AT9660U1 - Verfahren und vorrichtung zum auskleiden von tunnelwandungen - Google Patents

Description

2 AT 009 660 U1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden von Tunnelwandungen durch Aufkleben von Folienbahnen mittels thermoplastischen Materials, wobei die auszukleidende Tunnelwandung erwärmt wird.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Auskleiden von Tunnelwandungen durch Aufkleben von Folienbahnen mittels thermoplastischen Materials mit zumindest einer Heizeinrichtung und einer Einrichtung zum Aufträgen des thermoplastischen Materials.

Es ist bekannt Tunnelwandungen auszukleiden, indem Dichtungs-Folienbahnen mittels Klebstoff, z.B. eines Hot-Melt-Klebstoffs, der in warmem Zustand fließfähig ist und in erkaltetem Zustand eine haftfähige Klebstoffschicht bildet, verlegt werden. Dabei wird der Klebstoff vollflächig oder in streifenförmigen Bahnen auf die rückseitige Oberfläche der Folienbahn aufgetragen. Danach wird die Folie auf die Oberfläche der Wandung aufgebracht und mittels einer Anpressrolle mit einstellbarem Anpressdruck derart an die Wandung angepresst, dass die streifenförmige Klebstoffbahn flach gedrückt wird, um eine vollflächige Verklebung zu erzielen. Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung hierfür sind beispielsweise aus der WO 01/02700 A1 bekannt.

Die WO 2005/003516 A1, eine Weiterentwicklung der genannten WO 01/02700 A1, beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen von Folienbahnen an Bauwerksflächen. Mehrere sich kontinuierlich oder mit Unterbrechungen entlang ihrer Länge erstreckende, voneinander beabstandete Klebstoffstreifen in Form von Raupen werden auf die Rückseite der Folienbahn aufgebracht. Die Klebstoff-Raupen werden mittels mehrerer separater Auftragsköpfe an der von einer Folienrolle abgerollten Folienbahn abgelegt. Die aufgebrachten Klebstoff-Raupen aus erhitztem, flüssigem Schmelzklebstoff erkalten beim und nach dem Anpressen der Folie an der Bauwerksfläche, um somit die Klebverbindung zwischen Bauwerksfläche und Folie zu schaffen. Als Klebstoff wird ein geschäumter Schmelzklebstoff verwendet, wobei hierfür einem herkömmlichen festen Schmelzklebstoff Gas zugeführt wird.

Die WO 01/42576 A1 beschreibt ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen Hot-Melt-Klebstoff zur Abdichtung von Fugen und/oder Oberflächen von Bauwerken, wobei der Hot-Melt-Klebstoff in fester Form bis zum Einsatzort bzw. bis zur ersten Aufbringstelle gefördert wird. Hierfür wird der feste, aber biegsame Klebstoff in Faden- oder Bandform zu einer Spule aufgewickelt und auf eine Dichtungsfolie aufgebracht. Dieses Klebstoff-Folien-Gebilde wird sodann an einer abzudichtenden Fuge abgerollt. Alternativ wird das aufgerollte Klebstoffband an der Fuge abgerollt, wobei der Klebstoff kurz vor bzw. erst nach dem Aufbringen auf die abzudichtende Fuge zwecks Erlangung seiner Klebeeigenschaften mittels einer beheizbaren Anpressrolle bis zum teilweisen Aufschmelzen erwärmt wird. Die restliche Schmelzenergie wird durch Erhitzen der abzudichtenden Fuge in der Auftragszone des Klebststoffsstreifens erhalten. Hierfür wird Heißluft im Bereich der Auftragszone auf die Fuge geblasen. Als Hot-Melt-Klebstoff wird ein handelsüblicher Klebstoff von der Firma Collano Ebnöther AG verwendet, der bei einer Temperatur von 160°C bis 180°C verarbeitet wird.

Aus der DE 1 244 827 A ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Belegen von Tunnelwänden mit Dichtungsbahnen bekannt. Der verwendete Klebstoff wird in einen Hohlraum eingespritzt, der zwischen einer Anpresswalze, der Dichtungsbahn und der Tunnelwand gebildet wird. Das Einspritzen erfolgt mittels eines in diesem Hohlraum angeordneten Rohrs mit Breitschlitzdüsen, um Unebenheiten zwischen der Tunnelwand und der Dichtungsbahn mit Kleber aufzufüllen und einen ganzflächigen Klebekontakt herzustellen. In dem Hohlraum wird auch eine Erwärmung der Dichtungsbahn vorgenommen. Als Kleber wird ein Kunststoffkleber bzw. ein auf Schmelztemperatur bringbares Bitumen verwendet.

Weiters ist aus der JP 09072198 A ein Verfahren für eine Tunnelkonstruktion bekannt, bei welchem eine Tunneloberfläche mit einem Mob nass gewaschen und anschließend mit Hilfe von heißer Luft getrocknet wird. Ein verstärktes Gewebe wird zunächst mit einem Kleber im- 3 AT 009 660 U1 prägniert und gegen die gewaschene Tunneloberfläche mittels einer Anpresswalze aufgebracht. Das aufgebrachte Gewebe wird mittels einer Heizwalze erhitzt, wodurch sich der Kleber gemeinsam mit dem Gewebe verfestigt und das Gewebe an der Tunneloberfläche festklebt.

