DE3314549A1 - Verfahren zur reduzierung von druckluftverlusten beim auffahren untertaegiger, druckluftgestuetzter hohlraeume - Google Patents

Verfahren zur reduzierung von druckluftverlusten beim auffahren untertaegiger, druckluftgestuetzter hohlraeume

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DE3314549A1 DE19833314549 DE3314549A DE3314549A1 DE 3314549 A1 DE3314549 A1 DE 3314549A1 DE 19833314549 DE19833314549 DE 19833314549 DE 3314549 A DE3314549 A DE 3314549A DE 3314549 A1 DE3314549 A1 DE 3314549A1
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Description

Patentanwalt " : " Ζ ZZ . ".."." aiet. 40,7000 Stuttgart 1 ° °
Ed. Züblin Aktiengesellschaft A 37 593/fro
Jägerstraße 22
7000 Stuttgart 1 2 & W 1983
Verfahren zur Reduzierung von Druckluft verlusten beim Auf fahren, untertägiger, i. 'druckluftaestützter Hohlräume
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Druckluftverlusten beim Auffahren unterirdischer Hohlräume nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Beim Bau von Tunnels oder Stollen in Lockergesteinen wird ' das Druckluftvortriebsverfahren eingesetzt. Hierbei wird mit einem Erdbaugerät die Ortsbrust abgebaut, welche durch die jeweils freigelegte Stirnseite des unterirdischen Hohlraumes gebildet wird. Das Erdbaugerät arbeitet in einem ; Druckluftraum, der durch den Schild und eine zugehörige Querwand abgedichtet ist. Der Druckluftraum bildet das Zwischenelement zwischen'dem anstehenden Gebirge oder Boden und dem fertigen Tunnelhohlraum. Der Luftdruck im Raum zwischen der Ortsbrust und der .Schildquerwand verhindert ein Eintreten • von Wasser in den Arbeitsraum. Je nach Art des anstehenden Bodens entweicht jedoch ein Teil der stützenden Druckluft durch die Ortsbrust. Bei durchlässigen Böden ist daher ein hoher Druckluftverbrauch die Folge.
Mit dem gattungsgemäßen Verfahren wird der Druckluftvar-™ brauch dadurch reduziert, daß die Ortsbrust durch Aufspritzen eines vxskosen Mediums, das.vorzugsweise eine Bentonitsuspension ist, versiegelt^ Das viskose Medium wird als nur wenige cm dicke Membran aufgebracht und verschließt
"-—" 33U549
die Poren zwischen den einzelnen Bodenkörnern gegenüber der Druckluft. Nachteilig dabei ist, daß die zu versiegelnde Ortsbrust häufig durch das Anspritzen mit dem viskosen Medium aufgelockert und zerstört wird, so daß" die -Dichtungsmembran nicht voll wirksam ist.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Ortsbrust gegen entweichende Druckluft dadurch versiegelt, daß vor ihr ein Raum abgeschottet wird, der mit einer Bentonitsüspension vollständig gefüllt wird, die anschließend mit Druckluft beaufschlagt wird. Dieses Verfahren zur Versiegelung der Ortsbrust ist jedoch sehr aufwendig und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, daß die Ortsbrust einfach und kostengünstig sowie zielsicher mit einer voll wirksamen Dichtungsmembran versehen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine wesentliche Verbesserung der Versiegelungstechnik von angeschnittenen -■-Bodenflächen gegen) stützendem Druckgasen,erreicht. Das
a prallt mit hoRem Druck viskose Medium ' nicht mehrlauf die zu versiegelnde Fläche auf, sondern wird in Form eines Sprühnebels auf die Fläche aufgebracht. Dadurch wird !verhindert, daß sich Gesteinsteile aus der" zu·versiegelnden Fläche lösen, wodurch die Dichtungsmembran zerstört werden würde. Der Sprühnebel schlägt sich auf der zu versiegelnden Fläche etwa gleichmäßig dicht abschnittsweise nieder und bleibt dort sicher haften. Die so .1 aufgebrachte Membran hat primär keine ·.statische„ sondern eine abdichtende Wirkung. .
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der. Beschreibung und der Zeichnung.
