CH707184A1 - Tunnelwandbeschichtung. - Google Patents
Tunnelwandbeschichtung. Download PDFInfo
- Publication number
- CH707184A1 CH707184A1 CH02391/12A CH23912012A CH707184A1 CH 707184 A1 CH707184 A1 CH 707184A1 CH 02391/12 A CH02391/12 A CH 02391/12A CH 23912012 A CH23912012 A CH 23912012A CH 707184 A1 CH707184 A1 CH 707184A1
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- layer
- tunnel
- tunnel wall
- wall coating
- mortar
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000009419 refurbishment Methods 0.000 title 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 117
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 18
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 9
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- -1 loose parts Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000009416 shuttering Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
- E21F16/02—Drainage of tunnels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00293—Materials impermeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
Bei einer Tunnelwandbeschichtung 1 ist es erfindungsgemäss vorgesehen, dass sie eine Drainageschicht 3 aus kapillaraktivem Mörtel umfasst, welche tunnelinnenraumseitig mit einer festen, wasserundurchlässigen Imprägnierungsschicht 4 versiegelt ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung einer Tunnelwand 2 mit einer Tunnelwandbeschichtung 1 und eine Anwendung der Tunnelwandbeschichtung 1.
Description
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung betrifft eine Tunnelwandbeschichtung, ein Verfahren zur Beschichtung einer Tunnelwand und eine Anwendung für eine Tunnelwandbeschichtung.
STAND DER TECHNIK
[0002] Tunnel, insbesondere Verkehrstunnel wie Strassen- oder Eisenbahntunnel, stellen wichtige bauliche Einrichtungen dar, die grossräumige Gebiete miteinander verbinden und für das Funktionieren und die Entwicklung der regionalen Wirtschaft eine entscheidende Rolle spielen. In den Tunneln können sich jedoch Unfälle, insbesondere Brände, ereignen, die dramatische Folgen haben und sich als äusserst kostspielig erweisen können – sowohl durch den Verlust von Menschenleben als auch durch zusätzliche Verstopfung der Verkehrswege, verstärkte Umweltverschmutzung und erhebliche Reparaturkosten. Wegen zunehmender Häufigkeit von Unfällen hat die Europäische Union Richtlinien über Mindestanforderungen an die Sicherheit von Tunneln im transeuropäischen Strassennetz erlassen (Richtlinien 2004/54/EG des EU-Parlaments). Die Richtlinien fordern unter anderem die Feuerfestigkeit der baulichen Anlagen.
[0003] Die Tunnelinnenwände müssen demnach strengen Anforderungen bezüglich der Feuerfestigkeit genügen. Dies gilt sowohl für neue wie auch alte bestehende Bauten. Insbesondere für die Sanierung von alten Tunnelbauten besteht ein hoher Bedarf an technisch einfachen und kostengünstigen Massnahmen zur Gewährleistung der Feuerfestigkeit.
[0004] Ein weiteres bei Tunnelbauten inhärentes Problem ist das Sickerwasser aus dem umliegenden wasserführenden Material oder Gestein. Abhängig von klimatischen und geologischen Gegebenheiten drückt mehr oder weniger Wasser auf die Tunnelinnenwand und sickert durch diese hindurch. Solche Wassereintritte findet man bei vielen Tunnels. Z.B. wurden in Europa vor allem in Italien in den 60er- und 70er-Jahren viele Tunnels gesprengt. Dabei wurde vor dem Einbringen der Innenschale aus Beton kein Drainagesystem zwischen Felsgestein und Betoninnenschale vorgesehen – wie es heute üblich ist. Die Wassereintritte erodieren den Beton und führen zu grossen Schäden an den Tunnelwänden (Abplatzungen im Beton, Verunreinigung der Wände, Kalkablagerungen etc.).
[0005] Über die Jahre hat sich gezeigt, dass man den Wassereintritt in einen Tunnel nicht einfach mittels wasserdichten Materialien stoppen kann, sondern vielmehr ein kontrolliertes Abfliessen des Wassers erreicht werden muss.