Nachteilig bei all diesen Verfahren und diesbezüglichen Vorrichtungen ist, dass stets eine gleichmäßig dicke, vollflächige, bahnen- oder streifenförmige Verklebung vorgenommen wird. Dadurch wird eine große Menge an Klebstoff benötigt, um eine Haftung der Folie an der abzudichtenden Fläche zu ermöglichen und eventuelle Unregelmäßigkeiten der Tunnelwand auszugleichen. Dies resultiert in hohen Kosten, nicht nur hinsichtlich des Klebstoffbedarfs, sondern auch hinsichtlich der hierfür erforderlichen Gerätschaften, wie Tanks mit großem Aufnahmevolumen für den Klebstoff, damit zusammenhängendem hohen Energieaufwand für das Erhitzen des Klebstoffs, hohen Kapazitäten der Auftragseinrichtungen, etc.

Weiters führen die Zug- und Dehnkräfte bzw. Spannungen, die auf die flächig verklebten Abdichtungen bzw. Auskleidungen von Tunnelwandungen wirken, eine flächige Loslösung bzw. Abschälung der Folie herbei, wodurch weitere, an sich nicht betroffene Stellen der Abdichtung mitgerissen werden.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen ein Auftrag von thermoplastischem Material einfach handzuhaben und eine zuverlässige Klebung der Folienbahn auf der auszukleidenden Tunnelwandung gewährleistet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faden aus thermoplastischem Material mit zumindest punktweise verstärktem Auftrag, vorzugsweise in Form von Überkreuzungen, aufgetragen wird.

Unter mindestens einem Faden, der zumindest punktweise verstärkt aufgetragen wird, vorzugsweise in Form von Überkreuzungen, wird im Vorliegenden das Herstellen eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Auftrags verstanden, der durch mindestens einen dünnen Faden gebildet wird, z.B. in einer Stärke, wie es unten stehend definiert ist, wobei der mindestens eine Faden an unbestimmten, beliebigen oder bestimmten Stellen nebeneinander oder übereinander zu liegen kommt oder sich schneidet. Das sich daraus ergebende Auftragsbild kann beispielsweise ein willkürliches oder geregeltes, wie spinnennetzförmiges, zykloidförmiges Muster, ein Muster in Form von Schleifen oder ein ähnliches Muster aus sich überkreuzenden Fäden sein, welche stellenweise auch ineinander verfließen können. Das thermoplastische Material kann aber auch in einfacher Weise in Form von einfachen, voneinander beabstandeten Kreuzen aufgetragen werden, so dass eine Vielzahl an regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten „X“ vorliegen. Es versteht sich von selbst, dass das thermoplastische Material beim Auftrag fließfähig bzw. schmelzflüssig ist.

Ein Auftrag von thermoplastischem Material mit zumindest punktweisen Verstärkungen bzw. in Form sich überkreuzender Fäden ist besonders kostengünstig und kann in einfacher Weise bewerkstelligt werden. Ein solcher Auftrag ermöglicht einen gegenüber dem Stand der Technik niedrigeren Verbrauch an thermoplastischem Material, was hinsichtlich der Kosten und des Arbeitsaufwands sowie hinsichtlich des Energie- und Platzbedarfs und der Handhabung der verwendeten Gerätschaften von Vorteil ist. Weiters kann der Auftrag mittels geeigneter Geräte sowohl händisch, insbesondere für Ergänzungen oder Ausbesserungen, als auch in einem automatisierten Verfahren erfolgen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren bewirken die punktweisen Verstärkungen bzw. die sich überkreuzenden Fäden eine an den Verstärkungs-, Kreuzungs- bzw. Schnittpunkten der Fäden zusätzliche punktuelle und besonders feste Klebe-Verbindung der Folienbahn mit der Tunnelwandung, wobei diese Punkte Ankerpunkte für die Folienbahn an der Tunnelwandung bilden. Insbesondere bei Verwendung einer Folienbahn mit aufkaschiertem Vlies kann das noch fließ- 4 AT 009 660 U1 fähige thermoplastische Material an den lokalen Verstärkungs- bzw. Kreuzungspunkten noch leichter in das Vlies eindringen und damit nach Aushärten eine starke innere Bindung bilden. Dennoch können hinreichend Wegigkeiten, die für die Funktion der Drainage für die Auskleidung von Bedeutung sind, hergestellt werden. Zusätzlich ergibt sich an den Verstärkungs-, Kreuzungs- bzw. Schnittpunkten der Fäden ein verbessertes Temperaturhaltevermögen des thermoplastischen Materials, welches die Verklebung weiter vereinfacht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann an Tunnelwandungen in der Tübbingenbauweise angewandt werden, jedoch selbstverständlich auch an glatten Wandungen anderer Bauweise, beispielsweise im Tagbau.

