DE2400866C2

DE2400866C2 - Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel- und im Untertagebergbau, z.B. zum Streckenausbau

Info

Publication number: DE2400866C2
Application number: DE19742400866
Authority: DE
Inventors: Heinz 4600 Wels Wustinger
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1974-01-09
Filing date: 1974-01-09
Publication date: 1981-10-01
Also published as: BE824229A; DE2400866A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel- und im Untertagebergbau, ζ. B. zum Streckenausbau, bei dem eine am Gebirge angebrachte Haftschicht, eine Tragschicht, insbesondere aus Beton, und eine Wasserabdichtung vorgesehen sind, die von einer zwischen der Tragschicht und der Haftschicht angeordneten Kunststoffolie gebildet wird, wobei die Haftschicht wenigstens zum Teil aus Kunststoff, insbesondere Kunststofffaservlies besteh!.

Ein derartiger Ausbau wird häufig an den Stellen eingebracht, an denen Wasser zusitzt oder wo mit zusitzendem Wasser gerechnet werden muß. Die Folie hai die Aufgabe, das Wasser abzuleiten, wobei es in der Regel genügt, wenn das an der Firste und an den Stößen zusitzende Wasser auf die Sohle und dort in die in der Regel mitgenommene Wasserseite abgeleitet wird, Zu diesem Zweck ist es notwendigj die zumeist dünne und aus Kunststoff bestehende Folie dagegen zu sichern, daß sie von drückendem Wasser öder infolge Von Gebirgs^ bewegungen örtlich zerstört und dadurch der Ausbau undicht wird,

Es ist bereits bekannt, auf den Gebifgsstoß die Haftschicht in Form von Beton aufzubringen, beispielsweise aufzuspritzen. Auf diese Betonschicht wird die Folie aufgebracht, bevor die eigentliche Tragschicht, welche den Ausbauwiderstand erzeugen soll, eingebracht wird. Diese Tragschicht besteht in der Regel ebenfalls aus Beton, wobei auch hier das Betonspritzverfahren angewendet werden kann.

Ein solcher Ausbau ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Insbesondere ist die Einbringung cJt Folie arbeitstechnisch schwierig und bei fertigem Ausbau nicht geeignet, Dehnungen oder Zerrungen zu überstehen. Solchen Beanspruchungen sind die meisten Folien, insbesondere wenn sie aus Polyäthylen bestehen, wegen der mangelnden Dehnfi-higkeit dieses Werkstoffes in der Regel nicht gewachsen. Außerdem ist die Wasserableitung schwierig. Das Aufbringen der Haftschicht in Form von Spritzbeton ist zudem verhältnismäßig aufwendig, wenn man bedenkt, daß es zur Erfüllung des Zweckes nur darauf ankommt, die Folie am Gebirge zu befestigen und nur die Tragschicht die Aufgabe hat, den Ausbauwiderstand zu erzeugen.

Die unmittelbare Anbringung einer Abdichtfolie am Untergrund des Tunnels (vgl. etwa Straßen- und Tiefbau 6/70, S. 493 — 504) ist aufwendig und erfordert nachträgliehe Bemühungen, um die Befestigungsstellen im Bereich der Folie sicher abzudichten. Soweit PVC-Bänder oder PVC-Platten verwendet werden, an welche die Folie angeschweißt oder angeschossen wird, so kann dies im Verbindungsbereich zu einer Schwächung der Folien mit der Folge führen, daß diese den mit den Gebirgsbewegungen verbundenen Pressungen und Zerrungen nicht standhalten können.

Ein vergleichbarer Sachverhalt ergibt sich bei der bekannten Verwendung schmaler PVC-Weichstreifen (Straße, Brücke, Tunnel 12/1971. S. 337), die auf einer Unterkonstruktion befestigt und an denen Abdichtungsbahnen mit Heißluft angeschweißt werden.

Schließlich ist es bekannt (Schweizerische Bauzeitung 12/1973. S. 296-298), auf einer gunitierten, also vorbehandelten Felsoberfläciie Schaumstoffunterlagen anzubringen, wozu besondere Auflagerleisten aus PVC-Material verwendet werden. An diese Leisten werden dann PVC-Folien mittels Warmluftgeräten befestigt. Auch hier kann die Verschweißung in unmittelbarem VVrbindungsbereich zu einer Schwächung der Folie fuhren, so daß es zu einem Reißen der Folie aufgrund von Gebirgsbewegungen kommen kann. Da diese Nachteile aber nicht matenalbedingt sind, vielmehr durch di« Art der Befestigung der Abdich-

■iP tungsfolie hervorgerufen werden, ist mit diesen Nachteilen auch beim Einsatz bekannter, für den Ausbau für unterirdische Räume verwendeter Folien zu rechnen. Eine solche bekannte, an sich sehr stabile und aitcrungsbeständige FoHe(DE-OS 19 48 526) besteht im wesentlichen aus einem aus Äthylencopolymer und Bitumen bestehenden Kunststoff, aus einem weiteren Polymer, insbesondere einem Hochdruckpolyäthylen, sowie aus Kohlenstaub.

