DE102011120942A1

DE102011120942A1 - Tunnelausbau mit Wärmeisolierung und Spritzbeton

Info

Publication number: DE102011120942A1
Application number: DE201110120942
Authority: DE
Inventors: Svein Jonsson
Original assignee: SKUMTECH AS
Current assignee: SKUMTECH AS
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-03-28

Abstract

Nach der Erfindung erfolgt ein Tunnelausbau mit einer Abdichtung gegen eindringendes Gebirgswasser und einer Wärmeisolierung aus Kunststoffschaum gegen Gefrieren des Gebirgswasser, wobei innenseitig eine Spritzbetonschicht vorgesehen ist und zu der Spritzbetonschicht eine Spritzbetonrücklage gehört, wobei zwischen der Wärmeisolierung und der Spritzbetonrücklage ein Abstandshalter vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tunnelausbau mit einer Abdichtung gegen eindringendes Gebirgswasser und einer Wärmeisolierung aus Kunststoffschaum gegen Gefrieren des Wassers.
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.
Im standfesten Gebirge entfällt das Festigkeitsproblem. 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.
Ein anderes Problem ist austretendes Gebirgswasser.
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.
Die Folienabdichtung wird aus Folienbahnen zusammengesetzt. Die Folienbahnen werden am Gebirgsausbruch überlappend verlegt, so daß die Folienränder anschließend miteinander verschweißt werden können.
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.
Die Befestigung der Folie erfolgt auf unterschiedliche Weise. 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.
Die bekannten Rondellen sind zum Beispiel in der DE-3244000C1 , DE4100902A1 , DE19519595A1 , DE8632994.4U1 , DE8701969.8U1 , DE20217044U1 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.
Die Kunststoff-Rondellen sind jedoch nur dann geeignet, wenn bei der Befestigung der Folien und einem anschließenden Spritzbetonauftrag geringe Kräfte entstehen.
Insbesondere in Tunneln kommen jedoch hohe Kräfte vor. In Eisenbahntunneln wird von den durchfahrenden Zügen ein extremer Luftdruck und anschließend ein extremer Saugzug erzeugt. Das gilt vor allem, wenn der Ausbau von dem Gebirgsausbruch einen Abstand aufweist. Der Abstand kann als Inspektionsabstand gewollt sein oder im klüftigen Gebirge zweckmäßig sein.
Der Inspektionsabstand dient der wiederkehrenden Kontrolle des Ausbaus und/oder des Gebirges. Der Inspektionsabstand erlaubt es, Schäden am Ausbau festzustellen und eine frühzeitige Reparatur zu veranlassen, bevor aus einem kleinen Schaden ein großer Schaden entstanden ist. Darüber hinaus ermöglicht der Inspektionsabstand eine wiederkehrende Kontrolle des Gebirgsausbruches. Selbst im standfesten Gebirge ist nicht auszuschließen, daß es zu einem Aufblättern von Gebirgsschichten, die dann den Ausbau beschädigen können. Das Aufblättern von Gebirgsschichten entwickelt sich jedoch langsam, beginnend von der tunnelseitigen Gebirgsfläche. Infolgedessen läßt sich ein Aufblättern frühzeitig feststellen und mit geeigneten Maßnahmen anhalten bzw. unschädlich machen. Der Inspektionsabstand bedingt einen Abstand vom Gebirge. Bekannt sind aber auch geringere Abstände, die sich bei klüftigem Gebirgsausbruch ergeben. Dann kann es zu aufwendig sein, die Klüfte zu schließen, so daß die Klüfte zum Beispiel bis auf eine Konsolidierungschicht offen bleiben.
Sobald der Ausbau einen Abstand vom Gebirge hat, muß der Ausbau die Kräfte aus der Verkehrsbelastung eines Tunnels aufnehmen. Teilweise können die Kräfte dabei über die Anker in das Gebirge geleitet werden. Die für den Ausbau verbleibenden Belastungen sind jedoch insbesondere dann erheblich, wenn die den Tunnel passierenden Fahrzeuge eine hohe Geschwindigkeit aufweisen. Die Fahrzeuge verursachen Druckwellen. Die Drücke wirken auf extrem große Flächen, so daß hohe Gesamtdrücke entstehen können. Hochgeschwindigkeitszüge verursachen Drücke, die um ein Vielfaches höher sind als die von normalen Eisenbahnen verursachten Drücke. Wenn Hochgeschwindigkeitszüge mit der maximalen Geschwindigkeit durch eine Eisenbahnstation fahren würden, so wären die dort wartenden Fahrgäste extrem unfallgefährdet. Ähnliches gilt für Kraftfahrzeugtunnel.
Bei solcher Belastung ist die Befestigung des Ausbaus mit Ankern im Gebirge sehr wichtig.
Bei solcher Belastung haben sich auch Rondellen aus Stahl als Befestiger durchgesetzt, die mit den Ankern im Gebirge gehalten werden. Die 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 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und 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. Solche Anker können im Unterschied zu der bekannten Nagelkonstruktion vielfach höhere Kräfte aufnehmen.
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. Mit den Rondellen kann eine Foliendichtung und/oder eine Wärmedämmung gehalten werden.
Tunnelinnenseitig ist regelmäßig eine Spritzbetonschicht vorgesehen. Zur Herstellung der Spritzbetonschicht wird üblicherweise ein Drahtgewebe oder Drahtgitter an den durch die Abdichtung und die Wärmedämmung hindurchragenden Ankern befestigt.
Beim Anspritzen von Beton gegen eine Folie besteht die Gefahr, daß die Folie den Beton abwirft bzw. der Beton nicht an der Folie haftet. Das gilt auch für Folien mit einer Noppenoberfläche oder anders gestalteter haftungsfreundlicher Oberfläche. Dann ist es zweckmäßig, im Abstand vor der Folie ein Drahtgitter oder Drahtgewebe vorzusehen, das ein Herabfallen des Betons verhindert.
Das Drahtgitter oder Drahtgewebe dient auch zur Armierung der Spritzbetonschicht.
Auf dem Anker kann auch ein Abstandshalter für das Drahtgitter montiert werden. Bekannte Abstandshalter sind sternförmig mit Stangen versehen, um das Drahtgitter möglichst großflächig zu stützen.
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 am Gebirge 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.
Nach einem älteren Vorschlag wird Polyethylen(PE)Schaum oder Polypropylen(PP)schaum als Wärmedämmung/Isolierung verwendet. 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.
Das PE oder PP wird zum Schäumen in einem Extruder plastifiziert und mit Treibmittel vermischt aus dem Extruder ausgetragen. Dadurch gelangt die mit Treibmittel versetzte Schmelze aus einem Bereich hohen Druckes in einen Bereich von vergleichsweise sehr geringem Druck. Das in der Schmelze verteilte Treibmittel dehnt sich infolgedessen aus, so daß gasgefüllte Zellen in der Schmelze entstehen, wobei eine Zelle schaumbildend an eine andere Zelle anschließt.
Es kann vernetzter oder unvernetzter Schaum hergestellt werden. Das Treibmittel kann im Wege der Direktbegasung zugemischt. Das Treibmittel kann auch als chemisches Treibmittel zugegeben werden.
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.
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.
