EP1108855B1

EP1108855B1 - Self-supporting waterproof vault for tunnel lining

Info

Publication number: EP1108855B1
Application number: EP00126769A
Authority: EP
Inventors: Urban Pfammatter; Charly Pfammatter; Josef Pfammatter
Original assignee: Valplast AG
Current assignee: Valplast AG
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2020-12-06
Also published as: ATE299228T1; DE50010662D1; ES2244388T3; EP1108855A1

Abstract

A method for lining a tunnel has a flexible shell (5) erected inside the freshly excavated tunnel. The shell is waterproof and protects the construction crew from falling debris and water. The shell can be braced by support ribbing and it can be secured to the tunnel wall at set points. The shell can form the shuttering for concrete and for backfilling the void between the shell and the tunnel. The tunnel can be completed by an inner masonry lining if required.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen von abgedichteten unterirdischen Tunnelbauten, die Anwendung des Verfahrens sowie abgedichtete unterirdische Tunnelbauten gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The present invention relates to a method for creating sealed underground Tunneling, the application of the method as well as sealed Underground tunnels according to the general concepts the independent claims.

Unterirdische Tunnelbauten dienen in den meisten Fällen Transportzwecken und kommen bevorzugt dort zum Einsatz, wo bestimmte Transportkapazitäten mit oberirdischen Mitteln nicht oder nur in unwirtschaftlicher Art und Weise bereitgestellt werden können. Dieses trifft insbesondere dann zu, wenn es darum geht, mit Strassen- oder Schienenfahrzeugen geographische Hindernisse, wie z.B. Gebirge, zu durchqueren. Da die Kosten für die Erstellung von Eisenbahn- und Strassentunneln erheblich sind und Wartungsarbeiten oft mit einem Nutzungsausfall einhergehen, werden sehr hohe Anforderung an die Haltbarkeit solcher Bauwerke gestellt. Einen zentralen Punkt stellt vor diesem Hintergrund die Abdichtung des Tunnelinnenbereichs gegen aus dem Berg austretendes Wasser und gegebenenfalls die sichere Ableitung dieses Wassers dar.Underground tunnels serve in the most cases for transport purposes and preferably come there used where certain transport capacities with above ground Means not or only in uneconomic Way can be provided. This is true especially when it comes to road or rail vehicles geographical obstacles, such as e.g. Mountains, to cross. Because the cost of the Creation of railway and road tunnels considerably Are and maintenance often with a loss of use go hand in hand with very high durability requirements such structures. A central point In this context, the sealing of the inner tunnel area is provided against coming out of the mountain and water where appropriate, the safe discharge of this water.

In frühen Zeiten des Tunnelbaus wurde nach dem Gesteinsausbruch das Tunnelgewölbe aus einzelnen Mauersteinen im ausgebrochenen Hohlraum erstellt und dessen Aussenfläche sodann mit einer Mörtelschicht abgedichtet. Der zwischen dem Fels und der Mörtelschicht befindliche Hohlraum wurde mit einer Schüttung aus Gesteinsgeröll aufgefüllt und diente als zuverlässiger Drainageraum zur Ableitung und Druckentlastung des aus dem Berg austretenden Wassers. Das Gesteinsgeröll diente zudem als Sicherung des Hohlraums gegen herabstürzendes Gestein und zur Übertragung von Gebirgsdruck auf das Mauerwerk-Gewölbe. In early times of tunnel construction was after the rock outcrop the tunnel vault of individual Bricks created in the excavated cavity and the outer surface is then sealed with a mortar layer. The one between the rock and the mortar layer cavity was formed with a bed of Rock rubble filled and served as a reliable Drainage room for drainage and pressure relief of the mountain escaping water. The rock rubble served also as a backup of the cavity against falling down Rock and the transmission of mountain pressure on the Masonry vault.

Das Aufkommen von Beton und von Kunststoffen als Werkstoffe im Tunnelbau hat diese Bauweise verdrängt. Heute werden verschiedene andere Bauweisen praktiziert.The advent of concrete and plastics As a material in tunnel construction, this construction has displaced. Today, various other construction methods are practiced.

So hat sich bei Tunnelbauten mit betonierter Innenschale durchgesetzt, nach dem Gesteinsausbruch durch Bohren oder Sprengen in einem zweiten Schritt eine Rundumsicherung gegen herabstürzendes Gestein durch Aufbringen von Spritzbeton auf den Fels oder durch Aufstellen von Tübbingringen im Felsausbruch zu erstellen, in einem dritten Schritt die Abdichtungsbahn von innen her auf diese Rundumsicherung aufzubringen und sodann in einem vierten Schritt die Innenschale angrenzend an die Innenseite der Abdichtungsbahn zu betonieren, in welcher später die Geleise oder die Fahrbahnen verlaufen. Beim Erstellen druckwasserentlasteter Abdichtungen wird zwischen der Rundumsicherung und der Abdichtungsbahn zusätzlich ein Vliesgewebe oder eine Drainagematte als Drainageschicht angeordnet, welches oder welche beim anschliessenden Giessen der Innenschale auf eine Stärke von wenigen Millimetern verdichtet wird. Während diese Drainageschicht im Neuzustand ausreichend ist, um das aus dem Fels austretende Wasser sicher abzuleiten und somit auch die Druckentlastung sicherzustellen, kann es im Laufe der Zeit zum Auswaschen von Kalk und anderen Bestandteilen aus dem Fels und dem Beton der Rundumsicherung und infolge dessen zu einer Verstopfung der Drainageschicht kommen. Diese auch als Versinterungsvorgang bezeichnete Verstopfung führt zu einer Einschränkung oder gar zum Verlust der Fähigkeit der Drainageschicht, Wasser abzuleiten, wodurch es zu einem Wasserdruckaufbau des aus dem Fels austretenden Wassers kommen kann. Dieses wiederum kann zum Versagen der Tunnelabdichtung und/oder zu Schäden an der Tragkonstruktion und an anderen wichtigen Elementen des Tunnels führen. Das Erstellen einer dauerhaften druckwasserhaltenden Abdichtung ist auf diese Weise praktisch nicht oder nur mit grossem Aufwand bei geringen Bergwasserdrücken möglich, da bereits geringste Verletzungen der Abdichtungsbahn, z.B. während der Tunnelbauarbeiten oder durch sich im Laufe der Zeit setzendes Gesteinsmaterial zu Wassereinbrüchen und damit zu grossflächigen Vernässungen auf der Trockenseite der Abdichtungsbahn führen. Auch sind die Kosten für die Rundumsicherung aus Spritzbeton oder aus Tübbingelementen erheblich.Thus, in tunnels with concrete Inner shell enforced, after the rock outbreak through Drill or blast in a second step, an all-round backup against falling rock by applying from shotcrete to the rock or by putting up To create tubbing rings in the rock outcrop, in one third step on the waterproofing membrane from the inside up apply this all-round backup and then in one fourth step, the inner shell adjacent to the inside to concretize the waterproofing membrane in which later the tracks or lanes run. At the Creating pressurized water seals is between the all-round protection and the waterproofing membrane in addition a nonwoven fabric or a drainage mat as a drainage layer arranged, which or which at the subsequent Pour the inner shell to a strength of a few Millimeters is compressed. While this drainage layer in the new condition is sufficient to get out of the Safely dissipate rock escaping water and therefore also To ensure the pressure relief, it can over the course of Time to wash out lime and other components from the rock and the concrete of the all-round security and as a result, constipation of the drainage layer come. This also referred to as sintering process Blockage leads to a restriction or even to Loss of drainage layer's ability to drain water resulting in a water pressure build-up of the Rock escaping water can come. This in turn may cause failure of the tunnel seal and / or Damage to the supporting structure and other important Lead elements of the tunnel. Creating a permanent pressure water-retaining seal is on this Way practically not or only with great effort low mountain water pressures possible, since even the lowest Injuries of the sealing sheet, e.g. during tunneling work or by settling over time Rock material to water infiltration and thus too extensive irrigation on the dry side of the Lead waterproofing membrane. Also, the cost of the All-round protection made of shotcrete or tubbing elements considerably.

