DE3741099C2 - Fugenband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine außenliegende Abdichtung für eine Bauwerksfuge zumindest im Firstbereich eines in Ortbeton hergestellten Tunnelausbaus, wobei auf einer außenliegenden Kunststoffabdichtung im Bereich der Bauwerksfuge ein einteiliges Fugenband mit nach innen ragenden Stegen aufgeschweißt ist, ein Dehnteil des Fugenbandes schlauchförmig ausgebildet und am Dehnteil zumindest ein in die Bauwerksfuge zwischen zwei aneinander stoßenden Tunnelabschnitten aus Beton ragender Fugenbandschenkel angeordnet ist.

Tunnel mit Betonausbau werden häufig in der Weise erstellt, daß zunächst Spritzbeton auf den Gebirgs­ ausbruch aufgebracht wird. Anschließend wird eine Kunststoffabdichtung auf dem Spritzbeton verlegt. Die Kunststoffabdichtung setzt sich zwangsläufig aus verschiedenen Abdichtungsbahnen zusammen, die mitein­ ander verschweißt werden. Die einzelnen Bahnen werden mit Hilfe von Nägeln oder dergleichen am Spritzbeton gehalten. Damit durch das Nageln bzw. Befestigen die Abdichtung nicht verletzt wird, ist es vorteilhaft, mit den Nägeln bzw. Befestigungselementen zunächst Kunst­ stoffdeckel am Spritzbeton zum Halten zu bringen und die Kunststoffabdichtung an den Deckeln zu verkleben oder zu verschweißen.

In den so vorbereiteten Tunnel wird dann der eigent­ liche Betonausbau eingebracht. Das geschieht in Ab­ schnitten, wobei jeder Tunnelabschnitt seinerseits schrittweise betoniert wird, ausgehend von der Tunnel­ sohle.

Damit im Fugenbereich zwischen zwei Tunnelabschnitten die Abdichtung verstärkt und in überschaubare Abschnitte gegliedert wird, sind dort üblicherweise zusätzlich Fugenbänder vorgesehen. Die Fugenbänder sind Materialstreifen aus gleichartigem bzw. verschweißbarem Kunststoff, die innenliegend an der Kunststoffabdichtung verschweißt werden. Die Verschweißung erfolgt so, daß die Fugenbänder den Fugenbereich zweier benachbarter, aneinanderstoßender Tunnelabschnitte überdecken. Die Fugenbänder sind an ihren Rändern mit der Kunststoff­ abdichtung verschweißt und weisen vorzugsweise zur Tunnelmitte hin Stege auf, die bei der Erstellung der Tunnelabschnitte einbetoniert werden. Durch die Fugenbänder wird die Abdichtung im Fugenbereich vor allem bei größeren Wasserdrücken gestützt und verstärkt. Dort ist ein hohes Dehnungsmaß notwendig, um einer Rißgefahr vorzubeugen.

Nach einem älteren Vorschlag (DE-OS 37 41 263) besitzen die Fugenbänder zumindest im Firstbereich einen nach unten weisenden Schenkel in der Fuge. Der Schenkel hat die Aufgabe, die von Tunnelabschnitt (Block) zu Tunnelabschnitt (Block) vorzunehmende Abschottung auch in der Firste sicherzu­ stellen, wo bisher verwendete Bänder wegen Luftein­ schlüssen diese Funktion nicht sicherstellen. Die Abschottung ist erforderlich, damit im Falle einer Verletzung der Kunststoffabdichtung das Wasser nicht innerhalb der Kunststoffabdichtung über mehrere Blöcke unkontrolliert hinwegströmt.

Der nach unten ragende Schenkel wird in einen Betonab­ schnitt, und zwar den des Vorläuferblocks einbetoniert. Dazu besitzt der Schenkel einseitig Stege. An der anderen Seite ist der Schenkel glatt. Mit dieser Ausführungsform wird lediglich die Abdichtung eines Tunnelabschnittes bewirkt. An dem benachbarten Tunnelabschnitt ist keine Abdichtung im o.g. Sinne gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine außenliegende Abdichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei einer Beschädigung der außenliegenden Abdichtung über der Fuge noch zuverlässiger ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Derartige Fugenbänder sind in herkömmlichen Extrusions­ verfahren schwierig zu fertigen. Deshalb ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die nach unten ragenden beiden Schenkel in der Fugenband­ fertigung einen Winkel zum Fugenband aufweisen, der kleiner als 90 Grad ist. Vorzugsweise beträgt der Winkel ca. 60 Grad. Beide nach unten ragenden Schenkel schließen dann gleichfalls einen Winkel von ca. 60 Grad zwischen sich ein.

