DE2442058A1 - Composite support for underground excavations - with concrete cover, and impermeable plastic sheet bonded to flexible plastic layer - Google Patents
Composite support for underground excavations - with concrete cover, and impermeable plastic sheet bonded to flexible plastic layerInfo
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Abstract
Description
"Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere des Unter tagebergbaus, z. B. von Strecken, Schächten o. dgle Die Erfindung betrifft einen Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere des Untertagebergbaus, z. B. von Strecken, Schächten o. dgl., bei dem zwischen dem tragenden Ausbauteil, z. B. einem aus Beton bestehenden Gewölbe und dem Gebirge bzw. einer auf das Gebirge folgenden Schutzschicht z. B. aus aufgespritztem Beton eine Folienabdeckung als Wasserabdichtung eingebracht ist."Expansion for underground spaces, especially underground mining, z. B. of routes, shafts o. Dgle The invention relates to an expansion for underground Rooms, especially those used in underground mining, e.g. B. of routes, shafts or the like, in the case between the supporting extension part, for. B. a vault made of concrete and the mountains or a protective layer following the mountains z. B. from sprayed Concrete a foil cover is introduced as a waterproofing.
Ein derartiger Ausbau wird häufig an Stellen eingebracht, an denen Wasser zusitzt oder wo mit zusitzelldem Wasser gerechnet werden muß. Diese Wässer sehen in der Regel unter einem mehr oder weniger starken hydrostatischen Überdruck und sollen von der Folie zurückgehalten bzw.Such an expansion is often introduced in places where Water is added or where additional water must be expected. These waters usually see under a more or less strong hydrostatic overpressure and should be held back by the film or
abgeleitet werden0 Beim Streckeiiausbau genügt es häufig schon, wenn das in der Firste und an den Stößen bzw.be derived that in the roof and at the joints or
den Ulmen zusitzende Wasser auf die Sohle und in die dort meinstens mitgenommenen Wasserseige abgeleitet wird. Deshalb kommt es darauf an, die Folien einerseits so anzubringen, daß sich eine lückenlose Abdectlng, die auch nicht durch Perforationen beschädigt sein darf, ergibt und andererseits dafür zu sorgen, daß bei einsetzendem Gebirgsdruck keine Beschädigungen auftreten können und der Ausbau seine Fähigkeit behält, das Wasser abzuleiten.Water that is sitting next to the elms on the sole and in the one there, for the most part taken water sea is derived. So it depends on the slides on the one hand to be attached in such a way that there is a complete cover, which also does not go through Perforations may be damaged, results and on the other hand to ensure that no damage can occur with the onset of rock pressure and the expansion retains its ability to drain the water.
Es ist bekannt, die Folie zwischen einer auf das Gebirge aufgetragenen, beispielsweise aufgespriten Betonschicht aufzubringen und unter die Folie den tragenden Ausbau zu setzen. Bei einem solchen Ausbau ist es arbeitstechnisch schwierig, die Folie richtig aufzutragen. Es besteht auch die Gefahr, daß beim Einbringen des tragenden Ausbaus die Folie beschadigt wird und dadurch ihre Abdichtungswirkung einbüßt. Im fertigen Ausbau wird die Folie bei auftretenden Gebirgsdrücken und/oder -bewegungen mechanisch stark beansprucht und dabei häufig örtlich zerstört. Besonders empfindlieh sind hiergegen Folien aus RSyäthylen, weil dieser Werkstoff eine nur geringe Dehnfähigkeit besitzt. Schließlich macht die Wasserableitung Schwierigkeiten. Dann kommt es u. a. zu erheb--lichen hydrostatischen Drücken hinter der Folie, welche die Abdichtungsschwierigkeiten vermehren.It is known to place the film between a For example, to apply a sprayed concrete layer and under the foil the load-bearing To put expansion. With such an expansion it is technically difficult to work the Apply the foil correctly. There is also the risk that when introducing the load-bearing Expansion will damage the film and thereby forfeit its sealing effect. in the Finished expansion is the film when rock pressures and / or movements occur mechanically heavily stressed and often locally destroyed. Particularly sensitive against this are foils made of R-ethylene, because this material only has a low elasticity owns. Finally, water drainage creates difficulties. Then it comes a. to considerable hydrostatic pressures behind the film, which makes the sealing difficult multiply.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Ausbau so zu verbessern, daß er sich arbeitstechnisch leichter und ohne die Gefahr der Beschädigung auch von empfindlichen Folien einbringen läßt und nach dem Einbringen des Ausbaus die Folie vor Beschädigungen weitgehend schützt.The invention is based on the object of such an expansion to improve that he is technically easier and without the risk of damage can also be brought in from sensitive foils and after Bring in the expansion largely protects the film from damage.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Folie und dem Gebirge bzw.--der Schutzschicht eine äußere aus einem Vlies bestehende Schicht angeordnet ist, die auf das Gebirge bzw. die Schutzschicht geheftet ist und daß zwischen die Folie und den tragenden Ausbauteil eine innere, aus einem Vlies bestehende Schicht eingebracht ist, wobei das äußere Kunststoffvlies und die Folie sowie die Folie mit dem inneren Vlies punktförmig verschweißt sind.According to the invention this object is achieved in that between the Foil and the mountains or - the protective layer an outer one consisting of a fleece Layer is arranged, which is attached to the mountains or the protective layer and that between the film and the supporting extension part an inner one, made of a fleece existing layer is introduced, the outer plastic fleece and the film and the film is welded point-like to the inner fleece.