[0006] Man hat bis heute schon viele unterschiedliche Lösungen ausprobiert, um diese Probleme zu beheben. Z.B. werden in Italien in vielen Tunneln an diesen Stellen Kanäle in der Form von Wellblechen aus Aluminium montiert, die mit rostfreien Ankern befestigt werden. Diese unbefriedigende und teure Lösung birgt das grosse Risiko, dass sich die Verankerungen mit der Zeit lösen können und die Platten herunterfallen. Zudem schmilzt Aluminium bei 680 °C. Bei Tunnelbränden geht man davon aus, dass innert kürzester Zeit (< 8 Min.) Temperaturen von über 1000 °C entstehen, d.h. die Wellbleche schmelzen und fallen als glühende Masse herab.
[0007] Bei neuen Tunnelbauten wird heute der Wassereintritt durch ein aufwendiges Drainagesystem verhindert, welches zwischen Felsgestein und Betonschale eingebaut wird. Bei bereits bestehenden Tunneln können diese jedoch nicht mehr eingebaut werden. Es besteht daher nach wie vor ein Bedürfnis nach einer besseren, effizienteren und vor allem kostengünstigen Lösung.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tunnelwandbeschichtung anzugeben, welche Wassereintritte in den Tunnelinnenraum verhindert und effizient und kostengünstig in einem Tunnel angewendet werden kann.
[0009] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Tunnelwandbeschichtung ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Drainageschicht aus kapillaraktivem Mörtel umfasst, welche tunnelinnenraumseitig mit einer festen, wasserundurchlässigen Imprägnierungsschicht versiegelt ist.
[0010] Die erfindungsgemässe Tunnelwandbeschichtung kann auf der Innenseite einer Tunnelwand resp. der Betoninnenschale oder Betoninnenwand eines Tunnels oder auf die Gesteinswand appliziert werden, so dass durch die Tunnelwand sickerndes Wasser in die Drainageschicht aus kapillaraktivem Mörtel gelangt. Unter einem kapillaraktiven Mörtel versteht man einen im ausgehärteten Zustand porösen Mörtel, welcher Wasser in flüssiger Form abtransportieren kann. Bei einer an der Tunnelwand aufgebrachten Tunnelbeschichtung wird demnach das Wasser von der Tunnelwand in die Drainageschicht geleitet, welche das Wasser durch die Poren und Kapillaren im Mörtel schwerkraftgetrieben nach unten in eine Kanalisation im Tunnel transportiert.
[0011] Die Funktion der Drainageschicht besteht einerseits darin das Wasser von der Tunneloberfläche aufzunehmen und es beim Bankett bzw. der Fahrbahn in die Kanalisation abzuleiten. Dabei darf diese Schicht weder ihr Volumen verlieren noch ihre Masse ändern. Andererseits weist der kapillaraktive Mörtel auch feuerfeste Eigenschaften auf, so dass die Drainageschicht zugleich als Brandschutz dient.
[0012] Die feste, wasserundurchlässige Imprägnierungsschicht, welche die Drainageschicht tunnelinnenraumseitig versiegelt, verhindert, dass Wasser, das in die Drainageschicht eingeleitet wird, an der Oberfläche der Tunnelwandbeschichtung austreten kann. Andererseits verhindert die Imprägnierungsschicht ein Eindringen von Wasser von der Tunnelinnenseite in die Drainageschicht.
[0013] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Imprägnierungsschicht eine Schicht aus kapillaraktivem Mörtel, deren Poren und Kapillaren mit einem Imprägnierungsmittel, gefüllt und versiegelt sind.
[0015] Die Oberfläche der Drainageschicht, welche unbehandelt relativ weich ist und leicht z.B. mit einem Nagel zerkratzt werden kann, wird durch die Imprägnierungsschicht verhärtet und versiegelt und lässt sich daher auch sehr gut reinigen.
[0016] Die Drainageschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 15 bis 40 mm auf. Die Imprägnierungsschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 2 bis 5 mm auf. Weiter kann bei der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung die Schichtdicke der Drainageschicht variieren. Z.B. kann die Schichtdicke von der Tunneldecke in Richtung zur Tunnelsohle hin zunehmen, um die nach unten zunehmenden Wassermengen effizient abzuführen.
