EP0898052B1 - Method of sealing a subterranean formation against the penetration of water - Google Patents
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- EP0898052B1 EP0898052B1 EP98115235A EP98115235A EP0898052B1 EP 0898052 B1 EP0898052 B1 EP 0898052B1 EP 98115235 A EP98115235 A EP 98115235A EP 98115235 A EP98115235 A EP 98115235A EP 0898052 B1 EP0898052 B1 EP 0898052B1
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
- E21D11/383—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating by applying waterproof flexible sheets; Means for fixing the sheets to the tunnel or cavity wall
Definitions
- the present invention relates to a method for sealing of underground cavities against water ingress.
- Underground cavities can include tunnels, tunnels, shafts, Pipes and caverns.
- Such cavities and the systems located therein require protection against Moisturization through groundwater, mountain water or surface water. To do this, either the mountains must be injected waterproofed or the structure itself be sealed. Injection systems are predominantly used used, which are complex and costly. often the water looks for other ways, which then also again are difficult to seal. Because of this lies the sealing of the building itself close, even if this is carried out extremely laboriously must become. Sealing is carried out by means of sealing membranes (membranes) in spots or strips z. B. attached to the ceilings and walls of a tunnel and then z. B. with a layer of in-situ concrete or concrete parts. often does it come z. B.
- CH 560 811 A describes a method for sealing underground cavities against Ingress of water which comprises the following steps: applying concrete to at least part of the rock surrounding the cavity, applying a moisture-insensitive Sealing layer in the form of an adhesive layer by spraying, applying a film as part of an elastic sealing system on the dry sealing layer, Applying another layer of adhesive and expanding the cavity.
- the known sealing layer is not a seal for active water seepage possible.
- the application of the sealing layer in the form of Adhesive layer on leaky surfaces make subsequent sealing impossible as soon as the concrete surfaces are contaminated with the adhesive layer.
- Adhesive layers should be noted that in each bitumen rubber layer water is included, which is either chemically bound or has to dry out. With that in the However, the method described above, drying is not possible, only a hardening is conceivable.
- the invention is therefore based on the object of a method for sealing underground Provide cavities against water ingress that are easy to use, inexpensive and is effective.
- the underground Cavity is a tunnel.
- the concrete is preferably shotcrete.
- the concrete is additionally applied to the floor of the tunnel becomes.
- the further steps according to the invention have been listed, thus penetration of the groundwater both on the ceiling and on the walls and completely prevented on the floor. Because this particular embodiment of the method does not lead to permanent lowering of the groundwater, it is used especially when if permanent groundwater subsidence is not possible or is not wanted.
- the expansion of the tunnel is then to be calculated statically in such a way that not only sufficient back pressure against the upcoming soil or against the upcoming rocks but also against the groundwater under full pressure.
- the concrete is preferably applied to the concrete by pouring or painting.
- a flow point sealing system at least in the area of water leaks the sealing layer is applied.
- the pour point sealing system serves of course not only for sealing flow pillars but also flow areas. It is primarily necessary when there is a high groundwater pressure.
- a drainage device for draining off in the ceiling and Wall area existing water is installed in the floor area of the tunnel.
- the Drainage equipment is used to drain the groundwater into the floor area of the tunnel and reduce the pressure on the tunnel.
- steel girders are advantageously used Double-T girders, at least on the ceiling and in the transverse direction of the tunnel Clamped walls of the tunnel.
- the sealing layer is preferably a sealing slurry, which in one or several operations is applied.
- the sealing slurry is used for drying the surface of the possibly still moist concrete. It must be on damp or wet Adhere and bind to the surface and must of course seal the damp Effect surfaces.
- the sealing slurry is mineral.
- sealing slurry is cement-bound.
- the sealing slurry with a liquid, e.g. B. water mixed.
- a liquid e.g. B. water mixed.
- the sealing slurry can also be sprayed or brushed on be applied.
- the elastic sealing system is glued on.
- a material is used as the sealing system that is also after the gluing sticks strongly. This ensures that there is a connection to both sides and the groundwater cannot run behind on either side.
- the elastic sealing system is one Rubber-bitumen mixture that when heated through Splash is applied. With a suitable sprayer can be applied evenly the elastic Reach the sealing system on the surface.
- the Rubber-bitumen mixture is characterized by an enormous Elasticity, which is in the range of 2000%.
- the Rubber-bitumen mixture is a latex-bitumen mixture.
- the elastic Sealing system a cold or hot processable bitumen or mixed bitumen product.
- bitumen or bitumen mixed product a two-component bitumen thick coating includes.
- the elastic Sealing system includes a synthetic resin coating.
- the synthetic resin coating made of polyurethane, polysulfide, elasticized Epoxy resin, acrylic or silicone.
- the elastic waterproofing system at least one bitumen or Includes high polymer web by gluing over the entire surface is applied.
- this type of sealing is normal only possible with relatively flat surfaces.
- pour point sealing system a quick-setting cement-bound waterproofing cement includes.
- the pour point sealing system a sealing material, e.g. injection resin or cement-bonded glues Injection in water leaks is applied.
- the pour point sealing system is multi-component.
- the pour point sealing system comprises a fast-setting cement-bound Waterproofing powder that is dry in the range of Water leaks rubbed into the sealing layer and a hardening and silicification liquid that is applied to the rubbed sealing powder, being on the resulting floating point sealing system a moisture-resistant sealing layer in at least is applied in one operation.
