CH707184B1 - Tunnel wall coating. - Google Patents

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CH707184B1
CH707184B1 CH02391/12A CH23912012A CH707184B1 CH 707184 B1 CH707184 B1 CH 707184B1 CH 02391/12 A CH02391/12 A CH 02391/12A CH 23912012 A CH23912012 A CH 23912012A CH 707184 B1 CH707184 B1 CH 707184B1
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Pedretti Giovanni
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    • C04B2111/27Water resistance, e.g. waterproof or water-repellant materials

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 Verwendung der Tunnelwandbeschichtung 1.In the case of a tunnel wall coating 1, it is provided according to the invention that it comprises a drainage layer 3 of capillary-active mortar, which is sealed on the inside of the tunnel with a solid, water-impermeable impregnation layer 4. Furthermore, the invention relates to a method for coating a tunnel wall 2 with a tunnel wall coating 1 and a use of the tunnel wall coating 1.

Description

Technisches GebietTechnical area
[0001] Die Erfindung betrifft eine Tunnelwandbeschichtung, ein Verfahren zur Beschichtung einer Tunnelwand und eine Verwendung für eine Tunnelwandbeschichtung. The invention relates to a tunnel wall coating, a method for coating a tunnel wall and a use for a tunnel wall coating.
Stand der TechnikState of the art
[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. Tunnels, in particular traffic tunnels such as road tunnels or railway tunnels, represent important structural facilities that connect large-scale areas and play a decisive role in the functioning and development of the regional economy. The tunnels, however, can cause accidents, especially fires, that can be dramatic and costly, both through loss of life and congestion on the roads, increased pollution and significant repair costs. Due to increasing frequency of accidents, the European Union has adopted directives on minimum safety requirements for tunnels in the trans-European road network (Directive 2004/54 / EC of the European Parliament). Among other things, the guidelines demand the fire resistance of the structures.
[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. The tunnel inner walls must therefore meet strict requirements with respect to the fire resistance. This applies to new as well as old existing buildings. In particular, for the renovation of old tunnels there is a high demand for technically simple and cost-effective measures to ensure fire resistance.
[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.). Another problem inherent in tunneling is the leachate from the surrounding aquifers or rocks. Depending on climatic and geological conditions, more or less water presses on the inner wall of the tunnel and seeps through it. Such water inlets can be found in many tunnels. For example, In Europe, many tunnels were blown up, especially in Italy in the 1960s and 1970s. There was no drainage system between rock and concrete inner shell provided before introducing the inner shell of concrete - as is common practice today. The ingress of water erodes the concrete and leads to great damage to the tunnel walls (spalling in the concrete, contamination of the walls, limescale, etc.).
[0005] Über die Jahre hat sich gezeigt, dass man den Wassereintritt in einen Tunnel nicht einfach mittels wasserdichter Materialien stoppen kann, sondern vielmehr ein kontrolliertes Abfliessen des Wassers erreicht werden muss. Over the years it has been shown that one can not simply stop the entry of water into a tunnel by means of waterproof materials, but rather a controlled drainage of the water must be achieved.
[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. To date, many different solutions have been tried to remedy these problems. For example, In Italy, in many tunnels, these channels are fitted with channels in the form of aluminum corrugated sheets fixed with stainless steel anchors. This unsatisfactory and expensive solution carries the big risk that the anchors can loosen over time and the plates fall off. In addition, aluminum melts at 680 ° C. For tunnel fires, it is assumed that temperatures of over 1000 ° C are generated within a very short time (<8 min.), I. The corrugated sheets melt and fall down as a glowing mass.
[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. In new tunnels today, the ingress of water is prevented by a complex drainage system, which is installed between rock and concrete shell. In existing tunnels, however, these can no longer be installed. There is therefore still a need for a better, more efficient and above all cost-effective solution.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[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. The object of the invention is to provide a tunnel wall coating, which prevents water ingress into the tunnel interior and can be efficiently and inexpensively applied in a tunnel.
[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. This object is solved by the features of claim 1. The tunnel wall coating according to the invention is accordingly characterized in that it comprises a drainage layer of capillary-active mortar, which is sealed on the inside of the tunnel with a solid, water-impermeable impregnation layer.
[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. The inventive tunnel wall coating can on the inside of a tunnel wall, respectively. the concrete inner shell or concrete inner wall of a tunnel or be applied to the rock wall, so that through the tunnel wall seeping water enters the drainage layer of capillary active mortar. A capillary-active mortar is understood to mean a mortar which is porous in the hardened state and which can remove water in liquid form. In the case of a tunnel coating applied to the tunnel wall, the water is therefore conducted from the tunnel wall into the drainage layer, which transports the water through the pores and capillaries in the mortar in a gravity-driven manner down into a sewage system in the tunnel.
