EP1514998A1 - Tunnel drainage construction - Google Patents
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- EP1514998A1 EP1514998A1 EP03020465A EP03020465A EP1514998A1 EP 1514998 A1 EP1514998 A1 EP 1514998A1 EP 03020465 A EP03020465 A EP 03020465A EP 03020465 A EP03020465 A EP 03020465A EP 1514998 A1 EP1514998 A1 EP 1514998A1
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Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
Definitions
- the present invention relates to a method to create a draining underground Tunnel construction, the application of the method of creation a draining tunnel and a draining Tunnel construction according to the general terms of the independent claims.
- Underground tunnels serve in the most cases for transport purposes and preferably come there used where certain transport capacities with above ground Means not or only in uneconomic Way can be provided. This is true especially when it comes to roads or Rail vehicles geographical barriers, such as e.g. mountains, to cross. Because the cost of creating of railway and road tunnels considerably Are and maintenance often with a loss of use go hand in hand with very high durability requirements such structures. A central point represents in addition to the actual creation costs for the tunnel structure sealing the interior of the tunnel against escaping from the mountain water and the safe Derivation of this water.
- This drainage layer is in the installed state (new condition) strong enough to emerge from the rock Derive water and thus the pressure relief of To ensure inner shell. Over time it can however, for washing lime and other components from the rock and the concrete of the all-round safety. This also referred to as a sintering process leads operation to a limitation or even loss of ability the drainage layer to divert water, causing it to an unscheduled water pressure build-up on the inner shell can come. This in turn can cause damage the supporting structure and other important elements lead the tunnel.
- EP 1 108 855 and EP 1 267 035 disclose tunnels with concrete inner shell reveals which be created by that after the rock outbreak first a vault made of plastic sheets or from a grid-like support structure with sealing foil is created, which as a wrap around and as a tunnel seal serves, then the space between the Limitations of the rock outcrop and the vault with Gravel or rock split is filled and then the Inner shell is concreted, with the vault as external formwork serves. While in this way large drainage rooms generate, which is a safe derivative of the mountain water permanently has been shown that a tight filling of the interspace between the boundaries of the rock outcrop and the Vault with gravel or rock split in the ceiling area (ridge area) can hardly be reached.
- a first aspect of the invention comprises Method of creating a draining, underground Tunnel construction, which is at least along the tunnel ceiling and the tunnel side walls throughout extending tunnel seal, e.g. from one Plastic waterproofing membrane, which allows penetration from the Tunnel environment of incoming water into the tunnel interior safely prevented, as long as the water dissipated and no appreciable pressure build-up takes place.
- the Tunnel seal is used when building the tunnel structure seen over their entire circumferential extent at a distance from the boundaries of the tunnel environment arranged. Under tunnel environment here is the material understood in the previous to create the tunnel structure created this receiving underground cavity is, in tunnels in rock so the rock surrounding this cavity.
- the one between the limits the tunnel environment and the tunnel seal lying area is when creating the tunnel structure so filled with material that in this area in Circumferential direction of the tunnel structure seen different Zones with different pressure transfer capability and / or drainage capability are formed.
- filling can be done by filling one between the limitations of the tunnel environment and the already completely or partially installed tunnel seal formed intermediate space with material or by lining the boundaries of the tunnel environment, e.g. by spraying material layers and / or arranging flat elements, e.g. plates made of pressure-resistant and water-permeable materials, to the same, before to create the tunnel seal.
- according to the invention is therefore at draining tunnel structures where the tunnel seal spaced from the breakout boundaries is the area between breakout limit and Tunnel seal over the perimeter of the tunnel seal seen specifically with different filling materials designed with different characteristics, with the result that different local requirements concerning pressure transmission and / or drainage specifically taken into account. This allows the disadvantages of the prior art are avoided.
- At least partially different Materials arranged e.g. in a zone of rock split and in another zone concrete, whereby the thus formed different Zones certainly also over common material layers, e.g. a continuous all-round security Shotcrete, may have.
- This can be the desired different properties of different Particularly easy to bring about zones.
- a zone with other properties regarding the pressure transfer capability and / or the drainage ability results as in the areas of the tunnel side walls, where it is preferred is when the zones in the area of the side walls one have a higher drainage capacity than the zone in Ceiling area. It is also preferred if the zone in the ceiling area a greater pressure transmission capability, in particular a better composite for transmission of shear and compressive forces, as the zones in the side areas. This will make it possible, a good Pressure transfer from the tunnel environment to the inner shell and good protection of the tunnel seal to ensure mechanical damage and at the same time a good mountain water drainage or pressure water discharge sure.
- water-permeable bulk material which is preferably unbonded, so that it also pourable after introduction into this area remains and thus also in any subsidence of the tunnel environment in the side area always a large area Pressure transmission between tunnel environment and tunnel structure guaranteed.
- bulk materials come here preferably Rock split, boulders or gravel are used.
- the ceiling area (First) becomes the area between the limitations of the tunnel environment and the Tunnel seal with advantage with a bound, pressure-transmitting filling material filled, which hardens and thereby at any subsidence of the tunnel environment can not relocate, so that permanently good protection of the tunnel seal against mechanical Damage is ensured.
- filling material concrete, mortar or a filling resin-bonded gravel for use Preferably come here as filling material concrete, mortar or a filling resin-bonded gravel for use.
- both in the ceiling area and at least partially in the ceiling area Area of the sidewalls on the boundaries of the tunnel environment applied a shotcrete layer as a wrap around and then in the area of the side walls between the shotcrete layer and the tunnel seal one Layer of pressure-resistant, water-permeable filling material arranged.
- a shotcrete layer as a wrap around and then in the area of the side walls between the shotcrete layer and the tunnel seal one Layer of pressure-resistant, water-permeable filling material arranged.
- tunnel seal when concreting as lost external formwork is used because it saves time and money.
- inventive method is first an underground Cavity created in an environment and then in the ceiling area or in the ceiling and in the side areas applied a layer of shotcrete, which depending on their extent as a head protection or as All-round security serves. Then in the side areas created the tunnel seal, so that on each Side between tunnel seal and the boundaries of the Cavity or arranged on these boundaries Shotcrete layer an upwardly open space is formed, which is accessible from inside the tunnel ago. Subsequently, the two spaces from above filled with a filling material from inside the tunnel, whereupon the tunnel seal in the ceiling area directly adjacent to the shotcrete layer or directly adjacent to a previously arranged on the shotcrete layer Layer of a nonwoven material or a dimpled film web created and thereby completed.
- tunnel seal a waterproofing membrane used in plastic. This way you can the tunnel seal made cost-effective and already proven materials are produced.
- curved grating elements are used, since these one ensure good support of the sealing film webs and also represent a preferred form of reinforcement.
- the two separate sealing films advantageously connected together in the ceiling area, which is preferably by gluing or welding he follows.
- the sealing film attach directly to this shotcrete layer what Advantageously done by sticking.
- inventive method carried out as a continuous process at as previously in a preferred embodiment set out the individual process steps simultaneously and locally continuous in tunneling direction be executed.
- inventive methods facilitate one smooth workflow and help idle times and thereby saving time and money.
- a second aspect of the invention relates an application of the method according to the first aspect the invention for creating draining underground Tunnels.
- a third aspect of the invention relates to draining tunnel construction, which can be produced according to the method according to the first aspect of the invention.
- the tunnel structure a concrete inner shell, the on the outside in the area of the sides and the ceiling a sealing layer preferably of a plastic sealing film having. Adjacent to the outside the sealing layer is one in the area of the tunnel sides Layer of pressure-resistant and water-permeable Filler arranged, preferably from rock split, Gravel and / or scree, and in the area of the ceiling one Layer of concrete.
