist.
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Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte wasserabdichtende Schicht--l--sieht wie eine röhrenförmige Hülle aus, die in der Querrichtung gewellt ist. Dadurch wird das Grundwasser im Falle einer
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durchsickern, wo die wasserabdichtende Schicht einen Fehler aufweist.
Da die Naht--11--zwischen den Baublöcken--4--an die Oberfläche der Auskleidung geführt ist, die dem Tunnelinneren zugewandt ist, lässt sich dieser Fehler leicht beseitigen. Wenn die Beschädigung ausserhalb der Naht liegt, kann man die Stelle dieser Beschädigung nach dem Durchsickern des Wassers leicht feststellen. Um einen Fehler zu beseitigen, muss man die ringförmige Reihe der Baublöcke der Auskleidung abnehmen und dann den Fehler der wasserabdichtenden Schicht--l--beseitigen.
Da es möglich ist, die Randbereiche--6--der anstossenden rinnenartigen Elemente--5--, aus welchen die wasserabdichtende Schicht--l--gebildet wird, innerhalb des Tunnels hermetisch zu verbinden,
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h.PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Abdichtungen gegen Wasser an unterirdischen Tunnelbauten mit einer Auskleidung aus vorgefertigten Blöcken, wobei zwischen den Untertagebauwänden und den diesen zugekehrten Auskleidungsflächen eine wasserabdichtende Schicht, vorzugsweise in Form von Kunststoff-Folien od. dgl.
ausgebildet wird, deren Randbereiche an den Stirnflächen von in Tunnellängsrichtung benachbarten Baublöcken gegen das Rauminnere abgewinkelt und auf der Innenseite des Tunnels dicht miteinander verbunden werden,
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gebildet wird, welche eine dem Tunnelquerschnitt angepasste ringförmige Gestalt aufweisen, wobei ihre Randbereiche (6) benachbarter ringförmiger Elemente (5) gegen den Tunnelinnenraum so abgewinkelt werden, dass diese Randbereiche dicht aneinander liegen und luftdicht miteinander verbunden werden, worauf die Baublöcke (4) der Auskleidung im Raum (10) zwischen den abgebogenen Randbereichen (6) eines jeden rinnenförmigen Elementes (5) angeordnet und eingebaut werden.
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