Bei Tunnelbauten ohne betonierte Innenschale wird in vielen Fällen nach dem Gesteinsausbruch im ausgebrochenen Hohlraum ein selbstragendes Gewölbe aus Isolationselementen erstellt, welches dem Schutz des Tunnelinnenraums vor Wasser und vor herabfallenden Gesteinsbrocken dient und zudem eine Frosteinwirkung an den Ausbruchflächen verhindert. Solche Bauweisen sind z.B. in GB 2 325 946 und WO 91/13239 beschrieben und weisen den Nachteil auf, dass die der Abdichtung dienenden Isolationselemente praktisch ungeschützt der Einwirkung durch herabfallendes Gestein ausgesetzt sind, wodurch sie nach relativ kurzer Zeit undicht werden können und dann ersetzt werden müssen. Zudem ist das Erstellen von druckwasserhaltenden Tunnelbauten mit dieser Bauweise praktisch nicht möglich.For tunnels without concrete inner shell is broken out in many cases after the rock eruption Cavity a self-supporting vault of insulation elements created, which is the protection of the tunnel interior in front of water and falling rocks serves and also a frost effect on the breakout areas prevented. Such constructions are e.g. in GB 2 325 946 and WO 91/13239 and have the Disadvantage of that the sealing serving insulation elements virtually unprotected by the action falling rocks are exposed, causing them to can be leaking in a relatively short time and then replaced Need to become. In addition, the creation of pressurized water Tunnel construction with this construction method practically impossible.

In US 4 940 360 wird ein Tunnelbau der zuvor erwähnten Art beschrieben, bei welchem zwecks Verhinderung eines Herabstürzens von Gesteinsbrocken der Zwischenraum zwischen der Ausbruchoberfläche und den Isolationselementen mit einem leichten, chemisch abbindenden Füllmaterial verfüllt wird. Vorgängig zum Einbringen des Füllmaterials wird die Ausbruchoberfläche mit einem Trennmittels behandelt, so dass sich nach dem Aushärten und des damit verbundenen Schrumpfens der Füllmaterials zwischen der Ausbruchoberfläche und dem ausgehärteten Füllmaterial ein Drainagespalt bildet. Da dieser Spalt jedoch lediglich durch die Volumenschrumpfung des Füllmaterials beim Aushärten erzeugt wird, ist dieser Spalt relativ schmal, so dass es mit der Zeit zu einer Verstopfung des Drainagespalts und dadurch zu einem Druckaufbau und einem Undichtwerden der Tunnelabdichtung kommen kann. Zudem sind geeignete Füllmaterialien relativ teuer.In US 4,940,360 a tunneling of the above described type in which for the purpose of prevention a falling down of rocks the gap between the breakout surface and the insulation elements with a light, chemically setting Filling material is filled. Previously to introduce the Filling material becomes the breakout surface with a Release agent treated so that after curing and the associated shrinkage of the filling material between the eruption surface and the cured one Filling material forms a drainage gap. Because of this gap but only by the volume shrinkage of the filler is generated during curing, this gap relatively narrow, causing it to become constipated over time the drainage gap and thereby to a pressure build-up and a leak in the tunnel seal can come. In addition, suitable filling materials are relative expensive.

DE 1 940 050 beschreibt ein Verfahren, bei welchem nach dem Gesteinsausbruch und einem allfälligen Sichern kritischer Stellen mit Spritzbeton im ausgebrochenen Hohlraum ein selbstragendes Gewölbe aus Metall-Kunststoff-Verbundplatten erstellt wird. Sodann wird der Zwischenraum zwischen der Ausbruchoberfläche und dem Gewölbe unter vorübergehender Abstützung des Gewölbes mit Beton verfüllt, wodurch ein Tunnelbau mit einem tragenden Betongewölbe entsteht. Das Gewölbe aus Metall-Kunststoff-Verbundplatten bildet anschliessend die Innenauskleidung des Tunnels. Ein Erstellen von drainierenden Tunnelbauten ist mit diesem Verfahren nicht möglich.DE 1 940 050 describes a method in which which after the rock outbreak and a possible Secure critical areas with shotcrete in the broken out Cavity a self-supporting vault of metal-plastic composite panels is created. Then the Gap between the breakout surface and the Vault with temporary support of the vault with Concrete backfilled, creating a tunnel with a bearing Concrete vault is created. The vault of metal-plastic composite panels then forms the inner lining of the tunnel. A building of draining tunnels is not possible with this method.

Es stellt sich daher die Aufgabe, Verfahren zum Erstellen von Tunnelbauten und Tunnelbauten zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder weitestgehend vermeiden.It is therefore the task of procedures for the construction of tunnels and tunnels to ask which the aforementioned disadvantages of the prior art do not have or as far as possible avoid.

Diese Aufgabe wird von dem Verfahren und den Tunnelbauten gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This task is supported by the procedure and the Tunnel structures solved according to the independent claims.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Verfahren zum Erstellen von abgedichteten unterirdischen Tunnelbauten das Erzeugen eines Hohlraums in einer unterirdischen Umgebung, wie z.B. Felsgestein, durch Sprengausbruch, durch Bohren oder mit einer anderen Ausbruchmethode, und das anschliessende Erstellen eines tragfähigen Dichtgewölbes aus einem wasserundurchlässigen und zumindest teilweise flexiblen und im wesentlichen formstabilen Werkstoff in diesem ausgebrochenen Raum. Das Dichtgewölbe wird dabei beabstandet von den Begrenzungen des durch Ausbruch erzeugten unterirdischen Hohlraums angeordnet, so dass sich ein Raum zwischen Dichtgewölbe und Ausbruchsbegrenzung ergibt. Auf diese Weise wird die Rundumsicherung und die Tunnelabdichtung in einem Arbeitsgang erstellt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dieser Raum mit einem druckbeständigen Füllmaterial mit guter Wasserdurchlässigkeit, z.B. eine Schüttung aus losem Material wie Kies, Felssplit oder Geröll, verfüllt, wodurch sich der Gebirgsdruck gleichmässig auf das Dichtgewölbe verteilen lässt und sich die Gefahr einer späteren Verletzung der Abdichtung durch herabstürzendes bzw. sich setzendes Gesteinsmaterial deutlich herabsetzen lässt, was bei druckwasserhaltenden Abdichtungen besonders erstrebenswert ist. Bei drainierenden Tunnelbauten kann der verfüllte Raum als Drainageraum zur sicheren Ableitung und Druckentlastung des aus dem Gestein austretenden Wassers dienen. Unter einem Tunnelbau werden alle unterirdischen Bauwerke verstanden, die über eine ausgeprägte Längserstreckung verfügen. Dieses können neben Durchgangstunnelbauten wie z.B. Strassen- und Eisenbahntunneln auch unterirdisch endende Tunnelbauten sein, welche zudem auch anderen Zwecken als Transportzwecken dienen können. Als tragfähig ist ein Gewölbe dann anzusehen, wenn es geeignet ist, als Rundumsicherung sich von den Ausbruchsbegrenzungen lösendes Material wie z.B. Felsbrocken abzufangen und gegebenenfalls eine Füllschicht aus sauberem Felssplit, Geröll oder Kies zu tragen. Unter einem zumindest teilweise flexiblen und im wesentlichen formstabilen Werkstoff werden Werkstoffe und Verbundwerkstoffe verstanden, welche sich in einer plattenförmigen Ausbildung unter Kraftaufwendung verformen, insbesondere verwölben lassen, und welche in einer solchen Ausbildung eine Tragstruktur darstellen, die in der Lage ist, neben ihrem Eigengewicht noch weitere von aussen angreifenden Lasten zu tragen. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich auf kostengünstige Weise Tunnelbauten mit einer sicheren Abdichtung und gegebenenfalls mit einer auch langfristig zuverlässigen Druckwasserentlastung erstellen.In a preferred embodiment of the invention includes the method of creating sealed underground tunnels creating a cavity in an underground environment, such as Rock, by bursting, by drilling or by another Outbreak method, and then create a viable sealing vault made of a water-impermeable and at least partially flexible and essentially dimensionally stable material in this broken space. The Seal vault is spaced from the boundaries of the excavated underground cavity arranged so that a space between sealing vault and Outbreak Limitation results. In this way, the All-round safety and the tunnel seal in one Operation created. In a further process step This space is filled with a pressure-resistant filling material with good water permeability, e.g. a pile out loose material such as gravel, rock or rubble, filled, whereby the mountain pressure evenly on the sealing vault spread and the danger of a later Violation of the seal by falling or significantly lower settling rock material leaves, which is particularly important in pressure-water-retaining seals is desirable. For draining tunnels The backfilled room can be used as a drainage room for safe Discharge and pressure relief of emerging from the rock Serve water. Under a tunnel are all understood underground structures that have a pronounced Have longitudinal extension. This can be next to Continuous tunnel structures such as Road and rail tunnels also be underground tunnels, Which also for other purposes than transport purposes can serve. As viable a vault is then to see if it is suitable, as an all-round security of the escape boundary releasing material, e.g. To catch rocks and possibly a filling layer from clean rock split, scree or gravel too wear. Under an at least partially flexible and in the Substantially dimensionally stable material are materials and Composite materials understood that in a deform plate-shaped training under application of force, in particular, and which in such a training constitute a support structure, which is capable of being next to its own weight yet to bear further external loads. With the inventive method can be cost-effective Way tunneling with a secure seal and possibly with a long-term reliable one Create pressure water discharge.