Bei einem Ausbau der gattungsgemäßen Art (DE-OS 20 08 598) ist eine vollflächige Dränage mit Hilfe einer gut wasserführenden Kunststoff-Faserfilzbahn- bzw. ^matie vorgesehen, welche entweder durch Aufkleben mittels einer Zemefltschlemrne oder anderen geeigneten Klebstoffen auf dem vorbereiteten Untergrund oder

durch das sogenannte Anschießen auf das vofbehandel-Ie Gewölbe befestigt wird. Unterhalb dieser Kutisistoff-Faserfilzbahn ist eine Abdichtungsschichl vorgesehen, die auch aus einer Kunststoffolie bestehen kanr. Gegen

diese durch eine Kunststoffolie gebildete Abdichtung wird dann die Innenschale mit oder ohne vorausgegangenen Spritzbeton betoniert. Erfolgt die Anbringung der Kunststoffolie an der Haftschicht durch Verkleben, was relativ aufwendig ist, so wird durch eine dadurch bewirkte flächige Anbindung die Gefahr erhöht, daß die Folie aufgrund stets vorhandener Gebirgsbewegungen überdehnt wird und schließlich reißt, da die Dehnfähigkeit derartiger Kunststoffolien relativ begrenzt ist. Zudem ist bei einer flächigen Anbindung an die Haftschicht mitunter die Wasserableitung erschwert Im Falle einer an die Haftschicht angeschossenen oder in sonst einer Weise mit der Haftschicht verstifteten oder vernagelten Kunststoffolie ist es erforderlich, daß die einzelnen Befestigungsstellen nachträglich in entsprechender Weise abgedichtet werden müssen, was sehr montageaufwendig ist

Ausgebend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel- und im Untertagebergbau zu schaffen, bei welchem unter Berücksichtigung der Gebirgsbewegungen und sonsiiger auftretender Belastungen, insbesondere di uckendes Wasser eine sichere Abdichtung gewährleistet ist, wobei gleichzeitig das Einbringen einer Abdichtfolie vereinfacht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststoffolie an ihrer der Haftschicht zugekehrten Seite mit einer Auflage aus einem aufkaschierten Faservlies oder aus aufgeflockten Fasern versehen ist, die einen Kunststoff enthalten, der mit dem Kunststoff der Haftschicht durch die Kunststoffolie hindurch in an sich bekannter Weise punktförmig verschweißbar ist.

Nach Maßgabe der Erfindung wird eine unmittelbare Anbindung der Folie an die Haftschicht vermieden. wodurch gewährleistet ist, daß die Folie durch Befestigung der Abdichtung an der Haftschicht nicht beeinträchtigt werden kann. Insbesondere wirkt sich die Befestigung der Folie nicht auf das Dehnverhalten der Folie aus. Da durch die indirekte Anbindung der Folie an die Haftschicht, nämlich über eine Auflage aus einem aufkaschierten Faservlies oder aus aufgeflockten Fasern, die einen Kunststoff enthalten, die Folie im fertigen Ausbau mit dem Gebirge nicht fest verankert ist, sondern über die Auflage infolge deren Dehnbarkeit an allen Stellen relativ beweglich verbunden ist, kann die Folie die aufgrund von Gebirgsbewegungen auftretenden Verschiebungen, d. h. Pressungen oder Zerrungen aufnehmen, ohne selbst beschädigt oder gar zerstört zu werden. Zugleich ist durch die punktförmige Verschweißung der Auflage mit dem Kunststoff der Haftschicht eine einfache Montage verbunden. Nach dem Anbringen der Folie vorzunehmende Ausbesserungsarbeiten infclge schweißungsbedingter Schwächungen der Folie oder gesonderte Abdichtung dT ein/einen Befestigungsstellen sind nicht mehr erforder !ich.

Als besonders geeignet hai sich eine Folie erwiesen, die zu etwa 45 bis 50 Gew-% aus einem eine Spannungsnßkorrosion von über 6000 h aufweisenden Gemisch aus einem Älhylencopolymerisat und einem kleinen Anteil Bitumen, zu etwa 40 GeW^% aus gegebenenfalls 30Gew.-% Asche (bezogen auf den Anthrazitstaubanteil) und gegebenenfalls eine Kornobergrenze bis zu 30 μ aufweisendem Anthrazitstaub und restlichem Hochdruckpolyäthylen besteht

Derartige bekannte Folien (DE-OS 19 48 526) sind alterungsbeständig und haben vorzügliche Eigenschaften, worunter vor allem die besondere Dehnfähigkeit fällt Anderen Kunststoffolien gegenüber sind solche Folien auch billiger, weil sie einen großen Anteil an Anthrazitstaub enthalten, der zur Füllung des Kunststoff-Bitumengemisches verwendet wird.