- a fast-setting cement-bound Waterproofing powder that is dry in the range of Water leaks rubbed into the sealing layer
- a hardening and silicification liquid that is applied to the rubbed sealing powder, being on the resulting floating point sealing system a moisture-resistant sealing layer in at least is applied in one operation.
- the inner concrete shell In-situ concrete which is processed as cast or shotcrete, will be produced.
- the invention is based on the surprising finding that through the use of sprayable and / or spreadable as well as inexpensive materials a simple and inexpensive Installation of a seal is possible.
- the brushable and / or sprayable sealing products too directly on bushings e.g. Connect doors, pipes, etc. without special sealing constructions must be created.
- any Reasons e.g. after the appearance of a very wide crack, leakage is a repair without great effort possible. For example, you would in this Fall into the visible water leak a sealing Inject material under pressure directly above the waterway to the sealing system through the sealing system would heal through it.
- Fig. 1 shows a section on the right through a removed Tunnel 10 and an enlarged section on the left.
- the Tunnel 10 is constructed according to a first embodiment of the invention Process sealed as follows:
- the tunnel 10 is built in the usual way in the shell. Likewise, in the usual way at intervals of 0.7 to 1.2 m steel girder (not shown), mainly double-T girder, across the tunnel on the ceiling and on the walls clamped. Be behind or next to the steel beams or several drainage pipes (not shown). This should be in contact with rock 12 if possible. Only then is shotcrete 14 applied in the usual way Inner surface applied. The existing groundwater will be via the drainage pipes laterally into the floor area of the Tunnels 10 dissipated. The shotcrete 14 is used for surface hardening but also to compensate for that uneven rock 12.
- the shotcrete surface becomes with a moisture-resistant sealing layer in the form of a commercially available cement-bound sealing slurry 16 provided in one or more operations.
- the application is preferably done by spraying that mixed with a liquid, preferably water Sealing slurry 16 on the shotcrete surface.
- the sealing slurry 16 adheres to moist or wet shotcrete surface and sets this. About that In addition, the sealing slurry 16 effects a seal of the damp surfaces.
- an elastic sealing system is in shape an elastic hot spray compound 18 on the now dry Applied underground.
- an inner concrete shell 20 is introduced in the usual way.
- the groundwater present is drained from the ceiling and the walls into the floor area of the tunnel 10, where it is discharged by means of further drainage pipes (not shown).
- the advantage of such a seal consists in the relatively simple possibility of solving the problem of the water present by simply draining it away, and also in the static absorption force for existing groundwater that is not to be taken into account in the concrete inner shell. There is no pressing water in the area of the seal, as this is drained through the drainage pipes.
- Such a seal can of course only be used if the groundwater or rock above it is allowed to withdraw the groundwater. Groundwater withdrawal can lead to subsidence, for example, which can severely damage buildings above or in the area of the tunnel. Lowering groundwater could severely damage listed buildings, protected landscapes, power plants, individual buildings, cities or villages.
- FIG. 2 to 6 show a sequence of steps of a second embodiment of the method according to the invention.
- a pour point sealing system 17 for plugging water leaks of which only one water leak 22 is shown applied.
- a flow point sealing system is particularly then required if there are high groundwater pressures. This is given, among other things, if the floor area of the tunnel 10 is sealed. Such a seal is mainly used when permanent groundwater subsidence are not possible or are not wanted.
- Fig. 2 is shotcrete 14 applied to the rock 12.
- the Shotcrete 14 has a water leak 22.
- 3 is a sealing slurry 16 applied to the shotcrete 14.
- FIG. 7 and 8 are a conventional one Membrane seal sealed crack and one by means of a Embodiment of the method according to the invention sealed Crack compared.
- the reference numeral 24 marked water. This is pressing through a crack 26.
- the water penetrating 24 is indeed in the area of the crack 26 by a membrane seal 28 not allowed inside the tunnel, but can possibly at a different location in the tunnel interior reach.
- an inventive Sealing the penetrating water in no Walk in the direction.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von unterirdischen Hohlräumen gegen Wassereintritt.The present invention relates to a method for sealing of underground cavities against water ingress.