Wird das Dichtgewölbe derartig ausgeführt, dass es sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung der Längserstreckung des zu erstellenden Tunnelbaus geschlossen und dicht ist, kann auch bei nicht vorhandener Druckentlastung oder bei einer Verstopfung etwaiger vorhandener Drainageräume bzw. -leitungen kein Wasser in den Innenraum des Dichtgewölbes und damit in den Innenraum des Tunnelbaus gelangen.If the sealing arch is executed in such a way that it is in both the circumferential direction and in the direction the longitudinal extent of the tunnel construction to be created closed and tight, can also be found at non-existent Pressure relief or constipation any existing drainage rooms or pipes no water in the interior of the sealing vault and thus in the interior of tunneling.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem Dichtgewölbe und den Begrenzungen des Hohlraums auf zusätzliche tragfähige Sicherungsgewölbe, insbesondere auf Tübbingelemente und/oder sich in die Bereiche der Seitenwände erstreckende Beton- oder Spritzbetongewölbe verzichtet wird, was durch die Erfindung ermöglicht wird, da hierdurch sowohl Kosten für Material und Arbeit sowie Zeit eingespart werden können. Wird ein druckwasserentlastetes Dichtgewölbe erstellt, so ist dies besonders vorteilhaft, da hierdurch die Einbringung von verstopfungsfördernden Fremdsubstanzen in den Drainagezufluss im wesentlichen verhindert werden kann. Eine ausschliesslich im Bereich der Hohlraumdecke aus Spritzbeton ausgeführte Kopfsicherung kann durch Vorschriften vorgegeben sein und stellt kein sich auf die Seitenwände erstreckendes Spritzbetongewölbe dar.It is particularly advantageous if between the sealing arch and the boundaries of the cavity additional viable securing vaults, in particular on tubbing elements and / or in the areas of Sidewalls extending concrete or shotcrete vault is omitted, which is made possible by the invention, As a result, both costs for material and labor as well Time can be saved. Will a pressurized water Density created, so this is special advantageous, since thereby the introduction of constipation-promoting Foreign substances in the drainage inflow in can be substantially prevented. An exclusive executed in the cavity ceiling from shotcrete Head restraint can be dictated by regulations and does not provide any extension on the sidewalls Shotcrete arch.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird im Anschluss an das Erstellen des Dichtgewölbes in dem von diesem Dichtgewölbe umschlossenen Raum eine Innenschale, insbesondere eine Innenschale aus Beton, erstellt. Aus Gründen der Betriebssicherheit weist diese Innenschale eine wesentlich höhere Traglastreserve auf als das Dichtgewölbe und ist daher in der Lage, auch erhöhte Gebirgslasten, welche z.B. mit der Zeit durch Setzungen im Gestein auftreten können, und, bei druckwasserhaltenden Dichtgewölben, den Gebirgswasserdruck, zu ertragen.In a further preferred embodiment is following the creation of the sealing vault in the space enclosed by this sealing vault, an inner shell, in particular an inner shell made of concrete. For reasons of operational safety, this has Inner shell a much higher load reserve on as the sealing vault and therefore is able to, too increased rock loads, e.g. with the passage of time Settlements can occur in the rock, and, in pressurized water Density vaults, the mountain water pressure, too bear.

Mit Vorteil wird die Innenseite des Dichtgewölbes als äussere Verschalung für das Giessen einer Innenschale aus Beton verwendet, was zu einer Vereinfachung und zu Materialeinsparungen beim Einschalen führt. In diesem Fall übernimmt bzw. ergänzt die Innenschale nach dem Aushärten des sie bildenden Betons die Tragfunktionen des Dichtgewölbes.Advantageously, the inside of the sealing arch as an outer shuttering for the casting of a Inner shell made of concrete used, resulting in a simplification and to material savings when wrapping leads. In this case, the inner shell takes over or supplements after curing of the concrete forming the Supporting functions of the sealing arch.

Das Einbringen des Füllmaterials in den Raum zwischen Ausbruchoberfläche und Dichtgewölbe erfolgt bevorzugterweise vorgängig zum Erstellen der Innenschale.The introduction of the filling material in the room between the breakout surface and the sealing arch preferably before to create the inner shell.

In noch einer bevorzugten Ausführung wird das Dichtgewölbe mit zusätzlichen, im wesentlichen punktuell und/oder linienförmig angreifenden Verstärkungen versehen, wobei vorzugsweise im Innenraum des Dichtgewölbes angebrachte Tragwerke, insbesondere Verstärkungsfachwerke, Verstärkungsringe, Verstärkungsbögen und/oder Gitterwerke, wie z.B. Gittermatten aus Stahl, verwendet werden, die eine nur unwesentliche Verkleinerung des Lichtraumprofils bewirken. Auch ist es bevorzugt, zur Verstärkung Zuganker in dem den Felsausbruch umgebenden Gestein zu befestigen und mit dem Dichtgewölbe zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist es, die Zuganker mit im Innenraum des Dichtgewölbes angeordneten Verstärkungsmitteln zu verbinden, derart, dass diese zusammen eine Verstärkung bilden. Die verwendeten Zuganker sind mit Vorteil derartig ausgebildet, dass das die Zugkräfte aufnehmende Element in einer mit dem Dichtgewölbe wasserdicht verbundenen Hülse angeordnet ist, so dass hierdurch keine Beeinträchtigung der Abdichtungsfunktion resultiert. Für druckwasserhaltende Abdichtungen ist eine Abdichtung etwaiger durch das Dichtgewölbe hindurchtretender Zuganker gegenüber dem Gewölbe zwingend notwendig. Derartige Befestigungselemente sind kommerziell erhältlich. Es ist jedoch ebenso möglich, andere Befestigungselemente zu verwenden und lediglich den Durchtritt des Zugankers durch das Dichtgewölbe abzudichten. Je nach Anwendung und Gewölbegrösse kann durch Verwendung von Verstärkungsmitteln die Dicke des Dichtgewölbes reduziert werden oder aber dessen Tragfähigkeit an bestimmte Erfordernisse, wie z.B. dicke Füllmaterialschichten zwischen Dichtgewölbe und der Begrenzung des Hohlraums im Fels, angepasst werden. In still a preferred embodiment, the Sealing vault with additional, substantially punctiform and / or line-engaging reinforcements, preferably in the interior of the sealing arch attached structures, in particular reinforcement trusses, Reinforcing rings, reinforcing arches and / or Lattices, such as e.g. Steel mesh mats, used become an insignificant reduction of the Cause clearance gauge. Also, it is preferable to Reinforced tie rods in the surrounding rock outcrop To attach rocks and connect to the sealing vault. It is particularly advantageous, the tie rods with in Interior of the sealing arch arranged reinforcing means to connect, so that these together one Form reinforcement. The tie rods used are with Advantage designed such that the tensile forces receiving Element in a waterproof with the sealing arch connected sleeve is arranged so that thereby no impairment of the sealing function results. For pressurized water-retaining seals is a Sealing any penetrating through the sealing arch Tie rod against the vault imperative. Such fasteners are commercially available. However, it is also possible other fasteners to use and only the passage of Tie rod to seal through the sealing arch. Depending on Application and vaulting can be achieved by using Reinforcing means reduces the thickness of the sealing arch or its capacity to meet certain requirements, such as. thick filler layers between Sealing vault and the cavity in the rock, be adjusted.

Werden Mittel zur Verstärkung des Dichtgewölbes verwendet, so ist es bevorzugt, im Anschluss an das Einbringen des Füllmaterials eine Verpressung desselben durch Bewegen des Dichtgewölbes in Richtung auf die Begrenzung des unterirdischen Hohlraums zu mit Hilfe der Verstärkungsmittel vorzunehmen, was mit Vorteil durch Spreizen oder Anheben von im Dichtgewölbe angeordneten Verstärkungsmitteln, wie z.B. Verstärkungsbögen oder Drahtgittern, und/oder durch ein Anziehen von zwischen dem Dichtgewölbe und der Begrenzung des Hohlraums angeordneten zugankern erfolgt.Be means of strengthening the sealing arch used, so it is preferable to follow the introduction of the filler a compression of the same by moving the sealing arch in the direction of the boundary of the underground cavity with help make the reinforcing agent, which is advantageous by Spreading or lifting arranged in the sealing arch Reinforcing agents, such as e.g. Reinforcement arches or Wire mesh, and / or by tightening between arranged the sealing arch and the boundary of the cavity tie anchors takes place.