Als Treibmittel für die Direktbegasung kommen vorzugsweise physikalische Treibmittel, auch Treibmittelmischungen, in Betracht.
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.
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.
Wahlweise wird ein Schaum mit einer durchschnittlichen Zellgröße erzeugt. Die durchschnittliche Zellgröße(Durchmesser) liegt zwischen 0,5 und 0,8 mm.
Vorzugsweise hat der Schaum eine Geschlossenzelligkeit von mindestens 90% aus. Die Geschlossenzelligkeit wird nach DIN gemessen.
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.
Darüber hinaus kann eine besondere Wärmeisolierung mit Aluminiumplättchen/Flocken kleiner Abmessungen erreicht werden, 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 besitzen 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.
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.
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.
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.
Anstelle von Aluminiumplättchen kann dem Scbaum auch Grafit oder Ruß zugesetzt werden. Mit Grafit oder Ruß kann gleichfalls die Wärmeleitfähigkeit des Schaumes herabgesetzt werden.
Die Plättchen/Flocken oder Grafit/Ruß 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 oder Grafit/Ruß bezogen und in den Extruder eingesetzt. Das Compound erleichtert die Verarbeitung der Plättchen/Flocken.
Die Tunnelisolierung wird vorzugsweise aus Einzelteilen/Elementen zusammengesetzt. Diese Teile werden Paneele oder Segmente genannt. Im folgenden wird von Segmenten gesprochen. Das schließt die Paneele und andere Formen 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 dieser bekannten Schaumstrangdicke wird ein mehrschichtiger Aufbau der Segmente erforderlich. Das erscheint rückschrittlich, weil der mehrschichtige Aufbau einen zusätzlichen Fertigungsaufwand beinhaltet. Auf der anderen Seite kann die Extrusion eines einschichtigen Materials leicht zu einer ungünstigen, insbesondere zu großer, Zellbildung führen. Die Isolierungswirkung verringert sich. Deshalb kann es von Vorteil sein, bei schwierigen Kunststoffen die Zellbildung durch Reduzierung der Schichtdicke zu fördern. Zur Erreichung der gewünschten Enddicke werden dann mehrere Schichten miteinander verbunden. Dadurch entsteht der mehrschichtige Aufbau. Dieser Aufwand kompensiert die Nachteile schlechter Zellbildung.
Die 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 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.
Vorteilhafterweise können die Berührungsflächen der miteinander zu verbindenden Schichten beim Aufextrudieren der Zwischenschicht besonders schonend behandelt werden.
Überraschenderweise beeinträchtigt die Kaschierung die Qualität der Kunststoffschaumisolierung nicht. Vielmehr entsteht an den Kaschierflächen eine Materialverfestigung. Die Kunststoffschaumisolierung wird verstärkt.
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 Schauam 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.
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.
Die entstandenen mehrschichtigen Schäume sind je nach Dicke nicht mehr rollfähig und werden aus Transportgründen und Handhabungsgründen in Abschnitten hergestellt, gelagert, transportiert und verbaut. 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.
Es ist günstig, das Raumgewicht des Kunststoffschaumes in bestimmten Grenzen zu halten, 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.
Das Schaummaterial ist flexibel und hat mit 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.
Mit dem vorstehend beschriebenen Isoliermaterial kann eine teilfläche Isolierung des Tunnelgewölbes, vorzugsweise eine vollflächige Isolierung des Tunnelgewölbes bewirkt werden.
Damit kann eine sehr vorteilhafte Isolierungswirkung erreicht werden. Üblicherweise werden mehrere Abschnitte für die Tunnelisolierung zu einer großformatigen Isolierung zusammen gesetzt. Das geschieht dann wahlweise dadurch, daß die Abschnitte 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 Kontaktwärme eingesetzt werden. Die Kontaktwärme wird mittels eines Heizschwertes oder eines Heizschuhes oder einer Heißrolle oder eines Heizkeiles oder dergleichen erzeugt. Durch das Verschweißen entstehen die 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.
Wahlweise kann auch eine Klebung an die Stelle der Schweißung treten.
Vorzugsweise werden die Ausgangssegmente für die vorgesehenen großen Formate an den Längsseiten aneinander gesetzt. Die Ausgangssegmente liegen dabei mit ihrer Längsachse quer zur Langsachse der entstehenden großen Formate.
Die Breite vorgesehener großer Formate wird vorzugsweise durch die Länge der Ausgangssegmente bestimmt. Zur Änderung der Breite erfolgt dann vorzugweise eine Änderung der Länge der Ausgangssegmente. Das geschieht nach dem Extrudieren durch entsprechendes Ablängen der extrudierten Schaumstrange. Soweit die Ausgangssegmente mehrschichtig sind, erfolgt das Ablängen erst nach dem Extrudieren der einzelnen Schichten und deren Verbinden, z. B. durch Kaschieren der Schichten.
Das für den Tunnelbau vorgesehene Kunststoffschaum-Material wird vorzugsweise so gefertigt, daß es noch von Hand verformbar ist. Infolgedessen können die nach dem älteren Vorschlag vorgesehenen Segment/Abschnitte 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 oder Hilfseinrichtungen eingesetzt werden.
Die nach dem älteren Vorschlag hergestellten großformatigen Segmente/Abschnitte werden vorzugsweise in der oben beschriebenen Form mittels Ankern am Gebirge befestigt. Es kann auch eine Befestigung mittels Schrauben, Bolzen oder Ankern vorgesehen sein. Die Befestigung kann bei der Herstellung des Tunnelausbaus oder in einem vorhandenen Tunnelausbau erfolgen.
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.
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 dicker 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 untersehiedlichen Anteilen geschlossener Zellen ermittelt werden.
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/Abschnitt/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.
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 obere 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.
Der tunnelinnenseitige Überlappungsrand hat vorzugsweise gleiche Mindestabmessungen wie der gebirgsseitige Überlappungsrand, ohne daß die Notwendigkeit zu gleichen Abmessungen besteht.
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.
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/Abschnitt/Elemente in Umfangsrichtung des Tunnels verlaufen. Das bewirkt eine Art Labyrinthdichtung mit zusätzlicher Dichtwirkung und zugleich eine Drainung. 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.
Wahlweise wird der gebirgsseitige (obere) Überlappungsrand durch mehrere, gegebenenfalls durch alle Schaumschichten der Wärmeisolierung gebildet.
Üblicherweise haben die Tunnel mindestens eine Gefällerichtung. Die Verlegung erfolgt in der Weise, daß die gebirgsseitigen (oberen) Überlappungsränder in Gefällerichtung weisen.
Soweit mehrere Gefällerichtungen vorkommen, findet bei einer Änderung der Gefällerichtung vorzugsweise eine Änderung der Verlegerichtung statt. Die Bahnen/Segmente/Abscshsnitt/Elemente werden vor der Verlegung so gedreht, daß sie nach der Verlegung mit den Überlappungsrändern wieder in Gefällerichtung weisen.
Am Änderungspunkt des Gefälles, am Scheitel oder im Tiefsten wird eine Gefälle-Änderungs-Bahn/Segment/Abschnitt/Element eingesetzt. Diese Bahn/Segment/Abschnitt/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.
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.
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.
Der gegenüber dem Kunststoffschaum vorragende freie Rand des Materialstreifens bildet den Überlappungsrand.