Unterirdische Hohlräume können Tunnel, Stollen, Schächte, Leitungen und Kavernen sein. Derartige Hohlräume und die darin befindlichen Anlagen erfordern einen Schutz gegen Durchfeuchtung durch Grundwasser, Bergwasser oder Oberflächenwasser. Dazu muß entweder das Gebirge durch Injektionen wasserundurchlässig gemacht oder das Bauwerk selbst abgedichtet werden. Vorwiegend werden Injektionssysteme eingesetzt, die aufwendig und kostspielig sind. Oftmals sucht sich das Wasser andere Wege, die dann ebenfalls wieder aufwendig abzudichten sind. Aus diesem Grunde liegt die Abdichtung des Bauwerks selbst nahe, auch wenn diese äußerst aurwendig durchgeführt werden muß. Die Abdichtung wird durch Dichtungsbahnen (Membranen) vorgenommen, die punkt- oder streifenweise z. B. an den Decken und Wandungen eines Tunnels befestigt und anschließend z. B. mit einer Schicht aus Ortbeton oder aus Betonteilen gehalten werden. Oftmals kommt es z. B. durch mechanische Einwirkungen oder durch unzureichendes Verschweißen der Dichtungsbahnen im Nahtbereich zu schwer reparierfähigen Fehlstellen in den Membranen. Die Reparatur dieser Fehlstellen ist deshalb so schwierig, weil die Membrane praktisch lose zwischen den Betonteilen eingespannt ist und damit beidseitig vom Wasser unterwandert werden kann. Undichtigkeiten im Tunnelinneren können also sehr weit entfernt von der eigentlichen Wasserleckstelle in der Membrane sein. Um die Membranen vollflächig auf den Untergrund aufkleben zu können, ist ein trockener Untergrund erforderlich. Zur Erreichung dieses trockenen Untergrundes werden auch Grundwasserabsenkungen vorgenommen. Diese Maßnahmen sind jedoch sehr arbeits- und kostenintensiv.Underground cavities can include tunnels, tunnels, shafts, Pipes and caverns. Such cavities and the systems located therein require protection against Moisturization through groundwater, mountain water or surface water. To do this, either the mountains must be injected waterproofed or the structure itself be sealed. Injection systems are predominantly used used, which are complex and costly. often the water looks for other ways, which then also again are difficult to seal. Because of this lies the sealing of the building itself close, even if this is carried out extremely laboriously must become. Sealing is carried out by means of sealing membranes (membranes) in spots or strips z. B. attached to the ceilings and walls of a tunnel and then z. B. with a layer of in-situ concrete or concrete parts. often does it come z. B. by mechanical influences or by insufficient welding of the geomembranes in the seam area too difficult to repair defects in the Membranes. Repairing these imperfections is so difficult because of the membrane is clamped practically loosely between the concrete parts and thus on both sides of the water can be infiltrated. Leaks inside the tunnel can therefore be very far away from the actual water leak in the membrane. All over the membranes To be able to stick to the surface, a dry surface is required. To achieve This dry subsoil is also used to lower the groundwater. However, these measures are very labor and cost intensive.
Aus der CH 560 811 A ist ein Verfahren zum Abdichten von unterirdischen Hohlräumen gegen Wassereintritt bekannt, das die folgenden Schritte umfaßt: Aufbringen von Beton auf zumindest einen Teil des den Hohlraum umgebenden Gesteins, Aufbringen einer feuchtigkeitsunempfindlichen Abdichtungsschicht in Form einer Kleberschicht durch Verspritzen, Aufbringen einer Folie als Teil eines elastischen Abdichtungssystems auf die trockene Abdichtungsschicht, Aufbringen einer weiteren Klebeschicht und Ausbau des Hohlraumes. Mit der daraus bekannten Abdichtungsschicht ist jedoch keine Abdichtung aktiver Wasserdurchsickerungen möglich. Im Gegenteil würde das Aufbringen der Abdichtungsschicht in Form der Kleberschicht auf undichte Flächen eine nachträgliche Abdichtung unmöglich machen, sobald die Betonflächen mit der Kleberschicht kontaminiert sind.CH 560 811 A describes a method for sealing underground cavities against Ingress of water is known which comprises the following steps: applying concrete to at least part of the rock surrounding the cavity, applying a moisture-insensitive Sealing layer in the form of an adhesive layer by spraying, applying a film as part of an elastic sealing system on the dry sealing layer, Applying another layer of adhesive and expanding the cavity. With the however, the known sealing layer is not a seal for active water seepage possible. On the contrary, the application of the sealing layer in the form of Adhesive layer on leaky surfaces make subsequent sealing impossible as soon as the concrete surfaces are contaminated with the adhesive layer.
Hinsichtlich der in dem aus dem vorgenannten Dokument bekannten Verfahren verwendeten Kleberschichten ist darauf hinzuweisen, daß in jeder Bitumen-Kautschuk-Schicht Wasser enthalten ist, das entweder chemisch zu binden ist oder austrocknen muß. Mit dem in dem vorgenannten Dokument beschriebenen Verfahren ist jedoch keine Trocknung möglich, lediglich eine Härtung denkbar.Regarding those used in the method known from the aforementioned document Adhesive layers should be noted that in each bitumen rubber layer water is included, which is either chemically bound or has to dry out. With that in the However, the method described above, drying is not possible, only a hardening is conceivable.
Darüber hinaus wird das bekannte Verfahren auch aus dem Grunde nicht funktionieren, daß das Aufbringen der Folie praktisch kaum möglich ist, da die Folie nur schwer eine Haftung zum Untergrund finden wird und zudem eine Verschweißung der Nähte technisch kaum möglich ist.In addition, the known method will not work for the reason that the application of the film is practically impossible, since the film has a difficult adhesion to the subsurface and also technically hardly welds the seams is possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abdichten von unterirdischen Hohlräumen gegen Wassereintritt bereitzustellen, das einfach in der Anwendung, kostengünstig und effektiv ist.The invention is therefore based on the object of a method for sealing underground Provide cavities against water ingress that are easy to use, inexpensive and is effective.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abdichten von unterirdischen
Hohlräumen gegen Wassereintritt, das die folgende Schritte umfaßt:
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der unterirdische Hohlraum ein Tunnel ist.According to a special embodiment of the invention it can be provided that the underground Cavity is a tunnel.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Beton an der Decke und den Wandungen des Tunnels aufgebracht wird.It can be provided that the concrete on the ceiling and the walls of the tunnel is applied.
Vorzugsweise ist der Beton Spritzbeton. The concrete is preferably shotcrete.
