DE2400866A1

DE2400866A1 - Ausbau fuer unterirdische raeume, insbesondere im tunnel- und im untertagebergbau, z.b. zum streckenausbau

Info

Publication number: DE2400866A1
Application number: DE2400866A
Authority: DE
Inventors: Heinz Wustinger
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1974-01-09
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DE2400866C2; BE824229A

Description

"Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel-und im Untertagebergbau, z.B. zum Streckenausbau" Die Erfindung betrifft einen Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel- und im Untertagebergbau, z.B. zum Streckenausbau, bei dem eine am Gebirge angebrachte Haftschicht, eine Tragschicht, insbesondere aus Beton und eine Wasserabdichtung vorgesehen sind, die von einer zwischen der Tragschicht und der Haftschicht angeordneten Folie gebildet wird.
Ein derartiger Ausbau wird häufig an den Stellen eingebracht, an denen Wasser zusitzt oder wo mit zusitzendem Wasser'gerechnet werden muß. Die Folie hat die Aufgabe, das Wasser abzuleiten, wobei es in der Regel genügt, wenn das an der Firste und an den Stößen zusitzende Wasser auf die Sohle und dort in die in-der Regel mitgenommene Wasserseite abgeleitet wird.
Zu diesem Zweck ist es notwendig, die zumeist dünne und aus Kunststoff bestehende Folie dagegen zu sichern, daß sie von drückendem Wasser oder infolge von ebirgsbewegungen örtlich zerstört und dadurch der Ausbau undicht wird.
Es ist bereits bekannt, auf den Gebirgsstoß die Haftschicht in Form von Beton aufzubringen, beispielsweise aufzuspritzen. Auf diese Betonschicht wird die Folie aufgebracht, bevor die eigentliche Tragschicht, welche den Ausbauwiderstand erzeugen soll, eingebracht wird.
Diese Tragschicht besteht in der Regel ebenfalls aus Beton, wobei auch hier das Betonspritzverfahren angewendet werden kann.
Ein solcher Ausbau ist jedoch nicht frei von Nachteilen.
Insbesondere ist die Einbringung der Folie arbeitstechnisch schwierig und bei fertigem Ausbau nicht geeignet, Dehnungen oder Zerrungen zu überstehen. Solchen Beanspruchungen sind die meisten Folien, insbesondere wenn sie aus Polyäthylen bestehen, wegen der mangelnden DehnfähigEeit dieses Werkstoffes in der Regel nicht gewachsen. Außerdem ist die Wasserableitung schwierig. Das Aufbringen der Haft schicht in Form von Spritzbeton ist zudem verhältnismäßig aufwendig, wenn man bedenkt, daß es zur Erfüllung des Zweckes nur darauf ankommt, die Folie am Gebirge zu befestigen und nur die Tragschicht die Aufgabe hat, den Ausbauwiderstand zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ausbau zu vereinfachen und ihn für die auftretenden Belastungen, insbesondere durch drückendes Wasser und/oder Gebirgsbewegungen besser geeignet zu machen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Haitschicht wenigstens zum Teil aus Kunststoff besteht und auf der Folie an ihrer der Haftschicht zugekehrten Seite einer Auflage befestigt ist, die mit dem Kunststoff der Haftschicht durch Aufbringen von Wärme verbunden und in sich dehnbar ist.
Die aus dem gegebenenfalls thermoplastischen Kunststoff und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorzugsweise aus einem Vlies aus Kunststoffasern, insbesondere aus dem relativ billigen Polypropylen oder Polyesterfasern bestehende Haftschicht läßt sich ohne Schwierigkeiten auf dem Gebirgsstoß befestigen. Das kann durch Nageln oder durch Dübeln geschehen. Die Verbindung der Folien mit der Haftschicht erfolgt nach einem vorzugsweisen Merkmal der Erfindung durch punktförmiges Verschweißen der auf der Folie sitzenden Auflage mit der Haftschicht, wobei die Wärme durch die Folie hindurch aufgebracht werden kann.
Das Anbringen der Folie am Gebirge ist dein zufolge außerordentlich einfach und schnell su bewerkstelligen. Da kein Beton verwendet wird, kann die insgesamt aufgewandte Betonmenge zur Herstellung der Haftachicht benutzt und deshalb zur Erzeugung der Tragfähigkeit des Ausbaus voll ausgenutzt werden.
Im fertigen Ausbau ist die Folie mit dem Gebirge nicht fest, sondern infolge der Dehnbarkeit der Auflage an allen Stellen relativ beweglich verbunden. Dadurch kann die Folie die im Gefolge von Gebirgsbewegungen auftretenden Verschiebungen, d.h. Pressungen oder Zerrungen aufnehmen, ohne beschädigt oder gar zerstört zu werden. 1er Ausbau behält infolgedessen seine lehnfähigkeit auch dann, wenn die Folie hochbeansprucht wird. Diese Wirkung läßt sich noch erheblich verbessern, wenn man für die Folie ein Material verwendet, das im Gegensatz zu den üblichen Polyäthylenfolien dehnbar ist.