- a tunnel construction is inexpensive in production and in maintenance and guaranteed In addition, a permanently good drainage of the mountain water.
- this is the outside of the tunnel structure adjoining the tunnel environment, in the ceiling area and preferably in Deckenund in the lateral areas of the tunnel structure of a applied to the limitations of the tunnel environment Shotcrete layer formed, which in addition to it contributes, a possible violation of the tunnel structure prevent by settling surrounding material.
- a first tunnel construction 1 according to the invention in a tunnel environment of rock is in cross section shown in Fig. 1.
- points the tunnel structure 1 a concrete inner shell 9, On the outside of a tunnel seal 2 curved and welded plastic plates is arranged.
- the area between the boundaries 4 the tunnel environment and the tunnel seal 2 is in Area of the tunnel sides each filled with gravel 6 and in the ceiling area filled with concrete 7, 8, leaving this Space in the circumferential direction seen in three zones with different properties regarding pressure transfer capability and drainage capacity is divided, and although in a very good regardless of the load area pressure transmitting and therefore well protective and also one symmetrical load of the tunnel construction ensuring Ceiling zone 5b, which is practically impermeable to water, and two very well water permeable and large area Pressurization good pressure-transmitting side zones 5a, which, however, in small-area pressurization, such as it can occur in dissolving rocks, the Pressure can only be insufficiently distributed and so only one can exercise limited protective function.
- this tunnel structure is after creating an underground cavity in the rock by explosion blasting a head protection from shotcrete 8 to the boundaries 4 of the tunnel environment in the area applied to the ceiling of the cavity and the tunnel sole created. Then it is in the thus secured cavity a sealing arch 2, which in the finished tunnel construction 1 serves as a tunnel seal 2, by welding together and Warping under residual stress of plastic sheets created, such that this vault 2 spaced everywhere from the boundaries 4 of the cavity is.
- the sealing arch 2 is strong in the present case enough for himself and later on his outside arranged filler material layers 6, 7 temporarily, i.e. until creating the inner shell 9, too wear.
- Fig. 2 shows a cross section through a Another inventive tunnel structure 1, which is in construction and in the creation methodology of the in Fig. 1 tunnel structure essentially differs thereby, that on a head protection from shotcrete 8 was omitted and the sealing arch 2 in addition to radial tie rods 13 attached in the surrounding rock has been.
- the sealing arch 2 instead of stable Plastic plates of a grid or net-like Support structure to form their lattice or network interstices of flat or plate-like fabrics are spanned.
- the sealing arch 2 of wire mesh mats is created on the outsides of a viable Fleece for carrying the filling materials and on the inside of a geomembrane as a future tunnel seal is arranged. It is preferred here that the geomembrane only after a complete fixing the respective wire grid arranged on this is excluded, so that a violation of the waterproofing membrane can be.
- Fig. 3 shows a cross section through yet another Another inventive tunnel structure 1, also with an inner shell 9 made of concrete.
- the tunnel construction shown here 1 was created by that after the Rock outbreak by blowing on the boundaries of the Tunnel environment 4 a Rundumêt 8 shotcrete was applied and on these, in the area of the pages, one layer each of resin-bonded gravel 12 was sprayed, which after curing both very pressure resistant as well as draining well. Then it became a plastic sealing strip as a tunnel seal 2 on the surfaces of the all-round security 8 or the layer glued from synthetic resin-bonded gravel 12 and then the inner shell 9 concreted, the tunnel seal 2 was used as external formwork.
- Fig. 4 shows a cross section through yet another Another inventive tunnel construction 1.
- the tunnel structure 1 has a concrete inner shell 9 on, on the outside of a tunnel seal 2 off a plastic sealing strip is arranged. While the tunnel seal in the ceiling area directly to the All-round protection of shotcrete 8 adjoins, she is in the side areas by a gravel pack 6 of this separated, so in the side areas as already at the previously shown embodiments large drainage rooms arise, which in the long run a good derivative of the mountain water emerging from the surrounding rock guarantee.
- the Inner shell 9 in the area of the side walls
- Wireframe mats 11 arranged, which the outer contour of the Concrete inner shell 9 follow in this area and with Tie rods 13 are anchored in the surrounding rock. These wire mesh mats 11 are used in creating the Tunnel construction 1 temporarily as a support structure for the tunnel seal 2 and finished in the illustrated Tunnel construction 1 as a reinforcement for the inner shell 9.
- Fig. 5 shows a cross section through a Half of another tunnel structure according to the invention 1, which differs from that shown in Fig. 4 substantially it differs in that in the concrete of the inner shell 9 in the area of the side walls grid elements arranged, consisting of preformed mesh mats circumferentially extending stiffening wire webs are formed.
- FIGS. 6A to 6B which is assembled in sequence 6A-6B-6C-6D a longitudinal section through a tunnel construction site when creating of the in Fig. 5 in cross section Tunnel building 1 show, and to further explain the to serve the inventive method, the individual steps to create the tunnel structure 1 simultaneously and in the direction of advance V continuously done so that the actual creation of the Tunnel structure 1 done essentially without interruption can.
- FIGs. 7A to 7D which are cross sections through the tunnel construction site shown in Figs. 6A-6D along the lines A-A, B-B, C-C and D-D, the Construction of the unfinished tunnel structure different places and in different stages of completion seen.
- FIGS. 6B and 7B is at the same time in an area where the All-round security 8 and the tunnel sole already created are and which seen in the direction of advance V before Area lies, at which just the all-round security 8 is created, on both sides of the thus secured cavity from bottom to top in each case a plastic sealing strip 2 arranged at a distance from the all-round fuse and from inside the tunnel 3, each with a grid element 11 supported, which by means of tie rods 13 such is fastened in the rock, that its outer surface, on the plastic sealing strip 2 rests substantially the desired outer contour of the future concrete inner shell 9 in this area describes.
- the Tunnel seal 2 created in the area of the side walls and it arises on each side between the tunnel seal 2 and the surface of the lateral all-round security an upwardly open and from inside the tunnel 3 ago accessible space 10.
- FIGS. 6C and 7C can be, also at the same time to those described above Working, in an area, which in the direction of advance V seen before the two aforementioned Areas and in which the lateral tunnel seal 2 is already created, the lateral spaces 10 by means of a conveyor belt in each case via its upper opening filled up to the upper edge with gravel 6.
- FIGS. 6D and 7D can, is, also at the same time to those described above Working in a field, which in the direction of advance V seen in front of the three previously mentioned areas is and in which the lateral spaces 10 consequently already completely filled with gravel 6, the tunnel seal 2 also created in the ceiling area by the two plastic waterproofing membranes 2 to the ceiling area be continued and there both on the All-round security glued on and glued together become. This creates a closed over the Side areas and the ceiling area extending tunnel seal Second
- Step is at the same time, at a location in the forward direction V seen before the aforementioned areas lies and in which the tunnel seal 2 already complete is created, the inner formwork and the front formwork created for the tunnel inner shell and the inner tunnel shell then poured from concrete, with the on the Inside the lateral tunnel seal 2 arranged Grid elements 11 serve as reinforcement and completely come to lie within the concrete of the internal formwork, because of this, the plastic waterproofing membrane 2 in the area of Pages under compaction of the gravel packing 6 to the outside suppressed.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines drainierenden unterirdischen Tunnelbauwerks, die Anwendung des Verfahrens zur Erstellung eines drainierenden Tunnelbauwerks sowie ein drainierendes Tunnelbauwerk gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a method to create a draining underground Tunnel construction, the application of the method of creation a draining tunnel and a draining Tunnel construction according to the general terms of the independent claims.