[0017] Bei Gebirgstunneln tritt Frost auf und deshalb wird gesalzen. Da die Drainageschicht Wasser führt bzw. feucht ist, ist damit zu rechnen, dass diese gefriert. Es besteht zudem ein sehr grosser Temperatur- und Luftfeuchteunterschied zwischen den Portalen und dem Tunnelinnern. Es hat sich gezeigt, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für die Drainageschicht ein Mörtel auf Basis von Perlit für diese Anforderungen besonders geeignet ist, da er ohne Volumenvergrösserung bis zu 50% seines Volumens Wasser aufnehmen und dieses durch die vielen vorhandenen Poren und Kapillaren abtransportieren kann. Zudem ist eine Drainageschicht aus einem solchen Mörtel in sehr hohen Massen frosttausalzbeständig. Gleichzeitig wirkt er auch als Brandschutz. Bevorzugt umfasst der Mörtel Perlit und Zement, vorzugsweise mehr als 70% Perlit. Der Mörtel ist vorzugweise ein rein anorganischer, mineralischer Mörtel. Vorzugsweise weist der Mörtel eine Trockenrohdichte von 300 bis 400 kg/m<3>, weiter vorzugsweise etwa 320 kg/m<3>, auf, wie z.B. Kapyguard F-Protect.
[0018] Die Drainageschicht der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 15 bis 40 mm auf.
[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Imprägnierung eine wässrige Natriumsilikatlösung – auch (Natron-)Wasserglas genannt – wie z.B. das Imprägnierungsmittel mit dem Handelsnamen Kapyground S. Vorzugsweise umfasst die Imprägnierung 25 bis 35 m% (Masseprozent) Kieselsäure, Natriumsalz und 1 bis 5 m% (Masseprozent) Natriumsilikat vorzugsweise mit Katalysatoren. Vorzugsweise ist die Imprägnierungsschicht wasserdampfdiffusionsoffen, d.h. für Wasserdampf durchlässig.
[0020] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können über die Imprägnierungsschicht zusätzlich eine Farbschicht und/oder eine schmutzabweisende Schicht aufgetragen sein. Dies kann z.B. eine handelsübliche Tunnelfarbe sein oder vorzugsweise eine Zweikomponenten Epoxid-Farbe, welche Nanoadditive aufweisen kann, wie z.B. die Tunnelfarben Kapycoat E/E<+>.
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Tunnelwandbeschichtung weiter eine wasserdurchlässige Haftschicht, welche zur besseren Haftung der Drainageschicht an der Tunnelwand eines Tunnels dient. Die Tunnelwand kann z.B. eine Beton-Innenschale, eine Betoninnenwand oder eine Gesteinswand sein. Die Haftschicht dient demnach zur Haftvermittlung zwischen glatten und/oder saugenden Untergründen (insbesondere Beton) und der Drainageschicht aus kapillaraktivem Mörtel. Die Schichtdicke der Haftschicht beträgt vorzugsweise 2 bis 5 mm.
[0022] Je nach Feuchte des Untergrundes können verschiedene Haftschichten verwendet werden. Für einen trockenen Untergrund kann beispielsweise ein einkomponentiger Vorspritzmörtel auf Zementbasis verwendet werden – wie z.B. der Werktrockenmörtel Kapyground VSM. Für einen feuchten Untergrund kann beispielsweise eine zweikomponentige Elastikschlämme auf mineralischer Basis verwendet werden – wie z.B. Kapyground P.
[0023] Die Vorteile der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
– Die Innenschale und deren dahinterliegenden Schichten sind vor den schädigenden Umwelteinflüssen wie Chloride, Abgase, Russ, Streusalz etc. geschützt. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Tunnels merklich.
– Sollte die erfindungsgemässe Tunnelwandbeschichtung durch Kollision oder Brände bei Verkehrsunfällen beschädigt werden, kann sie sehr effizient wieder hergestellt werden.
– Auf der harten Oberfläche der Imprägnierungsschicht haftet die Verschmutzung nur gering. Dadurch kann sie bei den regelmässig stattfindenden Reinigungen leicht entfernt werden.
– Abhängig von der Dicke der Drainageschicht, besteht eine hohe Brandbeständigkeit gemäss den europäischen Normbrandkurven.
– Die Oberfläche der Tunnelwandbeschichtung ist fast weiss. Dadurch wirkt der Tunnel deutlich heller und die Tunnelsicherheit wird erhöht.
