DE102012012522A1 - Expansion in civil engineering - Google Patents
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Abstract
Nach der Erfindung finden beim Spritzbeton-Ausbau im Tunnelausbau Schaumschichten als Wärmeisolierung und Abdichtung Anwendung, die zwischen Befestigern am Gebirge gehalten werden. Dabei setzen sich die Schaumschichten aus Bahnen zusammen, die am Rand gegeneinander gestoßen werden und mittels Verbindungsprofilen aneinander und in der gewünschten Position gehalten werden.According to the invention found in the shotcrete expansion in the tunnel lining foam layers as thermal insulation and sealing application, which are held between fasteners on the mountains. The foam layers are composed of webs that are pushed against each other at the edge and are held together by means of connecting profiles and in the desired position.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ausbau im Hoch- und Tiefbau, insbesondere einen Ausbau unterirdischer Räume wie Tunnel und Stollen oder Rohrleitungen im standfesten Gebirge.The invention relates to an expansion in civil engineering, in particular an expansion of underground spaces such as tunnels and tunnels or pipelines in stable mountains.
Besonders häufig finden Befestiger im Tunnelausbau Anwendung. Dabei 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 wird zumeist an der Baustelle gefertigt werden. Es sind auch Betonpaneele üblich, die im Werk hergestellt und zur Baustelle transportiert werden.Fasteners are frequently used in tunnel construction. There is a distinction between the tunnels in stable mountains and unstable mountains. A stable mountain does not collapse after the tunnel eruption. In contrast, in a non-stable mountains, a sustainable development of the tunnel is required, which partially absorbs the weight of the mountain. In non-stable mountains, both a steel construction and a concrete construction is common. It can also find combinations of steel and concrete application. The concrete construction can usually be made at the construction site. There are also concrete panels usual, which are manufactured in the factory and transported to the site.
Im standfesten Gebirge entfällt das Festigkeitsproblem.In sturdy mountains eliminates the strength problem.
Es verbleibt das Problem, wie eine Sicherung gegen herab fallende Steine stattfindet. Das Problem wird üblicherweise mit Spritzbeton gelöst. Dabei wird Beton gegen den Gebirgsausbruch gespritzt, der dort erhärtet und eine schützende Haut bildet.There remains the problem of how to protect against falling stones. The problem is usually solved with shotcrete. In the process, concrete is sprayed against the mountain eruption, which hardens there and forms a protective skin.
Ein anderes Problem ist austretendes Gebirgswasser.Another problem is leaking mountain water.
Im Winter friert das Wasser. Es besteht die Gefahr herab fallender Eismassen. Dieser Gefahr wird üblicherweise mit einer Folienabdichtung begegnet. Je nach Dicke der Folie wird auch von Bahnen gesprochen. Zum Teil findet sich auch die Bezeichnung Membran.In winter, the water freezes. There is a danger of falling ice masses. This danger is usually met with a film seal. Depending on the thickness of the film is also spoken by webs. In part, there is also the name membrane.
Die Folienabdichtung leitet das Wasser ab. Zugleich wird mit einer Wärmedämmung ein Frieren des Wassers verhindert.The foil seal dissipates the water. At the same time a freezing of the water is prevented with a thermal insulation.
Die Folienabdichtung wird aus Folienbahnen zusammengesetzt.The film seal is composed of film webs.
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.The film webs are laid overlapping at the mountain outbreak, so that the film edges can then be welded together. Preferably, a double seam is produced during welding. There are two welds next to each other. The gap can be pressurized with air pressure. When the gap is closed, a sufficient sealing effect can be assumed if the pressure drop in the gap does not exceed certain limits over a certain period of time.
Die Befestigung der Folie erfolgt auf unterschiedliche Weise.The attachment of the film takes place in different ways.
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.With low strength requirements has in the past enforced a film attachment with a trained as a rondelle fastener made of plastic. The rondelle is nailed or shot to the mountains or to a first shotcrete layer applied. When shooting the roundels are not hit with a hammer or the like in the mountains, but driven by a blasting cartridge in the mountains or in the first applied shotcrete layer.
Die bekannten Rondellen sind zum Beispiel in der
Die Kunststoff-Rondellen sind jedoch nur dann geeignet, wenn bei der Befestigung der Folien und einem anschließenden Spritzbetonauftrag geringe Kräfte entstehen.However, the plastic rondels are only suitable if low forces arise during the attachment of the films and subsequent application of shotcrete.
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.However, especially in tunnels high forces occur. In railway tunnels, the passing trains generate an extreme air pressure and then an extreme induced draft. The pressures act on extremely large areas, so that total pressures arise, which requires a sufficiently strong connection of the tunnel construction with the mountains. The pressures depend on the speed of the trains. High-speed trains once again increase the pressures many times over normal railways.
Ähnliches gilt für Kraftfahrzeugtunnel.The same applies to motor vehicle tunnels.
Bei solcher Belastung haben sich Rondellen aus Stahl als Befestiger durchgesetzt, die mit Ankern im Gebirge gehalten werden.At such load, steel rondelles have prevailed as fasteners, which are held with anchors in the mountains.
Die bekannten Rondellen haben einen Durchmesser von etwa 150 mm und eine Dicke von 3 bis 4 Millimetern. Solche Rondellen besitzen ein große Festigkeit.The known roundels have a diameter of about 150 mm and a thickness of 3 to 4 millimeters. Such rondels have great strength.
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.The known anchors have diameters of 12 or 14 or 16 or 20 mm. They persist preferably made of stainless steel and are profiled on the mountain side to develop a high tensile strength in the mountains. For the anchor corresponding holes are introduced into the mountains. Subsequently, the anchors are fixed with a mounting cement or other suitable mounting means in the holes.
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.Such anchors, unlike the known nail construction, can absorb really large forces. The loads are directed to the mountains. With the anchors, it is therefore possible to build a tunnel that can withstand the stresses of passing trains and passing vehicles.
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.At the free end of the anchor are usually provided with a thread, preferably according to the diameter with metric thread M12 or M14 or M16 or M20. At the threaded end, the steel rondelles are held between two screws. The screws allow adjustment of the rondels on the anchor.
Die Anker sind üblicherweise so lang, daß sie über die Stahlrondellen hinaus in den Tunnel ragen. Das dient zur Befestigung eines Drahtgitters als Rückhaltung beim Anspritzen des Betons und zur Versteifung des Tunnelausbaus durch Verbindung mit dem Gebirge.The anchors are usually so long that they protrude beyond the steel rondels out into the tunnel. This serves to attach a wire grid as a retention during injection of the concrete and to stiffen the tunnel lining by connecting to the mountains.
Beim Anspritzen von Beton gegen eine Folie besteht die Gefahr, daß die Folie den Beton abwirft bzw. der Beton nicht an der Folie haftet. Dann ist es zweckmäßig, im Abstand vor der Folie ein Drahtgitter oder dergleichen vorzusehen, das ein Herabfallen des Betons verhindert.When spraying concrete against a film there is a risk that the film throws off the concrete or the concrete does not adhere to the film. Then it is expedient to provide at a distance in front of the film, a wire mesh or the like, which prevents falling of the concrete.
