EP2499304A1 - Vorrichtung zum abdichten eines einem durchdringungselement zugeordneten durchbruchs in einer dichtungsbahn - Google Patents

Vorrichtung zum abdichten eines einem durchdringungselement zugeordneten durchbruchs in einer dichtungsbahn

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EP2499304A1
EP2499304A1 EP10779516A EP10779516A EP2499304A1 EP 2499304 A1 EP2499304 A1 EP 2499304A1 EP 10779516 A EP10779516 A EP 10779516A EP 10779516 A EP10779516 A EP 10779516A EP 2499304 A1 EP2499304 A1 EP 2499304A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
mounting plate
sealing
schott layer
schott
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10779516A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich K. Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Priority to EP10779516A priority Critical patent/EP2499304A1/de
Publication of EP2499304A1 publication Critical patent/EP2499304A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/66—Sealings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/16—Sealings or joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B5/00—Artificial water canals, e.g. irrigation canals
    • E02B5/02—Making or lining canals
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water

Definitions

  • the present invention relates to a device for sealing a breakthrough element associated breakthrough in a geomembrane in the construction sector.
  • the building wall When building a concrete structure in the water, the building wall is initially covered on the inside typically with a geomembrane to a
  • One of the applicant internally known device for sealing such breakthroughs has a mounting plate which rests on the side facing away from the armature system of the geomembrane on the geomembrane and thus comes to rest over the opening in the geomembrane and this closes. Between the contact point of mounting plate and
  • Geomembrane can additionally be attached a sealing ring.
  • the problem with the approach described is that the met
  • An object of the present invention is to provide a device for the
  • Such a device is shown for example in Figures 1 to 5b.
  • the device has at least one penetrating element 4, which penetrates the Schott layer.
  • the device has an anchor element 5, which is connectable to the substrate and in which a portion 6 of the penetrating element 4 can be accommodated.
  • the device has a mounting plate 7, via which, by means of the penetrating element, the Schott layer is connectable to the anchor element, wherein the mounting plate has a cross section which is designed such that it forms a gap 8 in contact with the Schott layer, which forms the Penetration point 9 of
  • Penetration element through the Schott layer comprises.
  • the mounting plate further includes a sealing device 16 for the gap.
  • the idea underlying the present invention is that the penetration point 9 can be closed fluid-tight due to the sealing device 16. Is the sealing device one?
  • the penetration point can be fluid-tightly closed by an injection material 14, which can pass through the connecting portion to the penetration point.
  • the central passage point is closed directly by the Schott layer.
  • the injection material may close further openings, through which water could reach the penetration point, for example, openings between Penetration element and mounting plate or mounting plate and Schott layer.
  • sealing device is a water-swelling body 18, then possible openings through which water to
  • FIG. 1 shows a cross section through a Schott layer with an inventive device.
  • FIG. 2 shows a cross section through a Schott layer sealed with a further device according to the invention.
  • Fig. 3 shows a cross section through a Schott layer sealed with a further inventive device.
  • 4 shows a cross section through a Schott layer sealed with a further device according to the invention.
  • Fig. 5a and Fig. 5b shows a cross section through a building comprising a Schott layer sealed with a
  • FIG. 1 shows a device according to the invention and shows a device 1 for sealing a bulkhead layer 2 attached to a substrate 3 in the construction sector, in particular in the construction sector
  • the device has at least one
  • Penetration element 4 which penetrates the Schott layer, on.
  • the device has an anchor element 5, which is connectable to the ground and in which a section 6 of the
  • Penetrating element 4 is accommodated on. Furthermore, the device has a mounting plate 7, via which, by means of
  • the mounting plate has a cross section which is designed such that it forms a gap 8 in contact with the Schott layer, which the penetration point 9 of
  • Penetration element through the Schott layer comprises.
  • Mounting plate further includes a sealing device 16 for the
  • the penetrating element 4 is a tensioning means.
  • the penetrating element is a screw.
  • the penetrating element serves as a support or anchoring element for a building material 17 to the mounting plate. 7 facing side of the Schott layer, which can be attached to the mounting plate 7 facing side of the Schott layer.
  • Penetration element may be the primary support or anchoring element for a building material or mainly to ensure the bond with the mounting plate, which in turn is then the primary support or anchoring element, typically due to support members 15 which on the side facing away from the anchor member 1 1 of
  • Mounting plate are arranged.
  • the penetrating element has a section 6, which can be received by the anchor element 5. It is about
  • a thread in the anchor element which is the
  • the Schott layer is due to the
  • Penetrating element 4 between anchor element and mounting plate clamped If the penetrating element is one
  • Screw can be clamped due to the penetration element, for example by tightening via a thread in the anchor element, the Schott layer 4 between anchor element and mounting plate. This is
  • Fixing plate can be adjusted to the Schott layer.
  • the mounting plate 7 is preferably circular. This is a uniformly distributed contact pressure to the
  • the attachment plate preferably consists of a
  • the mounting plate is made of a metal, in particular of steel, particularly preferably stainless steel.
  • the mounting plate has a sealing device 16 for the gap.
  • the sealing device 16 may be a
  • Connecting portion 10 in particular to an injection valve, act, as shown in Figure 1.
  • the connecting portion 10 serves for
  • the penetration point 9 can be closed fluid-tight.
