DE2607604A1 - Railway tunnel wall repair system - uses fibre fleece bearer with plastics coating with both sides screwed into wall at given spacing - Google Patents
Railway tunnel wall repair system - uses fibre fleece bearer with plastics coating with both sides screwed into wall at given spacingInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Sanieren von Tunneln Procedure for rehabilitation of tunnels
und Vorrichtung zur Durchffihrung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von Tunneln1 insbesondere Eisenbahntunneln und eine Vorrichtung zur Durch führung des genannten Verfahrens. and apparatus for carrying out the method. The invention relates to a method for rehabilitation of tunnels1, in particular railway tunnels, and a device to carry out the procedure mentioned.
Viele Tunnelbauten, insbesondere der Bundesbahn, die seit Jahrzehnten benutzt werden, sind rissig, sehr durchgefeuchtet und haben sich gesenkt. Manche Tunnel sind derart von Gesteinsfäule befallen, was eine umgehende Sanierung dringend notwendig macht.Lots of tunnels, especially those of the Federal Railroad, that have been going on for decades are cracked, very moist and have sunk. Some Tunnels are so infested with rock rot that immediate rehabilitation is urgent makes necessary.
Bislang sind zwei Techniken der Tunnelsanlerung bekannt, die beide angewendet werden. Zum einen wird die Tunnelrõhre völlig neu ausbetoniert, vorzugsweise im Spritzbeton verfahren.( Zum anderen wird die Tunnelwandung oberflächlich versiegelt und somit porendicht verschlossen. Einerseits ist die Neubetonierung eines Tunnels sehr teuer und erfordert ein längeres komplettes Sperren des Tunnels, was weitgehend aus verkehrstechnischen Gründen nicht mm gleich ist. Andererseits ist das porendichte Versiegeln der Tunnelwandung aus bauphysikalischen Gegebenheiten nicht für jeden Stein anzuwenden. Sehr hohe Wasserbrücken im Tunnel können zu partiellen Abplatzungen, Expansionen durch Frierungen führen, wodurch in der Tunnelwandung Absch-erkräfte auftreten können. Desweiteren ist ein Sandstein, der sehr häufig für Tunnelbauten Verwendung gefunden hat, zum porendichten Versiegeln ungeeignet. Der Sandstein muß atmen können, sonst verfault er, was eine erhebliche Schadensbildung von innen heraus zur Folge hat, bis dann eine entsprechend größere Tunnelfläche einstürzt.So far, two techniques of tunnel rehabilitation are known, both be applied. On the one hand, the tunnel tube is completely re-concreted, preferably proceed in shotcrete (on the other hand, the tunnel wall is sealed on the surface and thus closed pore-tight. On the one hand there is the re-concreting of a tunnel very expensive and requires a longer complete closure of the tunnel, which is largely for traffic reasons, mm is not the same. On the other hand, this is pore-tight To seal of the tunnel wall due to structural conditions not to be used for every stone. Very high water bridges in the tunnel can lead to partial flaking and expansion through freezing, which can result in shear forces in the tunnel wall. Furthermore, a sandstone is found that is very often used for tunnel construction has, unsuitable for pore-tight sealing. The sandstone must be able to breathe, otherwise it rots, which results in considerable damage from within, until a correspondingly larger tunnel area collapses.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem Tunnel schnell, kostengünstig und vor allen Dingen unter der Atmung der Tunnelwandung restauriert werden können. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des-genannten Verfahrens zu schaffen, mit der eine dauerhafte und kostengünstige Restaurierung möglich ist.The invention is therefore based on the object of providing a method of To create the type mentioned at the beginning, with the tunnel quickly, inexpensively and Above all, the tunnel wall can be restored by breathing. Further The invention is based on the object of providing a device for carrying out the said Process to create a permanent and inexpensive restoration is possible.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß auf die Tunnelwandung unter Belassung eines Abstandes ein Träger montiert wird, der mit einem Strich aus einem wasserundurchlässigen, duroplastischen Polymer beschichtet oder getränkt ist, der anreagiert, aber nicht ausreagiert ist und daß nach der Montage der Polymer zur Aushärtung gebracht wird und sodann auf die innere Oberfläche des Trägers ein weiterer, aushärtbarer Kunststoff aufgebracht und zur Aushärtung gebracht wird, sodaß eine die Tunnelwandung einfüllende, harte Kunststoffschale entsteht. A1s Träger wird bevorzugt ein nichtgewebter Faserverband, sogenanntes Vlies und als weiterer, aushärtbarer Kunststoff,ein Duromermörtel verwendet.The solution to this problem is that according to the invention on the Tunnel wall, leaving a gap, a carrier is mounted, which with coated with a line of a waterproof, thermosetting polymer or is soaked that has reacted but not fully reacted and that after assembly the polymer is made to cure and then on the inner surface of the A further, curable plastic is applied to the carrier and cured so that a hard plastic shell is created that fills the tunnel wall. A non-woven fiber structure, so-called fleece, is preferred as the carrier Another hardenable plastic, a duromer mortar, is used.