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung. Das viskose Medium 4, das vorzugsweise eine Bentonitsuspension ist, wird mit einer bekannten Sprühvorrichtung 1 durch die Zufuhr eines Treibmediums 5, vorzugsweise eines Treibgases, insbesondere Druckluft, versprüht. An einem Ende der Sprühvorrichtung 1 wird die Bentonitsuspension 4 mittels einer Pumpe 8 aus einem Vorratsbehälter 9 zugeführt. Zusätzlich wird die Suspension 4 in der Sprühvorrichtung 1 durch die Zuführung der Druckluft 5 angesaugt, die von einem Drucklufterzeuger 7 der Sprühvorrichtung 1 zugeführt wird. In der Sprühvorrichtung 1 vermischen sich die Bentonitsuspension 4 und die Druckluft 5. Diese Mischung verläßt die Sprühvorrichtung durch eine Düse 2. Der aus der Sprühvorrichtung 1 austretende Sprühnebel 1T schlägt sich etwa gleichmäßig dick abschnittsweise auf der zu versiegelnden Fläche nieder und bildet eine auf ihr haftende Dichtungsmembran *
Der Düsenöffnungswinkel 10 ist vorzugsweise verstellbar, so daß die Breite des Sprühnebels 11 an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden kann. Die Bentonitsuspension 4 kann dadurch mehr oder weniger breit gefächert versprüht werden. Der Öffnungswinkel 10 kann so eingestellt werden, daß der Sprühnebel nicht zu hart auf die zu versiegelnde Fläche auftritt, um ein Herausbrechen von einzelnen Teilen der Fläche
* entsteht durch das Mischen von trockenem Bentonitpulver und einer Flüssigkeit
zu verhindern. Durch Einstellung des Düsenöffnungswinkels 10 kann somit das Verfahren an unterschiedliche Gesteinsarten in einfacher Weise angepasst werden. Außerdem kann durch das Verstellen des öffnungswinkels 10 der Abstand zwischen der Sprühdüse 2 und der zu versiegelnden Fläche variiert werden, wodurch eine weitere Anpassungsmöglichkeit an die Art der zu versiegelnden Fläche gegeben ist.
Der Winkel 6, unter dem die Druckluft 5 in den Bentonitsuspensionsstrom 4 eingeleitet wird, ist vorzugsweise konstant, so daß stets gleiche Mischungsverhältnisse gewährleistet sind. Durch die Verwendung verschiedener Sprühvorrichtungen oder durch Sonderkonstrukionen kann der Einführungswinkel 6 jedoch auch variiert werden, so daß eine Anpassung an das verwendete viskose Medium 4 und an das verwendete Treibmedium 5 möglich ist, um diese in gewünschtem Maße zu vermischen.
Die Sprühvorrichtung 1 läßt sich mit einem Griff 3 bequem handhaben.
Das Absetzen des Sprühnebels 11 auf der zu versiegelnden . Fläche kann durch den Einsatz eines Gebläses mit Druck in Richtung auf diese Fläche verbessert werden. Außerdem können die Eigenschaften des Sprühnebels 11 durch Beimengen von viskositätsverändernden Zusätzen, wie zum Beispiel Sägemehl, in die Suspension beeinflußt werden. · .
*
Die Bentonitsuspension 4 in einem Verhältnis von etwa
1:4 bis etwa 1:50. . Vorzugsweise
beträgt das Mischungsverhältnis beim Versprühen etwa 1:6 bis etwa 1:20. Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Mischungsverhältnissen die Bentonitsuspension 4 optimal aufgesprüht
werden kann. Sie wird mit einem Druck bis etwa
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10bar, vorzugsweise von etwa 3bar bis 5bar, der Sprühvorrichtung 1 zugeführt. Das Treibgas, das vorzugsweise Druckluft ist, wird mit einem Druck von etwa 1 bis etwa 8bar in die Sprühvorrichtung 1 eingeleitet.
Die Zähigkeit der Bentonitsuspension kann Werte bis zu etwa 30cp für die plastische Viskosität und
: bis etwa 50cp für die scheinbare Viskosität (DIN 530/8, Teil 1 und 2) aufweisen.
Die Sprühvorrichtung 1 ist mit dem (nicht dargestellten) Erdbaugerät bewegungsgekoppelt, so daß unmittelbar im Anschluß an den jeweiligen Abbau der Fläche die Versiegelung aufgesprüht werden kann. Es ist auch möglich, die Sprühvorrichtung 1 von außerhalb der Druckgaskammer fernzusteuern,' · · · , . . ...
Aufgrund der beschriebenen Einstell-
möglichkeiten der Viskosität, des Düsenöffnungswinkels 10, des Sprühabstandes, des Druckes der Suspension und des Treibgases kann der Sprühnebel 11 jeweils so eingestellt werden, daß er ohne wesentliche Zerstörung der freigelegten Fläche in den Untergrund dieser Fläche eindringt und dadurch ' ,eine Verbindung mit dem Untergrund eingeht, . :
Die Sprühvorrichtung 1 kann für das Versprühen des viskosen Mediums 4 mehrere Düsen aufweisen, so daß mehrere Sprühnebel auf verschiedene Stellen der freigelegten Fläche gleichzeitig aufgebracht werden können.
- Leerseite -