Unterirdische Tunnelbauwerke dienen in den meisten Fällen Transportzwecken und kommen bevorzugt dort zum Einsatz, wo bestimmte Transportkapazitäten mit oberirdischen Mitteln nicht oder nur in unwirtschaftlicher Art und Weise bereitgestellt werden können. Dieses trifft insbesondere dann zu, wenn es darum geht, mit Strassenoder Schienenfahrzeugen geographische Hindernisse, wie z.B. Gebirge, zu durchqueren. Da die Kosten für die Erstellung von Eisenbahn- und Strassentunneln erheblich sind und Wartungsarbeiten oft mit einem Nutzungsausfall einhergehen, werden sehr hohe Anforderung an die Haltbarkeit solcher Bauwerke gestellt. Einen zentralen Punkt stellt dabei neben den eigentlichen Erstellungskosten für das Tunnelbauwerk die Abdichtung des Tunnelinnenbereichs gegen aus dem Berg austretendes Wasser und die sichere Ableitung dieses Wassers dar.Underground tunnels serve in the most cases for transport purposes and preferably come there used where certain transport capacities with above ground Means not or only in uneconomic Way can be provided. This is true especially when it comes to roads or Rail vehicles geographical barriers, such as e.g. Mountains, to cross. Because the cost of creating of railway and road tunnels considerably Are and maintenance often with a loss of use go hand in hand with very high durability requirements such structures. A central point represents in addition to the actual creation costs for the tunnel structure sealing the interior of the tunnel against escaping from the mountain water and the safe Derivation of this water.
In frühen Zeiten des Tunnelbaus wurde nach dem Gesteinsausbruch das Tunnelgewölbe aus einzelnen Mauersteinen im ausgebrochenen Hohlraum erstellt und dessen Aussenfläche sodann mit einer Mörtelschicht abgedichtet. Der zwischen dem Fels und der Mörtelschicht befindliche Hohlraum wurde mit einer Schüttung aus Gesteinsgeröll aufgefüllt und diente unter anderem als zuverlässiger Drainageraum zur Ableitung und Druckentlastung des aus dem Berg austretenden Wassers. Das zwischen der Ausbruchkante und der Aussenseite der Innenmauerung hineingeschüttete Gesteinsgeröll diente als Stützkörper dazu, eine Auflockerung des Gebirges zu verhindern. In early times of tunnel construction was after the rock outcrop the tunnel vault of individual Bricks created in the excavated cavity and the outer surface is then sealed with a mortar layer. The one between the rock and the mortar layer cavity was formed with a bed of Refilled rock rubble and served as one of the reliable drainage room for drainage and pressure relief of the water leaving the mountain. The between the breakout edge and the outside of the Innenmauerung infused rock rubble served as Support body to a relaxation of the mountains prevent.
Das Aufkommen von Spritzbeton, Beton, Felsankern und von Kunststoffen als Werkstoffe im Tunnelbau hat diese Bauweise verdrängt. Heute werden verschiedene andere Bauweisen praktiziert.The advent of shotcrete, concrete, rock anchors and of plastics as materials in tunneling has displaced this construction. Today will be different other constructions practiced.
So hat sich bei Tunnelbauwerken mit betonierter Innenschale durchgesetzt, nach dem Gesteinsausbruch durch Bohren oder Sprengen in einem zweiten Schritt eine Rundumsicherung gegen herabstürzendes Gestein durch Aufbringen von Spritzbeton auf den Fels sowie Versetzen von Felsankern oder durch Versetzen von Tübbingringen zu erstellen. In einem dritten Schritt wird ein Vliesgewebe oder eine Drainagematte als Drainageschicht von innen her auf diese Rundumsicherung (Tübbing oder Spritzbeton) aufgebracht. In einem vierten Schritt wird eine Abdichtungsbahn auf das Vliesgewebe oder die Drainagematte aufgebracht und sodann in einem fünften Schritt die Innenschale angrenzend an die Innenseite der Abdichtungsbahn betoniert, wobei das Vliesgewebe bzw. die Drainagematte auf eine Stärke von wenigen Millimetern zusammengedrückt wird. Diese Drainageschicht ist im Einbauzustand (Neuzustand) ausreichend stark, um das aus dem Fels austretende Wasser abzuleiten und somit auch die Druckentlastung der Innenschale sicherzustellen. Im Laufe der Zeit kann es jedoch zum Auswaschen von Kalk und anderen Bestandteilen aus dem Fels und dem Beton der Rundumsicherung. Dieser auch als Versinterungsvorgang bezeichnete Vorgang führt zu einer Einschränkung oder gar zum Verlust der Fähigkeit der Drainageschicht, Wasser abzuleiten, wodurch es zu einem unplanmässigen Wasserdruckaufbau auf die Innenschale kommen kann. Dieses wiederum kann zu Schäden an der Tragkonstruktion und an anderen wichtigen Elementen des Tunnels führen.Thus, with tunnel constructions with concrete Inner shell enforced, after the rock outbreak by drilling or blasting in a second step one All-round protection against falling rock by applying from shotcrete to the rock as well as moving from Rock anchors or by moving segmental rings too create. In a third step becomes a fleece fabric or a drainage mat as a drainage layer from the inside applied to this all-round protection (tubbing or shotcrete). In a fourth step becomes a waterproofing membrane applied to the nonwoven fabric or the drainage mat and then in a fifth step, the inner shell adjacent to the inside of the waterproofing membrane concreted, wherein the nonwoven fabric or the drainage mat compressed to a thickness of a few millimeters becomes. This drainage layer is in the installed state (new condition) strong enough to emerge from the rock Derive water and thus the pressure relief of To ensure inner shell. Over time it can however, for washing lime and other components from the rock and the concrete of the all-round safety. This also referred to as a sintering process leads operation to a limitation or even loss of ability the drainage layer to divert water, causing it to an unscheduled water pressure build-up on the inner shell can come. This in turn can cause damage the supporting structure and other important elements lead the tunnel.
In EP 1 108 855 und EP 1 267 035 werden Tunnelbauwerke
mit betonierter Innenschale offenbart, welche
dadurch erstellt werden, dass nach dem Gesteinsausbruch
zuerst ein tragfähiges Gewölbe aus Kunststoffplatten oder
aus einer gitterartigen Tragstruktur mit Dichtungsfolie
erstellt wird, welches als Rundumsicherung und als Tunnelabdichtung
dient, sodann der Zwischenraum zwischen den
Begrenzungen des Gesteinsausbruchs und dem Gewölbe mit
Kies oder Felssplit verfüllt wird und anschliessend die
Innenschale betoniert wird, wobei das Gewölbe als Aussenschalung
dient. Während sich auf diese Weise grosse Drainageräume
erzeugen lassen, welche eine sichere Ableitung
des Gebirgswassers dauerhaft sicherstellen, hat sich gezeigt,
dass eine dichte Verfüllung des Zwischenraums
zwischen den Begrenzungen des Gesteinsausbruchs und dem
Gewölbe mit Kies oder Felssplit im Deckenbereich (Firstbereich)
kaum zu erreichen ist.