Das Drahtgitter dient auch zur Armierung der Spritzbetonschicht.The wire mesh also serves to reinforce the shotcrete layer.
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.On the anchor, a spacer for the wire mesh can be mounted. Known spacers are star-shaped provided with rods to support the wire mesh as large as possible.
Bei der bekannten Bauweise durchstoßen die Anker die Folie.In the known construction pierce the anchor the film.
Die Folie wird dann zwischen den Stahl-Rondellen eingespannt.The film is then clamped between the steel rondels.
Von den beiden Rondellen befindet sich eine Rondelle außenseitig an der Folienabdichtung und die andere Rondelle innenseitig an der Folienabdichtung.Of the two rondels is a rondelle on the outside of the film seal and the other Rondelle inside the film seal.
In der Praxis zeigt sich, daß das Gebirgswasser an den Ankern entlangläuft Dadurch stehen Anker und Rondellen unter entsprechender Wasserbelastung. Der
Um das Eindringen von Wasser am Gewinde der Rondelle zu verhindern, ist es bekannt, in die Durchtrittsöffnung der Rondelle einen Gummiring einzusetzen. Der Gummiring hat allerdings nur eine sehr beschränkte Wirkung, weil er nicht ausreichend in die Gewindegänge des Ankers greifen kann. Es ist zwar bekannt, den Gummiring gewindeseitig mit Noppen zu versehen, die besser zwischen die Gewindegänge greifen sollen als ein glatter Ring. Das bewirkt allerdings immer noch keine ausreichende Dichtung.In order to prevent the ingress of water on the thread of the Rondelle, it is known to insert a rubber ring in the passage opening of the Rondelle. However, the rubber ring has only a very limited effect, because he can not reach sufficiently into the threads of the anchor. Although it is known to provide the rubber ring on the thread side with knobs that should better grip between the threads than a smooth ring. However, this still does not cause sufficient seal.
Im übrigen ist es bekannt, den Tunnel innen mit einer Isolierung zu versehen, um eine Eisbildung zu verhindern. Als Isolierung ist eine mehrschichtige Folie aus PE-Schaum üblich. Die Schaumfolie wird dabei auch als Abdichtungsfolie genutzt. Die Schaumfolie wird üblicherweise als vorkonfektionierte Folienbahnen für den Tunnelausbau angeliefert. Dabei hat sich sogar bewährt, von einem Verschweißen der Folienbahnenränder wie bei einer ungeschäumten Folie abzusehen. Statt dessen werden die Schaumfolienbahnen lediglich am Rand überlappend verlegt.Moreover, it is known to provide the inside of the tunnel with insulation to prevent ice formation. As insulation, a multilayer film made of PE foam is common. The foam film is also used as a sealing film. The foam film is usually supplied as a pre-assembled film webs for tunneling. It has even proven to abstain from welding the film web edges as in a non-foamed film. Instead, the foam film webs are laid overlapping only at the edge.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Tunnelausbau mit Kunststoffschaumfolie zu verbessern. Nach der Erfindung wird das mit den Merkmalen der Patentansprüche erreicht.The object of the invention has been found to improve the tunnel lining with plastic foam film. According to the invention, this is achieved with the features of the claims.
Hervorzuheben ist, daß die Kunststoffschaumfolienbahnen nicht mehr – wie bisher – lediglich lose und randüberlappend verlegt werden.It should be emphasized that the plastic foam film webs are not laid - as before - only loose and randüberlappend.
Vielmehr ist ein Verbindungsprofil vorgesehen, welches die einander gegenüberliegenden Bahnenränder übergreift oder umgreift.Rather, a connection profile is provided, which engages over or surrounds the opposite web edges.
Das Verbindungsprofil kann aus Kunststoff oder aus Metall bestehen. Vorzugsweise greift das Verbindungsprofil dabei in außen liegende Vertiefungen oder an außen liegende Erhebungen der Schaumfolienbahnenrändern, so daß
- a) die Schaumfolienbahnenränder sicher gehalten werden
- b) die Schaumfolienbahnenränder eine genau definierte Stellung erlangen
- c) der Kunststoffschaum dichtend an dem Verbindungsprofil anliegt.
- a) the foam film web edges are held securely
- b) the foam sheet web edges reach a well-defined position
- c) the plastic foam sealingly bears against the connection profile.
Die Erhebungen und Vertiefungen können die herkömmliche Abdichtung mit den Überlappungsrändern bereits wesentlich verbessern. Eine wesentliche weitere Verbesserung entsteht, wenn die Schaumfolienränder an der Dichtungsstelle ohne Überlappung zur Abdichtung gebracht werden. Auf dem Wege wird Isoliermaterial eingespart, weil die Überlappuung wegfällt. Zugleich ergibt sich eine bessere Abdichtung.The bumps and depressions can already significantly improve the conventional seal with the overlap edges. A significant further improvement is obtained when the foam film edges are sealed at the seal site without overlap. On the way insulating material is saved, because the overlap is eliminated. At the same time results in a better seal.
Die Vertiefungen und Erhebungen können ganz oder teilweise in den Schaumfolienbahnenrändern eingeformt/vorbereitet sein. Die Vertiefungen und Erhebungen können auch teilweise oder ganz durch das Verbindungsprofil erzeugt werden. Es können die Vertiefungen und Erhebungen auch teilweise an den Schaumfolienbahnenrändern eingeformt/vorbereitet sein und durch das Verbindungsprofil fertig gestellt werden.The depressions and elevations may be completely or partially molded / prepared in the foam film web edges. The depressions and elevations can also be generated partially or completely by the connection profile. The depressions and elevations may also be partially molded / prepared on the foam film web edges and finished by the connection profile.
Günstig ist, das Verbindungsprofil außen am Ausbau anzuordnen. Damit das austretende Gebirgswasser außen abläuft und nicht in den Spalt zwischen den Schaumfolienbahnenrändern eindringen kann.It is favorable to arrange the connection profile on the outside of the expansion. So that the escaping mountain water runs outside and can not penetrate into the gap between the foam film web edges.
Die Schaumfolienbahnenränder können zwar unter dem Verbindungsprofil einen Abstand aufweisen. Isolierungstechnisch besser ist es, wenn die Schaumfolienränder aneinandergestoßen werden bzw. aneinander gedrückt werden.Although the foam film web edges can have a distance below the connecting profile. Insulation technology is better when the foam sheet edges are abutted against each other or pressed together.
Ideal ist es, wenn die Verbindungsprofile eine dem gewünschten Ausbau genau angepaßte Krümmung aufweisen. Das ist durchaus möglich, wenn der Gebirgsausbruch etwas Abstand von dem Tunnelausbau hat. Das ist insbesondere der Fall, wenn ein Inspektionsabstand vorgesehen ist, wie er in
Wenn solche Bögen erstellt werden, können die Bögen zugleich für die Positionierung der Anker im Fels eine Hilfe bilden.When such bows are created, the bows can also assist in positioning the anchors in the rock.