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 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.
Günstig ist eine Kleberbeschichtung auf ungeschäumten gebirgsseitigen Kunststoffstreifen.
Vorzugsweise wird der Tunnelausbau bei städtischen Verkehrstunneln im standfesten Gebirge auf die oben beschriebene Dichtung und/oder Wärmebedämmung 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.
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.
Bei solchen Belastungsfällen kann es ausreichend sein, die Wärmedämmung lediglich tunnelinnenseitig mit einer Sauberkeitsschicht zu versehen.
Aber auch bei Anwendung einer tunnelinnenseitigen Spritzbetonschicht ist eine tunnelinnenseitige Sauberkeitsschicht von Vorteil.
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/Netz aus Stahldraht gebildet werden, das zugleich schmutzabweisend ausgebildet ist. Im weiteren wird von Gewebe gesprochen. Das schließt Netze oder auch Maschendraht und dergleichen ein. Das Drahtgewebe läßt sich vorteilhafterweise verspannen. Die Verspannung kann an den oben erläuterten Ankern erfolgen.
Das Drahtgewebe ist dauerhafter Verkehrsbelastung gewachsen. Es schützt zusätzlich die Wärmedämmung vor mechanischen Belastungen des Verkehrs.
Vorteilhafterweise kann das Gewebe leicht gereinigt werden. Im Sinne des älteren Vorschlages werden auch Materialien, welche die gleiche Funktion ausüben können, als Gewebe bezeichnet.
Die Anwendung der oben beschriebenen Abstandshalter für Gitter und Gewebe hat sich bewährt.
Die Abstandshalter halten den Abstand zwischen Kunststoffschaum und Gitter bzw. Gewebe und stützen den Schaum.
Die gebräuchlichen Abstandshalter sind sternförmig ausgebildet. Sie bestehen aus diversen sternförmig angeordneten Stäben. Die Stäbe werden dabei auf einem Ring gehalten, der auf den oben beschriebenen Ankern bzw. Dornen verspannt werden.
Darüber hinaus ist es bekannt, ringförmige Abstandshalter einzusetzen. Desweiteren sind stabförmige Abstandshalter eingesetzt worden. Die verschiedenen Abstandshalter haben unterschiedliche Eigenschaften. Um entsprechenden Anforderungen zu genügen, müßte eine umfangreiche Vorratshaltung erfolgen.
Die Erfindung hat sich auch die Aufgabe gestellt, den notwendigen Abstand zwischen Dichtung und/oder Isolierung und Gewebe bzw. Gitter einzuhalten Nach der Erfindung wird das durch einen stabförmigen Abstandshalter erreicht, der in eine Ringform biegbar oder abknickbar ist, wobei ein mittlerer Krümmungsradius von 600 mm oder weniger erreicht wird, vorzugsweise ein mittlerer Krümmungsradius von 400 mm oder weniger erreicht wird und noch weiter bevorzugt ein mittlerer Krümmungsradius von 200 mm oder weniger erreicht wird.
Zwar sind auch bekannte stabförmige Abstandshalter in gewissem Maß verformbar. Im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Verformbarkeit ist deren Verformbarkeit minimal. Das liegt an dem für den bekannten Abstandshalter verwendeten Profil und an der Handhabung, für die eine größere Verformbarkeit ausgesprochen störend wäre. Die bekannten stabförmigen Abstandshalter werden seitlich zwischen Gitter und Isolierung geschoben. Das kann nur bei ausreichender Steifigkeit vernünftig gelingen. Solche Steifigkeit ist aber der Biegung hinderlich.
Der mittlere Krümmungsradius ist bei kreisförmigen Ringen gleich deren Radius. Der mittlere Krümmungsradius impliziert die Anwendung nicht kreisförmiger Ringe, zum Beispiel eckiger Ringe. Für derartige Ringe wird der mittlere Radius aus der umschlossenen Fläche ermittelt. Aus der umschlossenen Fläche nicht kreisförmiger Ringe wird der Radius einer gleich großen kreisförmigen Fläche ermittelt. Deren Radius ist der mittlere Krümmungsradius.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Verformbarkeit des stabförmigen Abstandshalters auch zu anderen Anpassungen an die jeweilige Ausbaukontur genutzt werden.
Wahlweise können auch Abstandshalter in der ursprünglich geraden Form mit Abstandshaltern in Ringform und oder mit anders verformten Abstandshaltern kombiniert werden. Dabei kommt auch eine Überlappung verschiedener Abstandshalter infrage.
Dabei können die Ringe eine runde Form oder eine eckige Form oder eine Form mit runden und geraden Teilen/Abschnitten aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Abstandshalter-Ringe bzw. stabförmigen Abstandshalter sind mit mindestens einem Befestigungssteg versehen, mit dem die Abstandshalter-Ringe gegen den Kunststoffschaum bzw. gegen die Abdichtung gedrückt werden. Im Systembild liegt der Befestigungssteg auf einer Linie, welche den Abstandshalter-Ring schneidet. Vorzugsweise ist die Linie gerade. Es können aber auch gekrümmte und/oder geknickte Linien vorkommen.
Der Befestigungssteg kann ein separates Bauteil sein oder mit dem Abstandshalter-Ring einstückig sein.
Der Befestigungssteg ist mit mindestens einer Öffnung versehen. Mit der Öffnung kann der Befestigungssteg/Ring auf einen vorhandenen Anker geschoben und darauf gesichert werden. Bei mehreren Öffnungen besteht Wahlfreiheit, welche Öffnung zur Befestigung genutzt wird. Außermittige Öffnungen geben die Möglichkeit zu eine außermittigen/exzentrischen Befestigung der Ringe auf den Ankern. In Bereichen Wechselender Krümmung des Tunnelausbaus erleichtert das die Anpassung an die gewünschte Kontur des Ausbaus.
Bei Ankern, die tunnelinnenseitig mit einem Außengewinde versehen sind, ist die Befestigung mit einer Schraubenmutter und gegebenenfalls mit Unterlegscheiben möglich.
Die Abstandshalter-Ringe können im Querschnitt einen einfachen Profilsteg bilden.
Diese Profilstegdicke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 4 mm, noch weiter bevorzugt 1 bis 3 mm und höchst bevorzugt 1,5 bis 2,5 mm.
Die Profilsteghöhe beträgt vorzugsweise 20 bis 60 mm, noch weiter bevorzugt 25 bis 50 mm, höchst bevorzugt 30 bis 40 mm. Die Höhe des Profilsteges ist von der Position des auf Abstand zu haltenden Gitters oder Gewebe abhängig.
Wahlweise ist ein I-förmiger oder T-förmiger oder L-förmiger oder Z-förmiger Querschnitt vorgesehen. Vorzugsweise stehen die freien Schenkel des Z-förmigen Profilquerschnittes senkrecht auf dem diese Schenkel verbindenden Teil des Profilquerschnittes. T-förmigen oder L-förmigen oder Z-förmigen Profilquerschnitte werden vorzugsweise so verbaut, daß sie mit einer Flachseite auf dem Schaum aufliegen. In dieser Lage sind die T-förmigen Profilquerschnitte besonders stabil.