Durch die Erfindung wird zusitzendes Wasser von dem äußeren Vlies ab und an einer vorgegebenen Stelle des unterirdischen Raumes in eine Entwässerung, bei einem Streckenausbau beispielsweise in die Wasserseige, abgeleitet. Dieses äußere vlies besteht vorzugsweise aus Kunststoffasern, z.B. Polyesterfasern. Diese Fasern können mit einem Acrylat-Bindemittel zusammengehalten werden, wodurch das Vlies verfestigt wird. Ein solches Vlies kann bei ca. 450 g/m² und einem Wasserdruck von 100 mm WS 90, bei einem Wasserdruck von 200 mm WS, aber schon 170 m3/m2 h Durchlaß (Prüffläche 12,56 cm2 und Prtifdauer mindestens 1 min) haben.By means of the invention, water that has accumulated is removed from the outer fleece from and to a given point in the underground space in a drainage system, in the case of a route extension, for example into the Wasserseige. This outer fleece is preferably made of synthetic fibers, e.g. polyester fibers. These fibers can be held together with an acrylate binder, creating the fleece is solidified. Such a fleece can with approx. 450 g / m² and a water pressure of 100 mm WS 90, with a water pressure of 200 mm WS, but already 170 m3 / m2 h passage (Test area 12.56 cm2 and test duration at least 1 min).
Derartige Vliese können, weil sie aus artgleichem Werkstoff bestehen, mit einer Kunststoffolie verschweißt werden.Such fleeces can, because they consist of the same material, be welded with a plastic film.
Gegebenenfalls kann aber auch der Werkstoff des Vlieses auf den Werkstoff der Folie abgestimmt werden.If necessary, however, the material of the fleece can also be applied to the material be matched to the slide.
Dazu gehört u. a. eine Folie, die zu etwa 45 - 50 Gew.-% aus einem eine Spannungsrißkorrosion von über 6.000 h aufweisenden Gemisch aus einem Äthylencopolymerisat und einem kleinen Anteil Bitumen, zu etwa 40 Gew.-96 aus gegebenenfalls 30 Gew.-% Asche (bezogen auf den Anthrazitstaubanteil) und gegebenenfalls einer Kornobergrenze bis zu 30 my aufweisenden Athrazitstaub und restlichem Hochdruckpolyäthylen besteht.This includes, inter alia. a film, which is about 45-50 wt .-% of a a stress corrosion cracking mixture of an ethylene copolymer lasting more than 6,000 hours and a small amount of bitumen, about 40% by weight, optionally 30% by weight Ash (based on the proportion of anthracite dust) and, if necessary, an upper grain limit consists of up to 30 my of athracite dust and residual high-pressure polyethylene.
Insbebondere enthält das Gemisch wenigstens 27 Gew.-% einer thermoplastischen Formmasse, die aus einem mit Bitumen im Verhältnis von 50 : 50 Gewichtsteiin vermischten Olifinpolymerisat besteht, wobei das Blymer vorzugsweise Copolymerisat des Äthylens und eines Acryl- oder Metacrylsäureesters ist und als Bitumen gewöhnliches Destillationsbitumen mit einer Penetration nach DIN 1995 zwischen 10 und 301/lamm verwendet wird.In particular, the mixture contains at least 27% by weight of a thermoplastic Molding compound, which is mixed with bitumen in a ratio of 50:50 by weight Olifin polymer consists, the Blymer preferably copolymer of ethylene and an acrylic or methacrylic acid ester and, as bitumen, ordinary distillation bitumen with a penetration according to DIN 1995 between 10 and 301 / lamb is used.
In einem solchen Gemisch kann der Kohlenstaub etwa 55 bis 60 Gew.- ausmachen.In such a mixture, the coal dust can be about 55 to 60 wt. turn off.