  • an injection valve is a valve that allows the flow of injection material toward the gap, but prevents flow in the opposite direction.
  • the mounting plate further comprises a vent valve 19 through which air present in the intermediate space or gases emerging during curing of the injection material can escape.
  • the penetration point 9 closes fluid-tight. It is also advantageous if the injection material hardens after introduction into the intermediate space 8 and thereby expands and / or is water-swelling in the hardened state.
  • the injection material is preferably selected from the list consisting of polyurethane, epoxy resin, acrylates and mineral
  • the mineral binders are typically cement-based binders. It may be particularly advantageous to combine injection materials, also referred to below as sealants, with each other. Some of these sealants have an independent spectrum of properties. A first group form the non-positive
  • Sealant, a second group form the expandable sealant and a third group form the water-swellable sealant.
  • the second group of expandable sealants includes the polyurethanes and the third group of swellable sealants include the polyacrylates.
  • Polyacrylate can be very variable in contrast to the cementitious sealant by means of accelerating substances in the setting
  • Reaction behavior ranging from a few seconds to several hours and can accommodate by their flexible properties movements within the filler to a limited extent harmless.
  • Water-based systems such as conventional acrylate systems or special hydrophilic polyurethanes (polyurethane gels) are advantageous because of their swelling behavior.
  • cementitious materials as sealants in the unbonded state may also be advantageous to mix cementitious materials as sealants in the unbonded state with plastic dispersions in order to positively influence the flowability, solidification and processing properties of the still flowable sealant.
  • Swelling and / or stretchable sealants are advantageous in that they are able to seal reliably after they have penetrated into small joints and / or cracks.
  • the sealants show no shrinkage effect during setting.
  • water-swellable materials is used in the This document is understood to mean materials which upon contact with water increase their volume to a multiple, typically between 200-1000% of the original volume.
  • Materials are polyurethane-based bulking agents, in particular
  • silane-modified polymers that cure by moisture to form an elastic product.
  • swelling agents are bentonite-butyl rubbers.
  • Penetration element in particular to both, has.
  • the injection material is um
  • the sealing device 16 may be a water-swelling body 18, as shown in FIG. 2 and FIG. If the sealing device is a water-swelling body, then possible openings through which water could penetrate to the penetration point, for example
  • FIG. 2 shows the situation of a
  • the water-swelling body preferably consists of the same water-swellable materials as previously described.
  • the Schott layer 2 may consist of all materials which ensure sufficient tightness even at high liquid pressures.
  • the Schott layer 2 has a high
  • the Schott layer 2 is a thermoplastic layer, preferably a polyethylene layer. This results in a high resistance to environmental influences.
  • the bulkhead layer 2 is selected from materials selected from the group consisting of high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS ), Polyvinyl chloride (PVC), polyamides (PA), ethylene-vinyl acetate (EVA), chlorosulfonated polyethylene, thermoplastic polyolefins (TPO), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and mixtures thereof.
  • HDPE high density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PS polystyrene
  • PVC Polyvinyl chloride
  • PA polyamides
  • EVA ethylene-vinyl acetate
  • TPO thermoplastic polyolefins
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the Schott layer 2 may have a thickness of 0.1-10 mm, in particular 0.5-2.5 mm, preferably 0.8-1.5 mm.
  • FIG. 4 shows a further device according to the invention and shows a device 1 in which the cross-section of FIG
  • Fixing plate is designed such that its edge portion 12 is curved against the anchor member and rests in contact with the Schott layer on this annular. Such an embodiment is advantageous in that sharp edges of the mounting plate in the region of the Schott layer, which could lead to injury of those, are largely avoided. It can also be seen in FIG. 4 that the device can furthermore have a protective layer 13 which is arranged on the side of the fastening plate facing the anchor element 5 and in connection with the device with the Schott layer between the fastening plate and
  • This protective layer can protect the bulkhead layer from damage by the mounting plate and provide a more uniform contact pressure through the mounting plate, by balancing non-uniform support points of the mounting plate.
  • the protective layer is preferably made of the same material as the Schott layer.
  • the protective layer is bonded by gluing or welding to the Schott layer.
  • a further aspect of the present invention comprises a method for sealing substrates 3 in the construction sector, in particular in the construction sector
  • the method comprises the steps:
  • the application of building material 17 is preferably an application of liquid concrete to the attachment plate 7
  • a formwork is usually attached at a sufficient distance on the mounting plate 7 facing side of the bulkhead layer and given the liquid concrete between the formwork and the bulkhead.
  • liquid concrete is shotcrete
  • a protective layer is to be arranged between the fastening plate and the Schott layer, it is advantageous if, before attaching the
  • a protective layer 13 is attached.
  • the protective layer is welded or glued to the Schott layer.
  • the sealing device 16 of the device is a connecting section 10
  • the sealing of the intermediate space 8 by means of a sealing device can take place by introducing an injection material 14 through the connecting section 10 into the intermediate space 8.
  • it is an injection material as described above. Especially preferred are those
  • sealing device 16 of the device is a water-swelling body 18, the sealing of the
  • Interspace 8 done by means of sealing device by introducing the water-swelling body in the space.
  • the water-swelling body is made of a material as previously described. Especially preferred are those water swellable materials, which were previously described as preferred.
  • FIGS. 5a and 5b show the devices according to the invention in the installed state.
  • the two devices are cast in a shell 21 made of cement which adjoins the bulkhead layer, to which water 20 adjoins.