Selbst bei Vorliegen von nicht ganz ebenen, strukturierten bzw. unregelmäßigen Oberflächen der Tunnelwandung, wie das nicht nur bei Ortsbeton, sondern auch manchmal bei der Verwendung einer Tübbingen-Schalung der Fall sein kann, kann eine zuverlässige Haftung der Folienbahn mittels der Ankerpunkte sichergestellt werden. Hierbei kann es manchmal gewünscht sein, die Anzahl der Verstärkungs- bzw. Kreuzungspunkte der Thermoplast-Fäden zu erhöhen. Für eine zuverlässige und dauerhafte Klebung der Folienbahn an der Tunnelwandung ist zu bevorzugen, eine Verringerung der Viskosität des thermoplastischen Materials herbeizuführen. Dadurch kann das thermoplastische Material leichter und v.a. tiefer in die Folienbahn, insbesondere in deren aufkaschiertes Vlies, „fließen“ und somit tief sitzende Ankerpunkte mit der Folienbahn bzw. mit dem Vlies nach Aushärten des thermoplastischen Materials bilden.

In diesem Zusammenhang ist das Erwärmen der auszukleidenden Tunnelwandung für eine verbesserte Klebung besonders effektiv, da beim Inkontakttreten des thermoplastischen Materials mit der erwärmten Tunnelwandung ein „Abschrecken“ des Materials aufgrund eines zu hohen Temperaturunterschieds verhindert und die Viskositätszunahme verlangsamt werden kann.

Ein einfacher Auftrag von thermoplastischem Material kann derart realisiert werden, dass mindestens eine verschlungene zykloidförmige Spur aus mindestens einem Faden aus thermoplastischem Material aufgetragen wird. Bevorzugterweise wird die mindestens eine Spur in einer Breite von 4 cm bis 10 cm, vorzugsweise 5 cm bis 7 cm, aufgetragen. Besonders bevorzugt ist es, wenn der mindestens eine Faden mit einem Durchmesser von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm, aufgetragen wird. Weiters ist es günstig, wenn das thermoplastische Material mittels zumindest eines Spinnsprühkopfs und/oder zumindest einer Spiral-, Drall-, Kringeldüse oder dergleichen aufgetragen wird.

Hinsichtlich einer möglichst niedrigen Viskosität des thermoplastischen Materials bei seinem Auftrag ist es von Vorteil, wenn die Tunnelwandung bis zu einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des thermoplastischen Materials erwärmt wird. Dies bewirkt nicht nur eine höhere Eindringtiefe in die Folienbahn, sondern auch eine höhere Eindringtiefe des thermoplastischen Materials in die auszukleidende Tunnelwandung. In Abhängigkeit der geologischen Gegebenheiten kann die noch nackte auszukleidende Tunnelwandung verschiedene Temperaturen aufweisen. Normalerweise gilt, je tiefer sich die Tunnelwandung in einem Berg befindet, desto kühler ist ihre Oberfläche bis zu einer konstanten Temperatur von etwa 12°C. In Abhängigkeit der Überdeckung kann die Temperatur im Tunnel aber auch wesentlich höher sein. Im Bereich einer Tunnelstrecke, die nahe der Tunnelöffnung liegt, kann es je nach Jahreszeit Vorkommen, dass die Tunnelwandung nur in geringen Maßen aufzuwärmen ist. Besonders in tieferen Bereichen jedoch ist es oft erwünscht, eine stärkere Erwärmung der Tunnelwandung vorzunehmen.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Tunnelwandung bis zu einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa 35°C, vorzugsweise etwa 30°C, erwärmt wird. Damit kann ein „Abschrecken“ des fließfähigen thermoplastischen Materials bei seinem Auftreffen auf die Oberflä- 5 AT 009 660 U1 che der Tunnelwandung vermieden werden und eine verbesserte, dauerhafte Verklebung mit der Auskleidung - auch aufgrund der hohen Eindringtiefe des thermoplastischen Materials in die Tunnelwandung - gewährleistet werden.

Das thermoplastische Material kann an sich auch auf die Rückseite der Folienbahn aufgetragen werden. Bevorzugterweise wird das thermoplastische Material jedoch direkt auf die Tunnelwandung aufgetragen. Diese Vorgehensweise ist einfacher in der Handhabung und besonders in Zusammenhang mit dem Erwärmen der Tunnelwandung vorteilhaft, sowohl in Bezug auf die Eindringtiefe des Materials in die Tunnelwandung sowie auch in die Folienbahn.

Damit die erwärmte Tunnelwandung vor Aufträgen des thermoplastischen Materials nicht allzu rasch wieder abkühlen kann, ist es günstig, das thermoplastische Material unmittelbar nach Erwärmen der Tunnelwandung auf die Tunnelwandung aufzutragen.

Alternativ oder zusätzlich zum Erwärmen der Tunnelwandung kann das thermoplastische Material gemäß einer Ausführungsform mit einer im oberen Schmelzbereich des thermoplastischen Materials liegenden Temperatur aufgetragen werden, so dass das Erwärmen der Tunnelwandung durch das aufgetragene thermoplastische Material selbst erfolgt. Auf diese Weise kann sich das Erwärmen der Tunnelwandung selbst erübrigen. Weiters kann durch einen solchen Auftrag in „Übertemperatur“ das thermoplastische Material in sehr niedriger Viskosität aufgetragen werden, wodurch die Eindringtiefe des Materials in die Folienbahn und in die Tunnelwandung zur Bildung von tief liegenden Ankerpunkten weiter erhöht werden kann.