Ferner kann vorgesehen sein, daß der Beton zusätzlich auf den Boden des Tunnels aufgebracht wird. Wenn die weiteren erfindungsgemäßen Schritte aufgeführt worden sind, wird damit ein Eindringen des Grundwassers sowohl an der Decke als auch an den Wandungen und an dem Boden vollständig verhindert. Da diese besondere Ausführungsform des Verfahrens nicht zu einer dauerhaften Grundwasserabsenkung führt, wird sie besonders dann eingesetzt, wenn dauerhafte Grundwasserabsenkungen nicht möglich oder nicht gewollt sind. Der Ausbau des Tunnels ist dann statisch so zu berechnen, daß nicht nur ein ausreichender Gegendruck gegen das anstehende Erdreich bzw. gegen die anstehenden Felsen sondern auch gegen das unter vollem Druck anstehende Grundwasser erreicht wird.It can also be provided that the concrete is additionally applied to the floor of the tunnel becomes. When the further steps according to the invention have been listed, thus penetration of the groundwater both on the ceiling and on the walls and completely prevented on the floor. Because this particular embodiment of the method does not lead to permanent lowering of the groundwater, it is used especially when if permanent groundwater subsidence is not possible or is not wanted. The The expansion of the tunnel is then to be calculated statically in such a way that not only sufficient back pressure against the upcoming soil or against the upcoming rocks but also against the groundwater under full pressure.
Dabei wird der Beton vorzugsweise durch Gießen oder Streichen auf den Beton aufgebracht.The concrete is preferably applied to the concrete by pouring or painting.
Günstigerweise ist dabei vorgesehen, daß vor dem Aufbringen des elastischen Abdichtungssystems ein Fließstellenabdichtungssystem zumindest im Bereich von Wasserleckstellen auf die Abdichtungsschicht aufgebracht wird. Das Fließstellenabdichtungssystem dient dabei selbstverständlich nicht nur zur Abdichtung von Fließstelen sondern auch von Fließflächen. Es ist in erster Linie erforderlich, wenn ein hoher Grundwasserdruck anliegt.Conveniently, it is provided that before the elastic sealing system is applied a flow point sealing system at least in the area of water leaks the sealing layer is applied. The pour point sealing system serves of course not only for sealing flow pillars but also flow areas. It is primarily necessary when there is a high groundwater pressure.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß vor dem Aufbringen des Betons eine Drainageeinrichtung zur Ableitung von im Decken- und Wandungsbereich anstehendem Wasser in den Bodenbereich des Tunnels eingebaut wird. Die Drainageeinrichtung dient dazu, das Grundwasser in den Bodenbereich des Tunnels abzuleiten und den Druck auf den Tunnel zu verringern.According to a further special embodiment of the invention it can be provided that Before applying the concrete, a drainage device for draining off in the ceiling and Wall area existing water is installed in the floor area of the tunnel. The Drainage equipment is used to drain the groundwater into the floor area of the tunnel and reduce the pressure on the tunnel.
Günstigerweise werden vor dem Aufbringen des Betons in üblicher Weise Stahlträger, insbesondere Doppel-T-Träger, quer zum Verlauf des Tunnels zumindest an der Decke und den Wandungen des Tunnels eingespannt. Before the concrete is applied, steel girders, in particular, are advantageously used Double-T girders, at least on the ceiling and in the transverse direction of the tunnel Clamped walls of the tunnel.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß hinter oder neben den Stahlträgern mindestens ein Drainagerohr zur Ableitung von im Decken- und Wandungsbereich anstehendem Wasser in den Bodenbereich des Tunnels verlegt wird.It is preferably provided that at least one behind or next to the steel beams Drainage pipe for draining off water in the ceiling and wall area in the floor area of the tunnel is relocated.
Weiterhin ist die Abdichtungsschicht vorzugsweise eine Dichtungsschlämme, die in einem oder mehreren Arbeitsgängen aufgetragen wird. Die Dichtungsschlämme dient zum Trocknen der Oberfläche des möglicherweise noch feuchten Betons. Sie muß auf feuchtem bzw. nassem Untergrund haften und abbinden und muß selbstverständlich eine Abdichtung der feuchten Flächen bewirken.Furthermore, the sealing layer is preferably a sealing slurry, which in one or several operations is applied. The sealing slurry is used for drying the surface of the possibly still moist concrete. It must be on damp or wet Adhere and bind to the surface and must of course seal the damp Effect surfaces.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Dichtungsschlämme mineralisch ist.It can be provided that the sealing slurry is mineral.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Dichtungsschlämme zementgebunden ist.It can further be provided that the sealing slurry is cement-bound.
Vorzugsweise wird die Dichtungsschlämme mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, angemischt. Selbstverständlich können die Dichtungsschlämme auch durch Verspritzen oder Streichen aufgebracht werden.Preferably, the sealing slurry with a liquid, e.g. B. water mixed. Of course, the sealing slurry can also be sprayed or brushed on be applied.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das elastische Abdichtungssystem aufgeklebt wird.Furthermore, it can be provided that the elastic sealing system is glued on.
Vorzugsweise wird als Abdichtungssystem ein Material verwendet, das auch nach dem Aufkleben stark klebt. Damit wird sichergestellt, daß eine Anbindung zu beiden Seiten erfolgt und ein Hinterlaufen des Grundwassers auf keiner Seite möglich ist. Preferably, a material is used as the sealing system that is also after the gluing sticks strongly. This ensures that there is a connection to both sides and the groundwater cannot run behind on either side.