  • the shell is firmly connected to the ground due to the penetrating elements and the mounting plates.
  • the upper mounting plate has a plurality of support elements 15, which contributes to a broad distribution of the load, respectively anchoring load.
  • the lower mounting plate was placed on the penetrating element
  • FIG. 5 b shows a shell 21, to which water 20 adjoins, which is connected to the substrate 3 by the carrier elements 15.
  • the shell can, for example, made of prefabricated elements such as concrete slabs
  • Another aspect of the invention relates to a building comprising a device according to the invention. Such structures are throughout

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum Abdichten einer an einem Untergrund (2) angebrachten Schottschicht (2) im Baubereich, insbesondere im Gewässerbaubereich. Die Vorrichtung weist mindestens ein Durchdringungselement (4), welches die Schottschicht durchdringt, auf. Weiter weist die Vorrichtung ein Ankerelement (5), welches mit dem Untergrund verbindbar ist und in welchem ein Abschnitt (6) des Durchdringungselementes (4) aufnehmbar ist, auf. Ferner weist die Vorrichtung eine Befestigungsplatte (7) auf, über welche, mittels dem Durchdringungselement (4), die Schottschicht mit dem Ankerelement verbindbar ist, wobei die Befestigungsplatte einen Querschnitt aufweist, welcher derartig ausgestaltet ist, dass er in Kontakt mit der Schottschicht einen Zwischenraum (8) ausbildet, welcher die Durchdringungsstelle (9) des Durchdringungselements durch die Schottschicht umfasst. Die Befestigungsplatte weist weiter eine Abdichtungsvorrichtung (16) für den Zwischenraum auf.

Description

Vorrichtung zum Abdichten eines einem Durchdringungselement zugeordneten Durchbruchs in einer Dichtungsbahn
Technischer Hintergrund
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten eines einem Durchdringungselement zugeordneten Durchbruchs in einer Dichtungsbahn im Baubereich.
Technisches Gebiet
Obwohl auf beliebige Baubereiche anwendbar, werden die vorliegende
Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik, nachfolgend mit Bezug auf eine Kanalwand im Gewässerbau näher erläutert.
Beim Bau eines Betonbauwerks im Wasser wird die Bauwerkwand zunächst innenseitig typischerweise mit einer Dichtungsbahn abgedeckt, um ein
Eindringen von Wasser in den Untergrund zu verhindern. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn sich im Untergrund Hohlräume befinden, welche sich unterhalb der Wasserlinie des Kanals befinden, wie es beispielsweise bei Tiefgaragen oder Kellergeschossen von nahe am Kanal gelegenen Gebäuden der Fall ist. Typischerweise befindet sich anschliessend an die Bauwerkwand eine Schale, an welche das Wasser anschliesst. Um eine stabile Verankerung der Schale mit der mit der Dichtungsbahn versehene Kanalwand zu
gewährleisten, muss ein zug- und scherfestes Ankersystem in die Kanalwand eingebracht werden. Das Einbringen eines derartigen Ankersystems hat zur Folge, dass die Dichtungsbahn an mehreren Stellen von den von der
Kanalwand nach aussen abstehenden und in dieser befestigten
Verbindungselementen des Ankersystems durchbrochen wird. Die dafür vorgesehenen Durchbrüche in der Dichtungsbahn müssen nun wiederum zuverlässig abgedichtet werden, um ein Eindringen des Wassers, welches die Schale zu durchdringen vermögen hat, durch die Dichtungsbahn selbst zu verhindern.
Eine der Anmelderin intern bekannte Vorrichtung zum Abdichten derartiger Durchbrüche weist eine Befestigungsplatte auf, die auf der dem Ankersystem abgewandten Seite der Dichtungsbahn an der Dichtungsbahn anliegt und somit über dem Durchbruch in der Dichtungsbahn zu liegen kommt und diesen verschliesst. Zwischen der Kontaktstelle von Befestigungsplatte und
Dichtungsbahn kann zusätzlich noch ein Dichtungsring angebracht werden. Problematisch bei dem beschriebenen Ansatz ist, dass die getroffenen
Maßnahmen nicht vollständig ausreichen, um eine insbesondere langfristige Dichtigkeit, wie sie im Kanalbau gefordert ist, zu gewährleisten. Einerseits kann das Material des erwähnten Dichtungsrings mit der Zeit ermüden und andererseits kann es dem Wasser nach einiger Zeit gelingen, zwischen der Befestigungsplatte und der Dichtungsbahn, bzw. zwischen der
Befestigungsplatte und dem Dichtungsring, bzw. zwischen dem Dichtungsring und der Dichtungsbahn zum Durchbruch vorzudringen und somit die
Dichtungsschicht zu passieren, insbesondere bei einem relativ hohen
Wasserdruck. Dies ist unerwünscht, da dies mit der Zeit zu Korrosion der Anker führen kann und zudem das Wasser in Hohlräume im Untergrund einzudringen vermag.
Darstellung der Erfindung Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum
Abdichten eines einem Anker zugeordneten Durchbruchs in einer
Dichtungsbahn dahingehend zu verbessern, dass eine Dichtigkeit über einen längeren Zeitraum und/oder bei einem höheren Wasserdruck gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäss wird eine Vorrichtung 1 zum Abdichten einer an einem
Untergrund 3 angebrachten Schottschicht 2 im Baubereich, insbesondere im Gewässerbaubereich, bereitgestellt.
Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in den Figuren 1 bis 5b gezeigt.
Die Vorrichtung weist mindestens ein Durchdringungselement 4, welches die Schottschicht durchdringt, auf.
Weiter weist die Vorrichtung ein Ankerelement 5, welches mit dem Untergrund verbindbar ist und in welchem ein Abschnitt 6 des Durchdringungselementes 4 aufnehmbar ist auf.
Ferner weist die Vorrichtung eine Befestigungsplatte 7 auf, über welche, mittels dem Durchdringungselement, die Schottschicht mit dem Ankerelement verbindbar ist, wobei die Befestigungsplatte einen Querschnitt aufweist, welcher derartig ausgestaltet ist, dass er in Kontakt mit der Schottschicht einen Zwischenraum 8 ausbildet, welcher die Durchdringungsstelle 9 des
Durchdringungselements durch die Schottschicht umfasst.
Die Befestigungsplatte weist weiter eine Abdichtungsvorrichtung 16 für den Zwischenraum auf.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Durchdringungsstelle 9 aufgrund der Abdichtungsvorrichtung 16 fluiddicht verschlossen werden kann. Handelt es sich bei der Abdichtungsvorrichtung um einen
Verbindungsabschnitt 10, insbesondere um ein Injektionsventil, so kann die Durchdringungsstelle durch ein Injektionsmaterial 14, welches durch den Verbindungsabschnitt zur Durchdringungsstelle gelangen kann, fluiddicht verschlossen werden. Dadurch wird der zentrale Durchgangspunkt durch die Schottschicht direkt verschlossen. Zusätzlich kann das Injektionsmaterial weitere Öffnungen, durch welche Wasser zur Durchdringungsstelle gelangen könnten, verschliessen, beispielsweise Öffnungen zwischen Durchdringungselement und Befestigungsplatte oder Befestigungsplatte und Schottschicht.
Handelt es sich bei der Abdichtungsvorrichtung um einen wasserquellenden Körper 18, so werden mögliche Öffnungen, durch welche Wasser zur
Durchdringungsstelle vordringen könnten, beispielsweise Öffnungen zwischen Durchdringungselement und Befestigungsplatte oder Befestigungsplatte und Schottschicht, durch das aufquellende Material verschlossen und der zentrale Durchgangspunkt durch die Schottschicht vor eindringendem Wasser geschützt.
Folglich wird eine erhöhte Dichtigkeit mittels der Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik erzielt. Weitere Aspekte der Erfindung sind Gegenstand weiterer unabhängiger Ansprüche. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schottschicht mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Schottschicht abgedichtet mit einer weiteren erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Schottschicht abgedichtet mit einer weiteren erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Schottschicht abgedichtet mit einer weiteren erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 5a und Fig. 5b einen Querschnitt durch ein Bauwerk umfassend eine Schottschicht abgedichtet mit einer
erfindungsgemässen Vorrichtung.
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In der Figur 1 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung dargestellt und zeigt eine Vorrichtung 1 zum Abdichten einer an einem Untergrund 3 angebrachten Schottschicht 2 im Baubereich, insbesondere im
Gewässerbaubereich. Die Vorrichtung weist mindestens ein
Durchdringungselement 4, welches die Schottschicht durchdringt, auf.
Weiter weist die Vorrichtung ein Ankerelement 5, welches mit dem Untergrund verbindbar ist und in welchem ein Abschnitt 6 des
Durchdringungselementes 4 aufnehmbar ist auf. Ferner weist die Vorrichtung eine Befestigungsplatte 7 auf, über welche, mittels dem
Durchdringungselement 4, die Schottschicht mit dem Ankerelement
verbindbar ist, wobei die Befestigungsplatte einen Querschnitt aufweist, welcher derartig ausgestaltet ist, dass er in Kontakt mit der Schottschicht einen Zwischenraum 8 ausbildet, welcher die Durchdringungsstelle 9 des
Durchdringungselements durch die Schottschicht umfasst. Die
Befestigungsplatte weist weiter eine Abdichtungsvorrichtung 16 für den
Zwischenraum auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Durchdringungselement 4 um ein Spannmittel. Vorzugsweise ist das Durchdringungselement eine Schraube.
Typischerweise dient das Durchdringungselement als Trag- oder Verankerungselement für ein Baumaterial 17 an die der Befestigungsplatte 7 zugewandten Seite der Schottschicht, welches an der der Befestigungsplatte 7 zugewandten Seite der Schottschicht angebracht werden kann. Das
Durchdringungselement kann das primäre Trag- oder Verankerungselement für ein Baumaterial darstellen oder aber hauptsächlich den Verbund mit dem Befestigungsplatte sicherstellen, welche ihrerseits dann das primäre Trag- oder Verankerungselement darstellt, typischerweise aufgrund von Trägerelementen 15, welche auf der dem Ankerelement abgewandten Seite 1 1 der
Befestigungsplatte angeordnet sind.
Ferner weist das Durchdringungselement einen Abschnitt 6 auf, welcher vom Ankerelement 5 aufnehmbar ist. Dabei handelt es sich
beispielsweise um ein Gewinde im Ankerelement, welches das
Durchdringungselement aufnehmen kann.
