DE19625245A1

DE19625245A1 - Verfahren zur Herstellung einer aus mehreren Dichtungsbahnen bestehenden prüfbaren Abdichtung im Tunnelbau

Info

Publication number: DE19625245A1
Application number: DE1996125245
Authority: DE
Original assignee: NIEDLICH THORSTEN
Current assignee: GTBS GMBH, 81825 MUENCHEN, DE
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 1998-01-08

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrlagige Abdichtung für Hohlräume wie Tunnel aus Dichtungsbahnen aus Kunststoff, deren Dichtheit durch Vakuum prüfbar ist.

Stand der Technik

Tunnel im Verkehrsbau oder für Ver- und Entsorgungsleitungen, die in wasserführen den Schichten gebaut werden, benötigen eine sogenannte druckwasserhaltende Abdichtung. Nach dem weitgehenden Versagen einlagiger Abdichtungssysteme wurden doppellagige Systeme entwickelt. Anforderung ist dabei, daß diese Systeme während der Phasen der Tunnelherstellung durch Erzeugen eines Vakuums zwischen den beiden Dichtungslagen geprüft werden können.

Weiter wird gefordert, daß die Abdichtung auch später noch geprüft und bei auftretenden Schäden durch Verpressen der Hohlräume zwischen den Bahnen mittels Einpressen von Harzen oder Gelen saniert werden kann.

Um diese Forderungen zu erreichen, wird die eine Dichtungsbahn mit einer rillenartigen Profilierung hergestellt und mit einer zweiten, glatten Bahn zu kissenartigen Elementen, die ein- oder mehrteilig sind, verschweißt. An jedes Kissen werden Anschlüsse für die Vakuum- und Verpreßleitungen angeschweißt. Die Kissenbreite wird geringer als die Bahnenbreite gewählt, um einen seitlichen Überstand zum Verschweißen der beiden Dichtungsbahnen mit den benachbarten Bahnen zu ermöglichen.

Die Schweißnähte werden in bekannter Technik für Doppelnähte hergestellt und geprüft. Die Verlegung der kissenartigen Doppelbahnen erfolgt in herkömmlicher Technik durch Anschweißen der bergseitigen Dichtungsbahn an Halterondellen.

Nach Verlegen der Bahnen werden an die Anschlüsse Schlauchleitungen angeschlossen und mit dem später in die Tunnelwand einzubauenden Kontrollgehäuse verbunden.

Anschließend werden die einzelnen Kissen mit Vakuum überprüft. Diese Maßnahme kann danach zu jedem Zeitpunkt wiederholt werden.

Nachteilig ist die Vielzahl von Leitungen und Anschlüssen, die bei den weiteren Ausbau arbeiten beschädigt werden können. Außerdem entsteht durch im Beton eingebundene Leitungen und Anschlüsse eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Tunnelinnenschale und der Tunneldichtung, die über Rodelle auch an der Spritzbetonsicherung des Gebirges befestigt ist. Bewegungen, die besonders durch Temperatureinflüsse im Bereich der Tunnelmündungen entstehen, führen zu einem Eintrag von Spannungen in die Tunnelabdichtung, was sich negativ auf ihre Dauerhaftigkeit auswirkt.

Zum Stand der Technik zählt außerdem ein Verfahren (DE 29 49 475 A1) bekannt, nach dem eine Feuchtigkeitsabdichtung aus einer mit einem aufquellenden Gel getränkten Faservliesmatte zwischen zwei Schalen einer Tunnelwandung eingebaut wird und bei Bedarf mit Folien abgedeckt wird. Diese sollen überwiegend ein Abschwemmen und damit eine Verminderung des Abdichtungspotentials verhindern.

Alle beschriebenen Lösungen können nicht nach dem heutigen Stand der Abdichtungstechnik geprüft werden. Die Befestigung der Abdichtung an der Ausbruchsfläche oder an dem nach dem Stand der Technik erforderlichen Schutzvlies zwischen Ausbruchsicherung und Dichtungsbahn im allgemeinen und besonders am Tunnelfirst ist mit der dort angegebenen Adhäsion des Abdichtungsmaterials nicht zu erreichen. Weiter ist keine Lösung für den Einbau in Sickerwasser führende Tunnel mit dem sofort einsetzenden Quellprozeß ersichtlich.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es demgegenüber, eine mehrlagige Abdichtung zu schaffen, die nur bis zum Einbau der Betoninnenschale durch Vakuum geprüft werden kann und später auftretende Beschädigungen selbsttätig ohne Zutun von außen dauerhaft in ihrem Schadensumfang begrenzt.