Der Einbau derartiger Fugenbänder sieht vor, daß die nach unten ragenden Schenkel in die Senkrechte abge­ bogen werden. Das geschieht beim Betonausbau in der Weise, daß für den zunächst zu erstellenden Tunnel­ abschnitt der zugehörige Schenkel an der stirnseitig vorgesehenen Schalung mittels gesonderter Nagellasche (unterster Rand) angeschlagen wird. Die Schalung ist dabei zwischen beiden Band-Schenkeln angebracht. Zur leichteren Montage der Schalung kann der bei der Betonierung des ersten benachbarten Tunnelabschnittes nicht gebrauchte nach unten ragende Schenkel nach oben hin gebogen und dort mit einem vorläufigen Halt versehen werden. Der Halt kann durch Kleben oder heftweises Schweißen verwirklicht werden. Nach Fertig­ stellung des ersten benachbarten Betonabschnittes und Entfernen der Schalung wird der zweite nach unten ragende Schenkel an den bereits einbetonierten ersten Schenkel angelegt. Es ist vorteilhaft, diesem Schenkel in der senkrecht nach unten gerichteten Lage Halt an dem bereits einbetonierten ersten Schenkel zu geben. Das geschieht in gleicher Weise wie oben, d. h. durch heftweises Verschweißen oder durch Kleben. Als Klebe­ mittel ist auch Bitumenspachtelmasse geeignet.

Das Kleben und Heften erfolgt vorzugsweise am unteren Rand der nach unten ragenden Schenkel.

In dieser Lage kann sich der nächste Betonierungsvor­ gang anschließen.

Es ist auch von Vorteil, wenn das Fugenband zwischen den nach unten ragenden Schenkeln und dem übrigen Fugenbandteil einen schlauchförmigen Dehnteil aufweist. Zwar sind derartige schlauchförmigen Dehnteile bereits zusammen bei dem älteren Vorschlag vorgesehen und sind schlauchförmige Dehnteile bei Fugenbändern im Tunnelbau an sich auch gebräuchlich, soweit kein nach unten ragender Schenkel vorgesehen ist, und können solche Dehnteile nach einem älteren Vorschlag mit einer Sollriß-Stelle versehen sein. An der Sollriß-Stelle reißt der schlauchförmige Dehnteil bei übermäßiger Zugbelastung in Schlauchlängsrichtung auf. Die Sollriß- Stelle ist jedoch immer in der durchgehenden Bandebene vorgesehen. Darüber hinaus erfährt das schlauchförmige Dehnteil bei den bekannten Fugenbändern vor dem Aufreißen auch in dem nicht zum Aufreißen vorgesehenen Teil eine sehr starke Beanspruchung auf Dehnung. Nach der Rißbildung bleiben die vorhandenen Zugkräfte und wirken die Zugkräfte allein auf das noch vorhandene Material.

Es ist deshalb vorteilhaft, die Sollriß-Stelle so anzubringen, daß von den beiden die Verbindung zweier gegenüberliegender Fugenbandteile bildenden Schlauch­ wänden eines schlauchförmigen Dehnteiles zunächst nur einer auf Zug belastet wird, der dann die Sollriß- Stelle aufweist. Nach Aufreißen soll nach der Erfindung zunächst ein Fließvorgang stattfinden. Die andere Schlauchwand soll ggf. unter Lösen von dem Beton nachgeben, bis die Zugbelastung im Fugenband reduziert worden ist. Vorteilhaft kann eine gegen Null gehende Reduzierung sein. Dahinter steht die Überlegung, daß Kunststoff unter dauerhaftem Zug einer Kaltverformung unterliegt, die gleichbedeutend mit einer beträchtlichen Querschnittsverringerung an den zugbelasteten Stellen ist.