Vorzugsweise ist die Schottschicht aufgrund des
Durchdringungselements 4 zwischen Ankerelement und Befestigungsplatte einspannbar. Handelt es sich bei dem Durchdringungselement um eine
Schraube, kann aufgrund des Durchdringungselement, beispielsweise durch Anziehen über ein Gewinde im Ankerelement, die Schottschicht 4 zwischen Ankerelement und Befestigungsplatte eingespannt werden. Dies ist
dahingehend von Vorteil, dass dadurch der gewünschte Druck der
Befestigungsplatte auf die Schottschicht eingestellt werden kann.
Die Befestigungsplatte 7 ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Damit wird ein gleichmässig verteilter Anpressdruck um die
Durchdringungsstelle 9 erreicht. Ferner besteht die Befestigungsplatte vorzugsweise aus einem
Material, welches ausreichend steif ist, um den Kräften beim Abdichten der Schottschicht 4, insbesondere beim Verspannen zwischen Ankerelement und Befestigungsplatte durch eine Schraube, zu widerstehen. Vorzugsweise ist die Befestigungsplatte aus einem Metall gefertigt, insbesondere aus Stahl, insbesondere bevorzugt rostfreiem Stahl. Die Befestigungsplatte weist eine Abdichtungsvorhchtung 16 für den Zwischenraum auf.
Bei der Abdichtungsvorrichtung 16 kann es sich um einen
Verbindungsabschnitt 10, insbesondere um ein Injektionsventil, handeln, wie es in der Figur 1 dargestellt ist. Der Verbindungsabschnitt 10 dient zum
Einbringen von Injektionsmaterial 14 in den Zwischenraum 8 zwischen
Befestigungsplatte und Schottschicht, insbesondere zur Durchdringungsstelle 9. Dadurch kann die Durchdringungsstelle 9 fluiddicht verschlossen werden.
Dies ist dahingehend von Vorteil, dass das Injektionsmaterial nach dem Befestigen der Befestigungsplatte, insbesondere dem Einspannen der Schottschicht 4 zwischen Ankerelement und Befestigungsplatte, in den Zwischenraum eingebracht werden kann. Zusätzlich zum Zwischenraum 8 werden vorhandene Öffnungen, wie beispielsweise Öffnungen zwischen Durchdringungselement und Befestigungsplatte, Befestigungsplatte und Schottschicht und insbesondere die Durchdringungsstelle 9, somit fluiddicht geschlossen. Ferner wird, falls es sich bei dem Injektionsmaterial um ein expandierendes Material handelt, ein Gegendruck aufgebaut, welcher einerseits effizient vorhandene Öffnungen ausfüllt und die Dichtwirkung der Befestigungsplatte verbessert.
Vorzugsweise handelt es sich bei einem Injektionsventil um ein Ventil, das den Fluss von Injektionsmaterial in Richtung Zwischenraum erlaubt, aber den Fluss in die Gegenrichtung verhindert.
Vorzugsweise weist die Befestigungsplatte weiter ein Entlüfungsventil 19 auf, durch welches im Zwischenraum vorhandene Luft oder beim Aushärten des Injektionsmaterials entstehende Gase entweichen können.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Injektionsmaterial nach dem
Einbringen in den Zwischenraum 8 die Durchdringungsstelle 9 fluiddicht verschliesst. Es ist auch von Vorteil, wenn das Injektionsmaterial nach dem Einbringen in den Zwischenraum 8 erhärtet und dabei expandiert und/oder im erhärteten Zustand wasserquellend ist. Das Injektionsmaterial ist vorzugsweise ausgewählt aus der Liste bestehend aus Polyurethan, Epoxyharz, Acrylate und mineralisches
Bindemittel.
Bei den mineralischen Bindemitteln handelt es sich typischerweise um auf Zement basierenden Bindemitteln. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, Injektionsmaterialien, im Folgenden auch Dichtmittel genannt, miteinander zu kombinieren. Diese Dichtmittel weisen teilweise ein eigenständiges Spektrum an Eigenschaften auf. Eine erste Gruppe bilden die kraftschlüssigen
Dichtmittel, eine zweite Gruppe bilden die dehnfähigen Dichtmittel und eine dritte Gruppe bilden die mit Wasser quellfähigen Dichtmittel.
In die erste Gruppe der kraftschlüssigen Dichtmittel werden
Epoxidharze und zementöse Dichtmittel gezählt. Zur zweiten Gruppe der dehnfähigen Dichtmittel zählen die Polyurethane und zur dritten Gruppe der quellfähigen Dichtmittel zählen die Polyacrylate.
Organische Materialien als Dichtmittel wie Polyurethan oder
Polyacrylat lassen sich im Gegensatz zu den zementösen Dichtmittel mittels beschleunigender Substanzen bei der Abbindung sehr variabel in ihrem
Reaktionsverhalten von wenigen Sekunden bis hin zu mehreren Stunden gestalten und können durch ihre flexiblen Eigenschaften Bewegungen innerhalb des Füllkörpers im begrenzten Maße schadlos aufnehmen.
Wasserbasierende Systeme, wie übliche Acrylatsysteme oder spezielle hydrophile Polyurethane (Polyurethangele) sind vorteilhaft aufgrund ihres Quellverhaltens.