Die Flachseite des Profilquerschnittes bildet eine vorteilhafte Stützfläche. Bei dem Steg des Profilquerschnittes besteht ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit. Für die aufliegende Flachseite ist mindestens eine Breite von 5 mm vorgesehen, vorzugsweise von mindestens 5 mm. Die Breite kann aber auch 20 oder 30 oder 40 mm betragen.
Der zur Flachseite von L-förmigem oder T-förmigem oder Z-förmigem Profilmaterial quer stehende Steg bewirkt den Abstand zwischen Isolierung bzw. Abdichtung und dem vorgesehenen Gitter oder Gewebe. Der Abstand ist abhängig von der gewünschten Spritzbetonschichtdicke und von der gewünschten Anordnung des Gitters oder Gewebes in der Spritzbetonschicht. Der Abstand beträgt vorzugsweise 20 bis 60 mm, noch weiter bevorzugt 25 bis 50 mm und höchst bevorzugt 30 bis 40 mm.
Bei der Bildung eines Abstandshalter-Ringes aus dem stabförmigen Abstandshalter kann ein abgebogenes Ende an der Stoßstelle mit dem anderen Ende des stabförmigen Abstandshalters oder an einer davor liegenden Stelle des stabförmigen Abstandshalters befestigt werden. Das Befestigen kann durch Verhaken erfolgen. Zum Verhaken können ein oder mehrere Haken und eine oder mehrere Ösen in den Profilquerschnitt des stabförmigen Abstandshalters eingeformt sein. Es können auch zusätzliche Ösen angeformt oder mit dem Profilquerschnitt verbunden sein. Es können auch separate Befestigungsmittel zum Einsatz kommen. Solche Befestigungsmittel können zum Beispiel sein:
Klipse oder Drähte, welche um die zu verbindenden Enden herumgeführt und anschließend verrödelt werden
Vorzugsweise ist ein separater Befestigung-Steg vorgesehen, der mit einem oder mehreren Öffnungs(Ösen)paaren in dem Abstandshalter-Ring korrespondiert. Die Öffnungen(Ösen) jeden Öffnungspaares liegen einander diametral gegenüber, wenn der Befestigungssteg über Ringmitte verläuft. Bei exzentrischer Befestigung sind greift der Befestigungssteg in mindestens eine andere Öffnung in dem Abstandshalter-Ring. Bei der Anordnung einer Vielzahl von Öffnungen in dem Abstandshalter-Ring besteht die Freiheit, die jeweils bequemste Öffnung zu benutzen. Vorteilhafterweise können auch mehrere Befestigungs-Stege eingesetzt werden. Das trägt zur Stabilität bei. Von Vorteil ist es auch, wenn der Spritzbeton in die Öffnungen des Abstandshalter-Ringes dringt.
Günstig ist auch, wenn die separaten Befestigungs-Stege an den mit dem Abstandshalter-Ring korrespondierenden Enden mit Ausnehmungen oder mit einer Abwinklung versehen sind. Dann können die Befestigungs-Stege den zugehörigen Abstandshalter-Ring in den betreffenden Öffnungen umgreifen. Von Vorteil ist die Anordnung mehrerer Ausnehmungen in den separaten Befestigungsstegen, so daß jeder Befestigungssteg für unterschiedliche Lagen in Bezug auf den Abstandshalter-Ring bzw. für eine zentrische und verschiedene exzentrische Befestigung der Abstandshalter-Ringe geeignet ist.
Die Öffnungen in dem Profilquerschnitt des Abstandshalter-Ringes können verhältnismäßig groß sein, zum Beispiel 50 × 20 mm oder kleiner oder größer. Die Abmessungen in Längsrichtung der Ausnehmungen können zum Beispiel 20 mm größer oder kleiner sein. Die Öffnungen lassen mindestens eine Materialbreite von 1 mm, vorzugsweise von mindestens 2 mm, noch weiter bevorzugt von mindestens 3 mm beidseitig von der Öffnung übrig. Sofern die Öffnungen aufgrund entsprechender Größe und Anordnung nicht von einem geschlossenen Materialrand umgeben sind, ist mindestens eine verbleibende Materialbreite von 3 mm, vorzugsweise von mindesten 6 mm und noch weiter bevorzugt von mindestens 9 mm vorgesehen.
Der erfindungsgemäßen stabförmigen Abstandshalter bzw. die Abstandshalter-Ringe werden vorzugsweise so angeordnet, daß sie mit einer Flachseite gegen den Schaum bzw. gegen die Abdichtung drücken. Die Flachseite minimiert die Eindrückung der Wärmeisolierung. Nachfolgend wird die aufliegende Flachseite als Kopf/Fuß bezeichnet.
An dieser Flachseite ergibt sich ein erheblicher Verformungswiderstand gegen Biegung in der Ebene der Flachseite. Zur Reduzierung dieses Biegewiderstandes ist der stabförmige Abstandshalter bzw. der Abstandshalter-Ring am Kopf/Fuß mit Einschnitten, vorzugsweise mit Ausnehmungen versehen, welche die Biegung erleichtern. Es kann auch ausreichend sein, anstelle der Ausnehmungen eine Verringerung der Materialdicke vorzusehen, so daß an den Stellen eine kontrollierte Materialauswölbung bzw. eine für die Biegung notwendige Dehnung entsteht.
Wahlweise können die Ausnehmungen so ausgeführt sein, daß die Ausnehmungen zugleich die Biegung begrenzen, so daß eine vorbestimmte Biegung entsteht. Das heißt, auf dem Wege läßt sich sowohl die Form der Abstandshalter-Ringe wie auch eine Abwinklung in der einen oder anderen Richtung einstellen.
Bei T-förmigem oder L-förmigem oder Z-förmigem Profilquerschnitt des stabförmigen Abstandshalters Querschnitt sind am Kopf/Fuß Einschnitte vorgesehen, welche die Biegung leicht machen.
Die Ausnehmungen am Kopf/Fuß besitzen in der Draufsicht vorzugsweise mindestens eine dreieckige Form, wenn die Abmessungen klein sind. Bei in Längsrichtung größeren Abmessungen ist der Verlauf der Ausnehmung frei wählbar, vorzugsweise gleichwohl geneigt zur Materiallängsachse und gerade.
Von Vorteil ist auch, wenn neben den Ausnehmungen für die Biegung und die Abwinklung am Fuß/Kopflochförmige Ausnehmungen vorgesehen sind. Diese zusätzlichen Ausnehmungen können zum Beispiel zur Befestigung der Abstandshalter genutzt werden. Dabei kann den Toleranzen in den Abständen der Anker durch Verwendung
Wahlweise können am Kopf/Fuß auch besondere Ösen angeformt oder befestigt sein. Das kann der Befestigung der Abstandshalter gleichfalls förderlich sein.
Mit solchen Befestigungsmöglichkeiten eröffnet sich gegenüber herkömmlicher Verwendung von stabförmigen Abstandshaltern eine neue Vorgehensweise. Während die herkömmliche Verwendung ein nachträgliches und mühsames Einbringen der stabförmigen Abstandshalter zwischen verlegter Isolierung und montiertem Gitter erfordert, können die erfindungsgemäßen Abstandshalter nunmehr vor der Gittermontage oder Gewebemontage montiert werden. Das erleichtert die Montage.