Um die Fließbewegung zu ermöglichen, ist das schlauch­ förmige Dehnteil in dem Berührungsbereich mit den Tunnelabschnitten mit Fließschrägen versehen. Durch eine solche Schräge, die auch in Form einer Abrundung gestaltet sein kann, wird verhindert, daß das Dehnteil sich an Betonkanten verhakt. Ferner kann für die erfindungsgemäße Fließbewegung von Vorteil sein, wenn der schlauchförmige Dehnteil eingedrückt ist. Damit ist zunächst eine Eindrückung durch die nach unten gerichteten Schenkel gemeint. Durch die Eindrückung kann der schlauchförmige Dehnteil nach seinem Lösen vom Beton sehr viel mehr nachgeben als den bisherigen Anordnungen ohne Eindrücken. Wahlweise wird durch das Eindrücken der offene Querschnitt des schlauchförmigen Dehnteils um 10 bis 40% verringert. Die Eindrückung läßt sich mit Hilfe der nach unten ragenden Schenkel sehr leicht bewirken und durch Anschlagen an der Schalung sichern. Nach der ersten Festlegung eines Schenkels an der Schalung ist auch das Maß der Eindrückung weitgehend festgelegt.

Die vorteilhafte Fließbewegung unter Abheben von dem Beton im Bereich des schlauchförmigen Dehnteils wird auch durch eine vorbehandelte Oberfläche des Dehnteils unterstützt. Dazu kann ein die Haftung des schlauch­ förmigen Dehnteils mit dem Beton verhinderndes Mittel auf die Oberfläche des schlauchförmigen Dehnteils aufgetragen sein. Es kann jedoch auch ein Kunststoff mit geringem oder vernachlässigbar geringem Haftver­ mögen für den schlauchförmigen Dehnteil eingesetzt werden. Wahlweise ist auch eine zusätzliche Beschich­ tung des schlauchförmigen Dehnteils mit einem nicht haftenden Kunststoff oder Ersatzstoff möglich.

Die Sollrißstelle befindet sich bei den o. b. vorteil­ haften Ausführungsformen der Erfindung an der außen­ liegenden Stelle des schlauchförmigen Dehnteiles. D. h. der schlauchförmige Dehnteil reißt bei übermäßiger Belastung außen auf. Dadurch kann der Dehnteil weiter nachgeben, ohne an Dichtwirkung zu verlieren.

Die Sollrißstelle wird dadurch verwirklicht, daß die Materialdicke des schlauchförmigen Dehnteils in der durchgehenden Bandebene geringer als im übrigen Bereich des schlauchförmigen Dehnteils und der seitlichen Fugenbandteile ist. Bei einer Herstellung des erfindungsgemäßen Fugenbandsprofils mittels Extrudieren wird das durch entsprechende Anordnung des den Innenraum des schlauchförmigen Dehnteils bildenden Dornes erreicht. D. h. der Dorn wird entsprechend dicht an der Begrenzungsfläche des Werkzeuges angeordnet.

Vorteilhaft ist auch, wenn die an den nach unten in die Fuge ragenden Schenkeln vorgesehenen Stege in Umfangs­ richtung mit radial verlaufenden Stegen zusammenstoßen. Dann entstehen abgeschottete Hohlräume, die von dem Beton der zugehörenden Tunnelabschnitte ausgefüllt werden. Anströmendes Wasser kann nur bis in die ab­ geschotteten Hohlräume, nicht aus diesen heraus.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fugenbandprofil 1 mit einem schlauchförmigen Dehnteil 2, seitlichen Schenkeln 3 und 4 sowie unter 60 Grad nach unten weisenden Schenkeln 5 und 6. Die Schenkel 5 und 6 stoßen an dem schlauchförmigen Dehnteil 2 aneinander, sie schließen zwischen sich gleichfalls einen Winkel von 60 Grad ein. Die Schenkel 3 und 4 bilden zusammen mit dem schlauchförmigen Dehnteil eine nach oben hin glatte Fugenbandfläche. Diese Fläche ist die Berührungs­ fläche mit der außenliegenden Abdichtung im Tunnel. Dort findet die Verschweißung statt.

Nach unten hin (zum Tunnelinnern hin) sind die Schenkel 3 und 4 mit Stegen 7 versehen. Die nach unten ragenden Schenkel 5 und 6 besitzen zu den Schenkeln 3 bzw. 4 hin Stege 8.

Das schlauchförmige Dehnteil hat einen im gezeichneten Fertigungszustand kreisförmigen Schlauchquerschnitt 9.

Die Abmessungen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 sind 30 cm Fugenbandbreite, 4 cm Steghöhe für die Stege 7 und 8, mindestens 10 cm Schenkellänge für die Schenkel 5 und 6, 4 cm Durchmesser für den offenen Schlauchquerschnitt 9. Im übrigen ist eine Materialdicke von 8 mm für Schenkel und Stege vorgesehen.