Bevorzugterweise wird das Dichtgewölbe mit zusätzlichen Zuführungsmitteln zum nachträglichen Zuführen von flüssigem oder pastösem Material in den Bereich zwischen dem Dichtgewölbe und den Begrenzungen des Hohlraums versehen, wobei diese ausgestaltet sind um die Zuführung vom Innenraum des fertig erstellten Tunnelbaus her zu ermöglichen. Mit Vorteil sind diese Zuführungsmittel als Verpressstutzen ausgebildet, welche sich radial durch eine etwaige Innenschale des Tunnels hindurch erstrecken. Sollte es nach einer gewissen Zeit zu Undichtigkeiten kommen oder eine weitere Verfestigung des Aussenbereichs des Tunnelbaus wünschenswert erscheinen, lassen sich eine Zementsuspension, Mörtel oder eine oder mehrere andere dichtende Substanzen durch diese Zuführmittel zuführen und sich der Bereich zwischen Dichtgewölbe und der Begrenzung des Hohlraums hierdurch verpressen und abdichten.Preferably, the sealing arch is with additional feeding means for subsequent feeding of liquid or pasty material in the Area between the sealing arch and the boundaries the cavity provided, which are designed to order the supply from the interior of the finished tunnel construction to enable her. Advantageously, these delivery means designed as Verpressstutzen, which is radially through any inner shell of the tunnel extend. Should it after a while too Leaks come or further consolidation of the Exterior of the tunneling seem desirable can be a cement suspension, mortar or a or several other sealing substances by these feeding means Feed and the area between sealing vault and the boundary of the cavity thereby compress and seal.

Auch ist es bevorzugt, das Gewölbe aus einem mindestens teilweise durchscheinenden Werkstoff herzustellen, da dieser eine einfache visuelle Erfolgskontrolle beim Einbringen des Füllmaterials in den Raum zwischen Dichtgewölbe und Hohlraumbegrenzung ermöglicht.Also, it is preferable to the vault of a produce at least partially translucent material, since this is a simple visual success control when introducing the filling material into the room between sealing arch and cavity boundary allows.

Vorteilhafterweise wird das Dichtgewölbe aus einem zumindest teilweise flexiblen und im wesentlichen formstabilen Plattenwerkstoff erstellt, d.h. aus mindestens einer Werkstoffplatte. Unter einem zumindest teilweise flexiblen und im wesentlichen formstabilen Plattenwerkstoff werden Werkstoffplatten und Verbundwerkstoffplatten verstanden, welche sich nur unter Kraftaufwendung verformen, insbesondere verwölben lassen, und welche eine Tragstruktur darstellen, die in der Lage ist, neben ihrem Eigengewicht noch weitere von aussen angreifenden Lasten zu tragen. Die Plattendicke wird bevorzugterweise derartig gewählt, dass eine gute Tragfähigkeit auch bei grösseren Gewölben sichergestellt wird und die Möglichkeit einer mechanischen Zerstörung der Abdichtung sowohl bei der Montage als auch durch spätere Einwirkung infolge von Druckkräften, Setzungen und Steinschlag gering ist. Insbesondere bei der Erstellung von druckwasserhaltenden Dichtgewölben wird die Plattendicke schon aus Gründen der Verletzungsgefahr durch mechanische Einwirkung bevorzugterweise dicker als 4 mm, noch bevorzugter dicker als 8 mm gewählt.Advantageously, the sealing arch is made an at least partially flexible and essentially dimensionally stable board material created, i. at least a material plate. Under one at least partially flexible and dimensionally stable plate material become material plates and composite plates understood, which only under force deform, in particular warping, and which one Represent support structure that is capable of being next to her Dead weight even more externally attacking loads to wear. The plate thickness is preferably such chosen that a good load capacity even with larger ones Vaults is ensured and the possibility a mechanical destruction of the seal both at Assembly as well as through later influence as a result of Compressive forces, subsidence and rockfall is low. Especially in the creation of pressurized water Dichtwürölben, the plate thickness is already for the sake of Risk of injury due to mechanical action, preferably thicker than 4 mm, more preferably thicker than 8 mm selected.

In einer bevorzugten Ausführung wird das Dichtgewölbe aus einem Kunststoffplattenwerkstoff erstellt, wodurch es möglich wird, günstige und wartungsfreie Dichtgewölbe mit einem geringen Eigengewicht und einer hohen Lebensdauer zu erhalten. Bevorzugt sind thermoplastische Kunststoffplattenwerkstoffe, da sich diese auf einfache und zuverlässige Weise durch Schweissen miteinander und/oder mit anderen Elementen aus einem ähnlichen thermoplastischen Material verbinden lassen und auf diese Weise dichte Verbindungen erzielt werden.In a preferred embodiment, the Sealing vault created from a plastic sheet material, making it possible, cheap and maintenance-free Sealing vault with a low weight and to get a long life. Preferred are Thermoplastic plastic board materials, as is this in a simple and reliable way by welding with each other and / or with other elements of one connect similar thermoplastic material and In this way, tight connections can be achieved.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden zur Bildung des Dichtgewölbes mehrere Kunststoffplatten miteinander verschweisst. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden zur Bildung des Dichtgewölbes mehrere Kunststoffplatten an ihren in Erstreckungsrichtung des Tunnelbaus orientierten und aneinandergrenzenden Begrenzungskanten zu Dichtgewölbebögen verschweisst und die in Erstreckungsrichtung des Tunnelbaus hintereinander angeordneten Dichtgewölbebögen an ihren sich gegenüberliegenden Begrenzungskanten durch Steckverbindungen miteinander verbunden. Diese Steckverbindungen können von Profilen gebildet werden, in welche die Begrenzungskanten der die Gewölbebögen bildenden Kunststoffplatten eingesteckt werden. Die Profile können zudem Dicht- und Befestigungselemente wie z.B. Dichtlippen, Klemmkanten, Verzahnungen usw. aufweisen. Auch ist es denkbar, die Profile nach dem Einstecken mit den Kunststoffplatten zu verschweissen oder beim oder nach dem Einstecken zu verkleben, was insbesondere bei der Erstellung druckwasserhaltender Dichtgewölbe erforderlich ist. Durch Erstellung des Dichtgewölbes aus mehreren Platten ergibt sich der Vorteil, dass die Grösse der zu verarbeitenden Platten unabhängig von der Gewölbegrösse wählbar ist und an die Transportmöglichkeiten und die Platzverhältnisse auf der Tunnelbaustelle angepasst werden kann. Die Verwendung von Steckprofilen erleichtert die Ausrichtung der Gewölbebögen zueinander und ermöglicht zudem eine gegen Sickerwasser dichte Verbindung der Gewölbebögen auch bei unregelmässigen Begrenzungskanten und bei ungleichmässigen Abständen zwischen den Begrenzungskanten der zu verbindenden Gewölbebögen, was für druckwasserentlastete Abdichtungen ausreichend ist. Es ist jedoch auch möglich, die in Erstreckungsrichtung des Tunnelbaus hintereinander angeordneten Dichtgewölbebögen an ihren sich gegenüberliegenden Begrenzungskanten auch ohne ein vorheriges Zusammenstecken durch Verschweissen miteinander zu verbinden.In a preferred embodiment of the invention are used to form the sealing arch several plastic plates welded together. In another advantageous embodiment are to form the sealing arch several plastic plates on their in the extension direction of tunneling oriented and contiguous Welded boundary edges to sealing arch bows and in the direction of extension of the tunnel construction successively arranged sealing arches at their opposite boundary edges by plug connections connected with each other. These connectors can be formed by profiles into which the Boundary edges of the vault arches forming plastic plates be plugged in. The profiles can also Sealing and fastening elements such as e.g. Sealing lips, Have clamping edges, gears, etc. It is too conceivable, the profiles after insertion with the plastic plates to be welded or at or after the Plugging to stick, which is especially when creating pressure water-retaining sealing vault is required. By creating the sealing vault from several plates There is the advantage that the size of the processed Plates selectable independent of the vault size is and the transport possibilities and the space conditions be adapted at the tunnel construction site can. The use of plug profiles facilitates the Alignment of the vault arches to each other and allows In addition, a dense against seepage connection of the Vaulted arches even with irregular boundary edges and at uneven distances between the boundary edges the vaulted arches to be connected, what for pressure-water-resistant seals is sufficient. It However, it is also possible in the extension direction of the Tunnel construction of successive arched arches at their opposite boundary edges too without a prior plugging by welding to connect with each other.