Claims (11)

  1. ».»...-Ing. W. JacKhscb - ; ; "" ■;:.: ο ο ι / c / λ
    Men2eIstr.4©,70OOStiftigari1 * 0 0 I 4 0 4
    Ed. Züblin Aktiengesellschaft A 37 593/fro Jägerstraße 22
    Stuttgart 1 2 0. April 1983
    Ansprüche
    .1 \ Verfahren zur Reduzierung von Druckluftverlusten beim Auffahren untertägiger, druckluftgestützter Hohlräume, bei <äem der durch den Abbau freigelegte Teil der inneren Hohlraumfläche nach dem Lösen des Bodens durch ein viskoses Medium, beispielsweise Bentonitsuspension, ver~ siegelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß das viskose Medium (4) unter Zuführung eines Treibmediums (5) in Form eines auf den freigelegten Teil der inneren Hohlraumfläche gerichteten Sprühnebels (11) derart aufgebracht wird,daß dieser ohne wesentliche Zerstörung der freigelegten Fläche in den Untergrund eindringt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmedium (5) Druckluft verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,,dadurch gekennzeichnet,
    mehrere
    daJ3 der Sprühnebel 111·) auf* verschiedene Stellen des freigelegten Teiles der inneren Hohlraumfläche gleichzeitig aufgebracht wird.
  4. 4. "Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmedium (5) während des Sprühvorganges zeitlich vor dem Versprühen des viskosen Mediums (4) unter variierenden Winkeln (6) in den Strom des viskosen Mediums (4) eingeleitet wird.
  5. 5.· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge-
    '.:-:·-· 33U549
    kennzeichnet, daß dem zu versprühenden viskosen Medium (4) viskositätsverändernde Zusätze, wie z.B. Sägemehl, beigemengt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das.Absetzen des nebelartig versprühten viskosen Mediums (4) am freigelegten Teil des druckluftgestützten Hohlraumes durch künstliche Luftzirkulation begünstigt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Medium (4) eine plastische Viskosität von etwa 10. bis etwa 30cp hat.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Medium (4) eine schein-' bare Viskosität von etwa 10 bis etwa 50cp hat.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Medium (4), vorzugsweise eine Bentonitsuspensxon, aus einer Mischung von Trockenpulver· und Flüssigkeit gemischt im Verhältnis von etwa 1 :4 bis etwa 1:50, insbesondere von etwa 1:6 bis etwa 1:20 besteht.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmedium (5) mit einem Druck von etwa 0 bis etwa 8bar der Sprühvorrichtung 1 zugeführt wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Medium (4), vorzugsweise eine Bentonitsuspension, mit einem Druck von etwa 0 bis etwa 10bar, vorzugsweise von etwa 3bar bis etwa 5bar, der Sprühvorrichtung 1 zugeführt wird.
DE3314549A 1983-04-21 1983-04-21 Verfahren zur Reduzierung von Druckluftverlusten beim Auffahren untertägiger, druckluftgestützter Hohlräume Expired DE3314549C2 (de)

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