DE3204291A1

DE3204291A1 - Verfahren zum stuetzen und abdichten von ausbruchflaechen bei stollen- und tunnelvortrieben

Info

Publication number: DE3204291A1
Application number: DE19823204291
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8000 München Philipp; Wolfgang Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Zeilinger
Original assignee: Zeilinger wlofgang dipl-Ing
Current assignee: Zeilinger wlofgang dipl-Ing
Priority date: 1982-02-09
Filing date: 1982-02-09
Publication date: 1983-08-11

Description

Verfahren zum Stützen und Abdichten von Ausbruch-
flächen bei Stollen- und Tunnelvortrieben Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stützen und Abdichten von Ausbruchflächen bei Stollen-und Tunnelvortrieben im Druckluftverfahren in Böden im Grundwasserbereich unter Verwendung von die Ausbruchflächen abdeckenden Stoffen.
Zum Stützen wasserhaltiger Böden in den Bereichen von Ausbruchflächen ist es bekannt durch Druckluft die an den Ausbruchflächen anstehende Wassersäule in den Boden zu verdrängen. Es hat sich gezeigt, daß bei stark durchlässigen Böden bzw. bei Böden mit einem nur über eine Teilhöhe der Ausbruchflächen sich erstreckenden Wasserstand mittels der Druckluft eine nur ungenügende Wasserverdrängung erreichbar ist und ein hoher Luftverbrauch eintritt. Außerdem führt die unmittelbare Einwirkung der Druckluft auf den Ausbruchflächen zu einer Austrockung und zu einer Lockerung des Bodens. Bei einer flüssigkeitsgestützten Ortsbrust (DE-AS 1 136 361) ist es weitet bekannt, dem Druckwasser zur Bildung einer thixotropen Flüssigkeit Bentonit beizufügen. Der sich an der Ortsbrust bildende Filterkuchen bzw. die sich einstellende Verkleisterung des Bodens wird jedoch als störend empflinden. Außerdem ist es bekannt (DE-AS 1 187 657) zr Stützung einer Ortsbrust aushärtbare Kunstharze durch Druckluft in die Poren oder Risse des abzudichtenden Bodens einzupressen. Bei dieser Art der Stützung erweist sich das ausgetragene Kunstharz-Bodengemisch als Belastung der Umwe-lt und erfordert eine schwierige Trennung der Kunstharze von den Bodenteilen. Schließlich ist es (DE-AS 2 620 150) bekannt, die an einer Ortsbrust anstehende Wassersäule durch Druckluft umständlich aus dem Boden zu verdrängen und das verdrängte Wasser durch Benetzen des freigelegten Bodens mit höher viskosen Medien zu ersetzen, die durch Druckluft in den Boden eingebracht werden. Hierbei wird zunächst ein härtbares Medium und nachfolgend eine das Medium härtende Flüssigkeit in die Ortsbrust eingebracht.
Der notwendige hohe Luftverbrauch, insbesondere bei stark kohäsionslosen Böden ist jedoch von Nachteil.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu erbringen, das mit geringem Luftbedarf zu einer einfachen Ausbildung einer einen großen Dicht- und Stützeffekt aufweisenden Abdichtschicht für Ausbruchflächen führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoffe unter Bildung einer membranartigen Abdichtschicht frei auf oder in die Ausbruchflächen geblasen oder gespritzt und durch das entstehende Druckgefälle gehalten werden. Die kontinuierlich oder periodisch den Ausbruchflächen, z.B. einer Ortsbrust zugeführten Stoffe bilden auf oder in den Ausbruchflächen eine dünne geschlossene Dichtfläche, die in der Art einer Kolbenfläche wirkt und einen dem Erd- und/oder Wasserdruck entgegenwirkenden hohen Druckaufbau möglich macht.