In noch einer bevorzugten Ausführung wird ein Plattenwerkstoff zur Bildung des Dichtgewölbes verwendet, der auf seiner der Begrenzung des unterirdischen Hohlraums zugewandten Seite Abstandhalter aufweist. Diese sind mit Vorteil als Abstandsstege oder Abstandsstützen ausgebildet, bevorzugterweise aus dem gleichen Material wie der Plattenwerkstoff und vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet. Die Verwendung solcher Plattenwerkstoffe mit Abstandhaltern stellt sicher, dass bei relativ gleichmässigen Hohlraumbegrenzungen, wie sie beispielsweise beim Ausbruch bestimmter Gesteine mit Tunnelbohrmaschinen entstehen, in allen Bereichen ein Mindestabstand zwischen dem Dichtgewölbe und der Begrenzung des unterirdischen Hohlraums als Füllraum und/oder Drainageraum erhalten bleibt.In still a preferred embodiment, a Used plate material to form the sealing arch, that on its the boundary of the underground cavity facing side spacer. These are with advantage as distance webs or distance supports formed, preferably of the same material as the plate material and preferably in one piece with trained this. The use of such board materials with spacers ensures that at relative uniform cavity boundaries, as for example at the outbreak of certain rocks with tunnel boring machines arise, in all areas a minimum distance between the sealing arch and the boundary of the Underground cavity as a filling space and / or drainage room preserved.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Dichtgewölbe durch Extrusion des dieses bildenden Werkstoffs im unterirdischen Hohlraum erstellt. Hierzu weist der Austritt der Extrudierdüse im wesentlichen das Profil des Dichtgewölbes quer zu dessen grösster Erstreckung auf. Es ist jedoch ebenso denkbar, mehrere Teilprofilstücke mit getrennten Extrudierdüsen herzustellen und diese sodann durch eine geeignete Methode, z.B. Verschweissen oder Kleben zu verbinden. Das Erzeugen eines Dichtgewölbes durch Extrudieren eines Werkstoffs im unterirdischen Hohlraum ergibt den Vorteil, dass ein Transport von sperrigen Werkstoffplatten entfällt und ein automatisiertes Erstellen des Dichtgewölbes möglich wird. Auch lassen sich auf diese Weise sehr lange Dichtgewölbe einstückig ausführen.In a further preferred embodiment is the sealing arch by extrusion of this forming Material created in the underground cavity. For this has the exit of the extrusion essentially the profile of the sealing arch across to its largest Extension to. However, it is equally possible to have several Manufacture partial profile pieces with separate extrusion nozzles and then by a suitable method, e.g. Welding or bonding to connect. The generating a sealing arch by extruding a material in underground cavity gives the advantage of having a Transport of bulky material plates is eliminated and a automated creation of the sealing vault is possible. Also can be in this way very long sealing vault in one piece.

Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1a einen Schnitt durch einen Tunnelbau mit druckwasserentlastetem Dichtgewölbe, vor dem Verfüllen des Zwischenraumes zwischen dem Dichtgewölbe und den Ausbruchbegrenzungen, quer zu dessen grösster Erstreckung;

Fig. 1b einen Schnitt durch die Tunnelsohle des Tunnelbaus aus Fig. 1 im Falle der Ausbildung des Dichtgewölbes als druckwasserhaltendes Dichtgewölbe;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Steckverbindung zweier Dichtgewölbebögen eines erfindungsgemässen Tunnelbaus mit druckwasserentlastetem Dichtgewölbe in Richtung dessen grösster Erstreckung;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Tunnelbau mit einem druckwasserentlasteten Dichtgewölbe mit Verstärkungsbögen, vor dem Verfüllen des Zwischenraumes zwischen dem Dichtgewölbe und den Ausbruchbegrenzungen, quer zu dessen grösster Erstreckung;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Tunnelbau mit einem druckwasserentlasteten Dichtgewölbe mit Felsankern, vor dem Verfüllen des Zwischenraumes zwischen dem Dichtgewölbe und den Ausbruchbegrenzungen, quer zu dessen grösster Erstreckung;

Fig. 5 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Tunnelbau mit einem druckwasserentlasteten Dichtgewölbe und mit einer Innenschale aus Beton quer zu dessen grösster Erstreckung;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Wand eines druckwasserhaltenden Tunnelbaus mit Innenschale aus Beton und eine verpressten Mörtelfüllung zwischen Dichtgewölbe und Ausbruchsbegrenzung.

Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to FIGS. Showing:

Fig. 1a shows a section through a tunnel with druckwasserentlastetem sealing arch, before filling the gap between the sealing arch and the Ausbruchbegrenzungen, transverse to its greatest extent;

Figure 1b shows a section through the tunnel sole of the tunnel construction of Figure 1 in the case of the formation of the sealing vault as a pressurized water-retaining sealing vault.

2 shows a section through a plug connection of two sealing arches of a tunnel construction according to the invention with pressurized-water-resistant sealing vault in the direction of its greatest extent;

3 shows a section through a tunnel with a pressurized water-relieved sealing arch with reinforcing bows, before filling the gap between the sealing arch and the outbreak boundaries, transverse to its largest extent.

4 shows a section through a tunnel with a pressure water-relieved sealing vault with rock anchors, before filling the gap between the sealing arch and the Ausbruchbegrenzungen, transverse to its greatest extent.

5 shows a section through a tunnel construction according to the invention with a pressurized water-resistant sealing vault and with an inner shell made of concrete transversely to its greatest extent;

6 shows a section through the wall of a pressurized water-retaining tunnel construction with inner shell made of concrete and a compressed mortar filling between sealing arch and excavation boundary.

In Fig. 1a ist ein Schnitt durch einen Tunnelbau gezeigt, der sich durch Ausführen der ersten zwei Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens erstellen lässt. In einem ersten Schritt wird ein unterirdischer Hohlraum 1 erzeugt. Das dargestellte Beispiel zeigt einen durch Sprengausbruch in Felsgestein 2 erzeugten Hohlraum 1, bei dem die Begrenzungen 3 infolge der Ausbruchmethode sehr unregelmässig sind. Es ist jedoch ebenso vorgesehen, den Hohlraum 1 durch Bohren oder mit anderen Ausbruchmethoden zu erstellen, wodurch Hohlräume mit wesentlich regelmässigeren Begrenzungen 3 entstehen. Auch wenn in der hier dargelegten Beschreibung von Felsgestein 2 die Rede ist, so kann der Hohlraum 1 auch in allen anderen Umgebungen gebildet werden, welche die Bildung eines sich zumindestens vorübergehend selbsttragenden Hohlraums 1 zulassen. Nachdem ein solcher Hohlraum 1 erzeugt ist und der Boden 4 des Hohlraums 1 zur Ermöglichung weiterführender Arbeiten vorbereitet wurde, werden tragfähige, wasserundurchlässige Gewölbebögen 5 durch Zusammenschweissen von Kunststoffplatten 6a, 6b, 6c an ihren in Erstreckungsrichtung des Tunnelbaus orientierten und aneinander angrenzenden Begrenzungskanten im Hohlraum 1 erstellt. Die Schweissnähte 7 ergeben eine stabile und wasserdichte Verbindung zwischen den Platten 6a, 6b, 6c. Die Verbindung der in Erstreckungsrichtung des Tunnelbaus hintereinander angeordneten Gewölbebögen 5 untereinander kann ebenfalls durch Verschweissung oder auch durch Verklebung, durch Klemmverbindungen und/oder durch Steckverbindungen ausgeführt werden. Ausserhalb des Dichtgewölbes 5 in Erstreckungsrichtung des Tunnels können, wie im vorliegenden Fall eines drainierenden Tunnelbaus, Drainageleitungen 8 und/oder Ableitungskanäle zum kontrollierten Abführen des aus dem Felsgestein 2 ausgetretenen und vom Dichtgewölbe 5 abgeleiteten Wassers angeordnet sein. Durch Verfüllen des Zwischenraumes zwischen den Begrenzungen 3 und dem Dichtgewölbe 5 mit einem druckbeständigen Füllmaterial mit guter Wasserdurchlässigkeit würde das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt und es würde ein erfindungsgemässer Tunnelbau entstehen.In Fig. 1a is a section through a Tunneling shown by running the first two process steps of the inventive method can create. In a first step becomes an underground Cavity 1 generated. The example shown shows a generated by blasting eruption in rock 2 Cavity 1, wherein the boundaries 3 due to Outbreak method are very irregular. However, it is also provided, the cavity 1 by drilling or with to create other breakout methods, creating cavities arise with much more regular limits 3. Even if in the description of rock described here 2 is the question, so the cavity 1 in all other environments are formed, which the Formation of an at least temporarily self-supporting Allow cavity 1. After such a cavity 1 is generated and the bottom 4 of the cavity 1 to allow was prepared for further work, become viable, watertight vaulted arches 5 by welding plastic sheets 6a, 6b, 6c together at their oriented in the direction of extension of the tunnel and adjoining boundary edges in Cavity 1 created. The welds 7 result in a stable and watertight connection between the plates 6a, 6b, 6c. The connection of the extension direction the tunnel construction successively arranged vault arches. 5 with each other can also by welding or also by gluing, by clamp connections and / or be carried out by plug connections. Outside the Sealing vault 5 in the direction of extension of the tunnel can, as in the present case of a draining Tunneling, drainage lines 8 and / or drainage channels for the controlled discharge of the rock 2 leaked and derived from the sealing vault 5 water be arranged. By filling the gap between the boundaries 3 and the sealing arch 5 with a pressure-resistant filling material with good water permeability would the inventive method executed and it would be a tunnel construction according to the invention arise.