Es kann auch vorteilhaft sein, zementöse Materialien als Dichtmittel im nicht abgebundenen Zustand mit Kunststoffdispersionen zu vermischen, um die Fließ-, Erstarrungs- und Verarbeitungseigenschaften des noch fließfähigen Dichtmittel positiv zu beeinflussen.
Quell- und/oder dehnfähige Dichtmittel sind dahingehend von Vorteil, dass sie in der Lage sind, nachdem sie in kleine Fugen und/oder Risse eingedrungen sind, diese verlässlich abzudichten. Vorzugsweise zeigen die Dichtmittel beim Abbinden keinen Schrumpfeffekt.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Dichtmittel wasserquellbare
Materialien enthält. Unter dem Begriff„wasserquellbare Materialien" werden im vorliegenden Dokument Materialien verstanden, welche bei Kontakt mit Wasser ihr Volumen auf ein mehrfaches vergrossern, typischerweise zwischen 200 - 1000% des ursprünglichen Volumens. Zusätzlich zur
Volumenvergrosserung können gewisse wasserquellbare Materialien auch mit Wasser chemisch reagieren. Beispiele von solchen wasserquellbare
Materialien sind Quellstoffe auf Polyurethanbasis, insbesondere
silanmodifizierte Polymere, die durch Feuchtigkeit zu einem elastischen Produkt aushärten. Ein weiteres Beispiel für solche Quellstoffe sind Bentonit- Butyl-Kautschuke.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Injektionsmaterial im erhärteten
Zustand eine gute Haftung zur Schottschicht und/oder zum
Durchdringungselement, insbesondere zu beiden, aufweist.
Insbesondere bevorzugt handelt es sich bei dem Injektionsmaterial um
Produkte der Sika® Injection-Reihe, wie Sika® lnjection-201 CE, Sika® lnjection-201 RC, Sika® lnjection-203, Sika® lnjection-451 , Sika® lnjection-304,
Sika® lnjection-305, Sika® lnjection-306, der Sika® InjectoCem-Reihe, wie
Sika® lnjectoCem-190 oder Sikadur®-52 Injection.
Zur Applikation des Dichtmittels kann dieses mit Hilfe einer ein- oder zweikomponentigen Pumpe über Füll- und Injektionsschläuche
(Injektionspacker) unter Druck üben den Verbindungsabschnitt 10 in den
Zwischenraum 8 injiziert werden.
Bei der Abdichtungsvorrichtung 16 kann es sich um einen um einen wasserquellenden Körper 18 handeln, wie es in der Figur 2 und Figur 3 dargestellt ist. Handelt es sich bei der Abdichtungsvorrichtung um einen wasserquellenden Körper, so werden mögliche Öffnungen, durch welche Wasser zur Durchdringungsstelle vordringen könnten, beispielsweise
Öffnungen zwischen Durchdringungselement und Befestigungsplatte oder Befestigungsplatte und Schottschicht, durch das aufquellende Material verschlossen und der zentrale Durchgangspunkt durch die Schottschicht vor eindringendem Wasser geschützt. Figur 2 zeigt die Situation eines
wasserquellenden Körper vor Kontakt mit Feuchtigkeit, Figur 3 nach Kontakt mit Wasser 20, welches durch Öffnungen zwischen Durchdringungselement und Befestigungsplatte und Befestigungsplatte und Schottschicht eindringen konnte. Das wasserinduzierte Aufquellen führt zu einem Verschliessen und Abdichten der Öffnungen.
Der wasserquellende Körper besteht vorzugsweise aus denselben wasserquellbaren Materialien, wie sie vorgehend beschrieben wurden.
Die Schottschicht 2 kann aus allen Materialien bestehen, welche auch bei hohen Flüssigkeitsdrücken eine ausreichende Dichtheit gewährleisten.
Es ist also von Vorteil, wenn die Schottschicht 2 eine hohe
Beständigkeit gegen Wasserdruck aufweist, sowie gute Werte in
Weiterreissversuchen und Perforationsversuchen zeigt, was besonders bei mechanischen Belastungen auf Baustellen von Vorteil ist.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn die Schottschicht 2 eine Thermoplastschicht, vorzugsweise eine Polyethylenschicht ist. Daraus resultiert eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen.
Vorzugsweise ist die Schottschicht 2 ausgewählt aus Materialien aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen mit tiefer Dichte (LDPE), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamide (PA), Ethylen-Vinylacetat (EVA), chlorsulfoniertes Polyethylen, Thermoplastische Polyolefine (TPO), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und Mischungen davon.
Die Schottschicht 2 kann eine Dicke von 0.1 - 10 mm, insbesondere 0.5 - 2.5 mm, bevorzugt 0.8 - 1 .5 mm, aufweisen.
In der Figur 4 ist eine weitere erfindungsgemässe Vorrichtung dargestellt und zeigt eine Vorrichtung 1 , bei der der Querschnitt der
Befestigungsplatte derartig ausgestaltet ist, dass ihr Randabschnitt 12 gegen das Ankerelement gewölbt ist und im Kontakt mit der Schottschicht ringförmig auf dieser aufliegt. Eine solche Ausführungsform ist dahingehend von Vorteil, dass spitze Kanten der Befestigungsplatte im Bereich der Schottschicht, welche zu Verletzung derjenigen führen könnten, weitestgehend vermieden werden. In Figur 4 ist weiter ersichtlich, dass die Vorrichtung weiter eine Schutzschicht 13 aufweisen kann, welche auf der dem Ankerelement 5 zugewandten Seite der Befestigungsplatte angeordnet ist und in Verbindung der Vorrichtung mit der Schottschicht zwischen Befestigungsplatte und
Schottschicht zu liegen kommt.
