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Die
Erfindung betrifft einen Tunnelausbau mit einer Abdichtung gegen
eindringendes Gebirgswasser und einer Wärmeisolierung aus
Kunststoffschaum gegen Gefrieren des Wassers.
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Beim
Tunnelausbau ist zu unterscheiden zwischen den Tunneln im standfesten
Gebirge und im nicht standfesten Gebirge. Ein standfestes Gebirge
bricht nach dem Tunnelausbruch nicht ein. Dagegen wird bei einem
nicht standfesten Gebirge ein tragfähiger Ausbau des Tunnels
erforderlich, der das Gewicht des Gebirges teilweise aufnimmt. Im
nicht standfesten Gebirge ist sowohl ein Stahlausbau als auch ein
Betonausbau üblich. Es können auch Kombinationen
von Stahl und Beton Anwendung finden. Der Betonausbau kann an der
Baustelle gefertigt werden. Es sind auch Betonpaneele üblich,
die im Werk hergestellt und zur Baustelle transportiert werden.
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Im
standfesten Gebirge entfällt das Festigkeitsproblem.
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Es
verbleibt das Problem, wie eine Sicherung gegen herabfallende Steine
stattfindet. Das Problem wird üblicherweise mit Spritzbeton
gelöst. Dabei wird Beton gegen den Gebirgsausbruch gespritzt, der
dort erhärtet und eine schützende Haut bildet.
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Ein
anderes Problem ist austretendes Gebirgswasser.
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Im
Winter friert das Wasser. Es besteht die Gefahr herab fallender
Eismassen. Dieser Gefahr wird üblicherweise mit einer Folienabdichtung
begegnet. Die Folienabdichtung leitet das Wasser ab. Zugleich wird
mit einer Wärmedämmung ein Frieren des Wassers
verhindert.
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Die
Folienabdichtung wird aus Folienbahnen zusammengesetzt.
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Die
Folienbahnen werden am Gebirgsausbruch überlappend verlegt,
so daß die Folienränder anschließend
miteinander verschweißt werden können.
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Vorzugsweise
wird beim Verschweißen eine Doppelnaht erzeugt. Es liegen
zwei Schweißnähte nebeneinander. Der Zwischenraum
läßt sich mit Luftdruck beaufschlagen. Bei geschlossenem
Zwischenraum kann von einer ausreichenden Dichtwirkung ausgegangen
werden, wenn der Druckabfall in dem Zwischenraum über eine
bestimmte Zeitdauer bestimmte Grenzen nicht überschreitet.
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Die
Befestigung der Folie erfolgt auf unterschiedliche Weise.
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Bei
geringen Festigkeitsanforderungen hat sich in der Vergangenheit
eine Folienbefestigung mit einem als Rondelle ausgebildeten Befestiger
aus Kunststoff durchgesetzt. Die Rondelle wird an das Gebirge oder
an eine erste, aufgetragene Spritzbetonschicht genagelt oder angeschossen.
Beim Anschießen werden die Rondellen nicht mit einem Hammer
oder dergleichen ins Gebirge geschlagen, sondern mittels einer Sprengpatrone
in das Gebirge oder in die erste aufgetragene Spritzbetonschicht
getrieben.
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Die
bekannten Rondellen sind zum Beispiel in der
DE-3244000 C1 ,
DE 4100902 A1 ,
DE 19519595 A1 ,
DE 86329944 U1 ,
DE 87019698 U1 ,
DE 20217044 U1 dargestellt
und beschrieben. Die bekannten Rondellen sind mit der Folie verschweißt worden.
Als besonders günstig wurden Rondellen mit einer Sollbruchstelle
angesehen. Die Rondellen sollen bei einer Belastung der Folie an
der Sollbruchstelle zerbrechen. Die Festigkeit der Sollbruchstelle
liegt wesentlich unter der Folienfestigkeit. Dadurch bricht zuerst
die Rondelle, wenn auf die Folie ein übermäßiger
Zug ausgeübt wird. Das heißt, die Folienabdichtung
bleibt bei übermäßigem Zug in der Folie
unversehrt, während die Rondelle zerbricht.
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Die
Kunststoff-Rondellen sind jedoch nur dann geeignet, wenn bei der
Befestigung der Folien und einem anschließenden Spritzbetonauftrag
geringe Kräfte entstehen.
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Insbesondere
in Tunneln kommen jedoch hohe Kräfte vor. In Eisenbahntunneln
wird von den durchfahrenden Zügen ein extremer Luftdruck
und anschließend ein extremer Saugzug erzeugt. Die Drücke wirken
auf extrem große Flächen, so daß Gesamtdrücke
entstehen, die eine ausreichend feste Verbindung des Tunnelausbaus
mit dem Gebirge erfordert. Die Drücke sind von der Fahrgeschwindigkeit der
Züge abhängig. Hochgeschwindigkeitszüge
erhöhen die Drücke noch einmal um ein Vielfaches
gegenüber normalen Eisenbahnen. Ähnliches gilt
für Kraftfahrzeugtunnel.
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Bei
solcher Belastung haben sich Rondellen aus Stahl als Befestiger
durchgesetzt, die mit Ankern im Gebirge gehalten werden. Die bekannten
Rondellen haben einen Durchmesser von etwa 150 mm und eine Dicke
von 3 bis 4 Millimetern. Solche Rondellen besitzen ein große
Festigkeit. Die bekannten Anker haben Durchmesser von 12 oder 14
oder 16 oder 20 mm. Sie sind gebirgsseitig profiliert, um im Gebirge eine
hohe Auszugfestigkeit zu entfalten. Für die Anker werden
entsprechende Bohrungen in das Gebirge eingebracht. Anschließend
werden die Anker mit einem Montagezement oder anderen geeigneten Montagemitteln
in den Bohrungen festgesetzt.
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Solche
Anker können im Unterschied zu der bekannten Nagelkonstruktion
richtig große Kräfte aufnehmen. Die Lasten werden
in das Gebirge geleitet. Mit den Ankern ist es deshalb möglich,
einen Tunnelausbau aufzubauen, der den Belastungen durchfahrender
Züge und durchfahrender Kraftfahrzeuge standhält.
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An
dem freien Ende sind die Anker in der Regel mit einem Gewinde versehen,
vorzugsweise entsprechend dem Durchmesser mit metrischen Gewinde
M12 oder M14 oder M16 oder M20. An dem gewindeseitigen Ende werden
die Stahlrondellen zwischen zwei Schrauben gehalten. Die Schrauben
erlauben eine Einstellung der Rondellen auf dem Anker.
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Mit
obigen Rondellen, sowohl den Rondellen mit geringer Tragkraft als
auch den Rondellen mit hoher Tragkraft kann nicht nur die Dichtung,
sondern auch die Wärmedämmung befestigt werden.
Wahlweise ist die Dichtung zugleich als Wärmedämmung ausgebildet
oder ist die Wärmedämmung zugleich als Dichtung
ausgebildet. Es ist bekannt, als Wärmedämmung Polyurethan(PUR)schaum
zu verwenden. Der PUR-Schaum wird im Brandfall als extrem gefährlich
angesehen.