[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. The function of the drainage layer is on the one hand to absorb the water from the tunnel surface and to divert it at the banquet or the roadway into the sewage system. This layer must neither lose its volume nor change its mass. On the other hand, the capillary-active mortar also has refractory properties, so that the drainage layer also serves as fire protection.
[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. The solid water-impermeable impregnation layer, which seals the drainage layer on the tunnel interior side, prevents water that is introduced into the drainage layer from escaping at the surface of the tunnel wall coating. On the other hand, the impregnation layer prevents ingress of water from the inside of the tunnel into the drainage layer.
[0013] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Imprägnierungsschicht eine Schicht aus kapillaraktivem Mörtel, deren Poren und Kapillaren mit einem Imprägnierungsmittel gefüllt und versiegelt sind. In a preferred embodiment, the impregnation layer comprises a layer of capillary active mortar, the pores and capillaries are filled with an impregnating agent and sealed.
[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. The surface of the drainage layer which, when untreated, is relatively soft and easily e.g. can be scratched with a nail, is hardened and sealed by the impregnation layer and can therefore be cleaned very well.
[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. The drainage layer preferably has a layer thickness of 15 to 40 mm. The impregnation layer preferably has a layer thickness of 2 to 5 mm. Furthermore, in the case of the tunnel wall coating according to the invention, the layer thickness of the drainage layer can vary. For example, For example, the layer thickness may increase from the tunnel ceiling toward the tunnel floor to effectively dissipate the increasing amounts of water.
[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 Masse 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. In mountain tunnels occurs frost, and therefore salted. Since the drainage layer leads water or is moist, it is to be expected that it will freeze. There is also a very large temperature and humidity difference between the portals and the interior of the tunnel. It has been shown that in a preferred embodiment of the invention for the drainage layer, a mortar based on perlite is particularly suitable for these requirements, since it absorb up to 50% of its volume without volume increase water and transport this away through the many existing pores and capillaries can. In addition, a drainage layer of such a mortar is frosttausalzbeständig to a very high degree. At the same time it also acts as fire protection. Preferably, the mortar comprises perlite and cement, preferably more than 70% perlite. The mortar is preferably a purely inorganic, mineral mortar. Preferably, the mortar has a dry bulk density of 300 to 400 kg / m 3, more preferably about 320 kg / m 3, e.g. Kapyguard F-Protect.
[0018] Die Drainageschicht der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 15 bis 40 mm auf. The drainage layer of the inventive tunnel wall coating preferably has a layer thickness of 15 to 40 mm.
[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. In a further preferred embodiment, the impregnation comprises an aqueous sodium silicate solution - also called (soda) water glass - such. the impregnant having the trade name Kapyground S. Preferably, the impregnation comprises 25 to 35 m% (by mass) of silica, sodium salt and 1 to 5 m% (by mass) of sodium silicate, preferably with catalysts. Preferably, the impregnation layer is open to water vapor diffusion, i. permeable to water vapor.
[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+. In a further preferred embodiment, a color layer and / or a dirt-repellent layer may be additionally applied over the impregnation layer. This can e.g. be a commercially available tunnel paint or, preferably, a two-part epoxy paint which may have nanoadditives, e.g. the tunnel colors 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. In a further preferred embodiment, the tunnel wall coating further comprises a water-permeable adhesive layer, which serves for better adhesion of the drainage layer to the tunnel wall of a tunnel. The tunnel wall can e.g. be a concrete inner shell, a concrete inner wall or a rock wall. The adhesive layer thus serves to promote adhesion between smooth and / or absorbent substrates (in particular concrete) and the drainage layer of capillary-active mortar. The layer thickness of the adhesive layer is preferably 2 to 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. Depending on the moisture of the substrate, different adhesive layers can be used. For example, for a dry subfloor, a one-component cementitious grout may be used - e.g. the factory dry mortar Kapyground VSM. For a wet substrate, for example, a two-component elastic slurry on a mineral basis can be used - e.g. Kapyground P.