Diese Schutzschicht kann die Schottschicht vor Beschädigung durch die Befestigungsplatte schützen und einen gleichmässigeren Anpressdruck durch die Befestigungsplatte, durch ein Ausgleichen von ungleichmässigem Auflagepunkten der Befestigungsplatte, vermitteln.
Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Schottschicht. Vorzugsweise wird die Schutzschicht durch kleben oder verschweissen mit der Schottschicht verbunden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Abdichtung von Untergründen 3 im Baubereich, insbesondere im
Gewässerbaubereich unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie vorgehend beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst die Schritte:
1 ) Anbringen des Ankerelements 5 am Untergrund 3,
2) Anbringen des Durchdringungselements 4, welches die Schottschicht 2 durchdringt, am Ankerelement 5
3) Anbringen der Befestigungsplatte 7 am Durchdringungselement und verspannen der Schottschicht 2 anhand des Durchdringungselements 4 zwischen Befestigungsplatte und Ankerelement 4,
4) Abdichten des Zwischenraum 8 mittels Abdichtungsvorrichtung 16, 5) Anbringen von Baumaterial 17 an die der Befestigungsplatte 7
zugewandten Seite der Schottschicht 2.
Vorzugsweise handelt es sich beim Anbringen von Baumaterial 17 um ein Aufbringen von flüssigem Beton an die der Befestigungsplatte 7
zugewandten Seite der Schottschicht 2 oder ein Befestigen einer
Baukonstruktion, insbesondere an der Befestigungsplatte 7 und/oder dem Durchdringungselement 4. Wird flüssiger Beton aufgebracht, wird üblicherweise eine Schalung in genügendem Abstand auf der der Befestigungsplatte 7 zugewandten Seite der Schottschicht angebracht und der flüssige Beton zwischen Schalung und Schottschicht gegeben.
Handelt es sich bei dem flüssigen Beton um Spritzbeton, ist
üblicherweise eine Schalung nicht nötig und der Beton wird direkt auf die Schottschicht gespritzt.
Bei Baukonstruktion, welche an der Befestigungsplatte 7 und/oder dem Durchdringungselement 4 befestigt werden können, handelt es sich
typischerweise um Fertigbauteile, welche dadurch fest mit dem Untergrund verankert werden können.
Soll zwischen Befestigungsplatte und Schottschicht eine Schutzschicht angeordnet werden, ist es vorteilhaft, wenn vor dem Anbringen der
Befestigungsplatte 7 zwischen Ankerelement 5 und Schottschicht 2 und/oder zwischen Befestigungsplatte 7 und Schottschicht 2 eine Schutzschicht 13 angebracht wird. Vorzugsweise wird die Schutzschicht mit der Schottschicht verschweisst oder verklebt.
Handelt es sich bei der Abdichtungsvorrichtung 16 der Vorrichtung um einen Verbindungsabschnitt 10, so kann das Abdichten des Zwischenraums 8 mittels Abdichtungsvorrichtung durch ein Einbringen eines Injektionsmaterials 14 durch den Verbindungsabschnitt 10 in den Zwischenraum 8 erfolgen.
Vorzugsweise handelt es sich um ein Injektionsmaterial, wie sie vorgehend beschrieben wurden. Insbesondere bevorzugt handelt es sich um jene
Injektionsmaterialien, welche vorgehend als bevorzugt beschrieben wurden.
Handelt es sich bei der Abdichtungsvorrichtung 16 der Vorrichtung um einen wasserquellenden Körper 18, so kann das Abdichten des
Zwischenraums 8 mittels Abdichtungsvorrichtung durch Einbringen des wasserquellenden Körper in den Zwischenraum erfolgen. Vorzugsweise besteht der wasserquellende Körper aus einem Material, wie es vorgehend beschrieben wurde. Insbesondere bevorzugt handelt es sich um jene wasserquellbaren Materialien, welche vorgehend als bevorzugt beschrieben wurden.
Die Figuren 5a und 5b zeigen die erfindungsgemässen Vorrichtungen im verbauten Zustand. In Figur 5a sind die beiden Vorrichtungen in einer an die Schottschicht anschliessende Schale 21 aus Zement eingegossen, an welcher Wasser 20 anschliesst. Die Schale wird aufgrund der Durchdringungselemente und der Befestigungsplatten fest mit dem Untergrund verbunden. Die obere Befestigungsplatte weist mehrere Trägerelemente 15 auf, was zu einer breiten Verteilung der Traglast, respektive Verankerungsbelastung, beiträgt. Die untere Befestigungsplatte wurde auf das Durchdringungselement
aufgeschraubt, welches aufgrund seiner Länge auch als Trägerelement in der Schale dient.