Derartige Folien sind alterungsbeständig und haben vorzügliche Eigenschaften, worunter auch vor allem besondere Dehnfähigkeit fällt. Allen Kunststoffolien gegenüber sind solche Folien auch billiger, weil sie einen großen Anteil an Anthrazit staub enthalten, der zur Füllung des Eunststoff-Bitumengemisches verwendet wird.Such films are resistant to aging and have excellent properties, which also includes, above all, special elasticity. Opposite all plastic films such films are also cheaper because they contain a large amount of anthracite dust which is used to fill the plastic-bitumen mixture.
Die punktförmige Verschweißung des Vlieses mit der Kunststoffolie erfolgt in Abstandendi$on der Festigkeit des ,Vlieses einerseits und dessen Anbringung andererseits abhängt, wenn man den Grad der polygonalen Durchbiegung vorgibt. Daher sind beispielsweise beim Streckenausbau auf den Wänden oder Ulmenflächen eine geringere Anzahl von Befestigungspunkten erforderlich als in der-Birste.The point-like welding of the fleece with the plastic film takes place in spacing di $ on the strength of the, fleece on the one hand and its attachment on the other hand depends when considering the degree of polygonal deflection pretends. Therefore, for example, when extending the route, they are on the walls or elm areas requires a fewer number of attachment points than in the Birste.
Während das äußere Vlies als wasserableitende Drainageschicht dient und als Schutzschicht die Rauhigheit des Gebirges bzw0 der auf das Gebirge folgenden Schutzschicht, nämlich die dort vorhandenen Nester oder Grate überbrückt und schließlich auch als Haftschicht für die nachfolgenden Schichten dient, kommt dem inneren Vlies-die Aufgabe zu, die Folie vor Beschädigungen durch die nachfolgenden Arbeiten zu schützen. Dieses Vlies kann daher grundsätzlich auch aus anderen Werkstoffen als das äußere Vlies bestehen, sofern die Artgleichheit gewährleistet ist, die für die Verschweißung des äußeren Vlieses mit der Kunststoffolie Voraussetzung ist. Hinter dem Ausbau gemäß der Erfindung und vor dem Gebirge bzw. der auf das Gebirge aufgetragenen Schutzschicht befindet sich damit eine aus einem Dreierverbund bestehende Abdichtung, deren einzelne Schichten punktweise miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird ein optimales Dehnverhalten der gesamten Abdichtungsschicht gewährleistet.While the outer fleece serves as a water-draining drainage layer and as a protective layer the roughness of the mountains or those following the mountains Protective layer, namely bridging the nests or ridges present there and finally The inner fleece also serves as an adhesive layer for the subsequent layers The task of protecting the film from damage caused by the subsequent work. This fleece can therefore in principle also be made of materials other than the outer one Fleece exist, provided that the consistency is guaranteed for the welding the outer fleece with the plastic film is a prerequisite. Behind the expansion according to the invention and in front of the mountains or the protective layer applied to the mountains there is thus a seal consisting of a three-part composite, the individual Layers are connected to one another at points. This way it becomes an optimal Expansion behavior of the entire sealing layer guaranteed.
Grundsätzlich kann das Verschweißen durch jede beliebige Art der Zuführung von Wärme vorgenommen werden, also beispielsweise mit Hilfe eines Heißluftschweißgerätes oder eines Heu keiles vorgenommen werden. Allerdings haben diese in der Praxis bisher angewendeten Verfahren bezüglich ihrer Handhabung und ihres Arbeitsfortschrittes bestimmte Nachteile. Daher wird erfindungsgemäß die Verschweißung mit einem instationären Ultraschall-Schweißgerät vorgenommen. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß die Verschweißung des Vlieses mit der Folie durch die Folie hindurch erfolgen kann, ohne diese aufzuschmelzen oder zu zerstören. Der ÅrbeitsSortschritt ist dementsprechend. größer und kann insbesondere im Decken- und Firstbereich durch eine entsprechende Vielzahl von Befestigungspunkten so häufig erfolgen, daß sich die polygonale Durchbiegung auf ein Mindestmaß beschränkt. Da das Ultraschall-Schweißen die Schweißwärme durch Schwingung der Moleküle verursacht, ist es ohne Bedeutung, ob der jeweilige Untergrund, also vorßllem das Gebirge bzw. die aufgetragene Schutzschicht feucht oder gar naß sind. Die Schweiß stelle ist relativ klein.In principle, the welding can be carried out using any type of feed be made by heat, for example with the help of a hot air welding device or a hay wedge. However, this has so far been the case in practice applied procedures regarding their handling and their work progress certain disadvantages. Therefore, according to the invention, the welding with a transient ultrasonic welding machine. This embodiment the invention has the advantage that the welding of the fleece with the film by the film can pass through it without melting or destroying it. Of the Work progress is accordingly. larger and can, especially in the ceiling and ridge area due to a corresponding number of attachment points take place that the polygonal deflection is limited to a minimum. There the ultrasonic welding the welding heat caused by the oscillation of the molecules, it is irrelevant whether the respective subsoil, i.e. especially the mountains or the applied protective layer is damp or even wet. The sweat is relatively small.