[0023] Die Vorteile der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Innenschale und deren dahinterliegende Schichten sind vor den schädigenden Umwelteinflüssen wie Chloriden, Abgasen, 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 wiederhergestellt 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.The advantages of the tunnel wall coating according to the invention can be summarized as follows: The inner shell and its underlying layers are protected from the damaging environmental influences such as chlorides, exhaust gases, soot, road salt etc. This significantly increases the service life of the tunnel. Should the tunnel wall coating according to the invention be damaged by collision or fire in traffic accidents, it can be restored very efficiently. On the hard surface of the impregnation layer, the pollution adheres only slightly. This makes it easy to remove during regular cleanings. Depending on the thickness of the drainage layer, there is a high fire resistance according to the European norm fire curves. The surface of the tunnel wall coating is almost white. This makes the tunnel much brighter and increases tunnel safety.
[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. The invention further relates to a method for coating a tunnel wall with the tunnel wall coating according to the invention, comprising the steps of: (a) applying a porous raw layer of capillary-active mortar to the tunnel interior surface of the tunnel wall; (B) applying an impregnating agent on the tunnel interior side surface of the raw layer so that it penetrates by a few millimeters in the top tunnel interior side layer of the raw layer, where it forms a solid, impermeable impregnating layer with the capillary active mortar.
[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 relativ 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. The impregnating agent, which is applied to the surface of the porous raw layer, penetrates before curing respectively. Drying in the pores of the top layer of the raw layer. When curing resp. Drying (chemical process) creates a solid, water-impermeable layer, which comprises a few millimeters of the top tunnel interior side layer of the raw layer. The otherwise relatively soft, scratchable uppermost layer is thereby strengthened. The remaining area of the raw layer, ie the area facing away from the tunnel interior side, forms the drainage layer of capillary-active mortar.
[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. Preferably, the impregnating agent penetrates before curing by 2 to 5 mm in the top tunnel interior side layer of the raw layer. The layer thickness of the raw layer can be dimensioned such that the drainage layer remaining after the application of the impregnation layer can absorb and dissipate the accumulating amount of water. The impregnation layer prevents water, which is introduced into the drainage layer, from escaping at the surface of the tunnel wall coating. On the other hand, the impregnation layer prevents ingress of water from the inside of the tunnel into the drainage layer.
[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. Depending on the humidity of the substrate resp. The tunnel wall may be applied an adhesive layer on the tunnel interior side surface of the tunnel wall before applying the capillary active mortar (step (a)). Depending on the degree of soiling of the tunnel wall must before application of the adhesive layer resp. before applying the capillary active mortar, the tunnel interior side surface of the tunnel wall to be cleaned.
[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. The various layers are preferably applied continuously, that is, there are expansion joints in the finished tunnel wall coating only where the tunnel also has such.
[0029] Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung zur Sanierung einer Tunnelwand. Furthermore, the invention relates to the use of the novel tunnel wall coating for rehabilitation of a tunnel wall.
Kurze Erläuterung zu den FigurenBrief explanation of the figures
[0030] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>einen Querschnitt durch eine Tunnelwand mit einer erfindungsgemässen Tunnelwandbeschichtung.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. It shows: <Tb> FIG. 1 <SEP> a cross section through a tunnel wall with a tunnel wall coating according to the invention.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
[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. 1 shows a cross section through a tunnel wall 2 with a tunnel wall coating 1 according to the invention. The tunnel wall coating has an adhesion layer 5, a drainage layer 3 and an impregnation layer 4. Water 6 from the surrounding rock seeps through the tunnel wall 2 and the adhesive layer 5 into the drainage layer 3. Through the drainage layer 3, the water 6 is transported by gravity down into a sewer in the tunnel. An escape of the water 6 in the tunnel interior is prevented by the impregnation layer 4.
Beispiel einer erfindungsgemässen TunnelwandbeschichtungExample of a tunnel wall coating according to the invention
[0032] Im Folgenden ist beispielhaft ein Schichtaufbau einer Tunnelwandbeschichtung angegeben, ausgehend von der Tunnelwand 2 in Richtung Tunnelinnenraum. The following is an example of a layer structure of a tunnel wall coating indicated, starting from the tunnel wall 2 in the direction of tunnel interior.
[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. On a cleaned tunnel wall 2, a 2 to 5 mm thick adhesive layer 5 is applied over the entire surface. If the tunnel wall 2 is dry, a one-component cementitious grout is used - e.g. the factory dry mortar Kapyground VSM. If the tunnel wall 2 is moist, a two-component elastic slurry based on mineral is used - e.g. the elastic mud 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. Adjacent to the adhesive layer 5 is a 15-40 mm thick drainage layer 3 of refractory, capillary-active mortar comprising cement and at least 70% by weight of perlite, in particular expanded perlite, e.g. Kapygard F-Protect.