Günstigerweise ist das elastische Abdichtungssystem ein Kautschuk-Bitumen-Gemisch, das im erhitzten Zustand durch Verspritzen aufgetragen wird. Mit einem geeigneten Spritzgerät läßt sich ein gleichmäßiges Aufbringen des elastischen Abdichtungssystems auf den Untergrund erreichen. Das Kautschuk-Bitumen-Gemisch zeichnet sich durch eine enorme Elastizität aus, die im Bereich von 2000% liegt.Conveniently, the elastic sealing system is one Rubber-bitumen mixture that when heated through Splash is applied. With a suitable sprayer can be applied evenly the elastic Reach the sealing system on the surface. The Rubber-bitumen mixture is characterized by an enormous Elasticity, which is in the range of 2000%.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß das Kautschuk-Bitumen-Gemisch ein Latex-Bitumen-Gemisch ist.In particular, it can be provided that the Rubber-bitumen mixture is a latex-bitumen mixture.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß das elastische Abdichtungssystem ein kalt oder heiß verarbeitbares Bitumen- oder Bitumenmischprodukt umfaßt.On the other hand, it can also be provided that the elastic Sealing system a cold or hot processable bitumen or mixed bitumen product.
Dabei kann vorgesehen sein, daß das Bitumen- oder Bitumenmischprodukt eine zweikomponentige Bitumendickbeschichtung umfaßt.It can be provided that the bitumen or bitumen mixed product a two-component bitumen thick coating includes.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß das elastische Abdichtungssystem eine Kunstharzbeschichtung umfaßt.On the other hand, it can also be provided that the elastic Sealing system includes a synthetic resin coating.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die Kunstharzbeschichtung aus Polyurethan, Polysulfid, elastifiziertem Epoxidharz, Acryl oder Silikon besteht.In particular, it can be provided that the synthetic resin coating made of polyurethane, polysulfide, elasticized Epoxy resin, acrylic or silicone.
Wiederum alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das elastische Abdichtungssystem mindestens eine Bitumen- oder Hochpolymerbahn umfaßt, die durch vollflächiges Aufkleben aufgebracht wird. Diese Art der Abdichtung ist jedoch normalerweise nur bei relativ ebenen Oberflächen möglich. Again alternatively, it can also be provided that the elastic waterproofing system at least one bitumen or Includes high polymer web by gluing over the entire surface is applied. However, this type of sealing is normal only possible with relatively flat surfaces.
Ferner kann vorgesehen sein, daß das Fließstellenabdichtungssystem einen schnell abbindenden zementgebundenen Abdichtungszement umfaßt.It can also be provided that the pour point sealing system a quick-setting cement-bound waterproofing cement includes.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß das Fließstellenabdichtungssystem ein abdichtendes Material, wie z.B. Injektionsharz oder zementgebundene Leime, umfaßt, das durch Injektion in Wasserleckstellen aufgebracht wird.Alternatively, it can be provided that the pour point sealing system a sealing material, e.g. injection resin or cement-bonded glues Injection in water leaks is applied.
Wiederum alternativ kann vorgesehen sein, daß das Fließstellenabdichtungssystem mehrkomponentig ist.Again, alternatively, it can be provided that the pour point sealing system is multi-component.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfaßt das Fließstellenabdichtungssystem ein schnell abbindendes zementgebundenes Abdichtungspulver, das trocken im Bereich von Wasserleckstellen in die Abdichtungsschicht eingerieben wird, und eine Härtungs- und Verkieselungsflüssigkeit, die auf das eingeriebene Abdichtungspulver aufgebracht wird, wobei auf das resultierende Fließstellenabdichtungssystem eine feuchtigkeitunempfindliche Abdichtungsschicht in mindestens einem Arbeitsgang aufgebracht wird. Durch das Einreiben des Abdichtungspulvers wird eine sofortige Härtung und Trocknung der Abdichtungsschicht erzielt. Fließstellen bzw. -flächen werden ebenfalls durch das feste Eindrücken des Abdichtungspulvers abgedichtet. Die Härtungs- und Verkieselungsflüssigkeit verfestigt die Abdichtungsschicht zusätzlich und bewirkt eine Verankerung zum Untergrund.According to a particular embodiment, the pour point sealing system comprises a fast-setting cement-bound Waterproofing powder that is dry in the range of Water leaks rubbed into the sealing layer and a hardening and silicification liquid that is applied to the rubbed sealing powder, being on the resulting floating point sealing system a moisture-resistant sealing layer in at least is applied in one operation. By rubbing in The sealing powder becomes an immediate hardening and drying of the sealing layer achieved. flow marks or surfaces are also by pressing firmly of the sealing powder. The hardening and silicification liquid solidifies the sealing layer in addition and causes anchoring to the subsurface.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Ausbau des Tunnels das Einbringen einer Betoninnenschale umfaßt.It can also be provided that the expansion of the tunnel incorporating an inner concrete shell.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Betoninnenschale aus Ortbeton, der als Gieß- oder Spritzbeton verarbeitet wird, hergestellt wird.It can be provided that the inner concrete shell In-situ concrete, which is processed as cast or shotcrete, will be produced.