Die Bauleute versuchen sich bei älteren Verfahren zum Einbringen der Anker dadurch zu helfen, daß sie zwei Anker, die in Tunnellängsrichtung einigen Abstand voneinander aufweisen, mit einer Meßschnur verbinden. Das ist aber verhältnismäßig ungenau, wenn die Tunnellängsrichtung gekrümmt verläuft und wenn die Ankerbohrungen sich nicht ideal in das Gebirge einbringen lassen. Solche Krümmungen sind sehr häufig. Außerdem lassen sich häufig weniger als die Hälfte aller Anker ideal ins Gebirge einbringen. Dann stehen die Anker zum Beispiel schief.The builders try to help in older methods for introducing the anchor by connecting two anchors, which have a distance from each other in the tunnel longitudinal direction, with a Meßschnur. However, this is relatively inaccurate if the tunnel longitudinal direction is curved and if the anchor holes can not be ideally introduced into the mountains. Such bends are very common. In addition, often less than half of all anchors can ideally bring into the mountains. Then, for example, the anchors are awry.
Es besteht schon lange die Forderung der Tunnelplaner nach einer möglichst genauen Einhaltung der gewünschten Ausbauabmessungen.There has long been the demand of the tunnel planner for the most accurate possible adherence to the desired expansion dimensions.
Dem können die vorstehend beschriebenen Ausbaubögen besser entsprechen.This can better correspond to the expansion arches described above.
Diese Ausbaubögen können einteilig sein. Eine mehrteilige Ausführung kann unter bestimmten Umständen Vorteile aufweisen. Dabei kann die mehrteilige Ausführung die Herstellung, Lagerhaltung und Montage vereinfachen, weil die Teile mit gleicher Krümmung hergestellt werden können. Im Extremfall können alle Abschnitte eines Ausbaubogens gleiche Länge aufweisen und/oder gleiche Krümmung aufweisen. Im Extremfall können die verschiedenen Abschnitte auch gerade sein. Bei geraden Abschnitten spricht man von einer Krümmung mit dein Radius „unendlich”.These expansion bows can be one-piece. A multi-part design can have advantages under certain circumstances. In this case, the multi-part design can simplify the production, storage and installation, because the parts can be made with the same curvature. In extreme cases, all sections of a removal arc may have the same length and / or have the same curvature. In extreme cases, the different sections can also be straight. In straight sections one speaks of a curvature with radius "infinite".
Die Verbindungsprofile werden vorzugsweise an den Ankern montiert, bevor die Kunststoffschaumbahnen verlegt werden. Das setzt voraus,
- a) daß die Anker zunächst in das Gebirge/Fels eingebracht werden bevor die Verbindungsprofile montiert werden
- b) oder ein mit einem Verbindungsprofil versehener Abschnitt gemeinsam mit dem Anker in das Gebirge/Fels eingebracht wird.
- a) that the anchors are first introduced into the mountains / rock before the connection profiles are mounted
- b) or provided with a connection profile section is introduced together with the anchor in the mountains / rock.
Soweit dabei mehr als ein Anker mit dem Verbindungsprofil verbunden ist, werden die Anker weitgehend parallel angeordnet, um das Einbringen der Anker in das Gebirge zu ermöglichen. Je größer die Abweichungen von der Parallelen sind, desto mehr Schwierigkeiten ergeben sich beim Einbringen der Anker in das Gebirge.As far as doing more than one anchor is connected to the connection profile, the anchors are arranged largely parallel to allow the introduction of the anchor in the mountains. The greater the deviations from the parallels, the more difficulties arise when placing the anchor in the mountains.
Das gilt entsprechend für die Bohrungen im Gebirge/Fels, welche zum Einbringen der Anker erforderlich sind.This applies accordingly to the drilling in the mountains / rock, which are required for the introduction of the anchor.
Gerade Abschnitte eignen sich zum Ablängen von einem geraden Ausgangsmaterial. Auch stärker gekrümmte Abschnitte können von einem längeren Ausgangsmaterial abgelängt werden.Straight sections are suitable for cutting to length from a straight starting material. Even more curved sections can be cut to length from a longer starting material.
Die Krümmung der einzelnen Abschnitte oder auch des abzulängenden Ausgangsmaterials kann bei metallischem Material, zum Beispiel bei Stahl, durch Warmverformung erreicht werden. Aber auch Kunststoffmaterial läßt sich durch Warmverformung in die gewünschte Krümmung bringen. The curvature of the individual sections or of the starting material to be cut can be achieved by hot deformation in metallic material, for example in steel. But also plastic material can be brought by hot deformation in the desired curvature.
Verbindungsprofile aus Stahl besitzen bei einer Wandstärke von 0,5 bis 4 mm, vorzugsweise von 1 bis 3 mm, noch weiter bevorzugt von 1,5 bis 2,5 mm eine ausreichende Festigkeit.Connecting profiles made of steel have sufficient strength for a wall thickness of 0.5 to 4 mm, preferably 1 to 3 mm, more preferably 1.5 to 2.5 mm.
Verbindungsprofile aus Kunststoff können auch eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Das gilt besonders im Falle einer Armierung des Kunststoffes. Zur Armierung eignen sich Fasern und Textilien, insbesondere Gittergewebe. Die Festigkeit kann auch durch Vernetzung des Kunststoffes erhöht werden. Darüber hinaus kann durch Auswahl besonders fester Kunststoffe eine vergleichbare Festigkeit wie mit einem metallischen Verbindungsprofil erreicht werden.Connecting profiles made of plastic can also have sufficient strength. This is especially true in the case of a reinforcement of the plastic. For reinforcement fibers and textiles, in particular mesh fabrics are suitable. The strength can also be increased by crosslinking of the plastic. In addition, by selecting particularly solid plastics comparable strength can be achieved as with a metallic connection profile.
Besonders gute Eigenschaften können Verbundmaterialien/Composit-Materialien aufweisen. Die Eigenschaften werden aus dem Verbund unterschiedlicher Materialien geschöpft. Dabei kann es sich auch um den Verbund von metallischen Materialen mit Kunststoffmaterial handeln.Particularly good properties may be composite materials / composites. The properties are derived from the combination of different materials. This can also be the combination of metallic materials with plastic material.
Ein erfindungsgemäß aus Abschnitten zusammengesetzter Ausbaubogen besteht vorzugsweise aus mindestens 3 Abschnitten, noch weiter bevorzugt aus mindestens 4 Abschnitten und höchst bevorzugt aus mindestens 5 Abschnitten.An expansion arc composed of sections according to the invention preferably consists of at least 3 sections, more preferably of at least 4 sections and most preferably of at least 5 sections.
Bei rechteckförmigem Tunnelquerschnitt ist die Mindestzahl von 3 Abschnitten auch mit in Umfangsrichtung der Ausbaubögen geraden Abschnitten gut erreichbar. Bei runden Tunnelquerschnitten werden zur Einhaltung der erfindungsgemäßen Zahl von Abschnitten in der Regel gebogene Abschnitte für den Ausbaubogen verwendet.In the case of a rectangular tunnel cross-section, the minimum number of 3 sections is also easily accessible, even with straight sections in the circumferential direction of the expansion arches. For round tunnel cross sections bent sections are usually used for the expansion arc to comply with the number of sections according to the invention.