Der hervorstechende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß die Restaurierung eines Tunnels ohne Betonieren und ohne einer porendichten Versiegelung der Oberfläche des Tunnels erfolgt, und |daß daß diese belüftet bleibt. Vor der Tunnelwandung wird in geringem Abstand, der zum Beispiel nur wenige Millimeter bis einige Zentimeter betragen braucht, ein vorpräparierter Träger montiert, der flexibel und elastisch ist und somit der Tunnelwandung genauestens angepaßt werden kann.The salient advantage of the method according to the invention over The prior art is that the restoration of a tunnel without concreting and without a pore-tight sealing of the surface of the tunnel, and | that this remains ventilated. In front of the tunnel wall, at a short distance, which are, for example, only a few millimeters to a few centimeters needs, a pre-prepared carrier is mounted, which is flexible and elastic and therefore the Tunnel wall can be precisely adapted.
Zur Verankerung des Trägers werden in vorteilhafter Weise in gleichen Abständen Verankerungsschrauben durch den Träger in die Wand gesetzt. Danach wird durch geeignete Energieaufbringung auf den Träger die änreagierte Kunststoffbeschichtung zur Ausreaktion gebracht; auf die Vorderseite des Trägers kann nun in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein aushärtbarer Kunststoff aufgebracht werden, der beispielsweise ein Duromermörtel ist. Nach der vollständigen Ausreaktion des Kunststoff-Striches des Trägers und der erst an Ort aufgebrachten Kunststoffbeschichtung, zum Beispiel ein Duromermörtel, entsteht somit eine harte, dauerhafte Kunststoffschale, die mittels der Verankerungsschrauben an der Tunnelwandung gehaltert ist. Nach dem Aushärten des Duromermörtels können eventuell vorhandene Köpfe der Verankerungsschrauben abgefräst werden.For anchoring the carrier are advantageously in the same Spaced anchoring screws set through the bracket in the wall. After that, will the unreacted plastic coating by applying suitable energy to the carrier brought to reaction; on the front of the wearer can now be in a preferred Embodiment of the invention a curable plastic can be applied, the for example a duromer mortar. After the plastic line has completely reacted of the carrier and the plastic coating applied only on site, for example a duromer mortar, a hard, durable plastic shell is created that the anchoring screws are held on the tunnel wall. After hardening of the duromer mortar, any heads of the anchoring screws that may be present can be milled off will.
Die erfindungsgemäße Errichtung der harten Kunststoffschale ermöglicht nun in überaus vorteilhafter Weise eine ständige Hinterlüftung der Tunnelwandung.The construction of the hard plastic shell according to the invention enables now a permanent ventilation of the tunnel wall in an extremely advantageous way.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Träger aus einem nichtgewebten Faserverband, sogenanntes Vlies, der mit einem Strich aus einem wasserundurchlässigen, duroplastischen Polymer beschichtet oder getränkt ist, wobei durch den Träger Verankerungsschrauben gesteckt sind und die andere Oberfläche des Trägers mit einem Duromermörtel beschichtet ist.An apparatus for carrying out the method is according to the invention characterized by a carrier made of a non-woven fiber structure, so-called Fleece covered with a line made of a waterproof, thermosetting polymer is coated or impregnated, with anchoring screws inserted through the carrier and the other surface of the carrier is coated with a duromer mortar.
Der Träger wird vorzugsweise vor seiner Montage am Herstellungsort mit dem duroplastischen Polymer beschichtet und zwar vorzugsweise aus der Lösung. Nach der Aushärtung am Ort besitzt der Träger eine hohe Festigkeit und Härte, wobei die Faserenden des Vlieses als Armierung für den aufgebrachten Duromermörtel dienen. Wichtig ist die Wahl eines derartigen Kunststoffes, der nach der Beschichtung oder Tränkung des Vlieses erst am Ort der Verarbeitung zur Ausreaktion gebracht werden kann. Bei der Verarbeitung werden die Vlies-Bahnen übereinander gelappt und miteinander "verschweißt", sodaß keinerlei Fugen entstehen.The carrier is preferably installed at the manufacturing site before it is assembled coated with the thermosetting polymer, preferably from solution. After curing in place, the carrier has high strength and hardness, whereby the fiber ends of the fleece serve as reinforcement for the applied duromer mortar. Important is the choice of such a plastic, which after the Coating or impregnation of the fleece only at the place of processing for complete reaction can be brought. During processing, the fleece webs are superimposed lobed and "welded" together so that no joints are created.