Bei Tunnelbauwerken ohne betonierte Innenschale
wird in vielen Fällen nach dem Gesteinsausbruch im
ausgebrochenen Hohlraum ein selbstragendes Gewölbe aus
plattenartigen Elementen erstellt, welches dem Schutz des
Tunnelinnenraums vor Wasser und vor herabfallenden Gesteinsbrocken
dient. Solche Bauweisen sind z.B. in GB 2
325 946, WO 91/13239 und unter anderem auch in EP 1 108
855 beschrieben und weisen den Nachteil auf, dass die der
Abdichtung dienenden plattenartigen Elemente praktisch
ungeschützt der Einwirkung durch herabfallendes Gestein
ausgesetzt sind, wodurch sie nach relativ kurzer Zeit
undicht werden können.For tunnel structures without concrete inner shell
is in many cases after the rock eruption in
erupted cavity from a self-supporting vault
plate-like elements created, which the protection of the
Tunnel interior in front of water and in front of falling rocks
serves. Such constructions are e.g. in
In US 4 940 360 wird ein Tunnelbauwerk der zuvor erwähnten Art beschrieben, bei welchem zwecks Verhinderung eines Herabstürzens von Gesteinsbrocken der Zwischenraum zwischen der Ausbruchoberfläche und den Isolationselementen mit einem leichten, chemisch abbindenden Füllmaterial verfüllt wird. Vorgängig zum Einbringen des Füllmaterials wird die Ausbruchoberfläche mit einem Trennmittels behandelt, so dass sich nach dem Aushärten und des damit verbundenen Schrumpfens des Füllmaterials zwischen der Ausbruchoberfläche und dem ausgehärteten Füllmaterial ein Drainagespalt bildet. Da dieser Spalt jedoch lediglich durch die Volumenschrumpfung des Füllmaterials beim Aushärten erzeugt wird, ist er relativ schmal, so dass es mit der Zeit zu einer Verstopfung und dadurch zu einem Druckaufbau kommen kann.In US 4,940,360 a tunnel construction of the described above, in which purpose Prevention of falling rocks of the Gap between the breakout surface and the Insulation elements with a light, chemically setting Filling material is filled. Previous for introduction of the filling material is the eruption surface with a release agent treated so that after the Curing and the associated shrinkage of the Fill material between the breakout surface and the hardened filling material forms a drainage gap. There this gap, however, only by the volume shrinkage the filling material is generated during curing is he is relatively narrow, so it becomes constipated with time and this can lead to a pressure build-up.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Erstellen eines drainierenden Tunnelbauwerks und ein drainierendes Tunnelbauwerk zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder weitestgehend vermeiden.It is therefore the task, a procedure for creating a draining tunnel structure and a draining tunnel construction available provide, which the aforementioned disadvantages of the state The technique does not have or largely avoid.
Diese Aufgabe wird von dem Verfahren und dem Tunnelbauwerk gemäss den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.This task is supported by the method and the Tunnel construction according to the independent patent claims solved.
Ein erster Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erstellen eines drainierenden, unterirdischen Tunnelbauwerks, welches eine sich zumindest entlang der Tunneldecke und den Tunnelseitenwänden durchgehend erstreckende Tunnelabdichtung aufweist, z.B. aus einer Kunststoffabdichtungsbahn, die ein Eindringen von aus der Tunnelumgebung zufliessendem Wasser in den Tunnelinnenbereich sicher verhindert, solange das Wasser abgeführt wird und kein nennenswerter Druckaufbau stattfindet. Die Tunnelabdichtung wird beim Erstellen des Tunnelbauwerks über die ihre gesamte umfangsmässige Erstreckung gesehen mit einem Abstand von den Begrenzungen der Tunnelumgebung angeordnet. Unter Tunnelumgebung wird hier das Material verstanden, in dem vorgängig zum Erstellen des Tunnelbauwerks der dieses aufnehmende unterirdische Hohlraum geschaffen wird, bei Tunnelbauwerken in Felsgestein also der diesen Hohlraum umgebende Fels. Der zwischen den Begrenzungen der Tunnelumgebung und der Tunnelabdichtung liegende Bereich wird beim Erstellen des Tunnelbauwerks derartig mit Material verfüllt, dass in diesem Bereich in Umfangsrichtung des Tunnelbauwerks gesehen verschiedene Zonen mit unterschiedlicher Druckübertragungsfähigkeit und/oder Drainagefähigkeit ausgebildet werden. Dieses Verfüllen kann beispielsweise durch ein Befüllen eines zwischen den Begrenzungen der Tunnelumgebung und der bereits vollständig oder teilweise installierten Tunnelabdichtung gebildeten Zwischenraums mit Material erfolgen oder auch durch Auskleiden der Begrenzungen der Tunnelumgebung, z.B. durch Aufspritzen von Materialschichten und/oder Anordnen von flächigen Elementen, z.B. Platten aus druckfesten und wasserdurchlässigen Materialien, an denselben, vorgängig zum Erstellen der Tunnelabdichtung. Mit anderen Worten gesagt wird erfindungsgemäss also bei drainierenden Tunnelbauwerken, bei denen die Tunnelabdichtung beabstandet von den Ausbruchsbegrenzungen angeordnet ist, der Bereich zwischen Ausbruchbegrenzung und Tunnelabdichtung über die Umfangserstreckung der Tunnelabdichtung gesehen gezielt mit verschiedenen Füllmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgestaltet, mit dem Ergebnis, dass unterschiedlichen örtlichen Erfordernissen bezüglich Druckübertragung und/oder Drainage gezielt Rechnung getragen werden kann. Hierdurch können die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.A first aspect of the invention comprises Method of creating a draining, underground Tunnel construction, which is at least along the tunnel ceiling and the tunnel side walls throughout extending tunnel seal, e.g. from one Plastic waterproofing membrane, which allows penetration from the Tunnel environment of incoming water into the tunnel interior safely prevented, as long as the water dissipated and no appreciable pressure build-up takes place. The Tunnel seal is used when building the tunnel structure seen over their entire circumferential extent at a distance from the boundaries of the tunnel environment arranged. Under tunnel environment here is the material understood in the previous to create the tunnel structure created this receiving underground cavity is, in tunnels in rock so the rock surrounding this cavity. The one between the limits the tunnel environment and the tunnel seal lying area is when creating the tunnel structure so filled with material that in this area in Circumferential direction of the tunnel structure seen different Zones with different pressure transfer capability and / or drainage capability are formed. This For example, filling can be done by filling one between the limitations of the tunnel environment and the already completely or partially installed tunnel seal formed intermediate space with material or by lining the boundaries of the tunnel environment, e.g. by spraying material layers and / or arranging flat elements, e.g. plates made of pressure-resistant and water-permeable materials, to the same, before to create the tunnel seal. In other words, according to the invention is therefore at draining tunnel structures where the tunnel seal spaced from the breakout boundaries is the area between breakout limit and Tunnel seal over the perimeter of the tunnel seal seen specifically with different filling materials designed with different characteristics, with the result that different local requirements concerning pressure transmission and / or drainage specifically taken into account. This allows the disadvantages of the prior art are avoided.
Bevorzugterweise werden in Tunnelumfangsrichtung gesehen in dem Bereich zwischen Ausbruchbegrenzung und Tunnelabdichtung zumindest teilweise unterschiedliche Materialien angeordnet, z.B. in einer Zone Felssplit und in einer anderen Zone Beton, wobei die so gebildeten verschiedenen Zonen durchaus auch über gemeinsame Materialschichten, z.B. eine durchgehende Rundumsicherung aus Spritzbeton, verfügen können. Hierdurch lassen sich die gewünschten unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Zonen besonders einfach herbeiführen.Preferably, in the tunnel circumferential direction seen in the area between breakout limit and tunnel seal at least partially different Materials arranged, e.g. in a zone of rock split and in another zone concrete, whereby the thus formed different Zones certainly also over common material layers, e.g. a continuous all-round security Shotcrete, may have. This can be the desired different properties of different Particularly easy to bring about zones.