Die erfindungsgemäße Verformbarkeit der stabförmigen Abstandshalter ermöglicht auch vielfältige andere Verformungen. Dazu gehören unter anderem eine schwingungsförmiger Biegung des Abstandshalters oder eine mäandernde Biegung des Abstandshalters. Im Prinzip kann der Abstandshalter überall hingebogen werden, wo die Abstandshaltung nützlich ist. Bei dem herkömmlichen stabförmigen Abstandshaltern würde das zu einer übermäßigen Zahl parallel zueinander angeordneten Abstandshaltern führen, die dann wieder die Festigkeit des Ausbaus beeinträchtigen.
Durch die gewählten Ausnehmungen am Kopf/Fuß kann sich für Kopf/Fuß eine sehr reduzierte Form ergeben. In der Draufsicht kann sich das verbleibende Material von Kopf/Fuß auf beiderseits oder einseitig erstreckende Laschen beschränken. Die Laschen können sich genau quer oder schräg zur Längsrichtung des stabförmigen Abstandshalters erstrecken.
Die Abstandshalter-Ringe und Befestigungsstege können aus Kunststoff und/oder aus Metall bestehen. Von Vorteil kann auch ein Verbundmaterial aus Schichten unterschiedlicher Beschaffenheit sein.
Kunststoffring und Kunststoffstege sind leicht herstellbar, tragen aber nur gering zur Festigkeit/Armierung der Spritzbetonschicht bei. Die Fertigung der Kunststoffringe und Stege kann in einem Arbeitsgang durch Spritzgießen erfolgen.
Abstandshalter-Ringe und Befestigungsstege aus Stahl/Eisen sind der Armierung/Festigkeit der Spritzbetonschicht sehr förderlich. Der auf Stahl und Eisen wirkenden Korrosion kann durch Korrosionsschutz, zum Beispiel durch Verzinken oder Lackieren, entgegen gewirkt werden.
Günstig ist, wenn die erfindungsgemäßen stabförmigen Abstandshalter und die separaten Befestigungsstege in Vorbereitung der Baustelle von längerem Stabmaterial abgeschnitten werden. Das erleichtert die Vorratshaltung, weil das vorgehaltene Ausgangsmaterial zur Herstellung unterschiedlicher Abstandshalter verwendbar ist.
Das Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäßen Abstandshalter kann ohne Ausnehmungen und Spitzen aus fortlaufendem Profil hergestellt werden. Bei Anwendung metallischer Werkstoffe erfolgt die Herstellung fortlaufenden Profils vorzugsweise durch Walzen.
Wahlweise wird das Ausgangsmaterial bzw. die erfindungsgemäßen Abstandshalter auch aus Drähten zusammengesetzt. Die Drähte werden miteinander verschweißt. Eine punktförmige Verschweißung kann ausreichend sein. Es ist von Vorteil, die Drähte vor der Verschweißung so zu biegen, daß nach der Verschweißung die gewünschten Ausnehmungen bzw. Öffnungen oder Ösen oder solche Einformungen entstehen, welche den beschriebenen Einschnitten vergleichbar sind.
Bei der Anwendung von Kunststoff kann das Ausgangsmaterial sofort in einer Spritzgußform hergestellt werden. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung aber aus einem fortlaufenden Profil, das in einem Extrusionsverfahren erzeugt wird.
Das fortlaufende Profil wird vorzugsweise unmittelbar nach der Herstellung in handhabbare Abschnitte als Ausgangsmaterial abgelängt und durch Stanzen in einem oder mehreren Arbeitsgängen in die abschließende Form gebracht werden.
Das gilt sowohl für die Herstellung metallischer Abstandshalter als auch für die Abstandshalter aus Kunststoff.
Die Handhabbarkeit des Ausgangsmaterials ist vorrangig ein Transportproblem, weil die Transportlängen im öffentlichen Verkehr beschränkt sind. Je nach geltenden Verkehrsvorschriften kann das Ausgangsmaterial ein Länge von 10 bis 20 m aufweisen. Daraus entstehen dann durch Ablängen die erfindungsgemäßen stabförmigen Abstandshalter und gegebenenfalls die separaten Befestigungsstege. Das kann im Lager des mit dem Tunnelausbau befaßten Bautunternehmens erfolgen.
Zugleich kann dort eine gewünschte Konfektionierung der Enden eines erfindungsgemäßen stabförmigen Abstandshalters wie auch die dann noch erforderliche Konfektionierung der Befestigungsstege erfolgen.
Günstig ist eine Bearbeitung der Enden von stabförmigen Abstandshaltern an der Spitze, so daß nach der erfindungsgemäßen Biegung zu einer Ringform ein Verhaken des einen Profilendes an dem anderen Profilende oder in dem anderen Profilende oder – soweit gewünscht, ein Verhaken des einen Profilendes an einer gewünschten anderen Stelle des stabförmigen Abstandshalters möglich ist.
Dazu kann das eine Ende mit einer Spitze versehen werden, um diesen Ende leichter in eine vorgesehene Ausnehmung einzuführen. Wahlweise ist die Spitze zusätzlich mit Widerhaken versehen, die ein Lösen verhindern. Eine den Widerhaken ähnliche Wirkung entsteht,

a) wenn eine der hinter der Spitze liegenden Ausnehmungen zum Profilrand hin geöffnet wird
b) und wenn die zum Eingriff mit der Spitze vorgesehenen Ausnehmungen in Längsrichtung des Profilmaterials größere Abmessungen als in Materialhöhe besitzen
c) und wenn die zum Eingriff mit der Spitze vorgesehenen Ausnehmungen jedenfalls in dem Widerhakenbereich geschlossen sind, so daß die Spitze dort verhaken kann.

Durch Drehen der Spitze (zum Beispiel um 90 Grad) um deren Mittelachse ist die Spitze leicht in die vorbestimmte Ausnehmung einführbar. Die Drehbewegung kann auch größer oder kleiner sein. Die
Abweichungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Abmessungen. Mit geringer Übung haben die mit dem Tunnelausbau befaßten Personen keine Mühe beim Einführen der Spitze bzw. bei der Ringbildung.
Die Drehbewegung wird erleichtert, wenn der Kopf/Fuß des Profilmaterials an der Spitze entfernt worden sind.
Im Hinblick auf die Form der Abstandshalter ergeben sich besonders günstige Verhältnisse, wenn die Abstandshalter durch Warmverformung der Krümmung der Tunnelkontur angepaßt sind.
Bei metallischen Abstandshaltern kann das mit sogenannten Biegerollen erreicht werden, welche die Abstandshalter über die Streckgrenze des Metalls hinaus verformen, so daß eine bleibende, gebogene Form entsteht. Bei Abstandshaltern aus Kunststoff ist eine Warmverformung von Vorteil. Die Warmverformung kann nach entsprechender Erwärmung gleichfalls mit Biegerollen, aber auch in Formen erfolgen.
Die Maßnahme sieht im Hinblick auf die gewünschten Vorratsvorteile und Handhabungsvorteile zwar kontraproduktiv aus, mit EDV-gesteuerter Fertigung und Versorgung der Ausbauleute mit aber in sehr kostengünstiger Weise allen Problemen begegnet werden.
Mit den erfindungsgemäßen Abstandshalter-Ringen bzw. den erfindungsgemäßen stabförmigen Abstandshaltern können die Wärmedämmung und/oder die Dichtung in eine sehr viel genauere Form gebracht werden als mit den herkömmlichen Rondellen.