Schließlich kann alternativ vorgesehen sein, daß die Betoninnenschale aus Fertigteilsegmenten, die mit einer Hinterfüllung aus einem anpressenden Material eingebracht werden, hergestellt wird.Finally, it can alternatively be provided that the Concrete inner shell made of precast segments with a Backfill made of a pressing material be manufactured.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung von spritz- und/oder streichfähigen sowie preiswerten Materialien ein einfacher und kostengünstiger Einbau einer Abdichtung möglich wird. Darüber hinaus lassen sich im Gegensatz zu Membranen die streich- und/oder spritzbaren Abdichtungsprodukte auch direkt an Durchführungen, wie z.B. Türen, Rohre usw. anschließen, ohne daß spezielle andichtende Konstruktionen geschaffen werden müssen. Sollte es aus irgendwelchen Gründen, z.B. nach dem Auftreten eines sehr breiten Risses, zu Undichtigkeiten kommen, ist eine Reparatur ohne großen Aufwand möglich. Zum Beispiel würde man in diesem Fall in die innen sichtbare Wasserleckstelle ein abdichtendes Material unter Druck injizieren, das direkt über den Wasserweg zum Abdichtungssystem durch das Abdichtungssystem hindurch eine Heilung vornehmen würde. Durch die Erstabdichtung mit einer feuchtigkeitsunempfindlichen Abdichtungsschicht wird es möglich, feuchtigkeitsempfindliche Produkte, die die langfristige Abdichtung einschließlich der Aufnahme von Bewegungen und Rissen übernehmen, aufzubringen. Das elastische Abdichtungssystem übernimmt eine zusätzliche "Pufferfunktion". Leichte Bewegungen z.B. der Betoninnenschale oder des Fels- oder Sanduntergrundes werden problemlos gedämpft. Jegliche Erschütterungen werden von dem elastischen Abdichtungssystem aufgefangen. Je mehr Wert auf diese Pufferfunktion gelegt wird, desto dicker sollte das Abdichtungssystem gewählt werden. Die Dicke des Abdichtungssystems verbunden mit der Elastizität des Materials erbringt auch eine mögliche Rißüberbrückung. Versuche haben ergeben, daß eine Schichtdicke von 4 mm eines Materials mit 2000% Dehnfähigkeit, eingepreßt zwischen zwei Betonlagen, einseitige Betonrisse von mehr als 5 mm überbrücken kann, ohne daß der Riß in die auf der anderen Seite des Abdichtungssystems liegende Betonschicht weitergegeben wird. Es ist eine Druckwasserdichtigkeit bis zu sehr hohen Drücken von z.B. 50 bar gegeben.The invention is based on the surprising finding that through the use of sprayable and / or spreadable as well as inexpensive materials a simple and inexpensive Installation of a seal is possible. About that in contrast to membranes, the brushable and / or sprayable sealing products too directly on bushings, e.g. Connect doors, pipes, etc. without special sealing constructions must be created. Should it be out of any Reasons, e.g. after the appearance of a very wide crack, leakage is a repair without great effort possible. For example, you would in this Fall into the visible water leak a sealing Inject material under pressure directly above the waterway to the sealing system through the sealing system would heal through it. Through the Initial sealing with a moisture-resistant sealing layer it becomes possible to be sensitive to moisture Products that include long-term sealing absorb movements and cracks, applied. The elastic sealing system takes over an additional "buffer function". Slight movements e.g. the inner concrete shell or the rock or sand subsoil are steamed without any problems. Any shocks will caught by the elastic sealing system. ever the more value is placed on this buffer function, the more the sealing system should be thicker. The Thickness of the sealing system combined with the elasticity of the material also results in a possible crack bridging. Tests have shown that a layer thickness of 4 mm a material with 2000% elasticity, pressed in between two concrete layers, one-sided concrete cracks of more than Can bridge 5 mm without the crack in the on the layer of concrete lying on the other side of the sealing system is passed on. It is pressurized up to very high pressures of e.g. Given 50 bar.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert sind, in denen:
- Fig. 1
- eine gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Tunnelabdichtung im Schnitt zeigt;
- Fig. 2 bis 6
- eine Schrittabfolge einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen;
- Fig. 7
- einen mittels einer herkömmlichen Membranabdichtung abgedichteten Riß (Wasserleckstelle) zeigt; und
- Fig. 8
- einen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens abgedichteten Riß (Wasserleckstelle) zeigt.
- Fig. 1
- shows a tunnel seal obtained according to a first embodiment of the method according to the invention in section;
- 2 to 6
- show a sequence of steps of a second embodiment of the method according to the invention;
- Fig. 7
- shows a crack sealed by a conventional membrane seal (water leak); and
- Fig. 8
- shows a crack sealed by means of the method according to the invention (water leak).
Fig. 1 zeigt rechts einen Schnitt durch einen ausgebauten
Tunnel 10 und links einen vergrößerten Ausschnitt. Der
Tunnel 10 wird gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wie folgt abgedichtet:Fig. 1 shows a section on the right through a removed
Der Tunnel 10 wird in üblicher Weise im Rohbau erstellt.
Ebenso werden in üblicher Weise im Abstand von 0,7 bis 1,2
m Stahlträger (nicht gezeigt), vorwiegend Doppel-T-Träger,
quer zum Tunnelverlauf an der Decke und an den Wandungen
eingespannt. Hinter oder neben den Stahlträgern werden ein
oder mehrere Drainagerohre (nicht gezeigt) verlegt. Diese
sollten möglichst mit dem Fels 12 in Verbindung stehen.