Soweit die Zahl der mit einem Ausbaubogen aus Verbindungsprofilen korrespondierenden Anker größer ist, als die Zahl der Abschnitte, werden die Abschnitte wahlweise in der oben beschriebenen Form gemeinsam mit mehreren Ankern in das Gebirge eingebracht.As far as the number of corresponding with a build-out bow of connection profiles anchor is greater than the number of sections, the sections are optionally introduced in the above-described form together with several anchors in the mountains.
Vorzugsweise werden die Abschnitte nach dem Einbringen der Anker auf mehreren Ankern montiert.Preferably, the sections are mounted after the introduction of the anchor on several anchors.
Die Verwendung der Verbindungsprofile führt zu einer Versteifung des Ausbaus. Die Versteifung des zu der Schaumschicht ist wichtig, auch wenn zu dem Ausbau eine Spritzbetonschicht gehört, welche nach der Montage der Kunststoffschaumschicht innenseitig aufgetragen wird.The use of the connection profiles leads to a stiffening of the expansion. The stiffening of the foam layer is important, even if the removal of a shotcrete layer belongs, which is applied inside after installation of the plastic foam layer.
Die Versteifung ist insbesondere bei einteiligen Ausbaubögen aus Verbindungsprofil gegeben. Aber auch schon Abschnitte aus Verbindungsprofil können wesentlich zur Versteifung des Ausbaus beitragen. Das kann genutzt werden, um die Zahl der zu reduzieren. Die Reduzierung der Ankerzahl kompensiert den Aufwand für die Verbindungsprofile. Weitere Vorteile sind die oben dargelegte Materialersparnis und die bessere Dichtung.The stiffening is given in particular in one-piece extension arches from connection profile. But even sections of connection profile can significantly contribute to the stiffening of the expansion. This can be used to reduce the number of people. The reduction in the number of anchors compensates for the effort required for the connection profiles. Further advantages are the material saving and better seal set out above.
Bei abschnittsweiser Zusammensetzung des Ausbaubogens werden die Verbindungsprofil-Abschnitte vorzugsweise überlappend verlegt. Dabei ist für die Abdichtung günstig, wenn in einer Überlappungsstelle das untere Ende des oberen Abschnittes das obere Ende des unteren Abschnittes gebirgsseitig (außen) überlappt. Das Gebirgswasser läuft infolgedessen ab, ohne in den Überlappungsspalt einzudringen.In sections of the composition of the expansion arch, the connection profile sections are preferably laid overlapping. It is favorable for the seal when in an overlap position, the lower end of the upper portion of the upper end of the lower portion mountain side (outside) overlaps. As a result, the mountain water runs off without penetrating into the overlap gap.
Wenn die Schaumfolienbahnen nicht nur in Umfangsrichtung des Tunnels sondern auch in Tunnellängsrichtung verlegt werden, kann sich ergeben,
- a) daß Verbindungsprofile nicht nur in Tunnel-Umfangsrichtung einander an den Enden überlappen,
- b) sondern auch Verbindungsprofile vorgesehen sind, die in Tunnellängsrichtung einander überlappen,
- c) oder auch in Längsrichtung verlaufende Verbindungsprofile an Verbindungsprofile stoßen. Dann ist vorzugsweise gleichfalls an Stoßstellen eine Überlappung vorgesehen, wobei die Überlappung in Gefällerichtung nach dem gleichen Prinzip verläuft, das zur Überlappung in Umfangsrichtung vorgesehen ist.
- a) that connection profiles overlap one another at the ends not only in the tunnel circumferential direction,
- b) but also connecting profiles are provided, which overlap in the tunnel longitudinal direction,
- c) or also run in the longitudinal direction connecting profiles of connecting profiles. Then, an overlap is preferably also provided at joints, wherein the overlap in the direction of fall runs on the same principle, which is provided for overlapping in the circumferential direction.
Im Fall vorstehender Situation c) ist die Verwendung von Anschlußkreuzen von Vorteil, welche einerseits eine Überlappung in Umfangsrichtung und andererseits eine Überlappung in Tunnellängsrichtung erlauben.In the case of the above situation c) is the use of terminal crosses of advantage, which on the one hand allow overlapping in the circumferential direction and on the other hand, an overlap in the tunnel longitudinal direction.
Die Breite der Verbindungsprofile beträgt wahlweise 30 bis 200 mm, vorzugsweise 40 bis 150 mm, noch weiter bevorzugt 50 bis 100 mm. Günstig ist aus Kostengründen eine geringe Breite der Verbindungsprofile. Erfindungsgemäß wird die Mindestbreite in Abhängigkeit von der Festigkeit des Kunststoffschaumes festgelegt.The width of the connection profiles is optionally 30 to 200 mm, preferably 40 to 150 mm, more preferably 50 to 100 mm. It is favorable for cost reasons, a small width of the connection profiles. According to the minimum width is determined depending on the strength of the plastic foam.
Auf die Breite hat Einfluß, welchen Abstand der Vertiefungen und/oder Erhebungen der Kunststoffschaumbahn von deren Rand aufweisen. Dieser Abstand beträgt zum Beispiel mindestens 10 mm, vorzugsweise mindestens 20 mm und höchst bevorzugt mindestens 30 mm.On the width has influence, which distance of the recesses and / or elevations of the plastic foam sheet from the edge thereof. This distance is for example at least 10 mm, preferably at least 20 mm and most preferably at least 30 mm.
Dieser Abstand wird nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Festigkeit der Schaumstoffbahn gewählt. Dabei kann auf die Festigkeit über das Raumgewicht der Schaumstoffbahn und über die Beschaffenheit des Schaumes Einfluß genommen werden. Das Raumgewicht von Polyethylenschaum (PE-Schaum) beträgt vorzugsweis 30 kg pro Kubikmeter plus/minus 30%, noch weiter bevorzugt plus/minus 20% und höchst bevorzugt plus/minus 10%. This distance is chosen according to the invention as a function of the strength of the foam sheet. In this case, the strength on the density of the foam sheet and on the nature of the foam influence can be taken. The density of polyethylene foam (PE foam) is preferably 30 kg per cubic meter plus / minus 30%, more preferably plus / minus 20% and most preferably plus / minus 10%.
Der Kunststoffschaum hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 40 mm, noch weiter bevorzugt eine Dicke von mindestens 70 mm und höchst bevorzugt eine Dicke von mindestens 100 mm.The plastic foam preferably has a thickness of at least 40 mm, more preferably a thickness of at least 70 mm, and most preferably a thickness of at least 100 mm.