Fig. 1 b zeigt den Aufbau der Tunnelsohle des Tunnelbaus aus Fig. 1a in dem Fall, dass der Tunnelbau ein druckwasserhaltender Tunnelbau mit einem druckwasserhaltenden Dichtgewölbe 5 ist. Wie in dieser Darstellung deutlich zu erkennen ist, erstreckt sich das druckwasserhaltende Dichtgewölbe 5 auch über den Bereich der Tunnelsohle und umschliesst den Tunnelinnenraum mit dem darin befindlichen Tunnelboden 4 vollständig und dicht, so dass ein Eindringen von Wasser in den Tunnelinnenraum auch bei behindertem Wasserabfluss und daraus resultierendem ansteigendem Wasserstand und/oder Druckaufbau verhindert wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Dichtgewölbes 5 kann es durchaus gewünscht sein, vollständig auf ausserhalb des Gewölbes liegende Ableitungsleitungen 8 zu verzichten, um Kosten für Installation und Unterhalt zu Sparen, um ein Auslaugen des Gebirges zu verhindern und/oder um bestehende hydrologische Verhältnisse nicht zu beeinträchtigen.Fig. 1 b shows the structure of the tunnel sole of the Tunnel construction of Fig. 1a in the case that the tunneling a pressurized water-retaining tunnel with a pressure water-retaining Sealing vault is 5. As in this presentation can be clearly seen, the pressurized water-holding extends Sealing vault 5 also over the area of the tunnel sole and encloses the tunnel interior with the inside located tunnel bottom 4 completely and tight, so that Ingress of water into the tunnel interior also at obstructed water runoff and the resulting rising Water level and / or pressure build-up prevented becomes. In such an embodiment of the sealing arch 5 It may well be completely desired outside the vault lying discharge lines 8 to refrain to pay for installation and maintenance Save to prevent leaching of the mountains and / or not existing hydrological conditions to impair.

Die Verbindung von zwei hintereinander angeordneten Dichtgewölbebögen 5 eines druckwasserentlasteten Dichtgewölbes eines erfindungsgemässen Tunnelbaus mittels eines Steckprofils ist in Fig. 2 dargestellt. Wie zu ersehen ist, werden die Begrenzungskanten der die Gewölbebögen 5 bildenden Kunststoffplatten 6 in die sich gegenüberliegenden Nuten eines Profils 9 eingesteckt, wodurch die Begrenzungskanten zueinander ausgerichtet und miteinander derartig verbunden werden, dass von aussen zufliessendes Sickerwasser abgeleitet wird und nicht in den von den Dichtgewölbebögen gebildeten Innenraum gelangen kann. Soll die Steckverbindung zudem auch Zugkräfte übertragen können, so ist es vorgesehen, die Profilleiste 9 durch kraftschlüssige und/oder formschlüssige Befestigungselemente, wie z.B. Klemmkanten und/oder Verzahnungen, zu ergänzen. Auch ist es denkbar, zusätzliche Dichtelemente, wie z.B. Dichtlippen, zu ergänzen. Auch ist es vorgesehen, das Profil 9 mit den die Gewölbebögen bildenden Kunststoffplatten 6 zu verschweissen oder zu verkleben, was insbesondere dann erforderlich ist, wenn auf diese Weise ein druckwasserhaltendes Dichtgewölbe 5 gebildet werden soll. Das so gebildete Dichtgewölbe 5 dient zum einen der Abdichtung des Tunnelinnenraums gegen das Eindringen von Wasser und zum anderen als Rundumsicherung gegen herabfallendes Gestein. Das Dichtgewölbe 5 nimmt somit eine Doppelfunktion war und macht eine Felssicherung durch Aufbringen von Spritzbeton auf grosse Teile der Begrenzungsflächen 3 oder durch Erstellen von Tübbingringen vorgängig zum Abdichten überflüssig, wodurch der beim Stand der Technik erforderliche separate Arbeitsschritt des vorgängigen Erstellens einer Rundumsicherung entfällt. Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden mit Vorteil Plattenwerkstoffe verwendet, die auf der Seite, welche beim Erstellen des Gewölbes nach aussen zu liegen kommt, Abstandhalter aufweisen. Die hier dargestellten Kunststoffplatten 6 weisen an ihrer der Begrenzung 3 des Hohlraums 1 zugewandten Seite Abstandsstege 10 auf, welche aus dem gleichen Material wie die Platten 6 hergestellt sind und einstückig mit diesen ausgebildet sind. Neben diesen in eingebautem Zustand radial verlaufenden Stegen 10 sind aber auch punktuelle Abstützungen, wie z.B. feste oder aufsteckbare Stützböcke, aus dem gleichen oder aus einem anderen Material, denkbar. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zwischen Dichtgewölbe 5 und der Begrenzung 3 des Hohlraums 1 überall ein durch die Abstandhalter vorgegebener Mindestabstand als Drainage- oder gegebenenfalls als Verpresshohlraum vorhanden ist.The connection of two arranged one behind the other Sealing arches 5 of a pressurized water unloaded Sealing vault of a tunnel construction according to the invention by means of a plug-in profile is shown in Fig. 2. How to is seen, the boundary edges of the vault arches 5 forming plastic plates 6 in the inserted opposite grooves of a profile 9, whereby the boundary edges aligned with each other and be connected to each other in such a way that from the outside inflowing leachate is derived and not in the interior formed by the archwire arches can get. If the connector also tensile forces can be transmitted, so it is provided, the Profile strip 9 by non-positive and / or positive Fasteners, such as e.g. Clamping edges and / or Gearing, to complete. Also, it is conceivable additional Sealing elements, such as Sealing lips, to complete. It is also intended, the profile 9 with the vaulted arches to weld plastic plastic plates 6 or to glue, which is especially necessary if in this way a pressurized water-retaining sealing arch 5 is to be formed. The sealing vault thus formed 5 serves to seal the tunnel interior against the ingress of water and the other as All-round protection against falling rocks. The sealing vault 5 thus takes a double function was and makes a rock protection by applying shotcrete on large parts of the boundary surfaces 3 or by creating of tubbing rings previously unnecessary for sealing, whereby the required in the prior art separate step of the previous creation of a All-round security is eliminated. As also shown in FIG. 2 can be seen, are advantageously board materials used on the page which when creating the Vault comes to rest outside, spacers exhibit. The plastic plates 6 shown here have at their the boundary 3 of the cavity 1 facing Side spacer webs 10, which from the same material as the plates 6 are made and are integrally formed with these. In addition to these in built-in state radially extending webs 10 are but also punctual supports, such. fixed or attachable trestles, from the same or from one other material, conceivable. This way you can be sure be that between sealing vault 5 and the Limit 3 of the cavity 1 everywhere by the Spacers predetermined minimum distance as drainage or optionally as a Verpresshohlraum is present.