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Nach
einem älteren Vorschlag wird PE-Schaum oder Polypropylenschaum
als Wärmedämmung/Isolierung zu verwenden. PE-Schaum oder
PP-Schaum wird in verhältnismäßig dünnen Schichten
extrudiert. Nach dem älteren Vorschlag werden deshalb mehrere
Schichten zu Bahnen mit der gewünschten Dicke verbunden.
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Von
Vorteil kann es dabei sein, die Wärmeisolierung mehrschichtig
oder einschichtig auszubilden.
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Das
PE oder PP wird zum Schäumen in einem Extruder plastifiziert
und mit Treibmittel vermischt.
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Dabei
kann vernetzter oder unvernetzter Schaum hergestellt werden. Beim
unvernetzten Schaum wird das Treibmittel vorzugsweise im Wege der
Direktbegasung zugemischt.
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Beim
vernetzten Schaum wird das Treibmittel vorzugsweise als chemisches
Treibmittel zugegeben.
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Nach
dem Plastifizieren wird die entstandene Schmelze durch ein Extrusionswerkzeug/Düse hindurch
ausgetragen.
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Bei
dem Direktbegasungsverfahren ist eine Aufgabe des Extrusionswerkzeuges/Düse
der Aufbau eines ausreichenden Druckes. Mit Austreten der Schmelze
aus dem Extrusionswerkzeug/Düse fällt der Druck
und das Treibmittel in der Schmelze schäumt auf. Durch
fortlaufendes Austreten von Schmelze entsteht ein Schaumstrang.
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Bei
der Zugabe eines chemischen Treibmittels findet unmittelbar beim
Austreten der Schmelze aus dem Extrusionswerkzeug/Düse
nur eine geringe Expansion der Schmelze statt und erfolgt die Expansion
in einer nachgeschalteten Wärmebehandlung, vorzugsweise
in einem Ofen. Das PE wird granulatförmig und in Mischung
mit Zuschlägen in den Extruder aufgegeben.
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Als
Treibmittel für die Direktbegasung kommen vorzugsweise
physikalische Treibmittel, auch Treibmittelmischungen, in Betracht.
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Zu
den Zuschlägen gehören wahlweise Stabilisatoren,
Nukleierungsmittel, Farben, Gleitmittel, Flammschutzmittel, Alterungsschutzmittel,
Antistatika, Trennmittel, Tenside und Füllstoffe. Bei vernetztem
Schaum gehören zu den Zuschlägen vorzugsweise
auch Vernetzungsmittel.
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Die
Schaumbildung wird auch beeinflußt von der Homogenisierung
des Materials, von der Dispergierung, von der Temperaturführung
im Extruder und im Werkzeug und von den Druckverhältnissen
im Extruder und im Werkzeug bzw. vor dem Werkzeug.
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Wahlweise
wird ein Schaum mit einer durchschnittlichen Zellgröße
erzeugt. Die durchschnittliche Zellgröße (Durchmesser)
liegt zwischen 0,5 und 0,8 mm.
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Vorzugsweise
hat der Schaum eine Geschlossenzelligkeit von mindestens 90% aus.
Die Geschlossenzelligkeit wird nach DIN gemessen.
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Der
gewünschte Schaum aus Polyethylen oder Polypropylen läßt
sich sowohl mit Propan als auch mit Butan und mit Isobutan oder
Pentan oder Mischungen davon erreichen. Es kann aber auch Kohlendioxid
als Treibmittel für das Schäumen von Polypropylen
verwendet werden.
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Darüber
hinaus kann eine besondere Wärmeisolierung mit Aluminiumplättchen/Flocken
kleiner Abmessungen erreicht, die mit dem PE in den Extruder aufgegeben
werden. Die Abmessungen der Aluminiumplättchen sind so
gewählt, daß sie in den Zellwänden bleiben
und dort eine Reflektion der Wärmestrahlung verursachen.
Die Aluminiumplättchen besitzten vorzugsweise einen Durchmesser
der kleiner als der Zelldurchmesser ist. Auch bei Plättchen,
deren Fläche von einer Kreisfläche abweicht, wird
von einem Durchmesser gesprochen. Dann kann die tatsächliche
Fläche ermittelt werden und bezieht sich die Durchmesserangabe
auf eine gleich große Kreisfläche wie die Plättfläche.
Wahlweise kann der Durchmesser auch geringer als der Zelldurchmesser sein,
z. B. 50% oder 25% vom Zelldurchmesser.
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Je
nach Zelldurchmesser können die Plättchen z. B.
einen Durchmesser bis 0,15 mm oder bis zu 0,1 mm oder bis zu 0,08
mm oder bis zu 0,05 mm oder bis zu 0,03 mm oder bis zu 0,02 mm aufweisen.
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Als
Zelldurchmesser wird ein mittlerer Durchmesser aller Zellen angesehen.
Der mittlere Durchmesser berücksichtigt sowohl Zellen unterschiedlicher
Größe als auch Zellen, die nicht genau kugelförmig
sind.
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Die
Dicke bzw. der Durchmesser der Aluminiumplättchen/Flocken
ist vorzugsweise geringer als die Dicke der Zellwand bzw. als der
Durchmesser der Zellen im Kunststoffschaum. Bei geringerem Durchmesser
können die Plättchen ganz vom Kunststoff eingeschlossen
werden. Wahlweise ist die Dicke bzw. der Durchmesser der Plättchen/Flocken
mindestens 10% oder mindestens 30% oder mindestens 50% geringer
als die Dicke der Zellwand bzw. als der Durchmesser der Zellen im
Schaum.
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Die
Plättchen/Flocken werden wahlweise als Zuschlag in den
Extruder aufgegeben oder es wird ein Kunststoff-Compound, insbesondere
ein PE- oder PP-Compound, mit den gewünschten Plättchen/Flocken
bezogen und in den Extruder eingesetzt. Das Compound erleichtert
die Verarbeitung der Plättchen/Flocken.
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Die
Tunnelisolierung wird vorzugsweise aus Einzelteilen/Elementen zusammengesetzt.
Diese Teile werden Paneele oder Segmente genannt. Im folgenden wird
von Segmenten gesprochen. Das schließt alles ein. Obwohl
die gewünschte Segmentdicke zumeist zwischen 30 und 70
mm liegt wird, wird vorzugsweise eine maximal Dicke des bahnenförmigen
Schaumstranges von höchstens 30 mm oder höchstens
20 eingehalten. Vorzugsweise liegt die Dicke zwischen 10 und 15
mm. Mit der erfindungsgemäßen Schaumstrangdicke
wird ein mehrschichtiger Aufbau der Segmente erforderlich. Das erscheint rückschrittlich,
weil der mehrschichtige Aufbau einen zusätzlichen Fertigungsaufwand
beinhaltet. Die Erfindung hat erkannt, daß die Extrusion
eines einschichtigen Materials leicht zu einer ungünstigen, insbesondere
zu große, Zellbildung führt. Die Isolierungswirkung
verringert sich. Die Erfindung kontrolliert bei schwierigen Kunststoffen
die Zellbildung durch Reduzierung der Schichtdicke. Zur Erreichung der
gewünschten Enddicke werden mehrere Schichten miteinander
verbunden. Dadurch entsteht der mehrschichtige Aufbau. Dieser Aufwand
kompensiert die Nachteile schlechter Zellbildung.