Vorzugsweise wird darüber hinaus ein vernetzter PE-Schaum eingesetzt. Die Makromoleküle von PE sind mehr oder weniger verzweigt. Beim Vernetzen werden die PE-Moleküle miteinander zu einer längeren/umfangreicheren Kettenkonstruktion miteinander verbunden. Durch die Vernetzung werden diverse mechanische Werte und die Wärmebeständigkeit verbessert. Zum Vernetzen gibt es verschiedene Verfahren. Besonders bekannt sind:
Peroxid-Vernetzung
Silan-Vernetzung
Strahlen-Vernetzung
Azo-Vernetzung
Chemische Vernetzung durch Chlorierung oder SulfochlorierungPreferably, a crosslinked PE foam is also used. The macromolecules of PE are more or less branched. In cross-linking, the PE molecules are interconnected to form a longer / more extensive chain construction. Crosslinking improves various mechanical properties and heat resistance. For networking, there are various methods. Particularly well-known are:
Peroxide crosslinking
Silane crosslinking
Jet networking
Azo networking
Chemical crosslinking by chlorination or sulfochlorination
Die Dicke der Schaumschicht beträgt vorzugsweise mindestens 40 mm. Sie kann aber auch 100 mm oder 150 mm oder 200 mm und mehr betragen.The thickness of the foam layer is preferably at least 40 mm. But it can also be 100 mm or 150 mm or 200 mm and more.
Vorzugsweise beträgt der Abstand der Vertiefungen oder Erhebungen an den Schaumbahnen mindestens 10 mm von deren Bahnenrand, noch weiter bevorzugt mindestens 20 mm und höchst bevorzugt mindestens 30 mm.Preferably, the distance of the depressions or elevations on the foam webs is at least 10 mm from the edge of the web, more preferably at least 20 mm and most preferably at least 30 mm.
Die Vertiefungen können eingeformt sein.The depressions can be molded.
Dabei können die Vertiefungen zum Beispiel mechanisch oder thermisch eingeschnitten werden.In this case, for example, the depressions can be cut in mechanically or thermally.
Ferner können im Vertiefungs-Querschnitt gerade und/oder gekrümmte und/oder eckigen Flächen entstehen.Furthermore, straight and / or curved and / or angular surfaces can arise in the recess cross section.
Vorzugsweise besitzen die Vertiefungen einen dreieckigen Querschnitt.Preferably, the recesses have a triangular cross-section.
Die Erhebungen können durch angeklebte oder angeschweißte Schaumprofile entstehen. Die Flächen der Erhebungen können im Profilquerschnitt gerade und/oder gerundet sein.The elevations can be created by glued or welded foam profiles. The surfaces of the elevations can be straight and / or rounded in the profile cross-section.
Die Vertiefungen besitzen vorzugsweise eine Tiefe von mindestens 5 mm, im übrigen – bezogen auf die Dicke der Kunststoffschaumsicht – von mindestens 10%, vorzugszugsweise mindestens 20% und noch weiter bevorzugt von 30% des Dickenmaßes.The recesses preferably have a depth of at least 5 mm, otherwise - based on the thickness of the plastic foam view - of at least 10%, preferably at least 20% and even more preferably of 30% of the thickness.
Entsprechendes gilt für die Erhebungen.The same applies to the surveys.
Das Verbindungsprofil kann unterschiedlich sein, zum Beispiel aus Blechen, Profilstäben, Drähten und Gittern bestehen.The connection profile can be different, for example consist of sheets, profiled bars, wires and grids.
Günstig sind Bleche, die zu U-Profile verformt sind. Dabei können die freien Schenkel des Profilquerschnittes genau senkrecht oder geneigt verlaufen. Günstig ist ein wannenförmiger Querschnitt mit einem Abstand zwischen den Schenkeln, der sich zum freien Ende der Schenkel hin vergrößert. Dabei können die gerade verlaufenden Schenkel einen Winkel zu dem die Schenkel verbenden Steg einschließen, der zum Beispiel 135 Grad beträgt. In anderen Ausführungsbeispielen sind 120 bis 150 Grad vorgesehen. Auch um 90 Grad abgewinkelte Schenkel kommen in Betracht. Die Schenkel können im Querschnitt auch gewölbt verlaufen.Convenient are sheets that are deformed to U-profiles. The free legs of the profile cross section can be exactly vertical or inclined. Favorable is a trough-shaped cross-section with a distance between the legs, which increases towards the free end of the legs. In this case, the straight legs may include an angle to the leg connecting web, which is for example 135 degrees. In other embodiments, 120 to 150 degrees are provided. Also by 90 degrees angled thighs come into consideration. The legs can also be arched in cross section.
An den Rändern der Verbindungsprofile kann auch rundes Stangenmaterial vorgesehen sein. Die runden und gewölbten Querschnittsformen verursachen einen vorteilhaften linienförmigen oder streifenförmigen Verlauf der Dichtflächen zwischen Schaumbahn und Verbindungsprofil. Das gleiche gilt für Ränder die mit einer abgebogenen Spitze in den Kunststoffbahnenrand drücken.At the edges of the connecting profiles and round rod material may be provided. The round and curved cross-sectional shapes cause an advantageous line-shaped or strip-shaped course of the sealing surfaces between foam web and connecting profile. The same applies to edges that press with a bent tip into the plastic web edge.
Es können an jedem Rand auch mehrere Wölbungen und/oder mehrere runde Stangen und/oder mehrere abgebogenen Spitzen nebeneinander vorgesehen sein. Dann entstehen mehrere Dichtlinien oder Dichtstreifen nebeneinander, die eine Labyrinthdichtung bilden.It can be provided side by side on each edge also several cambers and / or several round bars and / or more bent tips. Then arise several sealing lines or sealing strips next to each other, which form a labyrinth seal.
Während das eine Verbindungsprofil gebirgsseitig an dem Schaumbahnenrand angeordnet ist, ist wahlweise innenseitig und gegenüberliegend ein weiteres Verbindungsprofil als Widerlager vorgesehen. Das Widerlager kann gleichfalls aus Blechen, Profilstäben, Drähten und Gitter bestehen. Das Widerlager kann auch durch die oben erläuterten Mittel für die Aufbringung der Spritzbetonschicht gebildet werden.While the one connection profile is arranged on the mountain side of the foam web edge, a further connection profile is optionally provided as an abutment on the inside and opposite. The abutment can also consist of sheets, profiled bars, wires and grid. The abutment can also be formed by the above-described means for applying the shotcrete layer.
Zwischen beiden Verbindungsprofilen bzw. dem einen Verbindungsprofil und einem Widerlager aus bekannten Elementen werden die miteinander zu verbindenden Schaumbahnenränder eingespannt.Between two connection profiles or the one connection profile and an abutment of known elements, the foam web edges to be joined together are clamped.
Das Widerlager kann auch durch Abstandshalter gebildet werden, wie sie herkömmlich im Tunnelausbau bereits Verwendung finden.The abutment can also be formed by spacers, as they are already commonly used in tunnel construction.
Günstig sind Abschnitte von Gittermatten, wie sie für die Betonarmierung Verwendung finden. Solche Mattenabschnitte werden dazu werksseitig mit Ösen versehen, mit den die Mattenabschnitte auf den Ankern oder Dornen Halt finden, die zwischen den Schaumbahnenrändern durchragen. Convenient are sections of grid mats, as they are used for the concrete reinforcement. Such mat sections are factory provided with eyelets, with which the mat sections on the anchors or thorns find support, which protrude between the foam web edges.