Darstellung der Erfindung

Nach der Hauptanmeldung wird auf eine glatte Dichtungsbahn (1) aus Polyolefinen ein Vlies mit einer Füllung aus im Wasser quellenden Mineralstoffen oder Chemikalien in geringerer Breite, bevorzugt 2/3 der verwendeten Dichtungsbahnen, aufgeschweißt oder aufgeklebt. Um zu vermeiden, daß beim Kalandrieren der Vliesschicht auf die noch heiße Dichtungsbahn (1) Spannungen in diese eingetragen werden, muß das Vlies vorher durch Temperatureinwirkung geschrumpft werden.

An allen Rändern der Vliesschicht werden runde oder rechteckige Kunststoffprofile (4) mit einer Dicke, die der Einlageschicht (3) entspricht, zugeführt und ebenfalls angeschweißt.

Anschließend wird eine zweite Dichtungsbahn (2), die innen eine ebenfalls glatte oder leichtprofilierte Oberfläche besitzt, und deren andere, künftig in den Tunnel zeigende Oberfläche mit einer koextrudierten Signalschicht versehen ist, aufgeschweißt.

Das Einlagevlies wird als mechanisch verfestigtes Vlies, bevorzugt nach einem unter den Namen Maliwatt bekannten Verfahren erzeugt. Bei diesem Verfahren wird ein Vlies, das aus quer zur Produktionsrichtung abgelegten Fasern besteht, durch Vernähen der Faserlagen mit Fremdfäden in Längsrichtung im Abstand von etwa 1 mm verfestigt. In diese Faserschicht wird nun ein pulverförmiger, chemisch synthetischer oder mineralischer, bei Wasserzutritt stark aufquellender, das Wasser absorbierender Stoff eingestreut.

In einem anderen Verfahren wird das Vlies mit einem später bei Wasserzutritt wieder aufquellenden Stoff getränkt. Nach dem Austrocknen wird die so imprägnierte Vliesschicht mit beidseitigen Abdeckvliesen vernäht. Durch das Vernähen entsteht eine zugfeste Verbindung zwischen den beiden Oberflächen. Das Fasermaterial der Vliese besteht aus dem gleichen Kunststoff wie die Dichtungsbahnen (1) und (2), bevorzugt also aus PE.

Zur besseren Verbindung mit der Dichtungsbahn (1) bzw. (2) sind 30-50% des Fasermaterials als Schmelzfasern beizugeben. Durch Kalandrieren mit Wärme und unter Druck entsteht somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Dichtungsbahnen (1) und (2) und dem Einlagevlies.

Erfindungsgemäß kann anstelle eines Vlieses auch ein Gewebe verwendet werden. Es wird in der oben beschriebenen Weise sinngemäß wie das Vlies eingebaut und besitzt ebenso wie jenes eine Füllung aus in Wasser quellendem Material. Die Verwendung eines Gewebes bietet darüberhinaus die Möglichkeit, dieses, statt es zu befüllen, teilweise oder vollkommen aus quellfähigen Garnen herzustellen.

Vlies- und Gewebeeinlage werden im folgenden als Einlageschicht bzw. Einlageschichten (3) bezeichnet.

Die Bahnen werden in der herkömmlichen Technik verlegt und an den Halterondellen (7) thermisch befestigt.

Andere Befestigungsverfahren durch Verhaken, Kleben oder Anknöpfen an der Schutzlage sind möglich. Zuerst werden an der bergseitigen Dichtungsbahn (1) die beidseitig über das abgedichtete Kissen überstehenden, nicht mit Einlageschichten (3) kaschierten Streifen überlappt und mit einer Doppelnaht (5) verschweißt.

Nach deren Prüfung wird ein Streifen (6) der mit Dichtungsstoff gefüllten Einlageschicht (3) in den zwischen den beidseitigen Kunststoffprofilen (4) vorhandenen Raum eingelegt und thermisch oder mit Klebebändern angeheftet. Danach erfolgt das Verschweißen und Prüfen der tunnelseitigen Dichtungsbahn (1) in gleicher Weise. Das so entstandene Kissen kann hierauf durch Vakuum auf Dichtheit geprüft werden.

Nach dem Einbau der Bewehrungseisen für die Tunnelinnenschale wird die Abdichtung nochmals durch Vakuum geprüft. Anschließend werden die Leitungsanschlüsse entfernt, der Prüfanschlußstutzen (8) zugeschweißt und mit Folienbahnen so abgedeckt, daß keine Verbindung zwischen Kunststoffdichtungsbahn (2) und Beton entsteht.