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Die
erfindungsgemäß hergestellten Schichten werden
vorzugsweise aufeinander kaschiert. Die Kaschierung erfolgt durch
Erwärmung der Schichten auf Schweißtemperatur.
Wahlweise dient zur Erwärmung ein Heißluftgebläse.
Günstig ist es, die Kaschierung durch Aufextrudieren einer
Zwischenschicht zu bewirken. Dabei wird gleichartiges Material mittels
eines geeigneten Extruders dünn auf eine der Schichten
aufgetragen, um anschließend die nächste Schicht
darüber zu legen. Der Wärmeinhalt und das Temperaturniveau
des aufextrudierten Materials ist zumeist ausreichend, um eine die
Schweißflächen anzuschmelzen. Wo der Wärmeinhalt
bzw. das Temperaturniveau für ein Anschmelzen nicht ausreicht,
wirkt die aufextrudierte Schmelze als Kleber. Dabei kann die aufextrudierte
Schmelze als sogenannter Hot-Melt-Kleber angesehen werden.
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Vorteilhafterweise
können die Berührungsflächen der miteinander
zu verbindenden Schichten beim Aufextrudieren der Zwischenschicht
besonders schonend behandelt werden.
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Überraschenderweise
beeinträchtigt die Kaschierung die Qualität der
Segmente nicht. Vielmehr entsteht an den Kaschierflächen
eine Materialverfestigung. Die Segmente werden verstärkt.
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Bei
der Kaschierung mit Heißluft liegt die Temperatur des Heizmediums
zum Teil erheblich höher als die Schweißtemperatur
des Schaumes, um trotz der Bewegung des Schaumes gegenüber
der Heizeinrichtung einen ausreichenden Wärmefluß zu sichern.
Zum Beispiel kann die Heißluft eine Temperatur von etwa
350 Grad Celsius besitzen, wenn der Schaum gegenüber dem
ortsfesten Heißluftgerät mit einer Geschwindigkeit
von 10 m pro Minute bewegt wird. Bei höherer Geschwindigkeit
muß die Temperatur erhöht werden. Bei geringerer
Geschwindigkeit kann die Temperatur verringert werden.
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Die
Kaschierung kann dadurch erfolgen, daß ein oder mehrere
bahnenförmige Schaumstränge erzeugt und zu Rollen
aufgewickelt werden. Anschließend werden die Schaumstränge
von den Rollen abgezogen und nach der oben beschriebenen Erwärmung
ihrer Berührungsflächen aufeinandergedrückt. Je
nach Dicke der Stränge werden 4 bis 5 Stränge miteinander
durch Kaschierung verbunden. Je nach dieser Strangzahl sind bei
Verwendung von Heißluft 3 bis 4 Blasköpfe erforderlich,
die in geringem Abstand die Heißluft gegen den sich bewegenden Schaum
blasen. Die Schaumstränge können einzeln oder
gemeinsam mit einem Rollenpaar von den Vorratsrollen abgezogen werden.
Die Blasköpfe ragen dabei zwischen die Schaumstränge,
möglichst dicht bis an das Rollenpaar.
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Alternativ
oder zusätzlich wird das Raumgewicht des Kunststoffschaumes
in bestimmten Grenzen gehalten, vorzugsweise unter 40 kg pro Kubikmeter
und noch weiter bevorzugt unter 30 kg pro Kubikmeter. Je geringer
das Raumgewicht des Schaumes bei gleichbleibender Zellqualität
ist, desto besser ist die Isolierungswirkung des Schaumes.
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Das
erfindungsgemäße Schaummaterial ist flexibel und
hat mit den allen oben beschriebenen Maßnahmen einen überraschend
geringen Wärmeleitfaktor von 0,031 bis 0,036 W/mK. Gemessen
wird dabei an der mittleren Temperatur zwischen minus 5 Grad Celsius
und plus 40 Grad Celsius. Minus 5 Grad Celsius und plus 40 Grad
Celsius sind die an Tunneln im Mittel vorkommenden Temperaturen.
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Damit
kann eine sehr vorteilhafte Isolierungswirkung erreicht werden.
Aus dem erfindungsgemäßen Material werden Segmente
hergestellt, die wahlweise für das gesamte Tunnelgewölbe
oder nur für die Firstisolierung in einem Tunnel vorgesehen sind.
Dabei sind beliebige Längen herstellbar. Die Länge
hat jedoch aus praktischen Gründen Handhabungsgrenzen.
Das gleiche gilt für die Breite der Segmente. Von Hand
handhabbar sind Längen bis maximal 20 m, vorzugsweise bis
maximal 15 m und noch weiter bevorzugt 7 m vorgesehen. Von Hand
handhabbar sind Breiten von 5 m oder 3 m oder 2 m oder 1,5 m oder
kleiner bzw. gleich 1,1 m oder 0,6 m.
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Übliche
Polystyrolschaumplatten für den Hochbau besitzen dagegen
eine sehr eingeschränkte Länge und Breite. Diese
Platten entstehen zwar auch durch Extrudieren von Schaumsträngen,
deren Breite (abgesehen von einem notwendigen Übermaß für
eine Konfektionierung) üblicherweise nur 0,6 m beträgt.
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Wahlweise
können nach dem älteren Vorschlag mehrere einschichtige
oder mehrschichtige Platten bzw. Ausgangs-Segmente für
die Tunnelisolierung zu einem großformatigen, erfindungsgemäßen
Segment zusammen gesetzt werden. Das geschieht dann vorzugsweise
dadurch, daß Ausgangs-Segmente an den Rändern
aneinandergesetzt und miteinander verschweißt werden. Das
Verschweißen erfolgt unter Erwärmung und anschließendem
Aneinanderdrücken der Schweißflächen. Die
Erwärmung erfolgt mittels Heißluft oder mittels aufextruderter
Zwischenschichten wie bei dem oben beschriebenen Kaschieren. Es
kann aber auch Wärmestrahlung oder Kontaktwarme eingesetzt
werden. Die Kontaktwarme wird mittels eines Heizschwertes oder eines
Heizschuhes oder einer Heißrolle oder eines Heizkeiles
oder dergleichen erzeugt. Durch das Verschweißen entstehen
die erfindungsgemäß vorgesehenen größeren
Formate. Überraschenderweise bewirken die entstehenden
Schweißnähte eine wesentliche Verstärkung
der Konstruktion. Je schmaler die Ausgangssegmente sind, desto mehr Schweißnähte
entstehen und desto größer wird die Verstärkung.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften entstehen bei einer Breite
der Ausgangssegmente von höchstens 1,1 m.
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Wahlweise
kann auch eine Klebung an die Stelle der Schweißung treten.