Anstelle der Ösen können auch Spannmittel Verwendung finden, welche die Mattenabschnitte hinterfassen. Als Spannmittel eignen Scheiben, nach Art von Unterlegscheiben, aber mit größerem Durchmesser. Auch andere Spannmittel kommen in Betracht, die von den Ankern oder Dornen so weit reichen, daß sie mindestens einen Draht des Mattenabschnittes hinterfassen. Der Vorteil dieser Spannmittel ist die Möglichkeit der Verwendung von Abschnitten handelsüblicher Gittermatten, ohne daß es auf eine bestimmte Maschengröße und auf eine größere Genauigkeit ankommt.Instead of the eyelets and clamping means can be used, which cover the mat sections. Suitable clamping means discs, on the type of washers, but with a larger diameter. Also other clamping means come into consideration, ranging from the anchors or thorns so far that they cover at least one wire of the mat section. The advantage of this clamping means is the possibility of using sections of commercially available grid mats, without the need for a certain mesh size and greater accuracy.
Vorzugsweise findet Betonstahlstäbe Anwendung, die parallel zueinander und zu den Verbindungsprofilrändern angeordnet und so beabstandet sind, daß sie den auf die Schaumbahnränder drückenden Ränder der Verbindungsprofile genau oder etwas versetzt gegenüberliegen. Die Schaumbahnenränder finden dann eine gleichmäßige Einspannung.Preference is given to reinforcing steel bars, which are arranged parallel to each other and to the connecting profile edges and spaced so that they are exactly or slightly offset from the edges of the connecting profiles pressing on the foam web edges. The foam web edges then find a uniform clamping.
Die Beabstandung der Betonstahlstäbe wird zum Beispiel durch angeschweißte und gelochte Laschen oder Bleche erreicht. Die Löcher in den Laschen sind dem Ankerdurchmesser bzw. dem Dorndurchmesser angepaßt.The spacing of the reinforcing steel bars is achieved for example by welded and perforated tabs or sheets. The holes in the tabs are adapted to the anchor diameter and the diameter of the mandrel.
Wahlweise sind die im Gebirge sitzenden Anker so bemessen und die Verbindungsprofile mit Löchern versehen, daß die Verbindungsprofile auf die Ankerenden gesteckt und durch Schrauben in der jeweiligen Position gehalten werden können. Die Schrauben wirken zum Beispiel mit Platten und Dichtscheiben zusammen, um die Verbindungsprofile dichtend zwischen sich einzuspannen.Optionally, the anchors sitting in the mountains are sized and the connection profiles provided with holes that the connection profiles can be placed on the anchor ends and held by screws in the respective position. For example, the screws cooperate with plates and washers to sealingly clamp the connection profiles between them.
Die innenseitig über die Sehaumbahnenränder vorragenden Enden der Anker sind lang genug oder mit Verlängerungsstangen/Gewindestangen verlängert, um über die Sehaumbahnenränder hinaus in den Tunnelinnenraum zu ragen und dort Abstandshalter und eine Armierungsmatte für einen Spritzbetonauftrag aufzunehmen. Die Armierungsmatte wird vorzugsweise mit Schrauben gegen das auf dem Anker fest sitzende Verbindungsprofil gedrückt. Dabei kann zwischen dem Verbindungsprofil und der Armierungsmatte eine Distanzhülse vorgesehen sein, um die Eindrückung der Sehaumbahnenränder zu begrenzen.The ends of the anchors which protrude beyond the edges of the visual band edges are extended long enough or with extension rods / threaded rods to project beyond the edges of the visual band into the interior of the tunnel and to accommodate spacers and a reinforcement mat for a shotcrete application. The reinforcing mat is preferably pressed with screws against the anchor profile firmly seated on the anchor. In this case, a spacer sleeve may be provided between the connection profile and the reinforcement mat in order to limit the indentation of the Sehaumbahnränder.
Wahlweise erfolgt die Einspannung der Verbindungsprofile in einer abgewandelten Form. Dabei enden die Anker bzw. Verlängerungsstangen so, daß sie mit einem Verschraubungsende durch Öffnungen der Verbindungsprofile hindurch ragen. Dann kann mit einem Spannteil/Hülse eine hohe Dichtwirkung an dem Verbindungsprofil erreicht werden, wenn die Hülse mit einem Kragen eine Dichtung gegen das Verbindungsprofil drückt. Der notwendige Druck wird zum Beispiel mit Schraubenmuttern aufgebracht, von denen die eine auf dem Ankerende bzw. auf dem Ende Verlängerungsstange sitzt. Das Spannteil/Hülse besitzt zwei gegenüberliegende, als Sacklöcher ausgebildete Gewindelöcher. Das eine Gewindeloch ist dem Ankerende/Ende der Verlängerungsstange zugewandt. Das andere Gewindeloch ist dem Ankerende abgewandt. Mit dem Gewinde, welches dem Ankerende zugewandt ist, wird das Spannteil/Hülse auf dem Ankerende/Ende der Verlängerungsstange verschraubt.Optionally, the clamping of the connection profiles in a modified form. In this case, the anchor or extension rods end so that they protrude with a fitting end through openings of the connection profiles. Then, with a clamping part / sleeve, a high sealing effect can be achieved on the connecting profile, when the sleeve presses with a collar a seal against the connecting profile. The necessary pressure is applied, for example, with nuts, one of which sits on the anchor end and on the end of extension rod. The clamping part / sleeve has two opposite, designed as blind holes threaded holes. The one threaded hole faces the anchor end of the extension rod. The other threaded hole faces away from the anchor end. With the thread, which faces the anchor end, the clamping part / sleeve is bolted to the anchor end / end of the extension rod.
In das dem Anker abgewandte Gewindeloch des Spannteiles/Hülse wird eine weitere Gewindestange/Dorn verschraubt, auf der die zweite Schraubenmutter sitzt. Beide Schraubenmuttern spannen das Verbindungsprofil und die Hülse zwischen sich ein.In the armature hole of the clamping part / sleeve facing away from the armature, a further threaded rod / mandrel is screwed, on which the second nut is seated. Both nuts tighten the connection profile and the sleeve between them.
Wahlweise ist die Hülse auch so angeordnet, daß die Hülse mit ihrem Kragen und der Dichtung tunnelinnenseitig an dem Verbindungsprofil anliegt. Dann drückt das Spannteil/Hülse die Dichtungsscheibe mit dem Kragen von der Tunnelinnenseite her gegen das Verbindungsprofil.Optionally, the sleeve is also arranged so that the sleeve rests with its collar and the seal tunnel inside the connection profile. Then the clamping part / sleeve pushes the sealing washer with the collar of the tunnel inside against the connection profile.
Die dichtende Einspannung des Verbindungsprofil kann auch ohne Hülse mittels Schraubenmuttern oder anderen Spannteilen erreicht werden.The sealing clamping of the connection profile can also be achieved without a sleeve by means of nuts or other clamping parts.