[0024] Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Beschichtung einer Tunnelwand mit der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung, umfassend die Schritte: (a) Aufbringen einer porösen Rohschicht aus kapillaraktivem Mörtel auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand; (b) Aufbringen eines Imprägnierungsmittels auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Rohschicht, so dass sie um einige Millimeter in die oberste tunnelinnenraumseitige Lage der Rohschicht eindringt, und dort mit dem kapillaraktiven Mörtel eine feste, wasserundurchlässige Imprägnierungsschicht ausbildet.
[0025] Das Imprägnierungsmittel, welches auf die Oberfläche der porösen Rohschicht aufgetragen wird, dringt vor dem Aushärten resp. Trocknen in die Poren der obersten Lage der Rohschicht ein. Beim Aushärten resp. Trocknen (chemischer Prozess) entsteht eine feste, wasserundurchlässige Schicht, welche einige Millimeter der obersten tunnelinnenraumseitigen Lage der Rohschicht umfasst. Die sonst relative weiche, zerkratzbare oberste Lage wird dadurch gefestigt. Der verbleibende Bereich der Rohschicht, also der von der Tunnelinnenraumseite abgewandte Bereich, bildet die Drainageschicht aus kapillaraktivem Mörtel.
[0026] Vorzugsweise dringt das Imprägnierungsmittel vor dem Aushärten um 2 bis 5 mm in die oberste tunnelinnenraumseitige Lage der Rohschicht ein. Die Schichtdicke der Rohschicht kann so bemessen werden, dass die nach dem Aufbringen der Imprägnierungsschicht verbleibende Drainageschicht die anfallende Wassermenge aufnehmen und abführen kann. Die Imprägnierungsschicht verhindert, dass Wasser, das in die Drainageschicht eingeleitet wird, an der Oberfläche der Tunnelwandbeschichtung austreten kann. Andererseits verhindert die Imprägnierungsschicht ein Eindringen von Wasser von der Tunnelinnenseite in die Drainageschicht.
[0027] Je nach Feuchte des Untergrundes resp. der Tunnelwand kann vor dem Aufbringen des kapillaraktiven Mörtels (Schritt (a)) eine Haftschicht auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand aufgebracht werden. Je nach Verschmutzungsgrad der Tunnelwand muss vor dem Aufbringen der Haftschicht resp. vor dem Aufbringen des kapillaraktiven Mörtels die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand gereinigt werden.
[0028] Die verschiedenen Schichten werden vorzugsweise kontinuierlich aufgebracht, d.h. es sind bei der fertigen Tunnelwandbeschichtung nur dort Dehnfugen vorhanden, wo der Tunnel auch solche aufweist.
[0029] Weiter betrifft die Erfindung die Anwendung der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung zur Sanierung einer Tunnelwand.
KURZE ERLÄUTERUNG ZU DEN FIGUREN
[0030] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Tunnelwand mit einer erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0031] Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Tunnelwand 2 mit einer erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung 1. Die Tunnelwandbeschichtung weist eine Haftschicht 5, eine Drainageschicht 3 und eine Imprägnierungsschicht 4 auf. Wasser 6 aus dem umliegenden Gestein sickert durch die Tunnelwand 2 und die Haftschicht 5 hindurch in die Drainageschicht 3. Durch die Drainageschicht 3 wird das Wasser 6 aufgrund der Schwerkraft nach unten in eine Kanalisation im Tunnel transportiert. Ein Austreten des Wassers 6 in den Tunnelinnenraum wird durch die Imprägnierungsschicht 4 verhindert.
Beispiel einer erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung
[0032] Im Folgenden ist beispielhaft ein Schichtaufbau einer Tunnelwandbeschichtung angegeben, ausgehend von der Tunnelwand 2 in Richtung Tunnelinnenraum.
[0033] Auf eine gereinigte Tunnelwand 2 ist eine 2 bis 5 mm dicke Haftschicht 5 vollflächig aufgebracht. Ist die Tunnelwand 2 trocken, wird ein einkomponentiger Vorspritzmörtel auf Zementbasis verwendet – wie z.B. der Werktrockenmörtel Kapyground VSM. Ist die Tunnelwand 2 feucht, wird eine zweikomponentige Elastikschlämme auf mineralischer Basis verwendet – wie z.B. die Elastikschlämme Kapyground P.