[0035] Die Drainageschicht 3 ist durch eine 2 bis 5 mm dicke Imprägnierungsschicht 4 abgeschlossen. Die Imprägnierungsschicht 4 umfasst einen feuerfesten, kapillaraktiven 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. The drainage layer 3 is closed by a 2 to 5 mm thick impregnation layer 4. The impregnation layer 4 comprises a refractory, capillary active mortar comprising cement and at least 70% by weight, perlite, and an impregnating agent comprising sodium silicate filling the pores and capillaries of the mortar. The impregnating agent is e.g. the impregnating agent with the trade name Kapyground S.
[0036] Auf der Imprägnierungsschicht 4 kann zusätzlich eine Farbschicht aufgebracht sein. In addition, a color layer may be applied to the impregnation layer 4.
Beispiel für einen kapillaraktiven MörtelExample of a capillary active mortar
[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: <tb>Trockenrohdichte<SEP>320 kg/m<3> <tb>Haftzugfestigkeit<SEP>0.4 N/mm<2> <tb>Druckfestigkeit<SEP>6 N/mm<2> <tb>Biegefestigkeit<SEP>0.8 N/mm<2> <tb>Wasseraufnahmekoeffizient w<SEP>1.57 kg/(m<2>· h<0><.><5>) <tb>Wasserdampfdiffusionswiderstand<SEP>23 µ (mu) <tb>Frostbeständigkeit (400 Zyklen)<SEP>Hoch <tb>Elastizitätsmodul<SEP>2000 N/mm<2>Particularly suitable as a drainage layer is a purely mineral, inorganic fire-resistant mortar Class A1 according to DIN 4102, Part 4, Section 3.1.6.5 with the following product properties: <tb> Dry Bulk Density <SEP> 320 kg / m <3> <tb> Adhesion Tensile Strength <SEP> 0.4 N / mm <2> <tb> Compressive Strength <SEP> 6 N / mm <2> <tb> Bending strength <SEP> 0.8 N / mm <2> <tb> Water absorption coefficient w <SEP> 1.57 kg / (m <2> · h <0> <.> <5>) <tb> Water vapor diffusion resistance <SEP> 23 μ (mu) <tb> Frost resistance (400 cycles) <SEP> High <tb> Young's modulus <SEP> 2000 N / mm <2>
[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. The technical data given are average values which were determined according to recognized test methods. The thermal conductivity with respect to the high-temperature behavior is 0.08 W / m · k.
Beispiel zum Anbringen einer erfindungsgemässen TunnelwandbeschichtungExample for attaching a tunnel wall coating according to the invention
[0039] Um eine feuerfeste und wasserabführende Tunnelwandbeschichtung 1 auf eine Tunnelwand 2 aufzubringen, wird zuerst der Untergrund, d.h. Betoninnenschale, 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 Putzmaschine einlagig auf die gereinigte Unterlage auftragen wird. Bei einer feuchten Unterlage werden vorzugsweise zweikomponentige Elastikschlämme verwendet, welche mit einem Quast vorzugsweise zweilagig aufgetragen werden. To apply a refractory and drainage tunnel wall coating 1 to a tunnel wall 2, first the substrate, i. Concrete inner shell, concrete inner wall or rock wall cleaned of cement slurries, formwork chemicals, loose parts, layers of paint and / or fouling. This is preferably done with blasting techniques, e.g. High-pressure water. Optionally, corrosion protection can then be applied to possibly exposed reinforcements. On the cleaned surface, an adhesive layer 5 is applied with a layer thickness of about 2 to 5 mm. In a dry base, preferably a one-component grout is used, which is mixed with water and apply by hand or with a standard cleaning machine in one layer on the cleaned surface. In the case of a moist backing, two-component elastic slurries are preferably used, which are preferably applied in two layers with a puff.
[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. Finally, a raw layer 7 of fireproof, capillary-active perlite-based mortar, which forms the drainage layer 3 of the tunnel wall coating 1 according to the invention, is applied to the adhesive layer 5. The layer thickness is selected such that after forming an impregnation layer 4, a 15 to 40 mm thick drainage layer 3 remains.
[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 oberste tunnelinnenraumseitige Lage der Rohschicht 7 eindringt und zusammen mit dieser Lage eine feste, wasserundurchlässige Imprägnierungsschicht 4 ausbildet. On the green sheet 7, an impregnating agent, which is preferably one-component and aqueous, e.g. with an airless device, applied. The impregnating agent is such and is applied so that it penetrates 2 to 5 mm in the top tunnel interior side layer of the green layer 7 and forms a solid, impermeable impregnating layer 4 together with this layer.