Bevorzugterweise wird das thermoplastische Material bei einer Temperatur von 90°C bis 220°C, vorzugsweise 160°C bis 220°C, aufgetragen. Es sei bemerkt, dass unter der Temperatur des thermoplastischen Materials seine Verarbeitungs- bzw. Auftragstemperatur verstanden wird. Diese kann - innerhalb des angegebenen bevorzugten Bereichs - in Abhängigkeit der verwendeten Folienbahnen gewählt werden. Allgemein muss beachtet werden, dass das thermoplastische Material nach dem Aufträgen noch eine Temperatur von 80°C bis 180°C aufweist.

Weiters ist bevorzugt, dass das thermoplastische Material bei einer Viskosität von weniger als 10.000 mPa.s, vorzugsweise weniger als 8.000 mPa.s, insbesondere weniger als 5.000 mPa.s, aufgetragen wird.

Vorteilhafterweise wird als thermoplastisches Material ein reversibler Hot-Melt-Klebstoff aus im Wesentlichen synthetischem Kautschuk, Polyolefinen (PO), Polyamiden (PA), Ethylen-Vinyl-Acetaten (EVA) oder dergleichen verwendet. Unter einem reversiblen Kleber wird im Vorliegenden ein wiedererwärmbarer Kleber verstanden, der nach dem Abkühlen und nach der Wiedererwärmung seine Klebeeigenschaften beibehält.

Es kann auch gewünscht sein, als thermoplastisches Material einen reversiblen Hot-Melt-Klebstoff mit viskositätsvermindernden Mitteln, wie Harz, Wachs oder dergleichen, zu verwenden. Auch auf diese Weise kann die Viskosität des thermoplastischen Materials zwecks verbesserter Klebung durch starke innere Bindung mit der Folienbahn bzw. dessen aufkaschierten Vlies weiters verringert werden.

Die Haftung der Folienbahn an der Tunnelwandung kann weiters dadurch verbessert werden, dass die Tunnelwandung vor Erwärmung gereinigt wird. Eine Reinigung kann bewirken, dass lose Partikel von der Oberfläche der Tunnelwandung entfernt werden und damit eine saubere, manchmal auch glattere Oberfläche geschaffen wird, an der die zumindest punktweise verstärkt aufgetragenen Fäden aus thermoplastischem Material besonders gut haften bleiben, da das thermoplastische Material tiefer in die Tunnelwandung eindringen kann.

Gemäß einer einfachen Ausführungsform wird die Reinigung vorteilhaftenweise durch Bürsten der Tunnelwandung mittels zumindest einer Bürsteneinrichtung vorgenommen. Alternativ oder 6 AT 009 660 U1 auch zusätzlich kann die Reinigung durch Absaugung der Tunnelwandung mittels zumindest einer Absaugeinrichtung vorgenommen werden.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung zumindest eine Düse zum Aufträgen des thermoplastischen Materials in Form von sich überkreuzenden Fäden aufweist.

Ein Vorsehen von zumindest einer Düse zum Aufträgen des thermoplastischen Materials in Form von sich überkreuzenden Fäden ist besonders einfach hinsichtlich der Konstruktion und der Handhabung. Mittels einer derartigen Düse kann der Verbrauch an thermoplastischem Material niedrig gehalten werden, was nicht nur hinsichtlich des Energieaufwands sowie Platzbedarfs der verwendeten Vorrichtungen von Vorteil ist, sondern auch hinsichtlich der Kosten.

Mittels zumindest einer Auftragsdüse, die einen Auftrag von thermoplastischem Material in Form von sich überkreuzenden Fäden ermöglicht, kann ein rascher, aber sicherer Auftrag des thermoplastischen Materials in einfacher Weise bewerkstelligt werden. Zusätzlich kann die Haftung der Folienbahn an der Tunnelwandung erhöht werden, da die Folienbahn an den Kreuzungspunkten des thermoplastischen Materials mit der Tunnelwandung punktuell fest verbunden werden kann und somit die Gefahr einer flächigen Loslösung der Folienbahn verhindert wird. Bei zu hohen Dehn- und Zugspannungen der Tunnelwandung wirken die Kreuzungspunkte als lokale Ankerpunkte und gewährleisten einen zuverlässigen Halt der Folienbahn. Gängigerweise wird die Tunnelwandung entlang ihres Kreisbogens mit einer oder mehreren Folienbahnen ausgekleidet, wobei Folienbahnen bestimmter Breite verwendet werden, die von der Sohle über die Ulme, die Firste bis zum sohlenseitigen Ende der gegenüberliegenden Ulme verlegt werden. Im Fall einer vollabzudichtetenden Tunnelwandung kann auch der Sohlbereich mit einer oder mehreren Folienbahnen versehen werden. Für einen Auftrag kann die zumindest eine Auftragsdüse je nach Wunsch direkt zur Tunnelwandung gerichtet sein, um das thermoplastische Material auf die Tunnelwandung aufzutragen oder aber zur Folienbahn, so dass das Material auf die rückseitige Oberfläche der Folienbahn aufgetragen wird. Die Folienbahn kann dabei beispielsweise auf eine Rolle aufgewickelt sein und das thermoplastische Material kann während des Abrollens der Folienbahn auf dessen Rückseite aufgetragen werden.