Als duroplastische Kunststoffe kommen zum Beispiel Polyester-Epoxydharze, Aminoplaste, Phenolharze oder die sogenannten ABS-Kunststoffe infrage.Polyester-epoxy resins, for example, are used as thermosetting plastics, Aminoplasts, phenolic resins or the so-called ABS plastics are in question.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, ein nicht vorpräpariertes Trägervlies zu verwenden und dieses erst an Ort mit einem duroplastischen Polymer, vorzugsweise aus der Lösung, zu beschichten oder zu tränken. Danach wird, wie oben ausgeführt, der Duromermörtel aufgetragen, und beide Kunststoffmassen werden zur Aushärtung gebracht.In a further embodiment of the invention, it is possible not to to use pre-prepared carrier fleece and this only on site with a thermoset To coat or impregnate polymer, preferably from solution. After that, As stated above, the duromer mortar is applied, and both plastic compounds are brought to hardening.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben, die jedoch nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellen.The invention is described below with reference to drawings, which, however, only represent a preferred embodiment.
Dabei zeigt: Fig. 1 eine Teilansicht eines Querschnittes durch einen Tunnel, der gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgekleidet ist und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Verankerungsschraube zur Halterung der harten Kunststoffschale.1 shows a partial view of a cross section through a Tunnel which is lined according to the method according to the invention and FIG. 2 shows a enlarged view of an anchoring screw for holding the hard plastic shell.
Fig. 1 zeigt einen Tunnel, bestehend aus der Tunnelwandung 1, wobei innerhalb der3lunnelröhre ein Schotterbett 2 angeordnet ist, auf dem sich ein Gleis aus Schwellen 3 und Schienen 4,5befindetin äußeres Drainagerohr 6 sorgt für die Ableitung des Wassers von der Tunnelwandung, ein inneres Drainagerohr 7 entwässert hauptsächlich den Tunnelboden. Innerhalb der Tunnelröhre ist entlang der Wandung 1 eine Kunststoffschale 8 angeordnet, die mittels Verankerungsschrauben 9 und AbstandshülseniOan der Wandung gehaltert ist. Auf diese Weise entsteht ein hinterlüfteter Raum 11 zwischen der äußeren Oberfläche der Kunststoffschale 8 und der Wandoberfläche 13. Mit derBezugsziffer 12 ist ein Riß bezeichnet, der vorher konventionell, zum Beispiel durch Ausbetonieren, restauriert wurde.Fig. 1 shows a tunnel consisting of the tunnel wall 1, wherein A ballast bed 2 is arranged inside the tunnel tube, on which a track is located from sleepers 3 and rails 4,5befindetin outer drainage pipe 6 provides the Drainage of the water from the tunnel wall, an inner drainage pipe 7 drains mainly the tunnel floor. Inside the tunnel is along the wall 1 a plastic shell 8 is arranged, which by means of anchoring screws 9 and spacer sleeves the wall is supported. In this way, a ventilated space 11 is created between the outer surface the plastic shell 8 and the wall surface 13. Reference number 12 denotes a crack that was previously conventional, for Example by concreting, was restored.
Zur Restaurierung eines Tunnels wird nun folgendermaßen verfahren: Zuerst wird gegebenenfalls die Tunneloberfläche 13 abgefräßt und erweitert. Danach werden die Trägerbahnen 8 montiert, die mit einem Duromer-Polymer vorbehandelt sein können. Zu diesem Zwecke werden in das Mauerwerk Distanzschrauben fest verankert, die das Trägervlies in einem genauen Abstand von der Tunnelwandung halten. Das Trägervlies wird dabei mit seiner vorbehandelten Oberfläche zur Tunnelwandung hin gerichtet. Die Distanzschrauben werden danach so eingestellt, daß das Trägervlies gut gespannt ist und in einem gleichmäßigen Abstand zur Tunnelwandung liegt. Der Abstand kann dabei nur weniger Millimeter bis wenige Zentimeter betragen. Durch Druckluftabprüfungen können die notwendigen Hinterlüftungen geprüft und gegebenenfalls nachgestellt werden. Danach kann die Innenfläche des Trägervlieses zusätzlich vorimprägn1ert werden. Darauf wird nun, gegebenenfalls in mehreren Lagen, die Duromermörteischicht aufgebracht, die jedoch insgesamt nur eine Stärke von wenigen Millimetern aufzuweisen braucht. Beide Kunststoffmassen werden danach geeignet zur Ausreaktion gebracht, wodurch nun eine dauerhafte und äußerst harte Kunststoffschale entstehte Fig. 2-zeigt eine Verankerungsschraube 9, die im Mauerwerk 1 verankert ist. Auf die Verankerungsschraube 9 hin zum Mauerwerk ist eine Halterungsscheibe 14 gesetzt, auf die eine Distanzhülse 15 gesetzt ist. Die Distanzhülse 15 ist innerhalb