[0034] An die Haftschicht 5 grenzt eine 15 bis 40 mm dicke Drainageschicht 3 aus feuerfestem, kapillaraktivem Mörtel umfassend Zement und mindestens 70 Gew.-% Perlit, insbesondere expandiertes Perlit, wie z.B. Kapygard F-Protect.
[0035] Die Drainageschicht 3 ist durch eine 2 bis 5 mm dicke Imprägnierungsschicht 4 abgeschlossen. Die Imprägnierungsschicht 4 umfasst einen feuerfesten, kapillaraktivem Mörtel, umfassend Zement und mindestens 70 Gew.-%, Perlit, und ein Imprägnierungsmittel, umfassend Natriumsilikat, welches die Poren und Kapillaren des Mörtels ausfüllt. Das Imprägnierungsmittel ist z.B. das Imprägnierungsmittel mit dem Handelsnamen Kapyground S.
[0036] Auf der Imprägnierungsschicht 4 kann zusätzlich eine Farbschicht aufgebracht sein.
Beispiel für einen kapillaraktiven Mörtel
[0037] Besonders geeignet als Drainageschicht ist ein rein mineralischer, anorganischer Brandschutzmörtel der Klasse A1 gemäss DIN 4102, Teil 4, Abschnitt 3.1.6.5 mit folgenden Produkteigenschaften:
[0038] Die angegebenen technischen Daten sind Durchschnittswerte, die nach anerkannten Prüfmethoden ermittelt wurden. Die Wärmeleitfähigkeit in Bezug auf das Hochtemperaturverhalten beträgt 0.08 W/m · K.
Beispiel zum Anbringen einer erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung
[0039] Um eine feuerfeste und wasserabführende Tunnelwandbeschichtung 1 auf eine Tunnelwand 2 aufzubringen wird zuerst der Untergrund d.h. Beton-Innenschale, Betoninnenwand oder Gesteinswand von Zementschlämmen, Schalungschemikalien, losen Teilen, Farbschichten und/oder Bewuchs gereinigt. Dies geschieht vorzugsweise mit Strahltechniken wie z.B. Wasserhochdruck. Optional kann anschliessend ein Korrosionsschutz bei möglicherweise freigelegten Armierungen aufgebracht werden. Auf die gereinigte Oberfläche wird eine Haftschicht 5 mit einer Schichtdicke von etwa 2 bis 5 mm aufgetragen. Bei einer trockenen Unterlage wird vorzugsweise ein einkomponentiger Vorspritzmörtel verwendet, welcher mit Wasser gemischt und von Hand oder mit einer gängigen Putzmaschinen einlagig auf die gereinigte Unterlage auftragen wird. Bei einer feuchten Unterlage werden vorzugsweise zweikomponentige Elastikschlämme verwendet, welche mit einem Quast vorzugsweise zweilagig aufgetragen werden.
[0040] Auf die Haftschicht 5 wird schliesslich eine Rohschicht 7 aus feuerfestem, kapillaraktivem Mörtel auf Perlitbasis aufgetragen, welche die Drainageschicht 3 der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung 1 bildet. Die Schichtdicke wird derart gewählt, dass nach Ausbilden einer Imprägnierungsschicht 4 eine 15 bis 40 mm dicke Drainageschicht 3 verbleibt.
[0041] Auf die Rohschicht 7 wird ein Imprägnierungsmittel, welches vorzugsweise einkomponentig und wässrig ist, z.B. mit einem Airlessgerät aufgetragen. Das Imprägnierungsmittel ist derart beschaffen und wird derart aufgetragen, dass es 2 bis 5 mm in die obersten tunnelinnenraumseitigen Lage der Rohschicht 7 eindringt und zusammen mit dieser Lage eine feste, wasserundurchlässige das Imprägnierungsschicht 4 ausbildet.
[0042] Je nach Bedarf wird die Imprägnierungsschicht 4 zusätzlich mit einer Farbschicht und/oder einer schmutzabweisenden Schicht versehen.