Soll die Tragfähigkeit und/oder Formstabilität des Dichtgewölbes 5 verbessert werden, beispielsweise um stärkere Füllschichten oder Verpressschichten aus schwerem Material wie z.B. Felssplit, Geröll, oder Mörtel zu tragen, so sind punktuell und/oder linienförmig am Dichtgewölbe 5 angreifende Verstärkungsmittel vorgesehen.Should the load capacity and / or dimensional stability the sealing arch 5 can be improved, for example around thicker filler layers or Verpressschichten heavy material such as Rock split, scree, or mortar to wear, so are punctiform and / or linear on Density vault 5 attacking reinforcing means provided.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen weiteren Tunnelbau, der sich durch Ausführen der ersten zwei Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens erstellen lässt. Das Dichtgewölbe 5 ist im vorliegenden Fall mit einem in dessen Innenraum angeordneten Verstärkungsbogen 11 verstärkt, der im wesentlichen entlang einer Umfangslinie innen am Gewölbe 5 anliegt. Der hier dargestellte Verstärkungsbogen 11 ist aus einem Metallprofilmaterial hergestellt, er kann jedoch ebenso als Fachwerkbogen ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, die Verstärkungsmittel sowohl einstückig als auch mehrstückig auszubilden. Generell sind alle punktuell und/oder linienförmig angreifenden Verstärkungsmittel geeignet, welche sich auf einfache Weise im Innenraum des Dichtgewölbes 5 erstellen lassen und nur eine geringfügige Verkleinerung des Lichtraumprofils des Dichtgewölbes 5 hervorrufen. Hierzu zählen unter anderem auch Drahtgitterkonstruktionen, welche zudem bei der Erstellung einer Betoninnenschale als Armierung dienen können. Die Verstärkungsmittel können auch zusätzliche Vorrichtungen zum Anheben oder Spreizen des Dichtgewölbes umfassen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn es darum geht, die nach dem Ausführen des dritten Schrittes des erfindungsgemässen Verfahrens das Dichtgewölbe umgebende Schicht aus Füllmaterial gegen das Felsgestein zu pressen. Die in Fig. 3 gezeigten Druckelemente 12 erlauben im vorliegenden Fall eines druckwasserentlasteten, im Bereich der Tunnelsohle geöffneten Dichtgewölbes ein Spreizen und Anheben des Verstärkungsbogens 11 und damit auch des Dichtgewölbes 5.Fig. 3 shows a section through a further tunneling, by running the first two process steps of the inventive method can create. The sealing arch 5 is in the present Case with a arranged in the interior reinforcement arch 11 reinforced, the substantially along a circumferential line inside the vault 5 is applied. This here shown reinforcement sheet 11 is made of a metal profile material However, he can as well Be formed half-timbered bow. It is also conceivable that Reinforcement both one-piece and multi-piece train. Generally all are punctual and / or suitable for linear attack reinforcing agents, which in a simple way in the interior of the sealing vault 5 let create and only a minor Reduction of the clearance gauge of the sealing arch 5 cause. These include, inter alia, wireframe constructions, which also in the creation a concrete inner shell can serve as a reinforcement. The Reinforcement means may also be additional devices for lifting or spreading the sealing arch, which especially beneficial when it comes to that after the execution of the third step of the inventive Procedure surrounding the sealing arch Layer of filling material to press against the rock. The pressure elements 12 shown in Fig. 3 allow in present case of a pressurized water, in the area the tunnel sole opened sealing vault Spreading and lifting the reinforcement sheet 11 and thus also the sealing vault 5.

In Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch noch einen Tunnelbau, der sich durch Ausführen der ersten zwei Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens erstellen lässt. Das Dichtgewölbe 5 weist im diesem Fall als Verstärkungsmittel Zuganker 13 auf, die im Felsgestein 2 befestigt und mit dem Gewölbe 5 verbunden sind. Bei den verwendeten Zugankern 13 handelt es sich z.B. um kommerziell erhältliche Befestigungselemente, welche aus einer Kunststoffhülse mit einem Dichtflansch und einer in ihrem Zentrum angeordneten Gewindestange mit einem Widerlagerelement, wie z.B. einer Mutter, bestehen. Das Befestigungselement wird durch ein Loch im Dichtgewölbe 5 hindurch in ein Bohrloch im Felsgestein 2 eingebracht und in diesem durch Klebung, Betonieren oder Spreizung befestigt. Der Dichtflansch der Hülse wird an der Innenseite des Gewölbes 5 zur Abdichtung mit dem Gewölbe 5 verbunden, z.B. durch Kleben oder Verschweissen. Die aus dem Dichtflansch der Hülse in den abgedichteten Innenraum des Gewölbes 5 eintretende Gewindestange mit ihrem gegen die Innenfläche des Dichtgewölbes 5 angreifenden Widerlagerelement dient sodann als punktuell angreifendes Verstärkungselement und ermöglicht zudem eine gewisse radiale Positionierung des Dichtgewölbes 5 im Hohlraum 1. Auch ist es auf diese Weise bei dem gezeigten Dichtgewölbe möglich, die nach dem Ausführen des dritten Schrittes des erfindungsgemässen Verfahrens zwischen Dichtgewölbe 5 und Hohlraumbegrenzung 3 angeordnete Schicht aus Füllmaterial durch Anziehen des Widerlagerelements in Richtung zur Hohlraumbegrenzung 3 hin zu verpressen.In Fig. 4 shows a section through a tunnel that is going through the first two Process steps of the inventive method can create. The sealing arch 5 has in this case as a reinforcing tie rod 13 on in the rock 2 attached and connected to the vault 5. The tie rods 13 used are e.g. around commercially available fasteners, which a plastic sleeve with a sealing flange and a in arranged threaded rod with an abutment element, such as. a mother. The fastener is passed through a hole in the sealing arch 5 placed in a borehole in the rock 2 and in this attached by gluing, concreting or spreading. The sealing flange of the sleeve is on the inside the vault 5 connected to the vault 5 for sealing, e.g. by gluing or welding. The from the Sealing flange of the sleeve in the sealed interior of the Vault 5 entering threaded rod with her against the Inner surface of the sealing arch 5 attacking abutment element then serves as a selectively acting reinforcing element and also allows a certain radial Positioning of the sealing arch 5 in the cavity 1. Auch it is in this way at the shown sealing vault possible after performing the third step of the inventive method between sealing vault 5 and Cavity boundary 3 arranged layer of filling material by tightening the abutment element in the direction of Cavity limitation 3 to press.

In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel weist das Dichtgewölbe sowohl in seinem Innenraum angeordnete Drahtgitter 16 aus Stahldraht als auch Zuganker 13 auf, welche hier derart miteinander verbunden sind, dass sie eine zusammenhängende Verstärkung für das Dichtgewölbe bilden. Auch ist hier die gegen die Begrenzung 3 des Hohlraums gepresste Füllschicht 14 erkennbar. Diese Art der Verstärkung eignet sich für druckwasserhaltende wie druckwasserentlastete Dichtgewölbe gleichermassen.In the example shown in FIG. 2 the sealing arch arranged both in its interior Wireframe 16 of steel wire and tie rod 13 on, which are so interconnected here that they a coherent reinforcement for the sealing arch form. Also here is the against the limit 3 of the Cavity pressed filling layer 14 recognizable. This kind The reinforcement is suitable for pressurized water like pressurized water-resistant sealing vault alike.

Fig. 5 zeigt das druckwasserentlastete Dichtgewölbe 5 aus Fig. 4 mit der nach dem Ausführen des dritten Schrittes des erfindungsgemässen Verfahrens zwischen dem Dichtgewölbe 5 und der Hohlraumbegrenzung 3 im Felsgestein 2 angeordneten Füllschicht aus Felssplit 14. Als Füllmaterial kommen alle Materialien in Frage, welche sich nicht verdichten lassen und eine gute Wasserdurchlässigkeit auch in gepresstem Zustand aufweisen und geeignet sind, das Gewicht von sich eventuell von der Begrenzung 3 lösenden Felsstücken sowie Druckkräfte aus dem Gebirge aufzunehmen und in gleichmässiger Form auf das Dichtgewölbe 5 zu übertragen. Hierdurch wird sowohl eine sichere Ableitung und Druckentlastung des aus dem Felsgestein 2 austretenden Wassers langfristig sichergestellt als auch die Gefahr einer Verletzung des Dichtgewölbes 5 durch herabstürzendes Gestein vermindert. Der in Fig. 5 dargestellte erfindungsgemässe Tunnelbau weist ausserdem eine im Dichtgewölbe 5 angeordnete Innenschale 15 aus Beton auf. Die Aussenfläche der Innenschale 15 stösst direkt an dass Dichtgewölbe 5 an, welches bei deren Erstellung als äussere Einschalung und Rundumsicherung diente. In der hier dargestellten Situation übernimmt die Innenschale 15 nach der Aushärtung des diese bildenden Betons unter anderem die Tragfunktionen des Dichtgewölbes 5.Fig. 5 shows the pressurized water unloaded sealing arch 5 of FIG. 4 with after the execution of the third Step of the inventive method between the sealing vault 5 and the cavity boundary 3 in the rock 2 arranged filling layer of rock split 14. Als Fill material are all materials in question, which can not be compacted and a good water permeability also in a pressed state and are suitable, the weight of possibly of the Limiting 3 releasing rock pieces as well as pressure forces out to take up the mountains and in a uniform shape to transfer the sealing arch 5. This will both a safe drain and pressure relief from the Rocky 2 exiting water long-term ensured as well as the danger of a violation of the sealing vault 5 reduced by falling rock. Of the 5 shows tunnel construction according to the invention shown in FIG also arranged in the sealing arch 5 inner shell 15 made of concrete. The outer surface of the inner shell 15th abuts directly on that sealing vault 5, which at their creation as external shuttering and all-round protection served. In the situation presented here assumes the inner shell 15 after curing of this Among other things, the supporting functions of the Sealing vault 5.