Der wesentlich Vorteil der Erfindung besteht in eben diesem Wegfall der sonst erforderlichen Prüf- und Verpreßleitungen; denn dadurch werden auch die für die dauerhafte Dichtung sich negativ auswirkenden Spannungen in der Kunststoffbahn vermieden, die durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Tunnelschale und Dichtung bei temperaturbedingten Bewegungen der Tunnelinnenschale entstehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsmöglichkeit der mehrlagigen Tunnel abdichtung,

Fig. 2 die Wirkungsweise der getränkten Einlageschicht Nach Fig. 1 besteht eine mehrlagige Tunnelabdichtung aus bergseitigen 1 und tunnelseitigen 2 Kunststoffdichtungsbahnen. Zwischen diesen ist ein mit einem quellfähigen Garn hergestelltes Gewebe als Einlageschicht 3 befestigt, dessen flächenmäßige Abmessungen geringer sind als die der Dichtungsbahnen.

Durch eingeschweißte Profile 4 wird ein luftdichtes, mit dem Gewebe befülltes Kissen gebildet, das über die Anschlüsse 8 mittels Vakuum auf Dichtheit geprüft werden kann. Die bergseitige Dichtungsbahn 1 wird an herkömmlichen Halterondellen 7 an der Tunnelwandung befestigt. Zur dichten Verbindung der seitlich anschließenden Dichtungsbahnen werden die bergseitigen Dichtungsbahnen 1 durch eine Doppelnaht 5 verschweißt und geprüft.

Anschließend wird ein Streifen eines mit dem der Einlageschicht 3 gleichartigen Gewebes 6 in den vorhandenen Hohlraum eingelegt. Die tunnelseitigen Dichtungsbahnen 1 werden nun ebenfalls mit einer Doppelnaht 5 verschweißt.

Fig. 2 zeigt ein Detail der Fig. 1: Durch ein scharfkantiges Korn 9 der Spritzbetonausklei dung wurde die bergseitige Schutzvlieslage 10 durchdrungen und die bergseitige Dichtungsbahn 1 beschädigt. Das eindringende Wasser aktiviert die quellfähigen Garne im Gewebe der Einlageschicht 3, die das Wasser absorbieren und aufquellen. Durch den entstehenden Quelldruck werden gequollene Partikel 3a und die Gewebefasern so an die Dichtungsbahnen 1 bzw. 2 und auf die Schadensstelle gepreßt, daß ein weiteres Vordringen des Wassers ausgeschlossen ist. Das absorbierte Wasser bleibt an das Partikel chemisch gebunden und aktiviert damit keine weiteren Füllstoffpartikel. Damit wird eine weitere Ausbreitung der Feuchtigkeit verhindert.

Bezugszeichenliste

1 bergseitige Dichtungsbahn
2 tunnelseitige Dichtungsbahn
3 Einlageschicht
3a gequollene Partikel
4 Kunststoffprofile
5 Doppelnaht
6 mit Einlageschicht (3) gleichartige Schicht
7 Halterondelle
8 Prüfanschluß
9 scharfkantiges Korn
10 bergseitige Schutzvlieslage

Claims

1. Mehrlagige Abdichtung für Hohlräume wie Tunnel aus Dichtungsbahnen (1) und (2) aus Kunststoffe deren Dichtheit durch Vakuum prüfbar ist, und mindestens einer Einlageschicht (3) zwischen den Dichtungsbahnen (1) und (2), in die ein bei Wasserzutritt stark quellender chemischer oder mineralischer Füllstoff eingearbeitet ist, der auftretende Leckagen durch den beim Quellen entstehenden Druck selbsttätig verschließt und die Ausbreitung des Wassers zwischen den Dichtungsbahnen verhindert, nach Patentanmeldung 195 21 350.5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlageschicht (3) aus Gewebe besteht, in das der stark quellende Füllstoff eingearbeitet ist.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge an quellfähigen Mineralien oder Chemikalien so bemessen ist, daß an jeder Schadensstelle bei Wasserzutritt eine die Einlageschicht (3) in voller Dicke verfüllende Schicht aus gequollenem Material entsteht und damit die weitere Ausbreitung der Feuchtigkeit verhindert wird.

3 Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe der Einlageschicht (3) mit Anteilen an oder vollständig aus quellfähigen Garnen hergestellt ist.