Figur 5b zeigt eine Schale 21 , an welche Wasser 20 anschliesst, welche durch die Trägerelemente 15 mit dem Untergrund 3 verbunden ist. Die Schale kann beispielsweise aus Fertigelementen wie Betonplatten
zusammengesetzt sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Bauwerk umfassend eine erfindungsgemässe Vorrichtung. Solche Bauwerke sind im gesamten
Baubereich möglich, wo eine Schottschicht, welche von
Durchdringungselementen durchstossen wird, an den Durchdringungsstellen gegen drückende Flüssigkeiten, abgedichtet werden muss. Bezugszeichenliste
Vorrichtung
Schottschicht
Untergrund
Durchdringungselement
Ankerelement
Abschnitt des Durchdringungselementes 4
Befestigungsplatte Zwischenraum
Durchdringungsstelle
Verbindungsabschnitt
dem Ankerelement abgewandten Seite der Befestigungsplatte 7
Randabschnitt
Schutzschicht
Injektionsmaterial
Trägerelemente
Abdichtungsvorrichtung
Baumaterial
wasserquellender Körper
Entlüftungsventil
Wasser
Schale

Claims

Patentansprüche
1 . Vornchtung (1 ) zum Abdichten einer an einem Untergrund (3)
angebrachten Schottschicht (2) im Baubereich, insbesondere im
Gewässerbaubereich, mit mindestens einem Durchdringungselement (4), welches die Schottschicht durchdringt,
mit einem Ankerelement (5), welches mit dem Untergrund verbindbar ist und in welchem ein Abschnitt (6) des Durchdringungselementes (4) aufnehmbar ist,
mit einer Befestigungsplatte (7), über welche, mittels dem
Durchdringungselement, die Schottschicht mit dem Ankerelement verbindbar ist, wobei die Befestigungsplatte einen Querschnitt aufweist, welcher derartig ausgestaltet ist, dass er in Kontakt mit der Schottschicht einen Zwischenraum (8) ausbildet, welcher die Durchdringungsstelle (9) des Durchdringungselements durch die Schottschicht umfasst und die Befestigungsplatte weiter eine Abdichtungsvorrichtung (16) für den Zwischenraum aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querschnitt der Befestigungsplatte derartig ausgestaltet ist, dass ihr Randabschnitt (12) gegen das Ankerelement gewölbt ist und Kontakt mit der Schottschicht ringförmig auf dieser aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung weiter eine Schutzschicht (13) aufweist, welche auf der dem Ankerelement (5) zugewandten Seite der Befestigungsplatte angeordnet ist und in Verbindung der Vorrichtung mit der Schottschicht zwischen Befestigungsplatte und Schottschicht zu liegen kommt. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Durchdringungselement (4) als Spannmittel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass auf der dem Ankerelement abgewandten Seite (1 1 ) der
Befestigungsplatte Trägerelemente (15) angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schottschicht aufgrund des Durchdringungselements (4) zwischen Ankerelement und Befestigungsplatte einspannbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Abdichtungsvorrichtung (16) um einen
Verbindungsabschnitt (10), insbesondere um ein Injektionsventil, handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Abdichtungsvorrichtung (16) um einen
wasserquellenden Körper (18) handelt.
Verfahren zur Abdichtung von Untergründen (3) im Baubereich, insbesondere im Gewässerbaubereich unter Verwendung einer
Vorrichtung (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 - 8 umfassend die Schritte:
1 ) Anbringen des Ankerelements (5) am Untergrund (3),
2) Anbringen des Durchdringungselements (4), welches die Schottschicht (2) durchdringt, am Ankerelement (5) 3) Anbringen der Befestigungsplatte (7) am Durchdringungselement und verspannen der Schottschicht (2) anhand des
Durchdringungselements (4) zwischen Befestigungsplatte und
Ankerelement (4),
4) Abdichten des Zwischenraum (8) mittels Abdichtungsvorrichtung (16),
5) Anbringen von Baumaterial (17) an die der Befestigungsplatte (7) zugewandten Seite der Schottschicht (2).
10. Verfahren gemäss Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich beim Anbringen von Baumaterial (17) um ein Aufbringen von flüssigem Beton an die der Befestigungsplatte (7) zugewandten Seite der Schottschicht (2) oder ein Befestigen einer Baukonstruktion, insbesondere an der Befestigungsplatte (7) und/oder dem
Durchdringungselement (4), handelt.
1 1 . Verfahren gemäss Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Anbringen der Befestigungsplatte (7) zwischen
Ankerelement (5) und Schottschicht (2) und/oder zwischen
Befestigungsplatte (7) und Schottschicht (2) eine Schutzschicht (13) angebracht wird, vorzugsweise wird die Schutzschicht mit der
Schottschicht verschweisst oder verklebt. 12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 - 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich um eine Vorrichtung (1 ) gemäss Anspruch 7 handelt und dass es sich beim Abdichten des Zwischenraums (8) mittels
Abdichtungsvorrichtung (16) um ein Einbringen eines Injektionsmaterials (14) ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Polyurethan,
Epoxyharz, Acrylate und mineralisches Bindemittel durch den
Verbindungsabschnitt (10) in den Zwischenraum (8) handelt. Verfahren gemäss Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmaterial nach dem Einbringen in den Zwischenraum (8) die Durchdringungsstelle (9) fluiddicht verschliesst.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektionsmaterial nach dem Einbringen in den Zwischenraum (8) erhärtet und dabei expandiert und/oder im erhärteten Zustand wasserquellend ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich um eine Vorrichtung (1 ) gemäss Anspruch 8 handelt und dass es sich beim Abdichten des Zwischenraum (8) mittels
Abdichtungsvorrichtung (16), um ein Einbringen des wasserquellenden Körpers (18) in den Zwischenraum (8) handelt.
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