Das schlauchförmige Dehnteil 2 ist im Seitenbereich bei 10 und 11 so ausgebildet, daß die Tangente in jedem Punkt der Seitenbereiche 10 und 11 unter einem Winkel kleiner als 80 Grad auf die zugehörigen Schenkel 3 bzw. 4 trifft. Dadurch entsteht eine vorteilhafte Fließschräge in den Seitenbereichen 10 und 11.

Das Fugenband nach Fig. 1 ist extrudiert worden. Das bedingt relativ umfangreiche Extrusionswerkzeuge und die in Fig. 1 dargestellte Lage der Schenkel 5 und 6, wobei der zwischen den Schenkeln 5 und 6 einge­ schlossene Winkel variieren kann.

In der in Fig. 2 dargestellten Einbaulage liegen die Schenkel 5 und 6 aneinander. Dies kann auch mit Hilfe eines Fugenbandes erreicht werden, das aus herkömm­ lichen Fugenbändern zusammengeschweißt worden ist.

Z. B. kann die Verschweißung in der Form erfolgen, daß zwei herkömmliche Fugenbänder ohne Dehnteil abgewinkelt werden, bis von einem Fugenband die beiden Enden die Schenkel 4 und 6 und von dem anderen Fugenband die beiden Enden die Schenkel 3 und 5 bilden. Danach ist eine Verschweißung der beiden Fugenbänder in dem Berührungspunkt der beiden Schenkel 5 und 6 vorgesehen. Die Verbindung zwischen den Schenkeln 3 und 4 wird durch Einsetzen und Verschweißen eines Materialstreifens geringerer Dicke verwirklicht. Dabei ist nicht erforder­ lich, daß der schlauchförmige Dehnteil den identischen Querschnitt gemäß Fig. 1 zeigt.

Fig. 4 zeigt im Ausschnitt einen durch Verschweißen mehrerer Fugenbänder entstehenden Dehnteil 20 eines erfindungsgemäßen Fugenbandes. Das Dehnteil 20 hat hier eine Dreieckform oder Trapezform, wobei die mit 21 und 22 bezeichneten Materialteile zweier herkömmlicher Fugenbänder durch eine innenliegende Extrusionsnaht 23 und wahlweise durch eine außenliegende strichpunktiert dargestellte Extrusionsnaht 50 miteinander verbunden sind. Die Oberseite des Fugenbandes ist durch einen Steg 24 geschlossen, der mit Schweißnähten 25 und 26 an den beiden das erfindungsgemäße Fugenband bildenden herkömmlichen Fugenbändern verschweißt ist.

Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fugenbandes aus miteinander zu verschweißenden herkömmlichen Fugenbändern können die Schenkel 5 und 6 von vornherein in die in Fig. 2 dargestellte Einbaulage gebracht werden. In dieser Lage stehen die Schenkel 5 und 6 senkrecht zu den Schenkeln 3 und 4.

In Fig. 2 ist der Spritzbeton am Gebirgsausbruch mit 30, die außenliegende Kunststoffabdichtung mit 31 und sind die hier aneinanderstoßenden Tunnelabschnitte aus Beton mit 32 und 33 bezeichnet. Fig. 2 zeigt, daß die Stege 8 des Schenkels 5 in den Tunnelabschnitt 33 einbetoniert und die Stege 8 des Schenkels 6 in den Tunnelabschnitt 32 einbetoniert sind. Das ist unter vorherigem Anschlagen eines Schenkels 5 bzw. 6 an die Schalung des zuerst erstellten Tunnelabschnittes erfolgt. Das Anschlagen erfolgt z. B. durch Nageln im Bereich 36 bzw. 37 (= Nagellasche).