Sie hat im Mittel etwa 5-10 mm Durchmesser.It has an average diameter of about 5-10 mm.
Das Schweißen kann ohne Zusatzwerkstoff erfolgen, wenn die Folie aus einem in Bezug auf das Vlies artgleichen Werkstoff besteht.The welding can be done without filler material if the foil is off a material of the same type in relation to the fleece.
Sofern man eine Folie verwendet, die selbst nicht aus einem artgleichen Werkstoff besteht, läßt sich der erfindungsgemäße Ausbau auch mit Folien durchführen, die ein- oder beidseitig mit dem artgleichen Werkstoff beschichtet sind. Eine solche Beschichtung kann aber auch auf artgleichen Folien vorliegen und kann dann andere Aufgaben erfüllen, z.B. in einer Kaschierung mit dem inneren Schutzvlies bestehen, die eine vollflächige streifenweise oder punktförmige Verhaftung der Werkstoffe darstellt Die Einzelheiten und weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen.As long as you use a film that is not of the same type Material consists, the expansion according to the invention can also be carried out with foils, which are coated on one or both sides with the same material. Such However, the coating can also be on foils of the same type and can then be different Fulfill tasks, e.g. consist of a lamination with the inner protective fleece, the full-area, strip-wise or punctiform adhesion of the materials The details and further features of the invention emerge from the following description of two exemplary embodiments.
Es zeigen Fig. 1 einen Strecken- oder Tunnelausbau mit einer Druckwasser haltenden Abdichtung gemäß der Erfindung und Fig. 2 einen Strecken- oder Tunnelausbau mit einer Sickerwasserabdichtung gemäß der Erfindung.1 shows a route or tunnel extension with a pressurized water retaining seal according to the invention and Fig. 2 shows a route or tunnel lining with a seepage water seal according to the invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile.In the figures, the same reference symbols denote corresponding ones Parts.
Der tragende Ausbau besteht aus einem aus Ortbeton bestehenden Innengewölbe 1. Zwischen diesem tragenden Ausbau und dem bei 2 wiedergegebenen Gebirge bzw. der auf das Gebirge aufgetragenen Sicherungsschicht 3, die beispielsweise aus Spritzbeton bestehen kann, befindet sich die nachfolgend beschriebene Abdichtung: Ein Kunststoffvlies 4 ist an einer bestimmten Anzahl von Stellen mit der Schutzschicht 3 durch Schuß- oder Schlagbolzen und/oder Spreizdübel mit Schrauben befestigt. An einer Vielzahl von Punkten ist auf die von dem Kunststoffvlies gebildete äußere Schicht eine Kunststoffolie 5 aufgeschweißt. Die Kunststoffolie bildet die Sickerwasser bzw. Druckwasser hal.tende Abdichtung und dient gleichzeitig als Haftschicht für die nachfolgende innere Schicht 6, die ihrerseits aus einem Kunststoffvlies besteht, das punktförmig mit der Folie 5 verschweißt ist.The supporting structure consists of an interior vault made of in-situ concrete 1. Between this supporting expansion and the mountains reproduced at 2 or the applied to the mountains security layer 3, for example made of shotcrete can exist, there is the seal described below: A synthetic fleece 4 is at a certain number of points with the protective layer 3 by weft or firing pin and / or expansion anchor fastened with screws. In a multitude of points is a plastic film on the outer layer formed by the plastic fleece 5 welded on. The plastic film forms the seepage water or pressurized water Sealing and at the same time serves as an adhesive layer for the subsequent inner layer 6, which in turn consists of a synthetic fleece that is dotted with the film 5 is welded.
Die diagonalen Linien 7 bzw. 8 in Fig. 1 dienen zur Wiedergabe der Firste 9, der Ulmen 10 und 11 und der Sohle 13.The diagonal lines 7 and 8 in Fig. 1 are used to reproduce the Roof ridge 9, elm trees 10 and 11 and sole 13.
Bei dem Ausbau nach Fig. 2 ist bei 14 eine Entwässerung vorgesehen. Außerdem besitzt die Sohle 13 eine Fahrbahnentwässerung 15. Die Sohle trägt eine Ausgleichsschicht i6 aus Beton, eine sog. Fulldepth-Schicht 17 und eine Betonfahrbahn 18.In the expansion according to FIG. 2, drainage is provided at 14. In addition, the sole 13 has a roadway drainage 15. The sole carries one Leveling layer i6 made of concrete, a so-called full-depth layer 17 and a concrete roadway 18th
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- 1974-09-03 DE DE19742442058 patent/DE2442058C2/en not_active Expired
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DE2442058C2 (en) | 1985-03-07 |
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