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Vorzugsweise
werden die Ausgangssegmente für die erfindungsgemäß vorgesehenen
großen Formate an den Längsseiten aneinander gesetzt.
Die Ausgangssegmente liegen dabei mit ihrer Längsachse
quer zur Längsachse der entstehenden großen Formate.
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Die
Breite der erfindungsgemäß vorgesehenen großen
Formate wird vorzugsweise allein durch die Länge der Ausgangssegmente
bestimmt. Zur Änderung der Breite erfolgt deshalb vorzugweise
eine Änderung der Länge der Ausgangssegmente.
Das geschieht nach dem Extrudieren durch entsprechendes Ablängen
der extrudierten Schaumstränge. Soweit die Ausgangssegmente
mehrschichtig sind, erfolgt das Ablängen erst nach dem
Extrudieren der einzelnen Schichten und deren Verbinden, z. B. durch
Kaschieren der Schichten.
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Die
erfindungsgemäßen flexiblen Segmente werden für
den Tunnelbau vorzugsweise so gefertigt, daß sie noch von
Hand verformbar sind. Infolgedessen können die Segmente
flach liegend und günstig transportiert werden und beim
Einbau von Hand in die gewünschte Form gebracht/gebogen
werden. Die einem Monteuren bei der Verformung von Hand zumutbare
Belastung ist beschränkt und liegt derzeit bei 30 kg. Bei
größeren und dickeren Segmenten kann zumutbare
Belastung für jeden Monteur dadurch eingehalten werden,
daß mehrere Monteure tätig werden.
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Die
nach dem älteren Vorschlag hergestellten großformatigen
Segmente werden wahlweise mittels Schrauben, Bolzen oder Ankern
beim Tunnelausbau befestigt. Dabei wird angestrebt, die aus Kunststoffschaum
bestehenden Segmente im Tunnelausbau einzuschließen. Der
wesentliche Grund wird im Brandschutz gesehen.
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Die
Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den nach dem älteren
Vorschlag vorgesehenen Brandschutz zu verbessern.
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Nach
dem älteren Vorschlag wird der Brandschutz mit einer Spritzbetonschicht
verwirklicht. Nach der Erfindung ist eine andere Brandschutzlösung
vorgesehen. Dazu wird ein feuerfestes Bahnenmaterial auf die vorgesehenen
PE- oder PP-Schaumbahnen aufkaschiert.
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Das
feuerfeste Bahnenmaterial besteht vorzugsweise aus Glasfasern, kann
aber auch aus Kohlefasern, Polycarbonfasern, Keramikfasern, Siliciumfasern
oder Mischungen davon. Solche Fasern können hoch feuerbeständig
sein.
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Diese
Fasern können nach der Erfindung in beliebiger Form verarbeitet
sein, z. B. als Vlies oder als Gewebe oder als Gewirke oder als
Gestricke. Besonders günstig sind dabei sogenannte Abstandsgewirke.
Bei den Abstandsgewirken oder Abstandsgeweben oder Abstandsgestricken
handelt es sich um Textilien mit mindestens zwei beabstandeten Schichten,
die durch Fäden oder Fasen miteinander verbunden sind.
Durch Weben, Wirken und Stricken kann die Herstellung der beiden
beabstandeten Schichten und deren Verbindung in einem Arbeitsgang
erfolgen. Solche Textilien sind zum Beispiel in folgenden Druckschriften
beschrieben:
DE 3813741
C2 ,
DE 10101429
A1 ,
DE
10 2006 009 23 A1 ,
DD
281784 A5 beschrieben.
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Gewebe
werden üblicherweise aus Fäden hergestellt, die
in der Längsrichtung und quer dazu verlaufen. Die Fäden
in Längsrichtung werden als Kettfäden, die Querfäden
als Schussfäden bezeichnet.
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Gewirke
bestehen aus einem Fadensystem und entstehen durch Maschenbildung,
wobei alle Maschen zusammenhängen. Das gleiche gilt für
Gestricke.
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Während
beim Wirken die Maschenreihe mit sämtlichen Einzelmaschen
auf einmal entsteht, werden beim Stricken die Maschen nacheinander
gebildet.
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Es
lassen sich aber auch Abstandstextilien dadurch herstellen, daß separate
Textilschichten unter Wahrung eines Abstandes miteinander verbunden
werden. Dazu eignen sich eine Vielzahl von Techniken, wie Häkeln,
Stricken, Wirken, Nadeln, Nähen. Die zu beabstandenden
Textilschichten können dabei beliebiger Art sein und auch
Vliesschichten einschließen.
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Im
weitesten Sinne gehören dazu auch textile dreidimensionale
Zwischenlagen, die mit den äußeren Lagen verbunden
sind, z. B. durch Verkleben und/oder durch eine mechanische Verbindung
wie Häkeln, Stricken, Wirken, Nadeln oder Nähen.
Die Zwischenlage hat dabei vorzugsweise ein geringes Flächengewicht,
noch weiter bevorzugt ein Flächengewicht von weniger als
50 Gramm pro Quadratmeter und höchst bevorzugt ein Flächengewicht
von weniger als 30 Gramm pro Quadratmeter. Das Flächengewicht
ist bei Textilien ein übliches Maß. Hier kennzeichnet
das geringe Flächengewicht eine geringe Dichte/Anhäufung
von Fäden/Fasern pro Volumenseinheit.
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Wahlweise
ist der Hohlraum eines Abstandstextiles auch ganz oder teilweise
mit einem anderen brandschützenden Füllstoff befüllt.
Das ist in anderem Zusammenhang und in anderer Form bekannt, vgl.
DE 10225251 A1 .
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Nach
der Erfindung kommt wahlweise als Füllstoff Blähton
und Bims in Betracht. Blähton wird aus kalkarmem Ton mit
fein verteilten organischen Bestandteilen gewonnen. Der Rohstoff
wird gemahlen, granuliert und bei 1200 Grad Celsius im drehrohrofen
zu aufgeblähten kugelförmigen Körnern
gebrannt. Der Kern ist geschlossenporig, die Oberfläche
gesintert. Er besitzt ein sehr geringes spezifisches Gewicht und
ist unter den hier zu diskutierenden Bedingungen im Tunnel unbrennbar.
Blähton steht in jeder Körnung zur Verfügung,
die zur Befüllung des Brandschutzmaterials einzuhalten
ist.
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Bims
ist ein poröses glasiges Vulkangestein, auch als Gesteinsschaum
bezeichnet. Durch Aufmahlung des Vulkangesteins kann gleichfalls
jede gewünschte Körnung erreicht werden.
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Die
einfachste Befüllung ergibt sich bei mehrschichtigen Bahnen,
die durch Übereinanderlegen der Schichten und deren Verbinden
gebildet werden. Hier lassen sich Füllstoffe in horizontaler
Lage der Schichten leicht positionieren. Auch mit zwischenliegender
Füllstoffschicht läßt sich noch eine gute
mechanische Verbindung der Schichten erreichen. Das gilt insbesondere
dann, wenn eine grobe, zusätzlich zur Aufnahme der Füllstoffe
bestimmte Zwischenlage zunächst mit einer unteren Lage
verbunden wird und wenn die obere Lage nach der Hohlraumfüllung
aufgelegt wird. Dann läßt sich mit dem Kleber
nicht nur die gewünschte Verbindung sondern auch eine Fixierung
der Füllstoffe in dem Brandschutzmaterial erreichen. Außerdem
kann eine oben beschriebene mechanische Verbindung stattfinden. Je
dünner die Füllstoffschicht ist, desto leichter
ist die Fixierung und mechanische Verbindung.