BEZEICHNUNGSLISTE
[0043] 1 Tunnelwandbeschichtung 2 Tunnelinnenwand 3 Drainageschicht 4 Imprägnierungsschicht 5 Haftschicht 6 Wasser 7 Rohschicht
Claims (15)
1. Tunnelwandbeschichtung (1) dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Drainageschicht (3) aus kapillaraktivem Mörtel umfasst, welche tunnelinnenraumseitig mit einer festen, wasserundurchlässigen Imprägnierungsschicht (4) versiegelt ist.
2. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierungsschicht (4) eine Schicht aus kapillaraktivem Mörtel umfasst, deren Poren und Kapillaren mit einem Imprägnierungsmittel, gefüllt und versiegelt sind.
3. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageschicht (3) eine Schichtdicke von 15 bis 40 mm aufweist und/oder dass die Imprägnierungsschicht eine Schichtdicke von 2 bis 5 mm aufweist.
4. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel der Drainageschicht (3) Perlit und Zement umfasst.
5. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel mehr als 70 Gew.-% Perlit, aufweist.
6. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierungsschicht (4) Natriumsilikat vorzugsweise mit Katalysatoren umfasst.
7. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierungsschicht (4) für Wasserdampf durchlässig ist.
8. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an der dem Tunnelinnenraum abgewandten Seite der Drainageschicht (3) eine wasserdurchlässige Haftschicht (5) umfasst, welche zur besseren Haftung der Drainageschicht (3) an der Tunnelwand (2) eines Tunnels dient.
9. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Haftschicht (5) 2 bis 5 mm beträgt.
10. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (5) einen einkomponentigen Vorspritzmörtel auf Zementbasis oder zweikomponentige Elastikschlämme auf mineralischer Basis umfasst.
11. Verfahren zur Beschichtung einer Tunnelwand (2) mit einer Tunnelwandbeschichtung 1 nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Schritte:
a. Aufbringen einer porösen Rohschicht (7) aus kapillaraktivem Mörtel auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand;
b. Aufbringen eines Imprägnierungsmittels auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Rohschicht (7), so dass sie um einige Millimeter in die oberste tunnelinnenraumseitige Lage der Rohschicht (7) eindringt, und dort mit dem kapillaraktiven Mörtel eine feste, wasserundurchlässige Imprägnierungsschicht (4) ausbildet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägnierungsmittel vor dem Aushärten um 2 bis 5 mm in die oberste tunnelinnenraumseitige Lage der Rohschicht (7) eindringt.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des kapillaraktiven Mörtels eine Haftschicht (5) auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand (2) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Haftschicht (5) resp. der Rohschicht (7) die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand (2) gereinigt wird.
15. Anwendung der Tunnelwandbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Sanierung einer Tunnelwand (2).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH02391/12A CH707184B1 (de) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Tunnelwandbeschichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH02391/12A CH707184B1 (de) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Tunnelwandbeschichtung. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH707184A1 true CH707184A1 (de) | 2014-05-15 |
CH707184B1 CH707184B1 (de) | 2016-09-15 |
Family
ID=47471423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH02391/12A CH707184B1 (de) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Tunnelwandbeschichtung. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH707184B1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106437839A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于矿山井下充填挡墙的透水砖及其砌筑方法 |
WO2018029051A1 (de) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Interbran Systems Ag | Drainageputz |
CN109296389A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-01 | 潘晓东 | 一种高速公路隧道喷涂式防排水构造及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1122978B (de) * | 1960-04-21 | 1962-02-01 | Torkret G M B H | Herstellung einer Draenschicht fuer eine Tunnel- oder Stollenauskleidung |