Erst danach wird Spritzbeton 14 in üblicher Weise auf die
Innenfläche aufgebracht. Anstehendes Grundwasser wird also
über die Drainagerohre seitlich in den Bodenbereich des
Tunnels 10 abgeführt. Der Spritzbeton 14 dient zur Oberflächenverfestigung
aber auch zum Ausgleich des oftmals
unebenen Felses 12.The
Nach Erhärten des Spritzbetons 14 wird die Spritzbetonfläche
mit einer feuchtigkeitsunempfindlichen Abdichtungsschicht
in Form einer marktüblichen zementgebundenen Dichtungsschlämme
16 in einem oder mehreren Arbeitsgängen versehen.
Die Aufträge erfolgen vorzugsweise durch Verspritzen
der mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, angemischten
Dichtungsschlämme 16 auf den Spritzbetonuntergrund.
Die Dichtungsschlämme 16 haftet auf feuchtem bzw.
nassem Spritzbetonuntergrund und bindet diesen ab. Darüber
hinaus bewirkt die Dichtungsschlämme 16 eine Abdichtung
der feuchten Flächen.After the
Danach wird ein elastisches Abdichtungssystem in Form
einer elastischen Heißspritzmasse 18 auf den nun trockenen
Untergrund aufgebracht.After that, an elastic sealing system is in shape
an elastic
Abschließend wird eine Betoninnenschale 20 in üblicher
Weise eingebracht. Durch die erfindungsgemäße Abdichtung
wird das anstehende Grundwasser von der Decke und den Wandungen
in den Bodenbereich des Tunnels 10 abgeleitet, wo
es mittels weiterer Drainagerohre (nicht gezeigt) abgeführt
wird. Der Vorteil einer derartigen Abdichtung besteht
in der relativ einfachen Möglichkeit, das Problem
des anstehenden Wassers zu lösen, indem dieses einfach
abgeleitet wird, und auch in der in der Betoninnenschale
nicht zu berücksichtigenden statischen Aufnahmekraft für
anstehendes Grundwasser. Im Bereich der Abdichtung tritt
kein drückendes Wasser auf, da dieses durch die Drainagerohre
abgeleitet wird. Eine derartige Abdichtung kann natürlich
nur dann eingesetzt werden, wenn dem darüberliegenden
Boden oder Fels das Grundwasser entzogen werden
darf. Durch Grundwasserentzug kann es z.B. zu Erdsenkungen
kommen, durch die z.B. Bebauungen oberhalb bzw. im Bereich
des Tunnels schwer geschädigt werden können.
Grundwasserabsenkungen könnten denkmalgeschützte Gebäude,
geschützte Landschaften, Kraftwerke, Einzelgebäude, Städte
oder Dörfer stark schädigen.Finally, an inner
Lowering groundwater could severely damage listed buildings, protected landscapes, power plants, individual buildings, cities or villages.
Fig. 2 bis 6 zeigen eine Schrittabfolge einer zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser
Ausführungsform wird im Unterschied zu der unter Bezugnahme
auf Fig. 1 beschriebenen ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens zwischen dem Aufbringen der
Dichtungsschlämme 16 und der Heißspritzmasse 18 ein Fließstellenabdichtungssystem
17 zum Stopfen von Wasserlecks,
von denen nur ein Wasserleck 22 gezeigt ist, aufgebracht.
Ein Fließstellenabdichtungssystem ist insbesondere dann
erforderlich, wenn hohe Grundwasserdrücke anliegen. Dies
ist unter anderem dann gegeben, wenn auch der Bodenbereich
des Tunnels 10 abgedichtet wird. Eine derartige Abdichtung
wird vor allem dann eingesetzt, wenn dauerhafte Grundwasserabsenkungen
nicht möglich oder nicht gewollt sind. In
Fig. 2 ist Spritzbeton 14 auf den Fels 12 aufgebracht. Der
Spritzbeton 14 weist ein Wasserleck 22 auf. In Fig. 3 ist
eine Dichtungsschlämme 16 auf den Spritzbeton 14 aufgebracht.
Da Fließstellen bzw. -flächen naturgemäß mit
einer zementgebundenen Dichtungsschlämme 16 oder auch mit
anderen Flächenabdichtungsmaterialien auf Epoxid/Polyurethan-
oder anderer Basis nicht abzudichten sind, verbleiben
die Wasserlecks auch nach der Abbindung der zementgebundenen
Dichtungsschlämme 16. Nach Erhärtung der Dichtungsschlämme
16 muß daher das Wasserleck 22 abgedichtet werden.
Dies geschieht mit dem Fließstellenabdichtungssystem
17 (siehe Fig. 4). Hierzu wird ein sehr schnell abbindendes
zementgebundenes Abdichtungspulver aufgebracht, das
trocken in eine vorher aufgebrachte Dichtungsschlämme
(nicht gezeigt) eingerieben wird. Dies hat eine sofortige
Härtung und Trocknung der Schicht zur Folge. Wasserlecks
werden ebenfalls durch das feste Eindrücken des Abdichtungspulvers
abgedichtet. Auf diese bereits trockene Fläche
wird ein Härtungs- und Verkieselungsmaterial
aufgebracht, daß die vorgenannte Schicht zusätzlich verfestigt
und eine Verankerung zum Untergrund bewirkt. Anschließend
wird noch einmal eine Dichtungsschlämme (nicht
gezeigt) in mindestens einem Arbeitsgang aufgebracht.
Nachfolgend wird die elastische Heißspritzmasse 18 auf den
nun trockenen Untergrund aufgebracht (siehe Fig. 5).