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Bereits
eine geringe Füllschicht in dem Brandschutzmaterial kann
eine sehr vorteilhafte zusätzliche Brandschutzwirkung entfalten.
Die Schichtdicke der maximalen Füllung ergibt sich aus
dem Abstand der Schichten des für den Brandschutz bestimmten
Textils.
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Wahlweise
ist anstelle eines Abstandstextiles auch nur eine einzige Textilschicht
ausreichender Dicke vorgesehen. Für solche Schichten bildet
das Vlies eine besonders preisgünstige Lösung.
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Wahlweise
ist das zum Brandschutz vorgesehene Textil in ausreichendem Abstand
von dem Kunststoffschaum auch mit einer Wärme-Reflektionsschicht,
z. B. einer Aluminium(Alu)schicht versehen. Zur Anbringung der Aluschicht
eignet sich besonders ein Textil, das in oben beschriebener Weise aus
mehren separaten Textilschicht hergestellt wird.
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Bei
einem solchen Textil kann die Aluschicht als Folie leicht zwischen
die verschiedenen Schichten gelegt werden, so daß die Aluschicht
beim Verbinden der verschiedenen Schichten mit eingeschlossen wird.
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Die
erfindungsgemäße Brandschutzbahn soll mindestens
die Kunststoffschaumseite abdecken, die zur Tunnelmitte hin weist.
Wahlweise werden auch weitere Kunststoffschaumseiten mit der Brandschutzbahn
oder mit einer Brandschutzbahn geringerer Dicke abgedeckt. Damit
erlangt der Tunnelausbau auch gegen ein Feuer Sicherheit, das sich hinter
dem Kunststoffschaum ausbreitet.
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Das
Kaschieren kann in der oben beschriebenen Weise erfolgen. Vorzugsweise
ist eine Kaschierung mittels Kleber vorgesehen. Besonders geeignet
ist ein Heißkleber, der auch noch während eines
Brandes hinter der Brandschutzbahn für die gewünschte
Dauer eine ausreichende Klebekraft hat. Der Heißkleber
wird in einer für das Auftragen auf den Kunststoffschaum
verträglichen Temperatur eingestellt. Die Schmelzpunkte
des Heißklebers liegen hauptsächlich zwischen
80 und 200 Grad Celsius. Aus dieser Palette von Schmelzpunkten wird
derjenige gewählt, dessen Auftragtemperatur vorzugsweise geringer
als die Schmelztemperatur des Kunststoffschaumes ist, damit der
Kunststoffschaum bei der Berührung mit dem heißen
Schmelzkleber nicht zusammenbricht.
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Unmittelbar
nach dem Auftragen des Klebers werden die Brandschutzbahn und der
Kunststoffschaum aneinander gedrückt. Nach dem Abkühlen und
Erstarren des Klebstoffes ist die Verbindung fest.
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Es
kommen aber auch andere Klebstoffe in Betracht:
zum Beispiel
chemisch härtende Klebstoffe, nämlich zwei- oder
mehrkomponentige und einkomponentige Kleber. Bei 2-Komponenten-Klebstoffen
(2K-Klebstoffe) hat der Verarbeiter einen Klebstoff bestehend aus
getrennten Bestandteilen, nämlich Binder und Harter genannt,
die vor der Anwendung in einem bestimmten Verhältnis intensiv
vermischt werden müssen. Durch das Mischen startet die
chemische Reaktion. Innerhalb der sogenannten Topfzeit ist der Kleber
auftragbar. Danach muß eine bestimmte Zeit zum Zusammenfügen
von Bahn und Schaum eingehalten werden. Die Endfestigkeit der Verbindung
tritt später ein.
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Bei
Einkompenenten-Klebstoffen (1K-Klebstoffen) wird eine schon gebrauchsfertige
Klebemasse erworben und aufgetragen. Der Klebstoff härtet unter
den Umgebungsbedingungen aus, zum Beispiel durch Temperaturerhöhung,
Luftfeuchtigkeit, Erwärmung.
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Wahlweise
wird ein Textil für die Verbindung mit dem Kunststoffschaum
verwendet, das eine größere Breite als der Kunststoffschaum
besitzt. Vorzugsweise wird das Textil dann an einem Rand bündig
mit dem Kunststoffschaum und am gegenüberliegenden Rand überstehend
mit dem Kunststoffschaum verbunden. Der überstehende Rand
soll einen Überlappungsrand bilden. Das heißt,
der überstehende Rand soll das Textil des angrenzenden Kunststoffschaumes
bzw. der angrenzenden Bahn bzw. des angrenzenden Elementes oder
Segmentes aus Kunststoffschaum überlappen. Durch eine Verbindung
des Überlappungsrandes mit dem dahinter liegenden Textil
entsteht eine geschlossene feuerfeste oder feuerhemmende Schicht
aus Textil an der Tunnelinnenseite. Die Verbindung kann durch Kleben oder
in anderer Weise erzeugt werden. Günstig sind Verbindungen,
die einer hohen Zahl von Lastwechseln Stand halten.
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Wahlweise
kann die Textilbahn anstelle einer oben beschriebenen bündigen
Lage an dem betreffenden Rand auch einen Streifen Kunststoffschaum frei
lassen, um dort für den überlappenden Rand einer
benachbarten Bahn/Segment/Element einen günstigen Klebegrund
zu bieten.
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Zwar
ist denkbar, die Breite des textilfreien Streifens so zu wählen,
daß der gesamte Überlappungsrand auf dem textilfreien
Streifen Platz findet. Bei ungenauer Verlegung der Bahnen/Segmente/Elemente
oder ungenauer Fertigung der Bahnen/Segemente/Elemente kann das
jedoch dazu führen, daß der textilfreie Streifen
des Kunststoffschaumes nicht vollständig von dem Überlappungsrand
geschützt wird. Um das auszuschließen ist eine
Sicherheitsüberlappung der Textilien von Vorteil. Die Sicherheitsüberlappung
beträgt vorzugsweise mindestens 15 mm, noch weiter bevorzugt
mindestens 30 mm und höchst bevorzugt mindestens 45 mm.
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Wahlweise
findet auch eine Überlappung der tunnelinnenseitigen Textilschicht
mit separaten Materialstreifen, insbesondere Textilstreifen statt.
Die Überlappungsstreifen werden nach Verlegung der Bahnen/Segmente/Elemente
zur Abdeckung der Fugen eingesetzt. Dabei kann wiederum von Vorteil sein,
wenn die Bahnen/Segmente/Elemente zur Klebung der Überlappungsstreifen
an einem oder beiden gegenüberliegenden Rändern
einen textilfreien Streifen aufweisen.