DE2400895A1 (de) * | 1973-01-10 | 1975-04-24 | Hans Georg Dipl Ing Weber | Hohlraumausbautafel und verfahren zum hohlraumausbau mit solchen tafeln |
DE3204835A1 (de) * | 1982-02-11 | 1983-08-18 | Wülfrather Zement GmbH, 5603 Wülfrath | Bergbauleichtmoertel |
JPH0510096A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Ozawa Concrete Kogyo Kk | トンネル壁及びその構築方法 |
JPH11141290A (ja) * | 1997-11-06 | 1999-05-25 | Ohbayashi Corp | トンネル壁面の遮水構造 |
-
2012
- 2012-11-15 CH CH02391/12A patent/CH707184B1/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1122978B (de) * | 1960-04-21 | 1962-02-01 | Torkret G M B H | Herstellung einer Draenschicht fuer eine Tunnel- oder Stollenauskleidung |
DE2400895A1 (de) * | 1973-01-10 | 1975-04-24 | Hans Georg Dipl Ing Weber | Hohlraumausbautafel und verfahren zum hohlraumausbau mit solchen tafeln |
DE3204835A1 (de) * | 1982-02-11 | 1983-08-18 | Wülfrather Zement GmbH, 5603 Wülfrath | Bergbauleichtmoertel |
JPH0510096A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Ozawa Concrete Kogyo Kk | トンネル壁及びその構築方法 |
JPH11141290A (ja) * | 1997-11-06 | 1999-05-25 | Ohbayashi Corp | トンネル壁面の遮水構造 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
KAPYFRACT: "Tunnelarbeiten", 16 May 2012 (2012-05-16), XP002694768, Retrieved from the Internet <URL:http://www.kapyfract.ch/files/de/pdf/Tunnel/Tunnelarbeiten.pdf> [retrieved on 20130403] * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018029051A1 (de) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Interbran Systems Ag | Drainageputz |
CN106437839A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于矿山井下充填挡墙的透水砖及其砌筑方法 |
CN109296389A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-01 | 潘晓东 | 一种高速公路隧道喷涂式防排水构造及方法 |
CN109296389B (zh) * | 2018-12-10 | 2022-09-23 | 潘晓东 | 一种高速公路隧道喷涂式防排水构造及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH707184B1 (de) | 2016-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2060689B1 (de) | Abdichtungsvorrichtung zur Abdichtung von Arbeitsfugen | |
CH707184A1 (de) | Tunnelwandbeschichtung. | |
CH709130A2 (de) | Verfahren zum Verbessern der Wärmeisolation von bestehenden Bauwerken oder Neubauten und von Bausteinen mit Hohlräumen, sowie mit dem Verfahren behandelte Bausteine. | |
DE102008032738A1 (de) | Wandverkleidung und ein Verfahren zum Trockenlegen einer Wandoberfläche | |
WO2001090022A1 (de) | Zementgebundener werkstoff | |
DE2702330A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer elastischen fugenlosen beschichtung | |
EP0264541B1 (de) | Verfahren zur Tiefensanierung von mit Baustahl armierten Bauwerken | |
EP0843655A1 (de) | Verfahren zur schnellaushärtung von leichtbeton | |
AT411178B (de) | Verfahren und anordnung zum verbinden und/oder abdichten und/oder statischen verstärken von zwei starren oder beweglichen flächen | |
DE19954043C2 (de) | Vormauerwerk und Verfahren zur Sanierung eines feuchtgeschädigten Mauerwerkes | |
WO2015197620A1 (de) | Verfahren und dichtschicht zum veredeln von werkstoffen | |
DE4025212A1 (de) | Verkehrstunnel fuer kaelteregionen | |
DE4130658C2 (de) | ||
AT403823B (de) | Dämmsystem für trennfugen zwischen den ortbeton-einzelschalen von trennwänden | |
EP3115520B1 (de) | Verfahren zur nachträglichen sicherung von unzureichend verankerten vormauerschalen eines zweischaligen mauerwerks | |
CH670123A5 (de) | ||
DE10006500A1 (de) | Wandputz und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102008025091A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Gesteinsoberflächen | |
DE102004038447A1 (de) | Dämmelement aus Mineralfasern und Wärmedämmverbundsystem für Gebäudeflächen | |
DE202011103146U1 (de) | Anordnung zum Ausfüllen von Öffnungen | |
DE19961633A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer brandbeständigen Tunnelkonstruktion aus Beton, insbesondere aus Spritzbeton, der auf das Deckgebirge aufgebracht wird | |
DE2819604C2 (de) | Verfahren zur Abdichtung von Fugen | |
DE20210142U1 (de) | Mauersanierung | |
EP1086806A2 (de) | Abdichtungsbahn zum Abdichten beispielsweise von Auffangräumen oder Auffangwannen für wassergefährdende Stoffe | |
AT501984A1 (de) | Verfahren und anordnung zum verbinden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PCAR | Change of the address of the representative |
Free format text: NEW ADDRESS: BELLERIVESTRASSE 203 POSTFACH, 8034 ZUERICH (CH) |
|
PL | Patent ceased |