Die Folienbahn kann unmittelbar nach Aufträgen des thermoplastischen Materials mittels zumindest einer Anlegerolle einer Folienbahn-Verlegeeinrichtung an die Tunnelwandung angelegt und mittels zumindest einer Andrückrolle der Folienbahn-Verlegeeinrichtung an die Tunnelwandung gedrückt werden. Gegebenenfalls können Führungs- und/oder Positionsrollen zur genauen Positionierung der Folienbahn an der auszukleidenden Tunnelwandung zu Hilfe genommen werden. Für diesen Vorgang können Gerätschaften gemäß dem Stand der Technik verwendet werden.

Gemäß einer einfachen Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Verwirbelungsdüse zum Aufträgen des thermoplastischen Materials in einer zykloidförmigen Spur aus sich überkreuzenden Fäden gebildet ist. Je nach Anwendung kann die zumindest eine Verwirbelungsdüse das thermoplastische Material mittels Luft oder Gas verwirbeln, d.h. eine Luft- oder Gasverwirbelungsdüse sein, um eine zykloidförmige Spur beispielsweise in einer Breite von etwa 4 cm bis etwa 10 cm - abhängig von der Breite der Folienbahn - aufzutragen. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Rotationsdüse oder durch zumindest einen Spinnsprühkopf gebildet ist. Am meisten bevorzugt ist die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Spiral-, Drall-, Kringeldüse oder dergleichen gebildet.

Zur Steuerung der zumindest einen Auftragsdüse ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Mag- 7 AT 009 660 U1 netventil vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, dass ein solches Ventil eine rasche und präzise Steuerung ermöglicht. Weiters hat sich gezeigt, dass es günstig ist, für einen Auftrag zumindest eine Düse zu wählen, die über kurze Luftwege steuerbar ist.

In Zusammenhang mit einem einfachen Auftrag des thermoplastischen Materials bei Verwendung von Folienbahnen in einer Folienbahn-Breite von etwa 2 m bis 3 m ist es günstig, wenn zumindest vier Düsen vorgesehen sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der zumindest eine Faden in Form einer zykloidförmigen Spur aus thermoplastischem Material aufgetragen wird.

Die zumindest eine Heizeinrichtung kann beispielsweise durch eine oder mehrere Heizpatronen gebildet sein, die mit der zumindest einen Auftragsdüse verbunden oder in dieser integriert sind, um das thermoplastische Material in einer für den Auftrag hinreichenden Temperatur aufzutragen. In diesem Fall ist es hinsichtlich der Lebensdauer der Düse und der Schonung des thermoplastischen Materials von Vorteil, wenn die Heizpatronen das Material nicht übermäßig schnell aufheizen. Es kann bevorzugt sein, das thermoplastische Material an einer der Auftragseinrichtung entfernten Stelle aufzuheizen und erst nach Vorliegen einer bestimmten Temperatur zum Auftragsort bzw. zur Auftragsdüse zu leiten. In diesem Fall kann die zumindest eine Heizeinrichtung in den Zuleitungen für das thermoplastische Material vorgesehen sein und dazu verwendet werden, das thermoplastische Material auf der gewünschten Auftragstemperatur zu halten bzw. es wieder für den Auftrag zu erwärmen. In diesen Fällen ist die Heizeinrichtung vorteilhafterweise direkt mit der Auftragsdüse verbunden.

Alternativ zur Heizeinrichtung, die beispielsweise in den Zuleitungen integriert ist oder durch eine oder mehrere Heizpatronen zum Aufheizen des thermoplastischen Materials gebildet ist, kann die Heizeinrichtung zum Erwärmen der Tunnelwandung vorgesehen sein. Hierbei hat sich gezeigt, dass es günstig ist, wenn die zumindest eine Heizeinrichtung unmittelbar vor der Auftragseinrichtung, in Verlegerichtung der Folienbahn, angeordnet ist. Dadurch kann die Tunnelwandung vor dem Auftrag an thermoplastischem Material bzw. vor dem Verlegen der bereits thermoplastisches Material aufweisenden Folienbahn - ohne ungewollt wieder abzukühlen -erwärmt werden. Die Temperatur der Tunnelwandung kann sich an jene des thermoplastischen Materials in einfacher Weise „anpassen“ und das thermoplastische Material kann tiefer in die Tunnelwandung eindringen und so die Haftung der Folienbahn verbessern. Der Abstand der Heizeinrichtung zur Auftragseinrichtung für das thermoplastische Material kann jedoch in Abhängigkeit der Temperatur des Tunnels, d.h. der bereits bestehenden Temperatur der Tunnelwandung, gewählt werden.

Bei Nutzung der zumindest einen Heizeinrichtung für das Erwärmen der Tunnelwandung kann gemäß einer einfachen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die zumindest eine Heizeinrichtung aus der Gruppe bestehend aus Heißluftgebläse, Infrarotstrahler, Flämmer, Mikrowellengeneratoren und Kombinationen hiervon ausgewählt ist.

Es kann gewünscht sein, eine Reinigung der Tunnelwandung vor Aufträgen des thermoplastischen Materials bzw. vor Verlegen der mit thermoplastischem Material bereits versehenen Folienbahn vorzunehmen. Besonders im Falle des Auftragens des thermoplastischen Materials auf die Tunnelwandung hat es sich gezeigt, dass es günstig ist, eine Bürsteneinrichtung zum Reinigen der Tunnelwandung vorzusehen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Absaugeinrichtung zum Reinigen der Tunnelwandung vorgesehen sein.

