Abdichtungssysteme im zweischaligen Tunnel

Verbundverhalten zwischen KDB, Schutzvlies und Spritzbeton

Quelle/credit: Stefan Lorenz

1) Wirkende Kräfte und genereller Aufbau des KDB-Abdichtungssystems im Gewölbe nach der Richtlinie „Tunnelabdichtung“ der Österreichischen Bautechnik Vereinigung |

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2) Herstellung von Spritzbetonproben auf einer Tunnel-Baustelle |

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3) Sieblinien Spritzbeton |

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4) Spritzbetonprobe (links) und zugehöriges Negativ (rechts) |

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5) Photogrammetrische Auswertung der Oberfläche einer Spritzbetonprobe |

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6) Versuchsaufbau mit Drucktopf |

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7) KDB (links) und Schutzvlies (rechts) nach dem Drucktopf-Versuch |

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8) Versuchsaufbau Prüfpresse (links), Schutzvlies (oben rechts) und KDB (unten rechts) bei 5 MPa |

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9) Schematische Darstellung des Großrahmenscherversuchs |

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10) Scherversuch |

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11) Dreidimensionale Darstellung der Verzahnung von Spritzbeton und KDB |

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Die Modellierung der Kontaktbedingungen zwischen Außen- und Innschale ist ein wichtiges Element auf dem Gebiet der numerischen Berechnungen von Tunnelschalen. In Laboruntersuchungen wurden Versuche über das mechanische Verbundverhalten von Tunnelschalen und Abdichtungssystemen in zweischaligen Tunneln durchgeführt. Ziel der Analysen war es, die Eigenschaften von Dichtungsbahnen und Schutzvlies beim Einbau im Tunnel und bei Reduzierung der Tragfähigkeit der primären Spritzbetonschale zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden Tests durchgeführt, um das Verhalten bei unterschiedlichen mechanischen Einwirkungen auf das Verbundsystem, bestehend aus Spritzbeton, Schutzvlies, Dichtungsbahn und Innenschalenbeton zu untersuchen.

1 Einleitung

Im Rahmen von Langzeituntersuchungen der Ausbaumaterialien bestehender Tunnelbauwerke wurden Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) aus verschiedenen Tunneln nach Einsatzzeiten von bis zu 40 Jahren analysiert. Dabei ließ sich feststellen, dass die Dichtungsbahnen, die zwischen Außenschale und Innenschale angeordnet sind, vereinzelt Beschädigungen aufweisen. Anhand der Untersuchungen wurde dieses Schadensphänomen näher analysiert, um die Gründe für das Versagen nachzuweisen.

Das Versagen der Kunststoffdichtung kann verschiedene Ursachen haben. So sind zum einem Fehler beim Einbau der KDB,...

Dipl.-Ing. Stefan Lorenz, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. mont. Robert Galler;
Chair of Subsurface Engineering, Department of Mineral Resources, Montanuniversität Leoben, Austria