Wahlweise wird ein Verbindungsprofil auch von einem Dorn durchdrungen. Dabei ragt der Dorn durch eine Öffnung in dem Verbindungsprofil nach außen zur Gebirgsseite hin. Der Dorn ist an der Durchdringungsstelle mit dem Verbindungsprofil verschweißt. Dabei ist eine umlaufende Schweißnaht vorgesehen, welche eine dichte Verbindung bewirkt. Das tunnelinnenseitig von dem Verbindungsprofil vorragende Ende des Dornes hat die gleiche Funktion wie der Dorn in dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel.Optionally, a connection profile is also penetrated by a mandrel. In this case, the mandrel protrudes through an opening in the connecting profile outwards to the mountain side. The mandrel is welded at the penetration point to the connection profile. In this case, a circumferential weld is provided, which causes a tight connection. The tunnel inside of the connecting profile projecting end of the mandrel has the same function as the mandrel in the embodiment described above.
Das gebirgsseitig/außenseitig vorragende Ende des Dornes korrespondiert mit dem entsprechend weit vor dem Verbindungsprofil endenden Anker. Dabei ist auf dem außenseitigen Dornende ein zu dem Gewinde des Ankers gegenläufigen Gewinde vorgesehen. Die Verbindung des Dornes mit dem Ankerende wird durch eine besondere Schraubenmutter/Hülse erreicht, die mit einer durchgängigen Bohrung versehen ist, welche an dem einen Ende mit einem rechtsgängigen Gewinde und an dem anderen Ende mit einem linksgängigen Gewinde versehen ist. Die besondere Schraubenmutter kann deshalb zugleich auf das mit üblichem Gewinde versehene Ankerende oder Ende der Verlängerungsstange und auf den mit gegenläufigem Gewinde versehenen Dorn verschraubt werden.The mountain side / outside protruding end of the mandrel corresponds with the correspondingly far in front of the connection profile ending anchor. It is provided on the outside of the mandrel end opposite to the thread of the armature thread. The connection of the mandrel with the anchor end is achieved by a special nut / sleeve, which is provided with a continuous bore, which at one end with a right-hand thread and at the other end with a left-handed thread is provided. The special nut can therefore be screwed at the same time on the threaded end or the end of the extension rod and the counter-threaded mandrel.
Eine häufige Anwendung findet sich in unterirdischen Räumen in standfestem Gebirge. Dabei kann es sich um Tunnel, Lagerräume, Bunker, Kanäle und anderes handeln.Frequent application is in underground rooms in stable mountains. These can be tunnels, storage rooms, bunkers, canals and more.
Dabei wird der oben beschriebene Ausbau mit einer Spritzbetonschicht vervollständigt.In this case, the above-described expansion is completed with a shotcrete layer.
Dem Spritzbetonauftrag geht vorzugsweise eine Grundierung der PE-Schaumbahnen voraus.The shotcrete application is preferably preceded by priming the PE foam sheets.
Nach der Grundierung kann der Spritzbeton in einer Schicht oder in mehreren Schichten auf die Foliendichtung aufgebracht werden. Dabei ist es günstig die Spritzbetonschicht lagenweise und von unten beginnend aufzutragen. Das wird durch eine hin- und hergehende Bewegung des Werkzeuges für das Auftragen des Spritzbetons erreicht. Als Spritzbetone bzw. Betone und Additive und Zuschläge sowie Verstärkungseinlagen und als Werkzeuge kommen Werkzeuge in Betracht, wie sie zum Beispiel in folgenden Druckschriften beschrieben sind:
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In the drawing, various embodiments of the invention are shown.
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
Der Gebirgsausbruch
Der Spritzbetonausbau besteht im Groben aus einer PE-Kunststoffschaumschicht
Zur Befestigung der Schaumschicht bzw. des Ausbau am Gebirge dient eine Vielzahl von Ankern, die in das Gebirge eingebracht worden sind.To attach the foam layer or the expansion of the mountains serves a variety of anchors that have been introduced into the mountains.
Dabei sind die Anker so angeordnet, daß an jeder Stoßstelle zwischen zwei Bahnenrändern eine Reihe von Ankern in Umfangsrichtung mit der Stoßstelle idealer Weise in einer Ebene liegen. In der Praxis ergeben sich Abweichungen von dieser Ebene, deren Grenzen sich bei dem Ausbau aufzeigen. Wenn die Abweichung zu groß ist, kann der falsch stehende Anker gekappt werden und ein neuer, besser positionierter Anker gesetzt werden.The anchors are arranged so that at each joint between two web edges a row of anchors in the circumferential direction with the joint ideally lie in a plane. In practice, there are deviations from this level, the limits of which are shown in the expansion. If the deviation is too large, the wrong anchor can be cut and a new, better positioned anchor can be set.
Bei 3 m breiten Schaumschichtbahnen haben die Bahnenränder einen Abstand von 3 m. Daraus folgt, daß die zu zwei benachbarten Stoßstellen gehörigen Reihen von Ankern auch einen Abstand von 3 m aufweisen.For 3 m wide foam sheeting, the web edges have a distance of 3 m. It follows that the rows of anchors belonging to two adjacent joints also have a distance of 3 m.
Zwischen den beiden vorstehend beschrieben Reihen von Ankern ist im Ausführungsbeispiel mittig noch eine weitere, in Tunnelumfangsrichtung verlaufende Reihe von Ankern vorgesehen. Der Abstand zwischen zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen beträgt demnach 1,5 m. Im Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Ankern gleich falls 1,5 m, solange nicht Besonderheiten des Tunnels einen kürzeren Abstand erfordern. Gegenüber üblichen Abständen von 1,2 m an herkömmlichem Ausbau ergibt sich mit den größeren Abständen eine sehr viel geringe Zahl von Ankern pro Quadratmeter.Between the two rows of anchors described above, a further row of anchors extending in the tunnel circumferential direction is provided in the middle of the embodiment in the middle. The distance between two circumferentially extending rows is therefore 1.5 m. In the exemplary embodiment, the distance between two adjacent anchors is equal if 1.5 m, unless special features of the tunnel require a shorter distance. Compared to usual distances of 1.2 m in conventional construction results with the larger distances a very small number of anchors per square meter.
Im Ausführungsbeispiel sind an den zu einer Stoßstelle gehörigen Anker besondere Verbindungsprofile mit neuartiger Ausbau-Befestigung an den Ankern vorgesehen. Die Befestigung an den Ankern zwischen den Stoßstellen erfolgt im Ausführungsbeispiel mit bekannten Befestigern, wie sie zum Beispiel in der
Dazu in der Zeichnung ein Anker
Außerdem tragen die Befestiger einen Abstandshalter
Beim Spritzbetonausbau hat der Ausbau im Verhältnis zur Form so viel Gewicht, daß der Ausbau vor Erreichen ausreichender Festigkeit ohne die Anker zusammenbrechen würde. Die Anker leiten das Gewicht des Spritzbetonausbaus in das Gebirge.In the shotcrete construction of the expansion in relation to the form so much weight that the expansion would collapse before reaching sufficient strength without the anchor. The anchors direct the weight of the shotcrete expansion into the mountains.
Nach der Verfestigung des Spritzbetonausbaus bilden die Anker einen festen Verbund des Ausbaus mit dem Gebirge.After solidification of the shotcrete construction, the anchors form a solid composite of the expansion with the mountains.