Um das Wasser zwischen der Folie und dem Gebirgsstoß bzw. der Tragschicht abzuleiten, empfiehlt es sich, die die Auflage tragende Seite der Folie mit Noppen oder Rippen zu versehen. Dadurch entstehen durchgehend Hohlräume, durch die das Wasser abfließen kann. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Noppen oder Rippen mit einer Höhe von ca. 3 mm auszuführen und ihre Oberfläche so groß zu machen, daß sie etwa 30% der Folienoberfläche ausmacht

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben;' zeigt

F 1 g. 1 einen Querschnitt durch eine "twa bogenför mige, mit Spritzbeton ausgebaute Strecke,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II der Fig. 1 und

F i g. T eine Ansicht der Folie in Richtung des Pfeiles A nach F i g. 2.

In dem durch grobe Schraffur wiedergegebenen Gebirge 1 wird eine Strecke 2 mit etwa bogenförmigein Querschnitt aufgefahren. Der freigelegte Gebirgsstoß 3 erhält eine Haftschicht 4, deren Einzelheiten aus der F i g. 2 erkennbar sind. Die Haftschicht 4 besteht danach aus einem Faservlies, dessen einzelne Fasern schematisch bei 5 angedeutet sind. Das Faservlies wird mit Hilfe von Nägeln 16 mit Köpfen 17 an dem freigelegten Stoß 3 des Gebirges befestigt.

Auf die Haftschicht 4 folgt eine Kunststoffolie 20. Diese Kunststoffolie trägt auf ihrer dem Gebirgsstoß 3 zugekehrten und allgemein mit 21 bezeichnetem Seite eine Aufflockung aus einzelnen Fasern 23. Die Fasern sind demzufolge fest mit dem Material der Folie 20 ve bunden. Sie bestehen aus einem Material, das sich durch Aufbringung von Wärme durch die Folie 20 punktförmig mit dem Kunststoff der Haftschicht 4 verschweißen läßt.

Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf der mit 21 bezeichneten Seite der Folie 20 in regelmäßigen Abständen über- und untereinander Noppen 25 ausgebildet, welche gemäß dem in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel rechteckigen Grundriß haben. Im Bereich der Oberflächen 26 liegen die Punktverschweißungen, so daß sich zwischen den neben den Noppen liegenden Vertiefungen 27 und dem Geb'-gnstoß 3 bzw. der Innenseite der Haftschicht 4 durchgehende Räume 28 ausbilden. Diese Räume dienen zur Ablei'L>ng des Wassers aus itern mit 30 bezeichneten Firstbereich über die Stö3e 31 bzw. 32 h eine bei 33 vorgesehene Wasserseige.

Der eigentliche Ausbauwiderstand wird von einer Tragschicht 34 ausgebracht, die bei dem dargestellten Ausiührungsbeispie! aus Spritzbeton besteht. Üblicherweise hat diese Tragschicht eine Bewehrung, Es kann sich aber auch urri Paneele, Stahlbetonrübbinge o, dgl. handeln.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 24 OO 866

1. Ausbau für unterirdische Räume, insbesondere im Tunnel- und im Untertagebergbau, ζ, Β. zum Streckenausbau, bei dem eine am Gebirge angebrachte Haftschicht, eine Tragschicht, insbesondere aus Beton, und eine Wasserabdichtung vorgesehen sind, die von einer zwischen der Tragschicht und der Haftschicht angeordneten Kunststoffolie gebildet wird, wobei die Haftschicht wenigstens zum Teil aus Kunststoff, insbesondere Kunststoffaservlies besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (20) an ihrer der Haftschicht (4) zugekehrten Seite (21) mit einer Auflage (23) aus einem aufkaschierten Faservlies oder aus aufgeflockten Fasern versehen ist, die einen Kunststoff enthalten, der mit dem Kunststoff der Haftschicht (4) durch die Kunststoffolie (20) hindurch in an sich bekannter Weise punktförmig verschweißbar ist

2. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser der Haftschicht aus Polypropylen oder Polyester bestehen.

3. Ausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zu etwa 45 bis 50 Gew.-°/o aus einem eine Spannungsrißkorrosion von über 6000 h aufweisenden Gemisch aus einem Äthylencopolymerisat und einem kleinen Anteil Bitumen, zu etwa 40Gew.-% aus gegebenenfalls 30Gew.-% Asche (bezogen auf den Anthrazitstaubanteil) und gegebenenfalls eine Kornobergrenze bis zu 30 μ aufweisendem Anthraz'tstaub und restlichem Hochdruckpolyäthylen bestem.

4. Ausbai¹ nach Anspruch < und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auf ige tragende Seite (23) der Folie (20) mit Noppen (25) oder Rippen versehen ist.

5. Ausbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen oder Rippen eine Höhe von ca. 3 mm aufweisen und ihre Oberfläche ca. 30% der Folienoberfläche einnimmt.