Das hat auch vorteilhafte Auswirkungen auf das Drahtgitter bzw. für das Drahtgewebe, das zur Armierung der nachfolgend anzubringenden Spritzbetonschicht dient.
Die größere Genauigkeit verbessert die Qualität des Tunnelausbau. Außerdem gewinnt die Konstruktion vor Aufbringung der Spritzbetonschicht an Festigkeit. Die höhere Festigkeit kann genutzt werden, um die Zahl der Befestigungsstellen/Anker/befestigungsschrauben/Befestigungsbolzen zu reduzieren. Bei herkömmlichem Ausbau findet sich ein Abstand von etwa 1 bis 1,2 m zwischen benachbarten Ankern bzw. Befestigungsstellen. Mit erfindungsgemäßen Abstandshalter-Ringen kann vorteilhafterweise ein größerer Abstand von mindestens 1,3 m, vorzugsweise bis 1,5 m und noch weiter bevorzugt ein Abstand bis 1,6 m und höchst bevorzugt ein Abstand bis 1,7 m und mehr eingestellt werden.
Das Drahtgitter bzw. das Drahtgewebe kann in herkömmlicher Weise mit bekannten Sicherungsmitteln auf den oben beschriebenen Ankern, Schrauben und Bolzen gesichert werden. Die bekannten Sicherungsmittel werden zum Beispiel mit Schraubenmuttern bei der Montage der Drahtgitter oder Drahtgewebe tunnelinnenseitig gegen die Drahtgitter bzw. Drahtgewebe gesetzt.
Wahlweise werden die Drahtgitter oder Drahtgewebe darüber hinaus mit den Abstandshalter-Ringen verklammert oder verrödelt. Beim Klammern greifen die Klammern um den Draht der Gitter und Gewebe und durch die Öffnungen in den Abstandshalter-Ringen um die Abstandshalter-Ringe.
Beim Verrödeln finden Drahtstücke Anwendung, die um den Draht der Gitter und Gewebe und durch die Ausnehmungen der Abstandshalter-Ringe geführt werden, so daß die Gitter/Gewebe und die Abstandshalter-Ringe miteinander verbunden werden. Die Enden der Drahtstücke werden danach miteinander verdreht. Für das Verrödeln stehen handelsübliche Maschinen zur Verfügung.
Wahlweise kann die Verbindung auch mit Kabelbindern hergestellt werden.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
1 zeigt verschiedene Vorratsrollen 1, 2 und 3, von denen Polyethylenschaumbahnen 4 und 5 und 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 und 10 zwischen den Schaumbahnen 4 bis 6 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.
Zwischen den Walzen 7 und 8 werden die Schaumbahnen aneinander gedrückt, so daß die Schaumbahnen miteinander verschweißen. 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.
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.
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.
Der Gebirgsausbruch 111 dient der Herstellung eines Tunnels. 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.
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.
Auf die von Ankern 107 gehaltene Wärmeisolierung 14 wird im Ausführungsbeispiel nach 3 eine Spritzbetonschicht 105 von 10 cm Dicke aufgebracht. Dabei dient ein Drahtgitter 106 als Spritzbetonrücklage. Die Maschenweite des Drahtgitters ist auf den Spritzbeton abgestimmt, so daß der Spritzbeton das Gitter beim Anspritzen durchringt und danach dort verbleibt und nicht wieder herausfällt.
Das Drahtgitter 106 ist mit einem Abstandshalter 108 in einem Abstand von der Wärmeisolierung 14 auf den Ankern 107 gehalten. Tunnelinnenseitig ist das Gitter 106 mit einer Sicherung 109 gehalten.
Der Spritzbeton wird in Lagen aufgetragen. Beginnend von unten wird an den Tunnelseitenwänden hin- und hergehende die gesamte Schicht aufgebaut. Wahlweise wird auch schon an den Tunnelseitenwänden mehrlagig gearbeitet und zunächst der Raum um und hinter dem Drahtgitter mit einer Lage verfüllt, bevor darauf eine abschließende Lage aufgebracht wird.
Im Firstbereich kann auch ein 3 lagiges und 4 lagiges Arbeiten erforderlich werden, weil die jeweils auftragbare Menge flüssigen Spritzbetons durch dessen Haftfähigkeit begrenzt wird. Im Firstbereich wird das Gewicht des Spritzbetons maximal wirksam. Im Bereich der Tunnelseiten wird der Spritzbeton von unten gestützt.
4 zeigt Einzelheiten einer Halterung 108 und der Sicherung 109 vor dem Auftragen des Spritzbetons.
Die Sicherung 109 besteht aus einer Schraubenmutter, an der vier Stäbe angeschweißt sind, die einander diametral gegenüberliegen und eine sternförmige Anordnung bilden. Die Stäbe ragen über die Halterung 108 hinaus und hinterfassen das Gitter 106.
Die Halterung Abstands-108 besitzt eine Ringform und ist zwischen der Wärmedämmung und dem Gitter 106 angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel sind die Anker 107, Halterungen 108 und Sicherungen 109 rasterförmig angeordnet. Jeder Anker 107 hat im Raster einen Abstand von 1,5 m zum nächsten Anker.
Von einer Halterung 108 sind in 5 und 6 ein Ring 120 und ein Steg 121 dargestellt. Nach 4 sind jeweils zwei Stege 121 an jeder Halterung vorgesehen, die kreuzweise angeordnet sind.
Jeder Steg 121 besteht aus zwei diametral gegenüber liegenden Stäben 122 und einem Mittelstück 123, das eine Öffnung für die Montage auf einem Anker 107 aufweist.
Die Halterung 108 besitzt diverse Ausnehmungen, in welche die Stäbe 122 eingreifen und den Ring 120 der Halterung 108 mit einer Ausnehmung 124 umgreifen. Soweit die Ausnehmungen dabei diametral gegenüber liegen, entsteht eine zentrische Befestigung der Halterung 108 auf dem jeweiligen Anker.
In anderen Ausführungsbeispielen sind anstelle der Befestigungsstege 121 andere Befestigungsstege 170 vorgesehen, welche mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 171, 172 und 173 versehen sind.
Mit der Vielzahl dieser Ausnehmungen kann jeder Befestigungssteg 170 auch in andere Ausnehmungen des in Ringform gebrachten Profilmaterials greifen. Das bewirkt dann eine exzentrische Anordnung der Halterung 108 auf dem jeweiligen Anker.
Der Ring 120 wird aus einem stabförmigen Profilmaterial gebogen. Das Profilmaterial wird im Ausführungsbeispiel von einem stabförmigen Ausgangsmaterial im Lager/Werkstatt des mit den Tunnelarbeiten beauftragten Unternehmen abgelängt. Die abgelängten Teile werden in gerader Form an die Baustelle angeliefert. Dort werden die abgelängten Teile als Halterung 108 zu einer Ringform gebogen oder bei Bedarf in gerader Form oder anderes gebogener Form als Abstandshalter eingesetzt.
Die 12 bis 14 zeigen anders gebogenes stabförmiges Profilmaterial.