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Soweit
gebirgsseitig vor der Wärmedämmung noch eine Abdichtung
vorgesehen ist und soweit die Bahnen/Segmente/Elemente der Wärmedämmung
am Stoß ausreichend dicht liegen, ist eine weitergehende
Verbindung der Wärmedämmung nicht zwingend.
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Vorzugsweise
bildet die Wärmedämmung aus Kunststoffschaum zugleich
die Abdichtung. Das wird erreicht durch entsprechende Geschlossenzelligkeit
des Kunststoffschaumes. Je geringer das Raumgewicht des Kunststoffschaumes
ist, desto häufiger kommen offene Zellen in dem Schaum
vor. Offenzelliger Schaum wäre feuchtigkeitsdurchlässig. Teilweise
offenzelliger Schaum ist feuchtigkeitsdicht, wenn bei bestimmter
Dicke eine Mindestanteil der Zellen geschlossen ist. Das ist zum
Beispiel bei 10 mm dickem feinzelligem PE-Schaumstreifen mit einem
Raumgewicht von 30 kg pro Kubikmeter und einem Anteil von 98% geschlossener,
gleichmäßig verteilter Zellen der Fall. Je größer
das Raumgewicht ist, je größer die Schaumdicke
ist und je kleiner die Zellen sind, desto geringer kann der Anteil
an geschlossenen Zellen sein. Der jeweils notwendige Anteil an geschlossenen
Zellen kann auf einfachem Wege durch Feuchtigkeitsbelastung von
verschiedenen Schaumfolien mit unterschiedlichen Anteilen geschlossener
Zellen ermittelt werden.
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In
dem Fall, daß die Wärmedämmung aus Kunststoffschaum
gleichzeitig die gebirgsseitige Abdichtung bilden soll, kann auch
gebirgsseitig ein Überlappungsrand von Vorteil sein. Der Überlappungsrand
wird wahlweise in analoger Weise zu dem tunnelinnenseitig vorgesehenen Überlappungsrand erzeugt.
Das heißt, wahlweise wird die gebirgsseitige Schicht des
Kunststoffschaumes mit einer größeren Breite gewählt,
so daß die Schicht an einem Rand bündig abschließen
und an dem gegenüberliegenden Rand vorstehen und den Überlappungsrand
bilden kann. Darüber hinaus kann auch für den Überlappungsrand
am korrespondierenden Rand der benachbarten Bahn ein Materialstreifen
ausgespart werden, so daß der Überlappungsrand
in dem Materialstreifen ganz oder teilweise aufgenommen werden kann.
Wie am tunnelinnenseitigen Überlappungsrand kann eine Verbindung
des gebirgsseitigen Überlappungsrandes mit der benachbarten Bahn/Segment/Element
durch Klebung gesichert werden Die Klebung bewirkt zugleich eine
Abdichtung. Anstelle der Klebung sind auch andere Verbindungen möglich,
die eine ausreichende Abdichtung bewirken. Zu den möglichen
Verbindungen gehört auch eine Schweißung.
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Bei
entsprechend breitem und ausreichend dickem gebirgsseitigen Überlappungsrand
kann der mit der Verlegung erzielbare Anpreßdruck für
eine Abdichtung schon ausreichend sein. Das gilt vor allem dann,
wenn der Überlappungsrand in Gefällerichtung eines
Tunnels weist. Der gebirgsseitige Überlappungsrand hat
vorzugsweise eine Breite von mindestens 15 cm, noch weiter bevorzugt
eine Breite von mindestens 20 cm und höchst bevorzugt eine Breite
von mindestens 25 cm.
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Der
tunnelinnenseitige Überlappungsrand hat vorzugsweise gleiche
Mindestabmessungen wie der gebirgsseitige Überlappungsrand,
ohne daß die Notwendigkeit zu gleichen Abmessungen besteht.
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Soweit
am tunnelinnenseitigen Überlappungsrand eine Klebung oder
eine andere Verbindung vorgesehen ist, hat die Verbindung die Aufgabe,
den Überlappungsrand an der korrespondierenden Fläche
der benachbarten Bahn zu halten.
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Soweit
am gebirgsseitigen Überlappungsrand eine Klebung oder eine
andere Verbindung vorgesehen ist, steht dort die Dichtfunktion im
Vordergrund. Dabei kann es günstig sein, den Kleber in Streifen
so aufzutragen, daß die Streifen nach Verlegung der Bahnen/Segmente/Elemente
in Umfangsrichtung des Tunnels verlaufen. Das bewirkt eine Art Labyrinthdichtung
mit zusätzlicher Dichtwirkung und zugleich eine Drainung.
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Gebirgswasser,
welches den ersten dichtend wirkenden Kleberstreifen überwindet,
kann in dem Zwischenraum zum nächsten parallelen Kleberstreifen
abfließen. Um sicherzustellen, daß auch bei einer Verformung
des Kunststoffschaumes ein für die Drainung ausreichender
Hohlraum zwischen den Kleberstreifen besteht, können geeignete
Vertiefungen in das Material eingearbeitet werden. Bei dem Kunststoffschaum
bewirkt die Berührung mit einem heißen Formwerkzeug
jede gewünschte Einformung.
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Wahlweise
wird der gebirgsseitige Überlappungsrand durch mehrere,
gegebenenfalls durch alle Schaumschichten der Wärmeisolierung
gebildet. Die tunnelinnenseitige Feuerfestschicht/Bahn soll weiterhin
einen tunnelinnenseitigen Überlappungsrand bilden.
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Üblicherweise
haben die Tunnel mindestens eine Gefällerichtung. Die Verlegung
erfolgt in der Weise, daß die Überlappungsränder
in Gefällerichtung weisen.
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Soweit
mehrere Gefällerichtungen vorkommen, findet bei einer Änderung
der Gefällerichtung vorzugsweise eine Änderung
der Verlegerichtung statt. Die Bahnen/Segmente/Elemente werden vor der
Verlegung so gedreht, daß sie nach der Verlegung mit den Überlappungsrändern
wieder in Gefällerichtung weisen.
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Am Änderungspunkt
des Gefälles, am Scheitel oder im Tiefsten wird eine Gefälle-Änderungs-Bahn/Segment/Element
eingesetzt. Diese Bahn/Segment/Element besitzt für Scheitelpunkte zum
Beispiel an beiden Rändern einen Überlappungsrand
und für Tiefstpunkte zum Beispiel an beiden gegenüberliegenden
Rändern eine Ausbildung zur Aufnahme von Überlappungsrändern.
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Wahlweise
werden die gebirgsseitigen Überlappungsränder
auch durch Materialstreifen, ähnlich den tunnelinnenseitigen
Materialstreifen, gebildet. Anders als die tunnelinnenseitigen Materialstreifen haben
die gebirgsseitigen Materialstreifen die Aufgabe einer Abdichtung
gegen Feuchtigkeit. Dazu ist ein entsprechend dichter Materialstreifen
vorgesehen. Streifen aus ungeschäumtem Kunststoff sind
regelmäßig dicht gegen durchdringende Feuchtigkeit.