Ein Auskleiden der Tunnelwandung mitsamt Reinigung und Erwärmung kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Reinigung, das Erwärmen, das Aufträgen des thermoplastischen Materials mit punktweise verstärktem Auftrag sowie das Verlegen der Folienbahnen sozusagen in einem Arbeitsgang vorgenommen werden. Hierfür können die Bürsten- und/oder Absaugeinrichtung, die Heizeinrichtung und die Auftrags- sowie die Veriegeeinrichtung zum Anlegen der Folienbahnen an die Tunnelwandung in Verlegerichtung hintereinander angeordnet sein und 8 AT 009 660 U1 auf diese Weise die Tunnelwandung „abfahren“. Alternativ dazu können die Bürsten- und/oder Absaugeinrichtung neben der Heizeinrichtung und der Auftrags- sowie der Verlegeeinrichtung angeordnet sein, sodass bei einem „Abfahren“ der Tunnelwandung ein Bereich der Tunnelwandung gereinigt wird und gleichzeitig der seitlich benachbarte, bereits gereinigte Bereich erwärmt, mit thermoplastischem Material und mit einer Folienbahn versehen wird. Für den nächsten Arbeitsgang wird die Auskleidevorrichtung derart parallel verschoben, dass der gereinigte Bereich der Tunnelwandung nun durch die Heiz-, die Auftrags- und Verlegeeinrichtung behandelt werden kann und der noch unbehandelte Bereich gereinigt wird.

Die Erfindung wird nun anhand von in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Auftragsbildes von thermoplastischem Material in Form von sich überkreuzenden Fäden; Fig. 1a eine schematische Schnittdarstellung eines aufgetragenen Thermoplast-Fadens; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines alternativen Auftragsbildes von thermoplastischem Material; Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines punktweise verstärkten Auftrags von thermoplastischem Material; Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine mit Folienbahnen ausgekleideten Tunnelwandung; und Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer mit einer Folienbahn ausgekleideten Tunnelwandung.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Auftragsbild von thermoplastischem Material 1, ein reversibler Hot-Melt-Klebstoff, der im schmelzflüssigem Zustand punktweise verstärkt aufgetragen worden ist, in schematischer Darstellung gezeigt. Das thermoplastische Material 1 kann in einer Fadenstärke von etwa 1 mm aufgetragen werden, was in diesem Ausführungsbeispiel allerdings nur schematisch gezeigt ist. Die Fig. 1a zeigt einen solchen Thermoplast-Faden 3 in einer schematischen Schnittdarstellung.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bildet das aufgetragene thermoplastische Material 1 ein Muster in der Form von einfachen Achterschleifen 2, wobei der Thermoplast-Faden 3 kontinuierlich aufgetragen ist.

Zwecks Veranschaulichung ist der sich überkreuzende Faden 3 in dieser Figur an zwei Stellen mit einem Kreis versehen. Diese Stellen sind Kreuzungspunkte 4, 4' des thermoplastischen Fadens 3, die als Ankerpunkte eine punktuelle Verklebung mit der Folienbahn bzw. der Tunnelwandung ermöglichen (siehe Fig. 1a, 3 und 4).

Die Achterschleifen 2 gemäß Fig. 1 sind in Form einer Spur 5 gelegt, die entsprechend einer Breite einer zu verlegenden Folienbahn (nicht gezeigt) aufgetragen werden kann. Die Breite der Spur 5 beträgt hier etwa 8 cm. Die Länge einer Spur 5 kann je nach Anwendung variieren, wobei auch eine Spur 5 gelegt werden kann, die einer Folienbahn-Länge entspricht, wenn ein gesamter Kreisbogen einer Tunnelwandung mit nur einer Folienbahn verlegt werden soll.

Bevorzugterweise werden mehr als eine Spur 5 aus Thermoplast-Fäden 3 aufgetragen, wobei die Spuren 5, 5' parallel zueinander angeordnet sein können (siehe Fig. 2) oder sogar einander überkreuzen können, um zusätzliche Kreuzungspunkte 4, 4' bzw. Ankerpunkte zu bilden. Bevorzugterweise werden die parallelen Spuren 5 gleichzeitig aufgetragen, um die Folienbahnen unmittelbar anschließend zügig verlegen zu können.

Es sei bemerkt, dass es selbstverständlich auch möglich ist, die Spur 5 aus thermoplastischen Fäden 3 mit Unterbrechungen vorzusehen, wobei darauf zu achten ist, dass die Fäden 3 zumindest punktweise verstärkt aufgetragen werden, vorzugsweise einander überkreuzen, um eine punktuelle Verklebung der Folienbahn über die Kreuzungspunkte 4, 4' herzustellen. Beispielsweise ist es denkbar, statt einer Spur 5 eine Vielzahl an voneinander beabstandeten Kreuzen aus Thermoplast-Fäden 3 aufzutragen.

Bevorzugterweise ist das thermoplastische Material 1 auf eine erwärmte Tunnelwandung aufge- 9 AT 009 660 U1 tragen, auf das die Folienbahn verlegt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, den mindestens einen, punktweise verstärkten Faden 3 auf die Rückseite der Folienbahn aufzutragen, um das Thermoplast-Foliengebilde an eine (vor)erwärmte Tunnelwandung anzubringen.