Wird das dargestellte Gewölbe 5 als druckwasserhaltendes Dichtgewölbe 5 konzipiert, z.B. gemäss Fig. 1b, so ist es vorgesehen, den Tunnelbau derartig auszugestalten, dass die Möglichkeit einer nachträglichen Verpressung des verfüllten Hohlraums zwischen Dichtgewölbe 5 und Hohlraumbegrenzung 3 mit einer Zementsuspension, mit Mörtel oder mit einer oder mehreren anderen dichtenden Substanzen vorhanden ist.If the illustrated vault 5 as a pressurized water Sealing vault 5 designed, e.g. according to Fig. 1b, it is intended, the tunneling such to design that the possibility of a subsequent Pressing the filled cavity between the sealing arch 5 and cavity boundary 3 with a cement suspension, with mortar or with one or more other sealing substances is present.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Wand eines entsprechenden Tunnelbaus mit einem druckwasserhaltenden Dichtgewölbe 5 aus Kunststoffplatten 6, einer Innenschale 15 aus Beton und einer Füllung aus Splitt 14 zwischen Dichtgewölbe 5 und Hohlraumbegrenzung 3. Die Splitfüllung 14 wurde nachträglich mit einer Zementsuspension 17, welche von Tunnelinnenraum her durch einen oder mehrere am Dichtgewölbe 5 angeordnete und sich durch den Betoninnenmantel 15 hindurch erstreckende Verpressstutzen 18 in den Bereich zwischen Dichtgewölbe 5 und Ausbruchsbegrenzung 3 eingebracht wurde, verpresst, um etwaige Undichtigkeiten zu verschliessen und/oder die Tragfähigkeit des Tunnels in diesem Abschnitt zu erhöhen. Damit auf diese Weise, wie dargestellt, gezielt nur bestimmte Bereiche verpresst werden können, werden beim Einbringen des Füllmaterials 14 während der Erstellung des Tunnelbaus in regelmässigen Abständen Abschottungen 19 aus Spritzbeton oder aus anderen Materialien erstellt, welche den verfüllten Hohlraum zwischen Dichtgewölbe 5 und Hohlraumbegrenzung 3 in mehrere im wesentlichen voneinander getrennte verfüllte Teilhohlräume aufteilen.Fig. 6 shows a section through the wall a corresponding tunnel construction with a pressure water-retaining Sealing vault 5 of plastic plates 6, one Inner shell 15 made of concrete and a filling of chippings 14th between sealing vault 5 and cavity boundary 3. The Split filling 14 was retrofitted with a cement suspension 17, which of tunnel interior ago by a or more on the sealing arch 5 and arranged by the concrete inner casing 15 extending through the injection nozzle 18 in the area between sealing vault 5 and Outbreak limit 3 was introduced, pressed to to close any leaks and / or the Load capacity of the tunnel in this section increase. So in this way, as shown, targeted only certain areas can be pressed Introducing the filler 14 during construction tunneling at regular intervals foreclosures 19 made of shotcrete or other materials, which the filled cavity between sealing vault 5 and cavity boundary 3 in a plurality of substantially Split separate filled partial cavities.

Claims

Method for creating sealed subterranean tunnel constructions, comprising the steps:

a) producing a subterranean hollow space (1),

b) erecting a portative sealing vault (5) inside the subterranean hollow space (1), substantially at a distance from the borders (3) of the hollow space (1), of a water proof and at least partly flexible and essentially dimensionally stable material in such a manner that between the borders (3) of the hollow space (1) and the sealing vault (5), an interspace is formed; and further characterised by the step;

c) filling the interspace with a compression proof filling material (14) with an excellent water permeability.
Method according to claim 1, wherein the filling material (14) is a piling-up of a loose material, in particular of crushed rock (14) or gravel.
Method according to one of the preceding claims, wherein a sealing vault (5) is erected which is closed and sealed in the circumferencial direction and in the direction of the longitudinal extend of the tunnel construction to be erected.
Method according to one of the preceding claims, wherein, in the interspace between the sealing vault (5) and the borders (3) of the hollow space (1), no additional portative securing vaults, in particular no tubbing elements and/or concrete or shotcrete vaults extending into the areas of the side walls are arranged.
Method according to one of the preceding claims, wherein following the erecting of the sealing vault (5), an inner shell (15) is erected in the inner space of this vault (5), and in particular, wherein an inner shell (15) of concrete is erected in the inner space of the sealing vault (5).
Method according to claim 5, wherein the inner side of the sealing vault (5) is used as outer shuttering for the casting of an inner shell (15) of concrete.
Method according to one of the claims 5 to 6, wherein the filling of the interspace between the sealing vault (5) and the hollow space borders (3) is effected prior to the erecting of the inner shell (15).
Method according to one of the preceding claims, wherein the sealing vault (5) is equipped with means for reinforcement (11,13,16) which act on it substantially punctiformly and/or linearly.
Method according to claim 8, wherein the means for reinforcement are formed of supporting structures, in particular of reinforcement frameworks, reinforcement rings, reinforcement arches (11) and/or of lattice works (16) mounted in the inner space of the sealing vault (5), and in particular, wherein the means for reinforcement include spreading means and/or lifting means (12).
Method according to one of the claims 8 to 9, wherein, as reinforcement means, tie rods (13) are mounted in the material (2) surrounding the hollow space (1) to which the sealing vault (5) is connected, and in particular, to which the sealing vault and/or reinforcing means (11,16), which are belonging to same and are arranged in its inner space, are connected.
Method according to one of the claims 8 to 10, wherein following the filling of the filling material, a press compacting thereof is performed by a moving of the sealing vault (5) in direction towards the borders of the hollow space (1) by means of the reinforcement means (11,13,16), and in particular that this press compacting is performed by spreading or lifting of reinforcement means (11, 16) arranged in the sealing vault (5) and/or by tightening tie rod elements (13) present between the sealing vault (5) and the borders (3) of the hollow space (1).
Method according to one of the preceding claims, wherein the sealing vault (5) is equipped with additional feeding means (18), in particular with press compacting nozzles (18) for a subsequent feeding of a liquid to pasty material from the inner space of the tunnel construction formed with this sealing vault (5) into the interspace between sealing vault (5) and the borders (3) of the hollow space (1).
Method according to claim 12, wherein the filling material (14) is press compacted in the interspace between the sealing vault (5) and the borders (3) of the hollow space (1) by a feeding of a liquid to pasty material, in particular by a feeding of a cement suspension, mortar or another sealing substance through at least one feeding means (18).
Method according to one of the preceding claims, wherein the sealing vault (5) is erected of an at least partly translucent material.
Method according to one of the preceding claims, wherein the sealing vault (5) is erected of a slab material (6,6a,6b,6c), in particular of a slab material with a slab thickness bigger than 4 mm, in particular bigger than 8 mm.
Method according to claim 15, wherein the sealing vault (5) is erected of a plastic slab material (6a,6b,6c), in particular of a thermoplastic plastic slab material.
Method according to claim 16, wherein several plastic slabs (6a,6b,6c) are welded together for forming the sealing vault (5), and in particular, wherein several plastic slabs (6,6a,6b,6c) are, at their bordering edges which are oriented in the direction of extension of the tunnel construction and are adjoining to each other, welded together to sealing vault arches (5) and wherein the sealing vault arches (5) arranged one after another in the direction of the extension of the tunnel construction are interconnected at their bordering edges facing each other by plug-in connections (9), and in particular, wherein the plug-in connections are welded or glued.
Method according to one of the claims 15 to 17, wherein a slab material (6,6a,6b,6c) is used for forming the sealing vault (5), which features, at its side facing the borders (3) of the hollow space (1), spacers, and in particular, which has on this side spacer webs (10) and/or spacer supports, and in particular, which has spacers which are made of the same material and are made one-piece with same.
Method according to one of the claims 1 to 14, wherein the sealing vault (5) is formed by extrusion of the material in the subterranean hollow space (1).
Use of the method according to one of the preceding claims for the constructing of a draining or pressurised water retaining tunnel construction.
Draining or pressurised water retaining tunnel construction, producable by the method of one of the claims 1 to 19.
Subterranean, sealed tunnel construction in a hollow space in a material surrounding the tunnel construction, with a portative sealing vault (5) of a waterproof and at least partly flexible and substantially dimensionally stable material, which is substantially at a distance from the borders of the hollow space, wherein, at the outer side of the sealing vault (5), a layer of a compression proof filling material (14) with an excellent water permeability is arranged.
Tunnel construction according to claim 22, wherein the filling material (14) is a piling-up of a loose material, especially crushed rock (14) or gravel.
Tunnel construction according to one of the claims 22 to 23, wherein the sealing vault is mounted with tie-rods (13) in the material (2) surrounding the tunnel construction.