Bei Kunststoffschaumstreifen sind obige Ausführungen zur
Geschlossenzelligkeit zu berücksichtigen.
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Wahlweise
besteht der Materialstreifen aus einem mit dem Kunststoffschaum
verschweißbaren Material und findet eine Verschweißung
der einen Materialstreifenseite mit dem Kunststoffschaum vor dessen
Verlegung statt. Vorzugsweise erfolgt die Verschweißung
nach der Herstellung des Kunststoffschaumes im Herstellungswerk.
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Der
gegenüber dem Kunststoffschaum vorragende freie Rand des
Materialstreifens bildet den Überlappungsrand.
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Zu
Klebung können sowohl die tunnelinnenseitigen Klebeflächen
wie auch die gebirgsseitig vorgesehenen Klebeflächen selbstklebend
ausgelegt sein. Dabei wird der Kleber zum Beispiel als Heißkleber
auf die Klebeflächen der Wärmeisolierung/PE-Schaum/Feuerschutz-Textil
und/oder auf die Klebeflächen der tunnelinnseitig vorgesehenen separaten
Materialstreifen und/oder auf die Klebeflächen der gebirgsseitig
vorgesehenen separaten Materialstreifen aufgetragen. Die Klebeflächen
werden mit geeigneten Materialien, zum Beispiel mit Papierstreifen,
die kleberseitig mit einem Trennmittel beschichtet sind, abgedeckt,
so daß sich die Abdeckung bei Verlegung der Wärmeisolierung
leicht wieder entfernen läßt.
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Günstig
ist eine Kleberbeschichtung auf ungeschäumten gebirgsseitigen
Kunststoffstreifen.
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Nach
der Erfindung wird der Tunnelausbau bei städtischen Verkehrstunneln
im standfesten Gebirge auf die oben beschriebene Dichtung und/oder Wärmebedämmung
und die feuerhemmende oder feuerfeste tunnelinnenseitige Bahn beschränkt.
Dem liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß dort
die mechanische Belastung und die Temperaturbelastung geringer ist.
Im Bereich der Städte ist die Temperaturbelastung im Winter
wesentlich geringer als auf dem Land. Frostperioden von mehr als
14 Tagen in der Stadt sind auch in skandinavischen Städten
selten. Zumindest erreicht der Frost lange nicht die Temperaturen
wie auf dem Land.
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Darüber
hinaus ist die Verkehrsbelastung sehr viel geringer als auf dem
Land, weil für den Kraftfahrzeugverkehr in der Stadt erhebliche
Geschwindigkeitsbeschränkungen gelten. Der Schienenverkehr
kann nur mit sehr viel geringeren Geschwindigkeiten als auf dem
Land fahren, weil entweder aus dem Stand beschleunigt werden muß oder aber
in der Stadtmitte am Bahnhof gehalten werden muß.
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Vorzugsweise
wird der erfindungsgemäße Ausbau tunnelinnenseitig
mit einer Sauberkeitsschicht versehen.
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Die
Sauberkeitsschicht kann durch eine Lackierung und/oder eine sonstige
Beschichtung gebildet werden. Zu den sonstigen Beschichtungen kann auch
ein weiteres Textil, vorzugsweise durch ein engmaschiges feuerfestes
oder feuerhemmendes Gewebe aus Stahldraht gebildet werden, das zugleich schmutzabweisend
ausgebildet ist.
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Das
Drahtgewebe läßt sich vorteilhafterweise verspannen.
Die Verspannung kann an den oben erläuterten Ankern erfolgen.
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Das
Drahtgewebe ist dauerhafter Verkehrsbelastung gewachsen. Es schützt
zusätzlich die Wärmedämmung und die Brandschutzbahn
vor mechanischen Belastungen des Verkehrs. Vorteilhafterweise kann
das Gewebe leicht gereinigt werden.
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Im
Sinne der Erfindung werden auch Materialien, welche die gleiche
Funktion ausüben können als Gewebe bezeichnet.
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In
der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
verschiedene Vorratsrollen 1, 2 und 3,
von denen Polyethylenschaumbahnen 4 und 5 und
eine Brandschutzbahn 6 abgezogen werden. Die Bahnen 4 bis 6 besitzen
im Ausführungsbeispiel eine Dicke von 20 mm bei einer Breite
von 600 mm und einem Raumgewicht von 30 kg pro Kubikmeter. Der Schaum
ist 99%ig geschlossenzellig. Zum Abziehen des Schaumes dienen zwei
Walzen 7 und 8. Im Zwickelraum 9 zwischen
den Schaumbahnen 4 und 5 befinden sich nicht dargestellte
Heißgasgeräte, aus denen die Berührungsflächen
der Schaumbahnen 4 bis 6 mit Heißgas
so beaufschlagt werden, daß die Berührungsflächen
auf Schweißtemperatur erwärmt werden. Für
die Schaumbahnen ist das im wesentlichen unschädlich, weil
die Erwärmung an der Oberfläche stattfindet und
nur eine minimale Eindringtiefe hat.
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Im
Zwickelraum zwischen der Schaumbahn 5 und der Brandschutzbahn 6 wird
Heißkleber aufgesprüht. Im Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Schaum um PE-Schaum. Der Heißkleber
hat eine für den PE-Schaum im Ausführungsbeispiel
unschädliche Auftragstemperatur von 140 Grad Celsius.
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Zwischen
den Walzen 7 und 8 werden die Schaumbahnen aneinander
gedrückt, so daß die Schaumbahnen miteinander
verschweißen und mit der Brandschutzbahn verkleben. Es
entsteht eine mehrschichtige neue Verbundbahn 11. Im Ausführungsbeispiel
hat die mehrschichtige neue Verbundbahn 11 eine Dicke von
rund 60 mm. Die Breite von 600 mm ist unverändert.
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In
einer nicht dargestellten weiteren Arbeitsstation wird die entstandene
Verbundbahn 11 zu Elemente 15 Länge abgelängt.
Die Länge der Verbundbahn soll es im Ausführungsbeispiel
ermöglichen, die Verbundbahn von der Tunnelsohle an der
Tunnelwand und an der Tunnelfirste bis zur gegenüberliegenden
Tunnelwand und noch weiter bis zur Tunnelsohle zu verlegen. Die
Verlegung erfolgt quer zur Tunnellängsachse.
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2 zeigt
einen Gebirgsausbruch 111 im standfesten Gebirge. In regelmäßigen
Abständen sind Anker in das Gebirge eingebracht worden.
Dazu wurden entsprechende Löcher gebohrt und die Anker mit
Montagezement in den Löchern festgesetzt worden. Von den
Ankern sind die Mittelachsen 12 dargestellt.
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Der
Gebirgsausbruch 111 dient der Herstellung eines Tunnels.
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Zur
Drainage des austretenden Wassers und zur Sicherung gegen herabstützende
Steine ist in dem Gebirgsausbruch ein Ausbau vorgesehen. Der Ausbau
besteht im Groben aus einer Folienschicht 15 und einer
Wärmeisolierung 14. Die Folienschicht 15 ist
aus einzelnen Bahnen zusammengesetzt, die überlappend verlegt
werden und an den überlappenden Rändern miteinander
verschweißt sind. Dabei sind zwei nebeneinander liegende
Schweißnähte mit Abstand voneinander vorgesehen.