Im Ausführungsbeispiel ist der zum Anschlagen bestimmte nach unten ragende Schenkel von Hand um ca. 3 cm unter der dargestellten Verformung des schlauchflörmigen Dehnteils 2 nach oben geschoben worden. Wenn dann unter entsprechender Zugbelastung der schlauchförmige Dehn­ teil bei 12 reißt, steht im besonderen Maße Material des schlauchförmigen Dehnteils zur Verfügung, welches in Richtung der wirkenden Zugkraft nachfließt. Dabei kann sich der schlauchförmige Dehnteil 2 auch von den Betonabschnitten 32 und 33 bei 34 bzw. 35 abheben. Dieser Vorgang wird erleichtert durch eine ent­ sprechende Oberflächenbehandlung des Kunststoffes, z. B. Einfetten im Bereich des schlauchförmigen Dehnteiles 2. Das kann jedoch auch durch eine Kunststoff-Folie bewirkt werden, die betonabweisend ist und auf den schlauchförmigen Dehnteil aufkaschiert wird. Zum Aufkaschieren eignet sich insbesondere eine Ausführungsform nach Fig. 4. Das Aufkaschieren erfolgt dann an den das Ausgangsmaterial bildenden herkömmlichen Fugenbändern in dem Bereich, der nach dem Verschweißen dieser Fugenbänder den Dehnteil 20 bildet.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Fugen­ band 40 mit einem nach unten ragenden Schenkel 41, der zwei Stege 42 und 43 aufweist. Fig. 3 zeigt das Fugenband 40 in einer Einbausituation ohne Spritzbeton und die zugehörenden Tunnelabschnitte. Im Unterschied zu anderen Fugenbändern ist das Fugenband an den Enden der Stege 42 und 43, die parallel zu den Enden des Schenkels 41 verlaufen, mit weiteren Stegen 44 und 45 versehen. Die Stege 44 und 45 schotten den Zwischenraum zwischen den Stegen 42 und 43 und dem in Umfangsrichtung verlaufenden Fugenbandteil ab, so daß anströmendes Wasser nicht in Umfangsrichtung des Schenkels 41 in die Fuge abströmen kann.

Fig. 3 zeigt ein Fugenband mit einem auf den Firstbe­ reich beschränkten Schenkel 41. Insbesondere bei Verwendung eines Fugenbandes nach Fig. 4 kann es vorteilhaft sein, umlaufende Schenkel vorzusehen. D.h. über den ganzen Tunnelumfang sind Schenkel vorgesehen, die nach innen ragen.

Claims (10)

1. Außenliegende Abdichtung für eine Bauwerksfuge zumindest im Firstbereich eines in Ortbeton hergestellten Tunnelausbaus, wobei auf einer außenliegenden Kunststoffabdichtung im Bereich der Bauwerksfuge ein einteiliges Fugenband mit nach innen ragenden Stegen aufgeschweißt ist, ein Dehnteil (2) des Fugenbandes schlauchförmig ausgebildet und am Dehnteil (2) zumindest ein in die Bauwerksfuge zwischen zwei aneinanderstoßenden Tunnelabschnitten aus Beton ragender Fugenbandschenkel (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Dehnteil (2, 9, 20) zwei Fugenbandschenkel (5, 6, 41) angeordnet sind, deren einander zugewandte Berührungsflächen glatt und deren einander abgewandte Flächen mit Stegen (8) zum Einbetonieren versehen sind und daß an den Enden der in Umfangsrichtung verlaufenden Stege (8, 42, 43) quer oder schräg zum in Umfangsrichtung verlaufenden Schenkel (5, 6, 41) weitere Stege (44, 45) angeordnet sind.

2. Außenliegende Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (5, 6) in der Fertigung des Fugenbandes einen Winkel zu dem an der Abdichtung anliegenden Fugenbandteil aufweisen, der kleiner als 90 Grad ist.

3. Außenliegende Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (5, 6) an einem schlauchförmigen Dehnteil (2) des Fugenbandes unten angeordnet sind und sich am oberen Rand des Fugenbandes eine Sollrißstelle (12) befindet.

4. Außenliegende Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollrißstelle eine geringere Wandstärke als im übrigen Bereich aufweist.

5. Außenliegende Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Außenwände des Dehnteiles (2) in der Einbaulage eine Fließschräge aufweisen.

6. Außenliegende Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (5, 6) in der Einbaulage an den unteren bzw. inneren Enden geheftet und/oder verklebt sind.

7. Außenliegende Abdichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Verklebung mit Bitumenspachtel.

8. Außenliegende Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fugenband aus mindestens zwei herkömmlichen Fugenbändern ohne Dehnteil zusammengesetzt ist.

9. Außenliegende Abdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fugenbänder im Bereich des zu bildenden Dehnteiles 2 mit einer innenliegenden, die Schenkel (5, 6) verbindenden Extrusionsnaht und nach außen hin mit einem eingeschweißten Materialsteg (34) versehen sind.

10. Außenliegende Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchförmige Dehnteil (2) an der unteren Seite bzw. der in Bezug auf den Tunnel innenliegenden Seite nach außen hin eingedrückt ist.