[0042] Je nach Bedarf wird die Imprägnierungsschicht 4 zusätzlich mit einer Farbschicht und/oder einer schmutzabweisenden Schicht versehen. Depending on requirements, the impregnation layer 4 is additionally provided with a color layer and / or a dirt-repellent layer.
Bezeichnungslistename list
[0043] <tb>1<SEP>Tunnelwandbeschichtung <tb>2<SEP>Tunnelinnenwand <tb>3<SEP>Drainageschicht <tb>4<SEP>Imprägnierungsschicht <tb>5<SEP>Haftschicht <tb>6<SEP>Wasser <tb>7<SEP>Rohschicht[0043] <Tb> 1 <September> tunnel wall coating <Tb> 2 <September> tunnel inner wall <Tb> 3 <September> drainage layer <Tb> 4 <September> impregnation layer <Tb> 5 <September> adhesive layer <Tb> 6 <September> Water <Tb> 7 <September> green sheet

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.1. tunnel wall coating (1), characterized in that it comprises a drainage layer (3) of capillary-active mortar, which is sealed tunnel interior side with a solid, impermeable waterproofing layer (4).
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.2. tunnel wall coating according to claim 1, characterized in that the impregnation layer (4) comprises a layer of capillary-active mortar, the pores and capillaries are filled with an impregnating agent and sealed.
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.3. Tunnel wall coating according to one of the preceding claims, characterized in that the drainage layer (3) has a layer thickness of 15 to 40 mm and / or that the impregnation layer has a layer thickness of 2 to 5 mm.
4. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel der Drainageschicht (3) Perlit und Zement umfasst.4. tunnel wall coating according to one of the preceding claims, characterized in that the mortar of the drainage layer (3) comprises perlite and cement.
5. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel mehr als 70 Gew.-% Perlit aufweist.5. tunnel wall coating according to claim 4, characterized in that the mortar has more than 70 wt .-% perlite.
6. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierungsschicht (4) Natriumsilikat vorzugsweise mit Katalysatoren umfasst.6. Tunnel wall coating according to one of the preceding claims, characterized in that the impregnation layer (4) preferably comprises sodium silicate with catalysts.
7. Tunnelwandbeschichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierungsschicht (4) für Wasserdampf durchlässig ist.7. Tunnel wall coating according to one of the preceding claims, characterized in that the impregnation layer (4) is permeable to water vapor.
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.8. tunnel wall coating according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises on the side facing away from the tunnel interior of the drainage layer (3) a water-permeable adhesive layer (5), which for better adhesion of the drainage layer (3) on the tunnel wall (2) of a tunnel serves.
9. Tunnelwandbeschichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Haftschicht (5) 2 bis 5 mm beträgt.9. tunnel wall coating according to claim 8, characterized in that the layer thickness of the adhesive layer (5) is 2 to 5 mm.
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.10. tunnel wall coating according to claim 8 or 9, characterized in that the adhesive layer (5) comprises a one-component mortar based on cement or two-component elastic slurry on a mineral basis.
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, wobei der verbleibende Bereich der Rohschicht (7) die Drainageschicht (3) bildet.11. A method for coating a tunnel wall (2) with a tunnel wall coating (1) according to one of claims 1 to 10, characterized by the steps: a) applying a porous raw layer (7) of capillary-active mortar on the tunnel interior side surface of the tunnel wall; b) applying an impregnating agent to the tunnel interior side surface of the green layer (7) so that it penetrates by a few millimeters in the top tunnel interior side layer of the green layer (7) and there forms a solid, impermeable waterproofing layer (4) with the capillary active mortar, wherein the remaining area of the green layer (7) forms the drainage layer (3).
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.12. The method according to claim 11, characterized in that the impregnating agent penetrates before curing by 2 to 5 mm in the uppermost tunnel interior side layer of the raw layer (7).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des kapillaraktiven Mörtels eine Haftschicht (5) auf die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand (2) aufgebracht wird.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that prior to the application of the capillary active mortar, an adhesive layer (5) on the tunnel interior side surface of the tunnel wall (2) is applied.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Haftschicht (5) oder der Rohschicht (7) die tunnelinnenraumseitige Oberfläche der Tunnelwand (2) gereinigt wird.14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that prior to the application of the adhesive layer (5) or the raw layer (7), the tunnel interior side surface of the tunnel wall (2) is cleaned.
15. Verwendung der Tunnelwandbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Sanierung einer Tunnelwand (2).15. Use of the tunnel wall coating according to one of claims 1 to 10 for the rehabilitation of a tunnel wall (2).
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