12 zeigt ein stabförmiges Profilmaterial mit T-förmigem Querschnitt, welches zu einem Teil 175 zu einem Abstandshalte-Ring gebogen ist und zu einem anderen Teil 176 gerade geblieben ist.
13 zeigt ein stabförmiges Profilmaterial mit T-förmigem Querschnitt, das mäandernd verläuft. Das Material ist am Fuß mit Ausnehmungen 180 versehen, die in der Draufsicht eine dreieckige Form aufweisen, wobei die Schenkeln zwischen sich einen Winkel von 90 Grad einschließen, so daß die Ausnehmungen sich bei einer Abwinklung um 90 Grad an der Innenseite 182 der Abwinklung schließen und an der Außenseite 181 auf 180 Grad öffnen. Das nach 13 verformte Profilmaterial kann mit den gleichen Befestigungsstegen 122 bzw. 170 auf dem Anker befestigt werden wie die Halterungen 108.
Die Breite des mäandernden Profilmaterials ist im Ausführungsbeispiel gleich dem Durchmesser der ringförmigen Halterungen 108.
In anderen Ausführungsbeispielen können größere oder kleinere Breiten vor. Die Länge des mäandernden Profilmaterials ist im Ausführungsbeispiel gleich der Breite der Gitter. In anderen Ausführungsbeispielen können größere oder kleinere Längen vorkommen.
In noch anderen Ausführungsbeispielen sind an den Profilmaterial gestrichelt dargestellte Ösen 183 vorgesehen, mit denen das Profilmaterial unmittelbar auf den Ankern befestigt werden kann.
14 zeigt ein stabförmiges Profilmaterial mit T-förmigem Querschnitt, das sinusförmig gebogen ist. Dabei sind lediglich Einschnitte am Fuß des Profilmaterials vorgesehen. Die Einschnitte führen an dem Profilmaterial zu Überlappungen 186 an der Innenseite der Biegung und zu Öffnungen 185 an der Außenseite der Biegung.
Der Verlauf der Biegung entspricht im Ausführungsbeispiel einer Sinusfunktion. Die Biegung kann jedoch auch anderen Funktionen folgen.
7 zeigt drei Ansichten des stabförmigen Profilmaterials, nämlich eine Draufsicht 130, eine Seitenansicht 131 und einen Querschnitt 132. Die Ringform 120 ist aus einem geraden Ausgangsmaterial gebogen. Dieses Ausgangsmaterial hat im Ausführungsbeispiel nach 7 einen T-förmigen Querschnitt mit einem Fuß 136 und einem aufrechten Steg 137. Der Fuß 136 bildet eine außen liegende Flachseite, mit der das Profilmaterial gegen das isolierungsmaterial 14 aus Kunststoffschaum drückt. Der aufrechte Steg 137 drückt gegen das Gitter 106.
Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Profilmaterial um ein extrudiertes Kunststoffprofil. Das Kunststoffprofil ist in einem zweiten Arbeitsgang am aufrechten Steg 137 mit einer Vielzahl von ovaler Ausnehmungen 140 versehen. Die Ausnehmungen besitzen eine Länge von 50 mm und eine Höhe von 20 mm. Bei mittiger Anordnung in dem Steg 137 verbleiben oberhalb und unterhalb der Ausnehmungen Materialdicken von jeweils 7,5 mm. Daraus errechnet sich eine Gesamthöhe des Steges 137 von 35 mm.
In der Ansicht links ist der Steg 137 überdies mit einer Spitze 141 versehen. In der Ansicht rechts von der Spitze 141 sind oben und unten an dem Steg 137 am Rand Ausnehmungen 142 vorgesehen. Die Ausnehmungen 142 sind tiefer als die vorstehend beschriebenen Materialdicken von 7,5 mm.
Der Fuß 136 ist am Rand mit diversen gleichmäßig verteilten Ausnehmungen 146 versehen. Dadurch verbleiben von dem Steg 136 eine Vielzahl beabstandeter Stücke 147.
Die Ausnehmungen 146 erlauben eine Krümmun/Biegung des Profilmaterials zu der in 5 und 6 dargestellten Ringform. Im Ausführungsbeispiel hat die Ringform einen Durchmesser von 600 mm.
Bei der Krümmung/Biegung des Profilmaterials wird die Spitze 141 zugleich um etwa 90 Grad gedreht, so daß die Spitze 141 durch eine den Abmessungen der Spitze angepaßte Ausnehmung 150 am anderen Ende des Ausgangsmaterials eingeschoben werden kann. Nach Loslassen der Spitze dreht sich die Spitze wieder zurück, so daß die Spitze 141 das oberhalb und unterhalb der Ausnehmung 150 verbliebene Material umfaßt und die Ringform gesichert ist.
Um das Zusammenführen der Spitze 141 mit dem anderen Ende 149 des Profilmaterials und das Einführen der Spitze in die Ausnahmung 150 zu erleichtern, ist der Fuß in dem Bereich der Spitze entfernt worden.
Die Halterung 108 stützt mit den verbliebenen Stegstücken 146 die Wärmedämmung.
Eine Kombination der Halterungen 108 mit ungekrümmten stabförmigen Abstandshaltern 115 ist in 4a gezeigt. Dabei überlappen sich die ungekrümmten stabförmigen Abstandshalter 115. Für die Überlappung ist es von Vorteil, wenn die einander überlappenden Profilstäbe im Überlappungsbereich ausgeklinkt sind und so in einer Ebene liegen können, also nicht übereinander liegen müssen. Im Ausführungsbeispiel befindet sich die Überlappungsstelle an einer im wesentlichen ebenen Tunnelseitenwand.
In anderen Ausführungsbeispielen ist auch eine Überlappung der ungekrümmten stabförmigen Abstandshalter 115 mit den Halterungen 108 vorgesehen.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Profilmaterial T-förmigem Profilmaterial mit einem Fuß 166 und einem darauf senkrecht stehenden Steg 165. Der Fuß 166 ist beidseitig mit Einschnitten 167 versehen. Im Falle einer Biegung öffnet sich an den Einschnitten 167 ein Spalt in dem Bereich, in dem der Fuß 166 durch Biegung eine Dehnung erfährt.
Dagegen schieben sich die Teile des Fußes 166 an den Einschnitten 167 in dem Bereich übereinander, in dem der Fuß 167 durch die Biegung eine Stauchung erfährt.
Die Einschnitte verlaufen genau quer zur Längsrichtung des Profilmaterials. in anderen Ausführungsbeispielen verlaufen die Einschnitte schräg zur Längsrichtung des Profilmaterials. Das erleichtert das vorbeschriebene Übereinanderschieben.
Die 8 zeigt einen L-förmigen Querschnitt 156 mit einem Fuß 156 und einem aufrecht stehenden Steg für die Ringform der Halterung in einem anderen Ausführungsbeispiel. Davon abgesehen sind die gleichen Ausnehmungen bzw. Öffnungen und die gleiche Spitze vorgesehen. In der Ringform hat das Profilmaterial mit dem Fuß 156 die gleiche Standfestigkeit wie das Profilmaterial 132 der 7. Durch entsprechende Wahl der Fußbreite kann der Fuß 158 die gleiche Flächenpressung wie das Profilmaterial 132 haben.