Es ist jedoch auch vorgesehen, die verschiedenen Zonen ganz oder teilweise durch unterschiedliche Verarbeitung gleicher Materialien zu bilden, z.B. indem gewisse Materialien in einem Bereich verdichtet werden und in einem anderen Bereich, z.B. mittels Treibmitteln, aufgelockert werden.However, it is also envisaged the various Zones in whole or in part by different Processing of the same materials, e.g. by doing certain materials are compacted in one area and in another area, e.g. by means of blowing agents, be loosened up.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Bereich zwischen den Begrenzungen der Tunnelumgebung und der Tunnelabdichtung derartig verfüllt, dass sich im Deckenbereich (Firstbereich) eine Zone mit anderen Eigenschaften bezüglich der Druckübertragungsfähigkeit und/oder der Drainagefähigkeit ergibt als in den Bereichen der Tunnelseitenwände, wobei es bevorzugt ist, wenn die Zonen im Bereich der Seitenwände eine höhere Drainagefähigkeit aufweisen als die Zone im Deckenbereich. Auch ist es dabei bevorzugt, wenn die Zone im Deckenbereich eine grössere Druckübertragungsfähigkeit, insbesondere einen besseren Verbund zur Übertragung von Scher- und Druckkräften, aufweist als die Zonen in den Seitenbereichen. Hierdurch wird es möglich, eine gute Druckübertragung von der Tunnelumgebung auf die Innenschale und einen guten Schutz der Tunnelabdichtung vor mechanischer Beschädigung zu gewährleisten und gleichzeitig eine gute Gebirgswasserableitung bzw. Druckwasserentlastung sicherzustellen.In a preferred embodiment of the invention is the area between the boundaries of Tunnel environment and the tunnel seal filled in such a way, that in the ceiling area (ridge area) a zone with other properties regarding the pressure transfer capability and / or the drainage ability results as in the areas of the tunnel side walls, where it is preferred is when the zones in the area of the side walls one have a higher drainage capacity than the zone in Ceiling area. It is also preferred if the zone in the ceiling area a greater pressure transmission capability, in particular a better composite for transmission of shear and compressive forces, as the zones in the side areas. This will make it possible, a good Pressure transfer from the tunnel environment to the inner shell and good protection of the tunnel seal to ensure mechanical damage and at the same time a good mountain water drainage or pressure water discharge sure.
Bevorzugterweise wird der Bereich zwischen den Begrenzungen der Tunnelumgebung und der Tunnelabdichtung im Bereich der beiden Tunnelseiten mit einem druckübertragenden, wasserdurchlässigen Schüttgut verfüllt, welches bevorzugterweise nichtgebunden ist, so dass es auch nach dem Einbringen in diesen Bereich schüttfähig bleibt und dadurch auch bei etwaigen Setzungen der Tunnelumgebung im Seitenbereich immer eine grossflächige Druckübertragung zwischen Tunnelumgebung und Tunnelbauwerk garantiert. Als Schüttgüter kommen hier bevorzugterweise Felssplit, Geröll oder Kies zum Einsatz.Preferably, the range between the limitations of the tunnel environment and the tunnel seal in the area of the two tunnel sides with a pressure-transmitting, filled with water-permeable bulk material, which is preferably unbonded, so that it also pourable after introduction into this area remains and thus also in any subsidence of the tunnel environment in the side area always a large area Pressure transmission between tunnel environment and tunnel structure guaranteed. As bulk materials come here preferably Rock split, boulders or gravel are used.
Im Deckenbereich (First) wird der Bereich zwischen den Begrenzungen der Tunnelumgebung und der Tunnelabdichtung mit Vorteil mit einem gebundenen, druckübertragenden Füllmaterial verfüllt, welches aushärtet und sich dadurch bei etwaigen Setzungen der Tunnelumgebung nicht verlagern kann, so dass dauerhaft ein guter Schutz der Tunnelabdichtung gegen mechanische Beschädigung sichergestellt ist. Bevorzugterweise kommen hier als Füllmaterial Beton, Mörtel oder eine Füllung aus kunstharzgebundenem Kies zum Einsatz.In the ceiling area (First) becomes the area between the limitations of the tunnel environment and the Tunnel seal with advantage with a bound, pressure-transmitting filling material filled, which hardens and thereby at any subsidence of the tunnel environment can not relocate, so that permanently good protection of the tunnel seal against mechanical Damage is ensured. Preferably come here as filling material concrete, mortar or a filling resin-bonded gravel for use.
Es ist von Vorteil, wenn die Tunnelabdichtung im Deckenbereich direkt angrenzend an diese Spritzbetonschicht angeordnet wird, da so auf weitere kostenintensive Füllmaterialien verzichtet werden kann und zudem ein möglichst geringes Überprofil des unterirdischen Hohlraums gegenüber dem Lichtraumprofil des Tunnelbauwerks erforderlich ist, wodurch sich ebenfalls Kosten einsparen lassen.It is beneficial if the tunnel seal in the ceiling area directly adjacent to this shotcrete layer is arranged, as so on more costly Fillers can be dispensed with and also one the lowest possible overprofile of the underground cavity opposite the clearance gauge of the tunnel structure is required, which also saves costs to let.
Bevorzugterweise wird im zuvor erwähnten Fall sowohl im Deckenbereich als auch mindestens teilweise im Bereich der Seitenwände auf die Begrenzungen der Tunnelumgebung eine Spritzbetonschicht als Rundumsicherung aufgebracht und sodann im Bereich der Seitenwände zwischen der Spritzbetonschicht und der Tunnelabdichtung eine Schicht aus druckbeständigem, wasserdurchlässigem Füllmaterial angeordnet. Hierdurch kann ein erfindungsgemässes Tunnelbauwerk mit grossen Drainageräumen auf unkomplizierte Weise auch unter erhöhten Sicherheitsanforderungen erstellt werden, was insbesondere beim Erstellen langer Tunnelbauwerke von grosser Bedeutung ist.Preferably, in the aforementioned case both in the ceiling area and at least partially in the ceiling area Area of the sidewalls on the boundaries of the tunnel environment applied a shotcrete layer as a wrap around and then in the area of the side walls between the shotcrete layer and the tunnel seal one Layer of pressure-resistant, water-permeable filling material arranged. As a result, an inventive Tunnel construction with large drainage areas on uncomplicated Way even under increased security requirements be created, which in particular when creating long Tunneling is of great importance.
Vorteilhafterweise wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren ein Tunnelbauwerk mit betonierter Innenschale erstellt, da bei solchen Tunnelbauwerken die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage treten.Advantageously, with the inventive Process a tunnel structure with concrete inner shell created because of such tunnels the advantages the invention particularly evident.
Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Tunnelabdichtung beim Betonieren als verlorene Aussenschalung verwendet wird, da dies Zeit und Kosten einspart.It is preferred if the tunnel seal when concreting as lost external formwork is used because it saves time and money.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird zuerst ein unterirdischer Hohlraum in einer Umgebung erstellt und anschliessend im Deckenbereich oder im Decken- und in den Seitenbereichen eine Schicht aus Spritzbeton aufgebracht, welche je nach ihrer Erstreckung als Kopfsicherung oder als Rundumsicherung dient. Sodann wird in den Seitenbereichen die Tunnelabdichtung erstellt, derart dass auf jeder Seite zwischen Tunnelabdichtung und den Begrenzungen des Hohlraums bzw. der auf diesen Begrenzungen angeordneten Spritzbetonschicht ein nach oben offener Zwischenraum gebildet wird, der vom Tunnelinneren her zugänglich ist. Anschliessend werden die beiden Zwischenräume von oben vom Tunnelinneren her mit einem Füllmaterial befüllt, woraufhin die Tunnelabdichtung im Deckenbereich direkt angrenzend an die Spritzbetonschicht oder direkt angrenzend an eine zuvor auf der Spritzbetonschicht angeordnete Schicht aus einem Vliesmaterial oder einer Noppenfolienbahn erstellt und dadurch komplettiert wird. Abschliessend wird eine Innenschale aus Beton gegossen, wobei die Tunnelabdichtung als verlorene Aussenschalung dient. Durch ein solches Verfahren wird es möglich, ein drainierendes abgedichtetes Tunnelbauwerk praktisch kontinuierlich, fortlaufend in Vortriebsrichtung zu erstellen, d.h. die einzelnen Verfahrensschritte können gleichzeitig an unterschiedlichen Positionen in Vortriebsrichtung gesehen durchgeführt werden, und zwar der erste Verfahrensschritt, das Erstellen des unterirdische Hohlraums, an vorderster Position und der letzte Verfahrensschritt, das Betonieren der Innenschale, an letzter Position.In a further preferred embodiment of inventive method is first an underground Cavity created in an environment and then in the ceiling area or in the ceiling and in the side areas applied a layer of shotcrete, which depending on their extent as a head protection or as All-round security serves. Then in the side areas created the tunnel seal, so that on each Side between tunnel seal and the boundaries of the Cavity or arranged on these boundaries Shotcrete layer an upwardly open space is formed, which is accessible from inside the tunnel ago. Subsequently, the two spaces from above filled with a filling material from inside the tunnel, whereupon the tunnel seal in the ceiling area directly adjacent to the shotcrete layer or directly adjacent to a previously arranged on the shotcrete layer Layer of a nonwoven material or a dimpled film web created and thereby completed. Finally an inner shell of concrete is poured, the Tunnel seal as lost outer formwork is used. By such a method, it becomes possible to have a draining sealed tunnel structure practically continuous, to create continuously in the direction of advance, i.e. the individual process steps can be done simultaneously seen at different positions in the direction of advance be carried out, namely the first step, the creation of the underground cavity, on Foremost position and the last step, the Concreting the inner shell, in the last position.
Bevorzugterweise wird bei dem zuvor dargelegten Verfahren als Tunnelabdichtung eine Abdichtungsfolienbahn aus Kunststoff verwendet. Auf diese Weise kann die Tunnelabdichtung aus kostengünstigen und bereits erprobten Materialien hergestellt werden.Preferably, in the previously set forth Method as tunnel seal a waterproofing membrane used in plastic. This way you can the tunnel seal made cost-effective and already proven materials are produced.
Mit Vorteil wird dabei zum Erstellen der Tunnelabdichtung in den Seitenbereichen auf jeder Seite des zukünftigen Tunnelbauwerks eine separate Abdichtungsfolienbahn mit einer auf ihrer Innenseite angeordneten Stützkonstruktion derartig angeordnet und gestützt, dass sie in diesem Bereich etwa die Soll-Aussenkontur der später zu erstellenden Betoninnenschale aufweist und beim und nach dem Verfüllen dem Druck des Füllmaterials auf ihrer Aussenseite standhält. Beim anschliessenden Betonieren der Innenschale dienen die Stützkonstruktionen gleichzeitig als Armierung, so dass zumindest in den Seitenbereichen ganz oder teilweise auf zusätzliche Armierungen verzichtet werden kann. It will be advantageous to create the tunnel seal in the page areas on each side of the page future tunnel structure a separate waterproofing membrane with one arranged on its inside Support structure arranged and supported such that They in this area about the desired outer contour of the later to be created concrete inner shell and the and after filling up the pressure of the filling material withstand its outside. During concreting the inner shell serve the support structures at the same time as a reinforcement, so that at least in the Side areas in whole or in part on additional reinforcements can be waived.
Bevorzugterweise kommen als Stützkonstruktionen gewölbte Gitterelemente zum Einsatz, da diese eine gute Stützung der Abdichtungsfolienbahnen gewährleisten und zudem auch eine bevorzugte Form der Armierung darstellen.Preferably come as a support structures curved grating elements are used, since these one ensure good support of the sealing film webs and also represent a preferred form of reinforcement.
Zum Vervollständigen bzw. Schliessen der Tunnelabdichtung werden die beiden separaten Abdichtungsfolien mit Vorteil im Deckenbereich miteinander verbunden, was bevorzugterweise durch Verkleben oder Verschweissen erfolgt.To complete or close the tunnel seal be the two separate sealing films advantageously connected together in the ceiling area, which is preferably by gluing or welding he follows.
Zudem ist es bei Tunnelbauwerken mit einer Spritzbetonschicht auf den Begrenzungen der Tunnelumgebung im Deckenbereich vorteilhaft, die Abdichtungsfolie direkt an dieser Spritzbetonschicht zu befestigen, was mit Vorteil durch Aufkleben erfolgt.In addition, it is in tunnels with a Shotcrete layer on the boundaries of the tunnel environment in the ceiling area advantageous, the sealing film attach directly to this shotcrete layer what Advantageously done by sticking.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren als kontinuierliches Verfahren durchgeführt, bei dem, wie bereits zuvor bei einer bevorzugten Ausführungsform dargelegt, die einzelnen Verfahrensschritte gleichzeitig und örtlich fortlaufend in Tunnelvortriebsrichtung ausgeführt werden. Solche Verfahren erleichtern einen reibungslosen Arbeitsablauf und helfen Leerlaufzeiten und dadurch Zeit und Kosten einzusparen.Advantageously, the inventive method carried out as a continuous process, at as previously in a preferred embodiment set out the individual process steps simultaneously and locally continuous in tunneling direction be executed. Such methods facilitate one smooth workflow and help idle times and thereby saving time and money.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anwendung des Verfahrens gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung zum Erstellen von drainierenden unterirdischen Tunnelbauwerken.A second aspect of the invention relates an application of the method according to the first aspect the invention for creating draining underground Tunnels.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein drainierendes Tunnelbauwerk, welches herstellbar ist nach dem Verfahren gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung.A third aspect of the invention relates to draining tunnel construction, which can be produced according to the method according to the first aspect of the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Tunnelbauwerk eine betonierte Innenschale auf, die auf ihrer Aussenseite im Bereich der Seiten und der Decke eine Dichtschicht bevorzugterweise aus einer Kunststoffabdichtungsfolie aufweist. Angrenzend an die Aussenseite der Dichtschicht ist im Bereich der Tunnelseiten eine Schicht aus druckbeständigem und wasserdurchlässigem Füllmaterial angeordnet, bevorzugterweise aus Felssplit, Kies und/oder Geröll, und im Bereich der Decke eine Schicht aus Beton. Ein solches Tunnelbauwerk ist kostengünstig in der Herstellung und im Unterhalt und gewährleistet zudem eine dauerhaft gute Drainage des Bergwassers.In a preferred embodiment the tunnel structure a concrete inner shell, the on the outside in the area of the sides and the ceiling a sealing layer preferably of a plastic sealing film having. Adjacent to the outside the sealing layer is one in the area of the tunnel sides Layer of pressure-resistant and water-permeable Filler arranged, preferably from rock split, Gravel and / or scree, and in the area of the ceiling one Layer of concrete. Such a tunnel construction is inexpensive in production and in maintenance and guaranteed In addition, a permanently good drainage of the mountain water.