Der Abstandshalter
Die
Die Verbindungsprofile sind in Umfangsrichtung des Tunnels gekrümmt. In der Zeichnung ist die Krümmung aus zeichnerischen Gründen nicht berücksichtigt.The connection profiles are curved in the circumferential direction of the tunnel. In the drawing, the curvature is not considered for illustrative reasons.
Im Ausführungsbeispiel beträgt die Länge der Verbindungsprofile 3,20 m. In anderen Ausführungsbeispielen mindestens 1 m, vorzugsweise mindestens 1,5 m, noch weiter bevorzugt mindestens 2 m und höchst bevorzugt mindestens 2,5 m.In the exemplary embodiment, the length of the connecting profiles is 3.20 m. In other embodiments at least 1 m, preferably at least 1.5 m, even more preferably at least 2 m, and most preferably at least 2.5 m.
In dem Verbindungsprofil sind entsprechend dem Abstand verschiedener Anker Bohrungen eingebracht. Der Abstand beträgt je nach Ausführungsbeispiel mindestens 0,8 m, vorzugsweise, mindestens 1,1 m und noch weiter bevorzugt mindestens 1,4 m.In the connection profile holes are introduced according to the distance between different anchor. Depending on the embodiment, the distance is at least 0.8 m, preferably at least 1.1 m and even more preferably at least 1.4 m.
Das Verbindungsprofil besteht aus Blech mit eine Dicke von 2 mm und besitzt im Querschnitt eine U-ähnliche Form mit zwei außen abgebogenen freien Schenkeln. Die Schenkel zeigen eine Neigung von 45 Grad zum Rest des Bleches. Mit diesen Schenkeln greift das Verbindungsprofil
Zu dem Verbindungsprofil gehören auch Gewindestangen, die in Bohrungen des Verbindungsprofils
Das gegenläufige Gewinde hat zur Folge, daß eine Gewindehülse
Das in das Tunnelinnere ragende Ende
Das in das Tunnelinnere ragende Ende
Das Spannmittel
In der dargestellten Spannposition liegen die Bahnenränder
Im Ausführungsbeispiel ist die Zusammendrückung der Kunststoffschaumbahnenränder
In dem zum Tunnelinneren hinweisenden Gewindeloch sitzt eine Gewindestange/Dorn
Die Hülse
Zwischen dem Kragen
Die Verbindung ist dicht, weil diese Verbindung eine Anwendung des in der
Außerdem hat die Konstruktion den Vorteil, daß die Anker
In dem Ausführungsbeispiel ist ein Gebirgsanker
Der Gebirgsanker und die Hülse sind als Gewindestangen ausgebildet. Dabei besitzt der Gebirgsanker ein übliches Gewinde, während die Verlängerungsstange an dem hülsenseitigen Ende ein gegenläufiges Gewinde besitzt. Die Hülse
Die Verlängerungsstange
Im Ausführungsbeispiel ist zwischen der Verlängerungsstange
In einem anderen Ausführungsbeispiel sind anstelle der durchgängigen Gewindebohrung zwei mit Innengewinde versehene Sacklöcher in der Hülse vorgesehen. Infolge der Sacklöcher ist eine Leckageströmung in der Hülse gleichfalls ausgeschlossen.In another embodiment, two internally threaded blind holes are provided in the sleeve instead of the continuous threaded bore. Due to the blind holes a leakage flow in the sleeve is also excluded.
Die Verlängerungsstange
Bei der Montage ist nicht erforderlich, daß während des Verlegens der Kunststoffschaumbahnen Löcher gebohrt werden.When mounting it is not necessary that holes are drilled during the laying of the plastic foam sheets.
Die Bohrungen für die mit dem Verbindungsprofil
Das Verbindungsprofil
In
Damit das Gebirgswasser dabei nicht zwischen die Verbindungsprofile und den Kunststoffschaum dringt, überlappen die unteren Enden der oberen Profile
In weiteren Ausführungsbeispielen kann es vorgesehen sein, daß die Kunststoffschaumbahnen nicht nur in der Tunnel-Umfangsrichtung verlaufen. Es kann auch zusätzlich vorgesehen sein, daß im Firstbereich oder an den Seitenwänden Kunststoffschaumbahnen in Tunnellängsrichtung verlaufen. Bei den Verbindungsprofilen, die dann in Tunnellängsrichtung verlaufen, ist in Gefällerichtung die gleiche Überlappung wie nach
Soweit Verbindungsprofile, die in Tunnelumfangsrichtung verlaufen, an Verbindungsprofile stoßen, die in Tunnellängsrichtung verlaufen, ist in weiteren Ausführungsbeispielen ein Verbindungskreuz vorgesehen. Das Verbindungskreuz ist in
Das gilt entsprechend für das Zusammenwirken mit den in Tunnellängsrichtung und in Gefällerichtung des Tunnels verlaufenden weiteren Verbindungsprofile.This applies mutatis mutandis to the interaction with the running in the tunnel longitudinal direction and in the direction of the tunnel further connection profiles.
Nach der Montage der Schaumschicht und der Armierungsgitter im Tunnel wird im Ausführungsbeispiel zunächst eine schnell bindende Zementmilch dünn auf die Schaumschicht und Gitter gedüst. Die getrocknete Zementmilch bildet eine vorteilhafte Grundierung für einen anschließenden Auftrag von Spritzbeton. Der Spritzbeton wird schichtweise aufgetragen, beginnend an der Tunnelsohle. Im Ausführungsbeispiel verläuft der Tunnel horizontal, so daß der Spritzbeton in horizontalen Lagen verlegt wird, die von unten nach oben an der Schaumschicht übereinander gelegt werden. Dabei haben die Lagen eine Breite, die der gewünschten Spritzbetonschichtdicke entspricht. In anderen Ausführungsbespielen ist eine geringere Breite der Lagen vorgesehen, so daß zunächst eine erste Spritzbetonschicht auf die Schaumschicht aufgebracht wird, welche die Schaumschicht vollständig überdeckt. Danach wird eine weitere Spritzbetonschicht aufgebracht, welche die zuvor erläuterte Spritzbetonschicht vollständig überdeckt. Das wird wiederholt, bis die gewünschte Dicke der Spritzbetonschicht erreicht ist.After assembly of the foam layer and the reinforcing mesh in the tunnel, in the exemplary embodiment, a fast-binding cement milk is first sprayed thinly onto the foam layer and grid. The dried cement slurry forms an advantageous primer for a subsequent application of shotcrete. The shotcrete is applied in layers, starting at the tunnel sole. In the exemplary embodiment, the tunnel runs horizontally, so that the shotcrete is laid in horizontal layers, which are superimposed from bottom to top of the foam layer. The layers have a width which corresponds to the desired shotcrete layer thickness. In other embodiments, a smaller width of the layers is provided, so that first a first shotcrete layer is applied to the foam layer, which completely covers the foam layer. Thereafter, another shotcrete layer is applied, which completely covers the previously discussed shotcrete layer. This is repeated until the desired thickness of the shotcrete layer is reached.
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