Darüber hinaus vermindert die so erreichte Abdichtschicht Druckverluste bzw. ein Einströmen von Grundwasser in den Stollen oder Tunnel. Außerdem ergibt die Abdichtschicht eine Stabilisierung von Böden, die aufgrund ihres Kornaufbaus für eine Abdichtung durch thixotrope Flüssigkeiten nicht geeignet sind. Schließlich erfordert das Ausbruch-Stoffgemisch auch keine nachträgliche Trennung des Ausbruchs, insbesondere dann, wenn die Stoffe aus umweltfreundlichen Werkstoff-en bestehen. Die Stoffe schließen durch Fehlen eines unmittelbaren Auftreffens von Druckluft auf die Ausbruchflächen auch eine Bodenlockerung aus und wirken einem Ausrieseln von Bodenteilchen entgegen.
Es entspricht dem Erfindungsgedanken, daß die Dichtstoffe aus einem beliebigen Werkstoff, bevorzugt aus einem papierenen Werkstoff gefertigt sind. Es besteht aber auch die- Möglichkeit, die Schnitzel aus geeigneten Kunststoffmaterialien oder einfach aus hölzernen Werkstoffen, z.B. Sägespänen, zu bilden. Die Schnitzel selbst können dabei in gleichen oder verschiedenen Größen und Formen ausgeführt sein und weisen einen nur geringen wirtschaftlichen Aufwand auf. Da sich die erzielten Stoffe durch ein geringes spezifisches Gewicht auszeichnen, ist eine beabsichtigte Trennung derselben vom Ausbruch einfach unter Ausnutzung der unterschiedlich großen spezifischen Gewichte von Bodenteilchen und der Stoffe möglich. Hierbei sind die Schwierigkeiten, die bei der Ausscheidung von Bentonit aus Ausbruch mit hohen Bodenanteilen an Korngrößen im Mikrobereich nicht gegeben.
Eine Verbesserung der Stütz- und Dichtwirkung durch die Stoffe, insbesondere bei stark unbindigen Böden, läßt sich fernerhin noch dadurch erreichen, daß den Stoffen ein geeignetes Bindemittel beigefügt wird.
Das Verfahren wird anhand der Zeichnung erläutert.
Beim Ausführungsbeispiel ist mit 1, z.B. ein an sich bekannter offener Vortriebsschild bezeichnet, während 2 eine eine Ausbruchfläche bildende Ortsbrust darstellt.
Gemäß den Verfahrensschritten werden auf oder in die Ortsbrust 2 zur Bildung einer membranartigen Dichtschicht 3 schnitzelförmige Stoffe 4 aus flexiblen Werkstoffen mittels Druckluft frei auf- oder eingeblasen bzw. gespritzt. Die Druckluft und die Stoffe 4 können dabei vorgemischt aus einem einzigen Rohr 5 abgegeben werden oder aus getrennten Rohren (nicht gezeigt) austreten. Die geschaffene Dichtschicht 3 erlaubt ein manu-Zelles oder maschinelles Abtragen des Bodens, wobei bei letzterer Bearbeitung wahlweise Teilschnittmaschinen oder Vollschnittmaschinen zum Einsatz kommen können.
Schließlich ist auch eine jederzeitige Begehbarkeit des Bereichs der Ortsbrust 2 gewährleistet, wodurch Hindernisbeseitigungen einfach durchführbar sind. Mit 6 ist der Boden und mit 7 der Grundwasserspiegel bezeichnet.

Claims

Patentans-prüche 1. Verfahren zum Stützen und Abdichten von Ausbruchflächen bei Stollen-und Tunnelvortrieben im Druckluftverfahren in Böden im Grundwasserbereich unter Verwendung von die Ausbruchflächen abdeckenden Stoffen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stoffe unter Bildung einer membranartigen Abdichtschicht frei auf oder in die Ausbruchflächen geblasen oder gespritzt und durch das entstehende Druckgefälle gehalten werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von Schnitzeln aus einem papiercncn Werkstoff als blas- oder spritzbare Stoffe.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von Schnitzeln aus Kunststoffmaterialien als blas- oder spritzbare Stoffe.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von Schnitzeln aus einem hölzernen Werkstoff als blas- oder spritzbare Stoffe.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitzel in gleichen oder verschiedenen Größen und Formen auf oder in die Ausbruchflächen geblasen bzw. gespritzt und gehalten werden.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Stoffen ein Bindemittel beigemischt wird.