Bevorzugterweise ist dabei die Aussenseite des Tunnelbauwerks, welche an die Tunnelumgebung angrenzt, im Deckenbereich und bevorzugterweise in Deckenund in den Seitenbereichen des Tunnelbauwerks von einer auf die Begrenzungen der Tunnelumgebung aufgebrachten Spritzbetonschicht gebildet, welche zusätzlich dazu beiträgt, eine mögliche Verletzung des Tunnelbauwerks durch sich setzendes Umgebungsmaterial zu verhindern.Preferably, this is the outside of the tunnel structure adjoining the tunnel environment, in the ceiling area and preferably in Deckenund in the lateral areas of the tunnel structure of a applied to the limitations of the tunnel environment Shotcrete layer formed, which in addition to it contributes, a possible violation of the tunnel structure prevent by settling surrounding material.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der
nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei
zeigen:
Ein erstes erfindungsgemässes Tunnelbauwerk 1
in einer Tunnelumgebung aus Felsgestein ist im Querschnitt
in Fig. 1 dargestellt. Wie zu erkennen ist, weist
das Tunnelbauwerk 1 eine betonierte Innenschale 9 auf,
auf deren Aussenseite eine Tunnelabdichtung 2 aus gewölbten
und miteinander verschweissten Kunststoffplatten
angeordnet ist. Der Bereich zwischen den Begrenzungen 4
der Tunnelumgebung und der Tunnelabdichtung 2 ist im
Bereich der Tunnelseiten jeweils mit Kies 6 verfüllt und
im Deckenbereich mit Beton 7, 8 verfüllt, so dass dieser
Zwischenraum in Umfangsrichtung gesehen in drei Zonen mit
unterschiedlichen Eigenschaften bezüglich Druckübertragungsfähigkeit
und Drainagefähigkeit aufgeteilt wird, und
zwar in eine unabhängig von der Belastungsfläche sehr gut
druckübertragende und daher gut schützende und zudem eine
symmetrische Belastung des Tunnelbauwerks sicherstellende
Deckenzone 5b, die praktisch wasserundurchlässig ist, und
zwei sehr gut wasserdurchlässige und bei grossflächiger
Druckbeaufschlagung gut druckübertragende Seitenzonen 5a,
welche jedoch bei kleinflächiger Druckbeaufschlagung, wie
sie bei sich lösenden Gesteinsbrocken auftreten kann, den
Druck nur unzureichend verteilen kann und so nur eine
beschränkte Schutzfunktion ausüben kann.A
Zum Erstellen dieses Tunnelbauwerks wird nach
dem Erzeugen eines unterirdischen Hohlraums im Felsgestein
durch Sprengausbruch eine Kopfsicherung aus Spritzbeton
8 auf die Begrenzungen 4 der Tunnelumgebung im Bereich
der Decke des Hohlraums aufgebracht und die Tunnelsohle
erstellt. Sodann wird in dem so gesicherten Hohlraum
ein Dichtgewölbe 2, welches beim fertigen Tunnelbauwerk
1 als Tunnelabdichtung 2 dient, durch Zusammenschweissen
und Verwölben unter Eigenspannung von Kunststoffplatten
erstellt, derart, dass dieses Gewölbe 2
überall beabstandet von den Begrenzungen 4 des Hohlraums
ist. Das Dichtgewölbe 2 ist im vorliegenden Fall stark
genug, um sich selbst und die später auf seiner Aussenseite
angeordneten Füllmaterialschichten 6, 7 vorübergehend,
d.h. bis zum Erstellen der Innenschale 9, zu
tragen. Alsdann wird der zwischen dem Dichtgewölbe 2 und
den Begrenzungen 4 des Hohlraums bzw. der Oberfläche der
Kopfsicherung 8 gebildete Zwischenraum im Bereich der
Seiten mit Kies 6 verfüllt und die Oberseiten der Kiesfüllungen
6 jeweils mit einer dünnen Spritzbetonschicht
belegt, welche als Sperrschicht beim anschliessenden
Verfüllen des Zwischenraums im Deckenbereich mit Beton 7
dient. Abschliessend wird die Innenschale 9 des Tunnelbauwerkwerks
1 erstellt, wobei das Dichtgewölbe 2 als
verlorene Aussenschalung dient.To create this tunnel structure is after
creating an underground cavity in the rock
by explosion blasting a head protection from
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein
weiteres erfindungsgemässes Tunnelbauwerk 1, welches sich
im Aufbau und in der Erstellungsmethodik von dem in Fig.
1 gezeigten Tunnelbauwerk 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet,
dass auf eine Kopfsicherung aus Spritzbeton
8 verzichtet wurde und das Dichtgewölbe 2 zusätzlich mit
radialen Zugankern 13 im umgebenden Felsgestein befestigt
wurde. In einer Variante zu dieser Ausführungsform ist es
auch vorgesehen, das Dichtgewölbe 2 statt aus stabilen
Kunststoffplatten aus einer gitter- oder netzartigen
Tragstruktur zu bilden, deren Gitter- bzw. Netzzwischenräume
von blachen- oder plattenartigen Flächengebilde
überspannt sind. Besonders bevorzugt ist es in einem
solchen Fall, wenn das Dichtgewölbe 2 aus Drahtgittermatten
erstellt wird, auf deren Aussenseiten ein tragfähiges
Vlies zum Tragen der Füllmaterialien und auf
deren Innenseite eine Dichtungsbahn als zukünftige Tunnelabdichtung
angeordnet wird. Hierbei ist es bevorzugt,
dass die Dichtungsbahn erst nach einem vollständigen Befestigen
des jeweiligen Drahtgitters an diesem angeordnet
wird, so dass eine Verletzung der Dichtungsbahn ausgeschlossen
werden kann.Fig. 2 shows a cross section through a
Another
Fig. 3 zeigt eine Querschnitt durch noch ein
weiteres erfindungsgemässes Tunnelbauwerk 1, ebenfalls
mit einer Innenschale 9 aus Beton. Das hier gezeigte Tunnelbauwerk
1 wurde dadurch erstellt, dass nach dem
Gesteinsausbruch durch Sprengung auf die Begrenzungen der
Tunnelumgebung 4 eine Rundumsicherung 8 aus Spritzbeton
aufgebracht wurde und auf diese, im Bereich der Seiten,
jeweils eine Schicht aus kunstharzgebundenem Kies 12
aufgespritzt wurde, welche nach dem Aushärten sowohl sehr
druckbeständig als auch gut drainierend ist. Sodann wurde
eine Kunststoffdichtungsbahn als Tunnelabdichtung 2 auf
die Oberflächen der Rundumsicherung 8 bzw. der Schicht
aus kunstharzgebundenem Kies 12 aufgeklebt und anschliessend
die Innenschale 9 betoniert, wobei die Tunnelabdichtung
2 als Aussenschalung verwendet wurde. Auch wenn hier
die Dichtungsbahn direkt auf die Rundumsicherung 8 aus
Spritzbeton bzw. auf die Schicht aus kunstharzgebundenem
Kies 12 aufgeklebt wurde, ist es auch vorgesehen, zwischen
Letztgenannten und der Dichtungsbahn ein Vlies oder
eine Noppenbahn anzuordnen. Das hier erstellte Tunnelbauwerk
1 weist ebenfalls im Bereich zwischen seiner Tunnelabdichtung
2 und den Begrenzungen 4 der Tunnelumgebung in
Umfangsrichtung gesehen verschiedene Zonen 5a, 5b mit
unterschiedlichen Eigenschaften bezüglich Druckübertragungsfähigkeit
und Drainagefähigkeit auf und ist dadurch
besonders dauerhaft und kostengünstig im Unterhalt.Fig. 3 shows a cross section through yet another
Another
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch noch ein
weiteres erfindungsgemässes Tunnelbauwerk 1. Auch hier
weist das Tunnelbauwerk 1 eine betonierte Innenschale 9
auf, auf deren Aussenseite eine Tunnelabdichtung 2 aus
einer Kunststoffabdichtungsbahn angeordnet ist. Während
die Tunnelabdichtung im Deckenbereich direkt an die
Rundumsicherung aus Spritzbeton 8 angrenzt, ist sie in
den Seitenbereichen durch eine Kiespackung 6 von dieser
getrennt, so dass in den Seitenbereichen wie schon bei
den zuvor gezeigten Ausführungsformen grosse Drainageräume
entstehen, welche langfristig eine gute Ableitung
des aus dem umgebenden Gestein austretenden Bergwassers
gewährleisten. Wie zu erkennen ist, sind im Beton der
Innenschale 9 im Bereich der Seitenwände Drahtgittermatten
11 angeordnet, welche der Aussenkontur der
Betoninnenschale 9 in diesem Bereich folgen und mit
Zugankern 13 im umgebenden Felsgestein verankert sind.