Schließlich wird in üblicher Weise eine Betoninnenschale
20 eingebracht (siehe Fig. 6). 2 to 6 show a sequence of steps of a second embodiment
of the method according to the invention. At this
Embodiment is different from that with reference
1 described first embodiment of the
inventive method between the application of
Sealing
In den Fig. 7 und 8 sind ein mittels einer herkömmlichen
Membranabdichtung abgedichteter Riß und ein mittels einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens abgedichteter
Riß gegenübergestellt. Mit dem Bezugszeichen 24 ist
anstehendes Wasser gekennzeichnet. Dieses drängt sich
durch einen Riß 26. Das sich hindurchdrängende Wasser 24
wird zwar im Bereich des Risses 26 durch eine Membranabdichtung
28 nicht in das Tunnelinnere gelassen, kann aber
unter Umständen an einer anderen Stelle in das Tunnelinnere
gelangen. Im Gegensatz dazu kann bei einer erfindungsgemäßen
Abdichtung das eindringende Wasser in keine
Richtung weiterwandern.7 and 8 are a conventional one
Membrane seal sealed crack and one by means of a
Embodiment of the method according to the invention sealed
Crack compared. With the
Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The one in the previous description, in the drawing as well as features of the invention disclosed in the claims can be used individually or in any combination for realizing the invention in its various Embodiments may be essential.
Claims (30)
- A method of sealing underground cavities against water entry, comprising the following steps:a) applying concrete to at least a part of the rock surrounding the cavity, this being done after any necessary temporary groundwater lowering,b) application of a moisture-insensitive sealing layer to the concrete by gunning or spreading,c) applying an elastic sealing system to the dry sealing layer by gunning or spreading andd) lining the cavity.
- A method according to claim 1, characterised in that the underground cavity is a tunnel (10).
- A method according to claim 2, characterised in that the concrete is applied to the roof and walls of the tunnel (10).
- A method according to claim 3, characterised in that the concrete is gunned concrete (14).
- A method according to claim 3 or 4, characterised in that concrete is additionally applied to the floor of the tunnel (10).
- A method according to claim 5, characterised in that the concrete is applied to the floor by pouring or spreading.
- A method according to claim 6, characterised in that before the elastic sealing system is applied a flow point sealing system (17) is applied to the sealing layer at least in the region of water leakage points.
- A method according to any one of claims 3 to 7, characterised in that before the concrete is applied a drainage means is installed in the floor area of the tunnel (10) for discharging water accumulating in the roof and wall area.
- A method according to any one of claims 3 to 8, characterised in that before the concrete is applied steel girders, particularly double-T girders, are installed in the usual manner, transversely of the configuration of the tunnel (10), at least at the roof and walls of the tunnel (10).
- A method according to claim 9, characterised in that at least one drainage pipe is laid in the floor area of the tunnel (10) behind or next to the steel girders for the purpose of discharging water accumulating in the roof and wall area.
- A method according to any one of the preceding claims, characterised in that the sealing layer is a sealing slurry (16) which is applied in one or more operations.
- A method according to claim 11, characterised in that the sealing slurry (16) is mineral.
- A method according to claim 11, characterised in that the sealing slurry (16) is cement-bound.
- A method according to any one of claims 11 to 13, characterised in that the sealing slurry (16) is mixed with a liquid, for example water.
- A method according to any one of the preceding claims, characterised in that the elastic sealing system is stuck on.
- A method according to claim 15, characterised in that a material which is adhesive even after being stuck on is used as elastic sealing system.
- A method according to any one of the preceding claims, characterised in that the elastic sealing system is a rubber-bitumen mixture which is applied in the heated state.
- A method according to claim 17, characterised in that the rubber-bitumen mixture is a latex-bitumen mixture.
- A method according to any one of claims 1 to 16, characterised in that the elastic sealing system comprises a cold or hot workable bitumen or bitumen mix product.
- A method according to claim 19, characterised in that the bitumen or bitumen mix product comprises a two-component bitumen thick coating.
- A method according to any one of claims 1 to 16, characterised in that the elastic sealing system is a synthetic resin coating.
- A method according to claim 21, characterised in that the synthetic resin coating consists of polyurethane, polysulphide, elasticised epoxy resin, acrylic or silicone.
- A method according to any one of claims 1 to 16, characterised in that the elastic sealing system comprises at least one bitumen or high-polymer web which is applied by sticking on over the full surface.
- A method according to any one of claims 7 to 23, characterised in that the flow point sealing system (17) comprises a quick-setting cement-bound sealing cement.
- A method according to any one of claims 7 to 23, characterised in that the flow point sealing system (17) comprises a sealing material, for example injection resin or cement-bound glues, which is applied by injection in water leakage points.
- A method according to any one of claims 7 to 23, characterised in that the flow point sealing system (17) is multi-component.
- A method according to claim 26, characterised in that the flow point sealing system (17) comprises a quick-setting cement-bound sealing powder which is rubbed dry into the sealing layer in the region of the water leakage points, and a hardening and silicifying liquid, which is applied to the rubbed-in sealing powder, a moisture-insensitive sealing layer being applied in at least one operation to the resulting flow point sealing system (17).
- A method according to any one of claims 2 to 7, characterised in that the lining of the tunnel (10) comprises the introduction of an inner concrete shell (20).
- A method according to claim 28, characterised in that the inner concrete shell (20) is made from in-situ concrete which is processed in the form of poured or gunned concrete.
- A method according to claim 28, characterised in that the inner concrete shell (20) is made from prefabricated segments which are introduced with a backfilling of a pressure-applying material.
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