Als besonders geeignet hat sich eine Folie erwiesen, die zu-etwa 45 bis 50 Gew.-% aus einem eine Spannungsrißkorrosion von über 6000 h aufweisende Gemisch aus einem Äthylencopolymerisat und einem kleinen Anteil Bitumen, zu etwa 40 Gew.-% aus gegebenenfalls 30 Gew.-% Asche (bezogen auf den Anthrazitstaubanteil) und gegebenenfalls einer Kornobergrenze bis zu 30 e aufweisenden Anthrazitstaub und restlichem lfochdruckpolyäthylen besteht.
Insbesondere enthält das Gemisch wenigstens 27 Gew.-% einer thermoplastischen Formmasse, die aus einem mit Bitumen im Verhältnis von 50 : 50 Gewichtsteilen vermischten Olefinpolymerisat besteht, wobei das Polymer vorzugsweise Copolymerisate des Äthylens und eines Acryl- oder Metacrylsäureesters ist und als Bitumen gewöhnliches Destillationsbitumen mit einer Penetration nach DIN 1995 zwischen 10 und 301/10 mm verwendet wird.
In einem solchen Gemisch kann der Kohlenstaub etwa 55 bis 60 Gew.-% ausmachen.
Derartige Folien sind alterungsbeständig und haben vorzügliche Eigenschaften, worunter vor allem die besondere Dehnfähigkeit fällt. Allen Kunststoffolien gegenüber sind solche Folien auch billiger, weil sie einen großen Anteil an Anthrazitstaub enthalten, der zur Füllung des Kunststoff-Bitumengemisches verwendet wird.
Insbesondere bei solchen Folien kann die Auflage ein Paservlies aus Glasfasern sein. Die Auflage läßt sich aber auch aus aufgeflockten Fasern bilden. Besteht sie aus einem Faservlies, so wird sie zweckmäßig auf die Folie aufkaschiert.
Die einzelnen Folienbahnen können miteinander durch Heißluft verschweißt werden. Dadurch entsteht ein durchgehender und dichter Verband der Bahnen.
Um das Wasser zwischen der Folie und dem Gebirgsstoß bzw. der Tragschicht abzuleiten, empfiehlt es sich, an die die Auflage tragende Seite der Folie mit Noppen oder Rippen zu versehen. Dadurch entstehen durchgehend Hohlräume, durch die das Wasser abfließen kann. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Noppen oder Rippen mit einer Höhe von ca. 3 mm auszuführen und ihre Oberfläche so groß zu machen, daß sie etwa 30 % der Folienaberfläche ausmacht.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben; es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine etwa bDgenförmige, mit Spritzbeton ausgebaute Strecke, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht der Folie in Richtungdes Pfeiles A nach Fig. 2.
In dem durch grobe Schraffur wiedergegebenen Gebirge 1 wird eine Strecke 2 mit etwa bogenförmigem Querschnitt aufgefahren. Der freigelegte Gebirgsstoß 3 erhält eine Tragschicht 4, deren Einzelheiten aus der Fig.2 erkennbar sind. Die Tragschicht 4 besteht danach aus einem Faservlies, dessen einzelne Fasern schematisch bei 5 angedeutet sind. Das Faservlies wird mit Hilfe von Nägeln 16 mit Köpfen 17 an dem freigelegten Stoß 3 des Gebirges befestigt.
Auf die Haftschicht 4 folgt eine Kunststoffolie 20. Diese Kunststoffolie trägt auf ihrer dem Gebirgsstoß 3 zugekehrten und allgemein mit 21 bezeichneten Seite eine Aufflockung aus einzelnen Fasern 23. Die Fasern sind demzufolge fest mit dem Material der Folie 20 verbunden. Sie bestehen aus einem Material, das sich durch Aufbringung von Wärme durch die Folie 20 punktförmig mit dem Material der Haftschicht 4 verschweißen läßt.
Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf der mit 21 bezeichneten Seite der Folie 20 in regelmäßigen Abständen über- und untereinander Noppen 25 ausgebildet, welche gemäß dem in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel rechteckigen grundriß haben. Im Bereich der Oberflächen 26 liegen die Punktverschweißungen, so daß sich zwischen den neben den Noppen liegenden Vertiefungen 27 und dem Gebirgsstoß 3 bzw. der Innenseite der Baftachicht 4 durchgehende Räume 28 ausbilden. Diese Räume dienen zur Ableitung des Wassers aus dem mit 30 bezeichneten Firstbereich über die Stöße 31 bzw. 32 in eine bei 33 vorgesehene Wasserseige.
Der eigentliche Ausbauwiderstand wird von einer Haitichicht 34 ausgebracht, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Spritzbeton besteht. Üblicherweise hat diese Haftschicht eine Bewehrung.-Es kann sich aber auch um Paneele, Stahlbetontübbinge o.dgl. handeln.
Patentan sprüc he