8a zeigt ein Profilmaterial 157 mit einem Kopf 159 und einem Fuß 158 wie das Profilmaterial 132. In diesem Ausführungsbeispiel gelten die Ausführungen für den Fuß 156 entsprechend für den Fuß 159. Der Kopf 159 wird mit den gleichen Ausnehmungen und Öffnungen wie an dem Fuß 136 versehen.
Im übrigen gibt es Ausführungsbeispiele mit Isolierungsmaterial, bei dem eine mehr oder weniger große Eindrückung von nachrangiger Bedeutung ist. Dann kann der Ring nach 8b auch aus einem einfachen Steg 154 bestehen.
9 zeigt ein weiteres Material zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ringform. Das weitere Material wird durch drei Drähte 160, 161 und 162 gebildet. Davon ist der eine Draht 160 ein vollständig gerader Draht. Die beiden anderen Drähte 161 und 162 sind mäanderförmig gebogen und an den Berührungsstellen mit dem Draht 160 mit diesem Draht verschweißt.
Die beiden Drahtgebilde 161 und 162 bilden in der Konstruktion die Schenkel eines L-förmigen Querschnittes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3244000 C1 [0009]
DE 4100902 A1 [0009]
DE 19519595 A1 [0009]
DE 8632994 U1 [0009]
DE 8701969 U1 [0009]
DE 20217044 U1 [0009]

Claims

Tunnelausbau im standfesten Gebirge, wobei eine Abdichtung gegen austretendes Gebirgswasser und eine Wärmeisolierung aus Kunststoffschaum vorgesehen sind, insbesondere mit bahnenweise, segmentweise oder elementweise verlegten Wärmeisolierung aus PE oder PP, wobei der Ausbau mittels Ankern gehalten wird, die fest im Gebirge sitzen, dadurch gekennzeichnet, a) daß die Wärmeisolierung tunnelinnenseitig an einer Abdichtung angeordnet ist oder b) die Wärmeisolierung zugleich die Abdichtung bildet und c) tunnelinnenseitig eine Spritzbetonschicht versehen ist d) wobei der Spritzbeton mit einer Spritzbetonrücklage in der Form eines Gitters oder Gewebes oder einer eines Netzes oder Maschendrahtes versehen ist e) wobei zwischen der Wärmedämmung und der Spritzbetonrücklage ein Abstandshalter auf dem Anker sitzt, f) wobei der Abstandshalter aus einem Profilmaterial besteht, das aus einer geraden Form in eine Ringform biegbar ist, deren mittlerer Durchmesser 600 mm oder weniger, vorzugsweise 400 mm oder weniger, noch weiter bevorzugt 200 mm oder weniger beträgt.
Tunnelausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) aus einem stabförmigen Profilmaterial ein ringförmig gebogener Abstandshalter verwendet wird b) und/oder teilweise zu einem ringförmig gebogener Abstandshalter verwendet wird c) und/oder ein aus einem stabförmigen Profilmaterial anders gebogener Abstandshalter verwendet wird
Tunnelausbau nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Kombination mit geradem, stabförmigem Profilmaterial als Abstandshalter.
Tunnelausbau nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch mäandernd gebogenes stabförmiges Profilmaterial oder sinusförmig gebogenes stabförmiges Profilmaterial oder nach einer anderen Funktion gebogenes Profilmaterial.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwei oder mehr Abstandshalter überlappen.
Tunnelausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform rund und/oder eckig ist.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial für die Ringform mit Ausnehmungen und/oder Einschnitten versehen ist, wobei die Einschnitte im Fuß und Kopf des Profilmaterials vorzugsweise schräg zur Längsrichtung des Profilmaterials verlaufen und wobei die Ausnehmungen im Fuß und Kopf des Profilmaterials in der Draufsicht vorzugsweise eine dreiecke oder trapezförmige Form aufweisen.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial eine Stegdicke von 0,5 bis 4 mm, vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 3 mm und noch weiter bevorzugt eine Dicke von 1,5 bis 2,5 mm aufweist.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Abstand bildende Höhe des Profilmaterials von 20 bis 60 mm, vorzugsweise von 25 bis 50 mm und noch weiter bevorzugt von 30 bis 40 mm aufweist.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen I-förmigen oder L-förmigen oder T-förmigen oder Z-förmigen Querschnitt des Profilmaterials für die Ringform.
Tunnelausbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das im Querschnitt L-förmige oder T-förmige oder Z-förmige Profilmaterial an dem das Isolierungsmaterial berührenden Fuß eine Breite von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 8 mm aufweist.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform einteilig oder mehrteilig ist.
Tunnelausbau nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mindestens einen separaten Befestigungssteg als Teil der Ringform, vorzugsweise durch zwei kreuzweise angeordnete Befestigungsstege, zum Andrücken der Ringform an die Wärmedämmung, wobei die Befestigungsstege an den Ankern gehalten sind.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Andrücken der Ringform an die Wärmedämmung vorgesehene Steg an den Enden formschlüssig an den Ring der Ringform angreift.
Tunnelausbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Andrücken der Ringform an die Wärmedämmung vorgesehene Befestigungssteg an seinen Enden den Ring mit Umbiegungen oder mit Ausnehmung am Rand umgreift oder in Öffnungen umgreift, die einander gegenüberliegend am Ring angeordnet sind.
Tunnelausbau nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringform zentrisch oder exzentrisch auf dem Anker sitzt, wobei die Befestigungsstege vorzugsweise mit mehr als zwei Ausnehmungen versehen sind, so daß die Befestigungsstege auch in Ausnehmungen der Ringform greifen können, welche einander nicht diametral gegenüberliegen.
Tunnelausbau nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in der Ringform, in welche der Steg eingreift, zum Rand der Ringform einen Materialsteg von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm und noch weiter bevorzugt von mindestens 3 mm aufweisen.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial vor dem Biegen ein gerade Form besitzt und mit einem Ende a) am anderen Ende verhakbar ist b) oder an einer Stelle verhakbar ist, welche zwischen beiden Enden liegt.
Tunnelausbau nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende mit einer Spitze versehen ist, die zum Verhaken in eine Öffnung an anderer Stelle bzw. am anderen Ende führbar ist, wobei die Öffnung in Längsrichtung des Profilmaterials eine Abmessung besitzt, welche größer als die Abmessung der Spitze ist und wobei die Öffnung quer zur Längsrichtung des Profilmaterials eine Abmessung besitzt, welche kleiner als die Abmessung der Spitze ist, und wobei die Spitze mit Widerhaken versehen ist oder am Rand mindestens eine Ausnehmung aufweist, so daß die Spitze nach einem Verdrehen durch die Öffnung führbar ist und nach einer Rückstellung in der Öffnung verhakt.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege eines metallischen Profilmaterials durch Bleche oder durch Drähte gebildet werden, wobei die Drähte miteinander verschweißt sind und vorzugsweise so gebogen sind, daß sie die Ausnehmungen und Öffnungen und Einformungen bilden.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder das Gewebe oder Netz oder Maschendraht mittels einer Sicherung auf dem Anker an der Ringform gehalten wird, wobei die Sicherung vorzugsweise durch eine Schraubenmutter gebildet wird, an der Stäbe sternförmig befestigt sind.
Tunnelausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker einen Abstand von mindestens 1,3 m zum nächsten Anker aufweisen.