Der Hohlraum zwischen den Schweißnähten wird mit
Druckluft beaufschlagt, um die Dichtigkeit der Schweißnähte
zu prüfen.
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Die
Wärmeisolierung 14 wird durch obige Verbundbahn 11 gebildet.
Dabei durchdringen die Anker die Folienschicht 15. Zugleich
ist eine nicht dargestellte Abdichtung zwischen der Folienschicht 15 und
den Ankern vorgesehen.
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Die 3 bis 8 zeigen
verschiedene Ausführungsbeispiele zu der Wärmeisolierung 14.
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Die
Wärmeisolierung setzt sich aus verschiedenen Bahnen zusammen,
welche zusammen die in 2 die mit 14 bezeichnete
Schicht bilden.
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Die 3 bis 8 zeigen
die Stoßstellen zwischen den Bahnen.
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3 zeigt
Bahnen 14 und 14'. Jede dieser Bahnen setzt sich
aus vier gleichen Lagen PE-Schaum zusammen. Die verschiedenen Lagen PE-Schaum
sind miteinander verschweißt und mit 14a, 14b, 14c, 14d, 14a', 14b', 14c' und 14d' bezeichnet.
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Gebirgsseitig
liegen die Bahnen 14 und 14' an der Abdichtung 15 an.
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Tunnelinnenseitig
sind die Bahnen 14 und 14' mit einer Brandschutzbahn 22 bzw. 22' versehen. Dabei
besitzt die Brandschutzbahn 22' einen Überlappungsrand 21,
mit dem sie auf dem angrenzenden/benachbarten Rand der Bahn 14 verklebt
ist.
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Zugleich
läßt die Bahn 22 einen Streifen 20 auf
den PE-Schaumschichten frei, so daß der Überlappungsrand 21 auch
in unmittelbare Berührung mit dem PE-Schaum 14d treten
kann.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 4 unterscheidet
sich von dem nach 3 durch gleiche Schaumschichten 14'' und 14''' und
gleiche Brandschutzbahnen 23 und 23'. Die zwischen
beiden Brandschutzbahnen bestehende Fuge wird mit einem Streifen 24 aus
gleichem Material wie die Brandschutzbahnen 23 und 23' abgedeckt.
Der Streifen 24 ist gleichfalls aufgeklebt.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 5 unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach 3 dadurch,
daß die Wärmeisolierung zugleich die Abdichtung
bildet.
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Die
beiden mehrlagigen PE-Schäume sind mit 30 und 30' bezeichnet,
die Brandschutzbahnen mit 33 und 33', der Überlappungsrand
an der Brandschutzbahn 33' mit 35, der freie Rand
mit 34, an dem der Überlappungsrand 35 in
unmittelbare Berührung mit dem PE-Schaum treten kann.
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Im übrigen
ist der PE-Schaum 30' an der Lage 30a mit einem Überlappungsrand 32 versehen und
besitzt der PE-Schaum 30 eine korrespondierende Ausnehmung
für den Überlappungsrand 32. Der Überlappungsrand 32 ist
dicht in der dargestellten Ausnehmung verklebt.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 6 besitzt wie
das Ausführungsbeispiel nach 4 gleiche PE-Schaumschichten 40 und 40'.
Wie beim Ausführungsbeispiel nach 5 bildet
der PE-Schaum zugleich die Abdichtung. Dabei ist die gebirgsseitige Fuge
zwischen beiden PE-Schaumschichten 40 und 40' mit
einem ungeschäumten PE-Streifen 41 abgedeckt.
Dieser Streifen ist an dem in der Zeichnung rechten Rand mit dem
Schaum 40 verschweißt. Mit dem vorbereiteten Rand
wird die Wärmeisolierung an der Baustelle angeliefert.
Der in der Zeichnung linke Rand des PE-Streifens 41 wird
mit der Schaumschicht 40 verklebt.
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Tunnelinnenseitig
ist die Fuge zwischen den beiden Brandschutzbahnen wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach 4 mit einem Streifen 42 aus Brandschutzmaterial
abgedeckt.
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7 und 8 zeigen
den erfindungsgemäßen Tunnelausbau bei geneigtem
Tunnelverlauf, und zwar mit sich änderndem Tunnelverlauf.
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7 zeigt
einen geneigten Tunnelverlauf bis zum Tiefsten. Dort wird die Neigung
zur Steigung.
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Die
mit Überlappungsrändern versehenen Bahnen werden
nach 7 so verlegt, daß die Überlappungsränder
in die Richtung der Neigung weisen.
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In 7 sind
zu:
einer erfindungsgemäßen Bahn 50 Überlappungsränder 50' und 50''
einer
erfindungsgemäßen Bahn 52 Überlappungsränder 52' und 52''
dargestellt.
Alle Überlappungsränder weisen zur Zeichnungsmitte,
die im Ausführungsbeispiel für das Tunneltiefste
steht. Das gilt auch für die nicht bezeichneten Überlappungsränder
der Bahnen 54 und 58.
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Am
Tunneltiefsten ist eine Richtungs-Änderungsbahn 51 vorgesehen,
die an beiden Rändern auf die Überlappungsränder
der benachbarten Bahn ausgelegt ist.
Die verschiedenen Bahnen
werden durch schematisch dargestellte Anker 53 am Gebirge
gehalten.
Die erfindungsgemäße Anordnung
trägt zur Dichtung bei, weil dem Wasser weniger Gelegenheit
gegeben wird, in die Fugen zwischen die Bahnen zu fließen.
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8 zeigt
einen steigenden Tunnelverlauf bis zu einem Scheitelpunkt. In der
Zeichnung sind die Bahnen links vom Scheitelpunkt mit 63 bezeichnet, die
Bahnen rechts vom Scheitelpunkt mit 61. Die Überlappungsränder
sind mit 63' und 63'' bzw. mit 61' und 61'' bezeichnet.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 8 ist
die Bahn am Scheitelpunkt mit 80 bezeichnet. Diese Bahn
ist an jedem Rand mit Überlappungsrändern versehen.
Die Ränder sind mit 60', 60'', 60''' und 60'''' bezeichnet.
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In 8 weisen
die Überlappungsränder wie in 7 in
Fließrichtung des Wassers, so daß das Wasser von
den korrespondierenden Fugen weggehalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3244000
C1 [0012]
- - DE 4100902 A1 [0012]
- - DE 19519595 A1 [0012]
- - DE 8632994 U1 [0012]
- - DE 8701969 U1 [0012]
- - DE 20217044 U1 [0012]
- - DE 29722652 U1 [0057]
- - DE 202006009416 U1 [0057]
- - DE 3813741 C2 [0058]
- - DE 10101429 A1 [0058]
- - DE 10200600923 A1 [0058]
- - DD 281784 A5 [0058]
- - DE 10225251 A1 [0064]