des Trägervlieses 8 angeordnet, und zwar in der vorbereiteten duromeren Polymerschicht 21. Darauf folgt eine Vorhaltescheibe 16; die Halterungsscheibe 14, die Distanzhülse 15 und die Vorhaltescheibe 16 halten zwischen sich die Trägervlies-Schicht 21. Auf die nicht durchtränkte Trägerschicht 23 wird nun ein duromerer Kunststoffmörtel 24 aufgegeben, der durch die Faserenden des Trägervlieses der Schicht 23 armiert wird. Vor der vollständigen Aushärtung wird nun auf den Kunststoffmörtel auf die Verankerungsschraube eine Gegendruckscheibe aufgesetzt und diese mittels einer Distanzhülse 18, die eine Nase 20 besitzt, mittels einer Mutter 19 angezogen. Nunmehr ist die Kunststoffschale fest an der Wandung verankert. Zwischen der Wandung 1 und der Kunststoffschale 8 ist ein Hinterlüftungsraum 11 gebildet.Proceed as follows to restore a tunnel: First, if necessary, the tunnel surface 13 is milled off and expanded. Thereafter the carrier webs 8 are mounted, which have been pretreated with a thermoset polymer can. For this purpose, spacer screws are firmly anchored in the masonry, which keep the carrier fleece at a precise distance from the tunnel wall. The carrier fleece is directed towards the tunnel wall with its pre-treated surface. The spacer screws are then adjusted so that the carrier fleece is well stretched and is at an even distance from the tunnel wall. The distance can be only a few millimeters to a few centimeters. Through compressed air tests the necessary rear ventilation can be checked and readjusted if necessary. Then the inner surface of the carrier fleece can also be pre-impregnated. The duromer mortar layer is then applied to this, if necessary in several layers, which, however, only needs to be a few millimeters thick. Both plastic compounds are then suitably brought to a complete reaction, as a result of which Now a permanent and extremely hard plastic shell is being created. FIG. 2 shows one Anchoring screw 9, which is anchored in the masonry 1. On the anchoring screw 9 towards the masonry, a retaining disc 14 is set on which a spacer sleeve 15 is set. The spacer sleeve 15 is arranged within the carrier fleece 8, namely in the prepared thermoset polymer layer 21. This is followed by a holding disk 16; the retaining disk 14, the spacer sleeve 15 and the holding disk 16 hold between them the carrier fleece layer 21. On the non-soaked carrier layer 23 a duromer plastic mortar 24 is now applied, which through the fiber ends of the carrier fleece of the layer 23 is reinforced. Before fully hardening a counter-pressure washer is now placed on the plastic mortar on the anchoring screw put on and this by means of a spacer sleeve 18 which has a nose 20 has, tightened by means of a nut 19. Now is the plastic shell firmly anchored to the wall. Between the wall 1 and the plastic shell 8 a rear ventilation space 11 is formed.
Die Anspannmutter 19 und die Distanzhülse 18 können nach dem Aushärten der Kunststoffschale 8 abgefräst werden. Somit wird zusätzlicher Platz gewonnen. An den Fugenstellen kann eine aber lappung vorgesehen werden, die mittels eines Polymerklebers mit der folgenden Rolle krafschlüssig verbunden wird.The clamping nut 19 and the spacer sleeve 18 can after hardening the plastic shell 8 are milled off. Thus, additional space is gained. At the joints, however, a lap can be provided, which by means of a Polymer adhesive is positively connected to the following role.
Da ein Epoxydmörtel einen wesentlich anderen Ausdehnungskoeffi2ienten gegenüber Mauerwerk und Beton hat, muß dieser Tatsache Rechnung getragen werden, indem in Abständen in der Vertikalen eine Sicke bis auf das Mauerwerk erstellt wird, womit den Zug- Druckkräften der fertigen Kunststoffschale ein entsprechender Kompensationsraum zur Verfügung steht.Since an epoxy mortar has a significantly different coefficient of expansion compared to masonry and concrete, this fact must be taken into account, by creating a bead at intervals in the vertical up to the masonry, with which the tensile and compressive forces of the finished plastic shell have a corresponding compensation space is available.
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Claims (6)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4371288A (en) * | 1979-03-27 | 1983-02-01 | Industrie Pirelli S.P.A. | Fluid impermeable liner for a cavity in the earth |
| US4915542A (en) * | 1984-11-16 | 1990-04-10 | Fernando Gordun B | Process for waterproofing surfaces |
-
1976
- 1976-02-25 DE DE19762607604 patent/DE2607604A1/en not_active Withdrawn
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