Eine Tunnelwandung-Erwärmung kann demnach vor Aufträgen des mindestens einen Thermoplast-Fadens 3 vorgenommen werden. Die Tunnelwandung kann aber auch dadurch erwärmt werden, dass das schmelzflüssige thermoplastische Material 1 in einer Temperatur aufgetragen wird, die im oberen Schmelzbereich des Materials liegt, um mit diesem in „Übertemperatur“ befindlichen Material 1 die Tunnelwandung sozusagen mitzuerwärmen.

Fig. 2 zeigt ein alternatives Auftragsbild von einander überkreuzenden Fäden 3, 3' aus thermoplastischem Material 1 in schematischer Darstellung. Die Fäden 3, 3' sind in Form von zwei zykloidförmigen Spuren 5, 5' aufgetragen, die parallel zueinander, in einem gewissen Abstand, angeordnet sind. Je nach Breite der verwendeten Folienbahnen können auch mehrere Spuren 5, 5' aufgetragen werden. Der Abstand zwischen den Spuren 5, 5' und deren Anordnung kann je nach Anwendungsfall variieren. Für einen einfachen Auftrag und eine einfache Anordnung der Auftragsdüsen kann es zweckmäßig sein, insbesondere bei einer Tunnelwandung, die in einer Tübbingenbauweise - also Betonschalung mit relativ glatter Oberfläche - vorliegt, die Spuren 5, 5' aus thermoplastischem Material 1 in gleichmäßigen Abständen, nebeneinander aufzutragen. Bei Vorliegen von strukturierten, unebenen Tunnelwandungen kann es gewünscht sein, die Spuren 5, 5' in ungleichmäßigen Abständen aufzutragen, um eine sichere und dauerhafte Punkt-Verklebung zu gewährleisten.

Selbstverständlich ist es auch möglich, eine zykloidförmige bzw. zykloidische Spur aus thermoplastischem Material 1 zu legen, wobei eine gewöhnliche Zykloide, d.h. deren Form einer Aneinanderreihung von Bögen entspricht, wobei die jeweiligen Enden der Bögen direkt nebeneinander oder übereinander liegen, oder aber auch eine verlängerte Zykloide, d.h. deren Spitzen zwischen den Bögen Schleifen bilden (ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt), aufgetragen werden kann. Kombinationen der Arten von zykloidförmigen bzw. zykloidischen Spuren sind natürlich denkbar.

Wenn eine Mehrzahl an Spuren 5, 5' aufgetragen werden möchte, kann die Auftragseinrichtung die entsprechende Anzahl an Auftragsdüsen aufweisen, die in einfacher Weise nebeneinander angeordnet sind. Bei einer Folienbahn-Breite von etwa 3 m können beispielsweise etwa acht Auftragsdüsen verwendet werden, um acht parallel zueinander angeordnete Spuren 5, 5' aufzutragen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, die thermoplastischen Fäden 3, 3' punktweise verstärkt aufzutragen, veranschaulicht. Gezeigt sind zwei nebeneinander gelegte Spuren 5, 5', die aus geschwungenen, wellenförmigen Fäden 3, 3' gebildet sind. In gewissen Abständen sind Kreise 4", 4"' als punktweise Verstärkungen aufgetragen, die die Ankerpunkte in der Folienbahn bzw. in der Tunnelwandung bilden. Die Größe der Kreise 4", 4'" kann je nach Gegebenheit der Tunnelwandung sowie verwendeter Folienbahnen variieren, wobei die Kreise 4", 4m aufgrund der Viskosität des thermoplastischen Materials bei seinem Auftrag zu lokalen Thermoplast-Tupfer oder Flecken ineinander fließen können. Die Abstände dieser punktweisen Verstärkungen können, je nach Wunsch, regelmäßig oder unregelmäßig sein. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Fäden 3, 3' anstatt wellenförmig, einfach geradlinig zu ziehen und mit Kreisen 4", 4"' bzw. Thermoplast-Tupfern zu versehen.

In Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht auf eine mit Folienbahnen 7 ausgekleidete Tunnelwandung 6 gezeigt. Die Tunnelwandung 6 ist der Einfachheit halber als Rechteck skizziert, auf der nebeneinander, Stoß an Stoß, angeordnete Folienbahnen 7 aufgebracht sind, die zwecks Veranschaulichung als Einheit und zur Tunnelwandung versetzt dargestellt sind. Es sei bemerkt, dass die Folienbahnen 7 selbstverständlich auch überlappend verlegt werden können. Zur besseren Illustration der punktuellen Klebe-Verbindung, die durch die punktweise verstärk-

Claims (27)