Diese Drahtgittermatten 11 dienen beim Erstellen des
Tunnelbauwerks 1 vorübergehend als Stützkonstruktion für
die Tunnelabdichtung 2 und beim dargestellten fertigen
Tunnelbauwerk 1 als Armierung für die Innenschale 9.Fig. 4 shows a cross section through yet another
Another
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine
Hälfte eines weiteren erfindungsgemässen Tunnelbauwerks
1, welches sich von dem in Fig. 4 gezeigten im wesentlichen
dadurch unterscheidet, dass im Beton der Innenschale
9 im Bereich der Seitenwände Gitterelemente
angeordnet sind, die aus vorgeformten Gittermatten mit
umfangsmässig verlaufenden Versteifungsdrahtstegen
gebildet sind.Fig. 5 shows a cross section through a
Half of another tunnel structure according to the
Wie aus den Figuren 6A bis 6B ersichtlich
wird, welche in der Folge 6A-6B-6C-6D zusammengesetzt
einen Längsschnitt durch eine Tunnelbaustelle beim Erstellen
des in Fig. 5 im Querschnitt dargestellten
Tunnelbauwerks 1 zeigen, und zur weiteren Erläuterung des
erfindungsgemässen Verfahrens dienen sollen, werden die
einzelnen Schritte zum Erstellen des Tunnelbauwerks 1
gleichzeitig und in Vortriebsrichtung V fortlaufend
durchgeführt, so dass das eigentliche Erstellen des
Tunnelbauwerks 1 im wesentlichen unterbruchsfrei erfolgen
kann.As can be seen from FIGS. 6A to 6B
which is assembled in sequence 6A-6B-6C-6D
a longitudinal section through a tunnel construction site when creating
of the in Fig. 5 in cross
Aus den Fig. 7A bis 7D, welche Querschnitte durch die in den Figuren 6A-6D gezeigte Tunnelbaustelle entlang der Linien A-A, B-B, C-C und D-D zeigen, wird der Aufbau des noch nicht fertiggestellten Tunnelbauwerks an verschiedenen Orten und in verschiedenen Fertigstellungsstadien ersichtlich.From Figs. 7A to 7D, which are cross sections through the tunnel construction site shown in Figs. 6A-6D along the lines A-A, B-B, C-C and D-D, the Construction of the unfinished tunnel structure different places and in different stages of completion seen.
Wie aus den Figuren 6A und 7A zu erkennen
ist, erfolgt direkt angrenzend an den Gesteinsausbruch,
welcher den unterirdischen Hohlraum für das Tunnelbauwerk
in Vortriebsrichtung V vorantreibt, das Aufbringen einer
Rundumsicherung aus Spritzbeton 8 auf die Begrenzungen 4
des Hohlraums im Bereich der Seiten und im Deckenbereich
und das Erstellen der Tunnelsohle.As can be seen from Figures 6A and 7A
is done directly adjacent to the rock outcrop,
which the underground cavity for the tunnel structure
in Vortriebsrichtung V, the application of a
All-round protection from
Wie aus den Figuren 6B und 7B ersichtlich
ist, wird gleichzeitig in einem Bereich, in dem die
Rundumsicherung 8 und die Tunnelsohle bereits erstellt
sind und welcher in Vortriebsrichtung V gesehen vor dem
Bereich liegt, an welchem gerade die Rundumsicherung 8
erstellt wird, auf beiden Seiten des so gesicherten Hohlraums
von unten nach oben jeweils eine Kunststoffdichtungsbahn
2 mit Abstand zur Rundumsicherung angeordnet
und vom Tunnelinneren 3 her jeweils mit einem Gitterelement
11 gestützt, welches mittels Zugankern 13 derartig
im Fels befestigt wird, dass seine Aussenfläche, auf der
die Kunststoffdichtungsbahn 2 aufliegt, im wesentlichen
die Soll-Aussenkontur der zukünftigen Betoninnenschale 9
in diesem Bereich beschreibt. Auf diese Weise wird die
Tunnelabdichtung 2 im Bereich der Seitenwände erstellt
und es entsteht auf jeder Seite zwischen der Tunnelabdichtung
2 und der Oberfläche der seitlichen Rundumsicherung
ein nach oben offener und vom Tunnelinneren 3 her
zugänglicher Zwischenraum 10.As can be seen from FIGS. 6B and 7B
is at the same time in an area where the
All-
Wie den Figuren 6C und 7C entnommen werden
kann, werden, ebenfalls gleichzeitig zu den zuvor beschriebenen
Arbeiten, in einem Bereich, welcher in Vortriebsrichtung
V gesehen vor den beiden zuvor genannten
Bereichen liegt und in dem die seitliche Tunnelabdichtung
2 bereits erstellt ist, die seitlichen Zwischenräume 10
mittels eines Förderbandes jeweils über ihre obere Öffnung
bis zum oberen Rand mit Kies 6 befüllt.As can be seen in FIGS. 6C and 7C
can be, also at the same time to those described above
Working, in an area, which in the direction of advance
V seen before the two aforementioned
Areas and in which the
Wie den Figuren 6D und 7D entnommen werden
kann, wird, ebenfalls gleichzeitig zu den zuvor beschriebenen
Arbeiten in einem Bereich, welcher in Vortriebsrichtung
V gesehen vor den drei zuvor genannten Bereichen
liegt und in dem die seitlichen Zwischenräume 10 folglich
bereits vollständig mit Kies 6 verfüllt sind, die Tunnelabdichtung
2 auch im Deckenbereich erstellt, indem die
beiden Kunststoffabdichtungsbahnen 2 bis in den Deckenbereich
weitergeführt werden und dort sowohl auf die
Rundumsicherung aufgeklebt als auch miteinander verklebt
werden. Hierdurch entsteht eine sich geschlossen über die
Seitenbereiche und den Deckenbereich erstreckende Tunnelabdichtung
2.As shown in FIGS. 6D and 7D
can, is, also at the same time to those described above
Working in a field, which in the direction of advance
V seen in front of the three previously mentioned areas
is and in which the
In einem weiteren hier nicht gezeigten
Schritt wird gleichzeitig, an einem Ort der in Vortriebsrichtung
V gesehen vor den zuvor genannten Bereichen
liegt und in dem die Tunnelabdichtung 2 bereits vollständig
erstellt ist, die Innenschalung und die Stirnschalung
für die Tunnelinnenschale erstellt und die Tunnelinnenschale
sodann aus Beton gegossen, wobei die auf der
Innenseite der seitlichen Tunnelabdichtung 2 angeordneten
Gitterelemente 11 als Armierung dienen und vollständig
innerhalb des Betons der Innenschalung zu liegen kommen,
da dieser die Kunststoffabdichtungsbahn 2 im Bereich der
Seiten unter Verdichtung der Kiesverfüllung 6 nach aussen
drückt.In another not shown here
Step is at the same time, at a location in the forward direction
V seen before the aforementioned areas
lies and in which the
Auch wenn in den dargestellten Beispielen
immer ein durch Sprengausbruch in Felsgestein 2 erzeugter
Hohlraum gezeigt ist, bei dem die Begrenzungen 4 infolge
der Ausbruchmethode sehr unregelmässig sind, ist es jedoch
ebenso vorgesehen, den Hohlraum durch Bohren oder
mit anderen Ausbruchmethoden zu erstellen, wodurch Hohlräume
mit wesentlich regelmässigeren Begrenzungen 4 entstehen.Even if in the illustrated examples
always one produced by blasting outburst in
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