Claims

Patentansprüche 1. Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im lunnel-und im Untertagebergbau, z.B. zum Streckenausbau, bei dem eine am Gebirge angebrachte Haft schicht, eine Tragschicht, insbesondere aus Beton, und eine Wasserabdichtung vorgesehen sind, die von einer zwischen der ragschicht und der Haftschicht angeordneten Folie gebildet wird , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Haftschicht (4) wenigstens zum Teil aus Kunststoff besteht und auf der Folie (20) an ihrer der Uragschicht zugekehrten Seite (21) eine Auflage (23) befestigt ist, die mit dem Kunststoff der Haftschicht (4) durch Aufbringen von Wärme verbunden und in sich dehnbar ist.
2. Ausbau nach Anspruch 1 , d a d u r c h gek e n nz e i c h n e t , daß die Haftschicht aus einem Kunststoffaservlies besteht.
3. Ausbau nach Anspruch 2 , d a d u r c h g ek e n nz e i c h n e t , daß die Fasern der Haftschicht aus Polypropylen oder Polyester bestehen.
4. Ausbau nach Anspruch 1 , d a d u r c h ge k e n n -z e i c h n e t , daß die Folie zu etwa 45 bis 50 Gew.-% aus einem eine Spannungsrißkorrosion von über 6000 h aufweisenden Gemisch aus einem Äthylencopolymensat und einem kleinen Anteil Bitumen, zu etwa 40 Gew.- aus gegebenenfalls 30 Gew.-% Asche (bezogen auf den Anthrazitstaubanteil) und gegebenenfalls einer Kornobergznze bis - zu 30 » aufweisenden Anthrazitstaub und restlichem Hochdruckpolyäthyl en besteht.
5. Ausbau nach Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Auflage der Folie (20) ein Faservlies aus Glasfasern ist.
6. Ausbau nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß das die Auflage bildende Faservlies auf die Folie kaschiert ist.
7. Ausbau nach Anspruch 1 und wenigstens einem der vorausgehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Auflage aus aufgeflockten Fasern besteht.
Sv Ausbau nach Anspruchl , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Folie durch punktförmiges Verschweißen ihrer Auflage mit der Haftschicht verbunden ist.
9. Ausbau nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die die Auflage tragende Seite (23) der Folie (20) mit Noppen (25) oder Rippen versehen ist.
10. Ausbau nach Anspruch 9 , d a d u r c h g e k e n n -s e i c h n e t , daß die Noppen oder Rippen eine Höhe von ca. 3 em aufweisen und ihre Oberfläche ca. 30 % der Folienoberfläche einnimmt.