10 AT 009 660 U1 ten bzw. einander überkreuzenden Thermoplast-Fäden (nicht gezeigt) gebildet ist, sind voneinander beabstandete Kreuze gezeigt, die die Verstärkungs-, Schnitt- bzw. Kreuzungspunkte 4, 4' des thermoplastischen Materials wiedergeben sollen. Die Kreuzungspunkte 4, 4' wirken als Ankerpunkte für die Folienbahnen 7 bzw. für die Tunnelwandung 6, wobei ihre Anordnung je nach Gegebenheit der Tunnelwandung und verwendeter Folienbahnen variieren kann. In Fig. 5 ist ein Schnitt einer mit einer Folienbahn ausgekleideten Tunnelwandung grob skizziert. Auf einer etwas strukturierten Tunnelwandung 6 sind einander überkreuzende Fäden (nicht gezeigt) aus thermoplastischem Material 1 aufgetragen. Dabei bilden die Schnittpunkte der Fäden die Kreuzungspunkte 4, 4', die aufgrund ihrer lokalen „Verdoppelung“ der Fäden, die in die Tunnelwandung sowie in die Folienbahn bzw. deren aufkaschiertes Vlies eindringen, Ankerpunkte in der Folienbahn sowie in der Tunnelwandung und damit verstärkte Klebeeigenschaften entwickeln. Dies wird dadurch realisiert, dass das thermoplastische Material in schmelzflüssigem Zustand auf die erwärmte Tunnelwandung oder auf die rückseitige Oberfläche der Folienbahn bzw. dessen aufkaschierten Vlies aufgetragen wird. Diese punktuelle Klebeverbindung der Folienbahnen mit der Tunnelwandung verstärkt die Haftung und wirkt zuverlässig und dauerhaft, selbst bei auf die Folienbahnen wirkenden höheren Dehn- und Zugspannungen. Ansprüche: 1. Verfahren zum Auskleiden von Tunnelwandungen (6) durch Aufkleben von Folienbahnen (7) mittels thermoplastischen Materials, wobei die auszukleidende Tunnelwandung (6) erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faden (3, 3') aus thermoplastischem Material (1) mit zumindest punktweise verstärktem Auftrag, vorzugsweise in Form von Überkreuzungen, aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spur (5, 5') aus mindestens einem Faden (3, 3') in Form einer verschlungenen Zykloide aufgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spur (5, 5') in einer Breite von 4 cm bis 10 cm, vorzugsweise 5 cm bis 7 cm, aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Faden (3, 3') mit einem Durchmesser von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm, aufgetragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (1) mittels zumindest eines Spinnsprühkopfs und/oder zumindest einer Spiral-, Drall-, Kringeldüse oder dergleichen aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelwandung (6) bis zu einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des thermoplastischen Materials erwärmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelwandung (6) bis zu einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa 35°C, vorzugsweise etwa 30°C, erwärmt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (1) unmittelbar nach Erwärmen der Tunnelwandung (6) auf die Tunnelwandung (6) aufgetragen wird. -,-, AT009 660U1

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (1) in einer im oberen Schmelzbereich des thermoplastischen Materials (1) liegenden Temperatur aufgetragen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (1) bei einer Temperatur von 90°C bis 220°C, vorzugsweise 160°C bis 220°C, aufgetragen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (1) bei einer Viskosität von weniger als 10.000 mPa.s, vorzugsweise weniger als 8.000 mPa.s, insbesondere weniger als 5.000 mPa.s, aufgetragen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastisches Material (1) ein reversibler Hot-Melt-Klebstoff aus im Wesentlichen synthetischem Kautschuk, Polyolefinen (PO), Polyamiden (PA), Ethylen-Vinyl-Acetaten (EVA) oder dergleichen verwendet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastisches Material (1) ein reversibler Hot-Melt-Klebstoff mit viskositätsvermindernden Mitteln, wie Harz, Wachs oder dergleichen, verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelwandung (6) vor Erwärmung gereinigt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung durch Bürsten der Tunnelwandung (6) mittels zumindest einer Bürsteneinrichtung vorgenommen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung durch Absaugung der Tunnelwandung (6) mittels zumindest einer Absaugeinrichtung vorgenommen wird.

17. Vorrichtung zum Auskleiden von Tunnelwandungen (6) durch Aufkleben von Folienbahnen (7) mittels thermoplastischen Materials (1) mit zumindest einer Heizeinrichtung und einer Einrichtung zum Aufträgen des thermoplastischen Materials (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung zumindest eine Düse zum Aufträgen des thermoplastischen Materials (1) in Form von sich überkreuzenden Fäden (3, 3') aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Verwirbelungsdüse zum Aufträgen des thermoplastischen Materials (1) in einer zykloidförmigen Spur (5, 5') aus sich überkreuzenden Fäden (3, 3') gebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Rotationsdüse gebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest einen Spinnsprühkopf gebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auftragsdüse durch zumindest eine Spiral-, Drall-, Kringeldüse oder dergleichen gebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der zumindest einen Auftragsdüse zumindest ein Magnetventil vorgesehen ist. 12 AT 009 660 U1

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Folienbahn-Breite von etwa 2 m bis 3 m zumindest vier Düsen vorgesehen sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Heizeinrichtung unmittelbar vor der Auftragseinrichtung, in Verlegerichtung der Folienbahn (7), angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Heizeinrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Heißluftgebläse, Infrarotstrahler, Flämmer, Mikrowellengeneratoren und Kombinationen hiervon.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bürsteneinrichtung zum Reinigen der Tunnelwandung (6) vor dem Aufträgen des thermoplastischen Materials (1) vorgesehen ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung zum Reinigen der Tunnelwandung (6) vor dem Aufträgen des thermoplastischen Materials (1) vorgesehen ist. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen