Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspritzen einer aus einer abbindefähigen Mischung aus Bindemittel, Zuschlagstoff und Flüssigkeit bestehenden Schicht auf Wandungen, bestehend aus einer die aufzuspritzende Mischung heranführenden Druckleitung, aus deren auf die Wandung gerichteten und über die Wandung bewegbaren Ende die Mischung austritt und auf die Wandung gelangt, wobei in einem der Dicke der aufzuspritzenden Schicht entsprechenden Abstand von der Wandung eine schalungsähnliche Stützfläche für die aufzuspritzende Schicht vorgesehen ist, die - den Bewegungen des Austrittsendes der Druckleitung folgend - bewegbar angeordnet ist, wobei die Stützfläche durch das der Wandung zugewandte, über die aufgespritzte Schicht ablaufende Trum einer um mindestens zwei voneinander beabstandete Umlenkelemente umlaufenden endlosen flexiblen Schalhaut gebildet ist.
Dabei kann es sich um eine Vorrichtung zum Aufbringen von Putz bzw. Mörtel auf Bauwerkswände oder z.B. nach der AT-PS 197 851 von Spritzbeton bzw. Torkret z.B. auf die Wände von Tunnelausbrüchen handeln. Im erstgenannten Fall kann das Bindemittel Kalk und/oder Zement, im zweitgenannten Fall Zement sein. Die Mischung kann auch noch Zusätze in Form von Fasern oder in Form eines Erstarrungsbeschleunigers, z.B. Wasserglas, enthalten. Die Flüssigkeit ist im allgemeinen Wasser. Als Zuschlagstoff kommt Sand, Kies, Splitt oder dergleichen in Frage.
Eine Vorrichtung zum Aufspritzen einer Spritzbetonschicht auf die Wandung eines Tunnelausbruches ist beispielsweise aus der Literaturstelle Tunnelbau 1978, Verlag Glückauf Essen, Aufsatz "Spritzbeton im Tunnelbau", Seite 204 (Bild 7) bekannt.
Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise bei der bergmännischen Neuen österreichischen Tunnelbauweise (NöT) angewendet werden. Dabei wird zur Sofortsicherung nach Hohlraumausbrüchen Beton aus einer am Austrittsende der Druckleitung angeordneten Düse mit Überdruck, hoher Geschwindigkeit und in einem bestimmten Spritzwinkel sowie in einem bestimmten Abstand von der Auftragsfläche auf das zu sichernde Gebirge gespritzt. Die Zusätze im Beton sollen ihm eine Klebewirkung verleihen, damit er nach dem Aufprall auf die Wandung an ihr haften bleiben soll, was jedoch nur unvollkommen gelingt. Sowohl bei manueller Führung des Austrittsendes als auch bei ferngesteuerter Führung des an einer Lafette angeordneten Austrittsendes ist es vor allem bei stark veränderlicher Oberfläche der Wandung sehr schwierig, insbesondere die erste Spritzbetonschicht aufzubringen, da der günstigste Spritzwinkel sich ständig ändert. In diesem Falle ist mit sehr hohem Rückprall der aufgespritzten Mischung, insbesondere des Grobkorns der Zuschlagstoffe zu rechnen, das auf die Betonqualität großen Einfluß hat.
Durch den Rückprall wird nicht nur die Betonqualität gemindert, sondern es werden auch die Kosten wesentlich erhöht; je nach Lage der Spritzfläche und Beschaffenheit der Wandung bzw. des Untergrundes prallen 40% und mehr ab. Auch wird durch den Rückprall die Arbeitssicherheit und die Arbeitshygiene beeinträchtigt.
Die Erfindung löst in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der gewährleistet ist, daß der Rückprall der auf die Wandung aufgespritzten Mischung möglichst verhindert bzw. auf ein Minimum reduziert ist und die flexible Schalhaut zuverlässig abgestützt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem Gegenstand der FR-A 2 400 600. Diese weist die Merkmale des Oberbegriffs des Vorrichtungsanspruches 1 auf.
Bei dieser Ausbildung liegt die Schalhaut zwischen den zwei als Umlenkwalzen ausgebildeten Umlenkelementen frei, so daß sie sich unter dem Druck des eingespritzten Materials durchwölben kann und so eine Tasche bildet, in die Spritzmaterial eindringen kann.
Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe.
Die weiteren durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nunmehr die frisch aufgespritzte Mischung durch die schalungsähnliche Stützfläche und das Stützelement abgestützt und somit vor dem Rückprallen bewahrt wird, wodurch die Qualität der aufgespritzten Schicht sowie die Wirtschaftlichkeit erheblich gesteigert wird. Hinzu kommt, daß bei Anbringung einer Bewehrung für die aufgespritzte Schicht das Schwingungsverhalten der Bewehrung durch die kompakte Einbindung in der aufgespritzten Mischung in weit größerem Maße gedämpft wird als bei der bisherigen Spritztechnik. Auflockerungen in der aufgespritzten Mischung, z.B. Spritzbeton, durch beim Spritzen auftretende Vibrationen werden ausgeschaltet.
Die durch den Aufprall der aufgespritzten Mischung ausgelösten Impulse auf die schalungsähnliche Vorrichtung werden durch einen bestimmten Anpreßdruck auf der aufgespritzten Mischung, z.B. Spritzbeton, aufgefangen.
Eine Vorrichtung ähnlicher Art ist durch die DE-A 3 446 804 bekannt. Bei dieser ist zur Verhinderung des Rückpralls eine Schalung vorgesehen, die bogenförmig ausgebildet und außen an zwei im Abstand voneinander angeordneten Strebbögen befestigt ist. Diese Schalung ist schrittweise umsetzbar, wobei das bewegbare Ende der die aufzuspritzende Mischung, nämlich Spritzbeton, heranführenden Druckleitung bei jedem Spritzzyklus unter Erzeugung eines Betonringes über den Schalungsumfang bewegt und wobei im Anschluß an jeden Spritzzyklus nach Erstarren des Betonringes die Schalung um eine der axialen Dicke des Betonringes entsprechende Strecke schrittweise in Vortriebsrichtung verschoben wird.
Eine weitere Aufspritzvorrichtung ohne Schalung ist durch die DE-A 3 037 790 bekannt. Bei dieser ist mit dem über die Wandung bewegbaren Ende der die aufzuspritzende Mischung heranführenden Druckleitung eine von dem Leitungsende nachschleppbare Andrückstützfläche vorgesehen, bei der es sich nicht um eine Schalung, sondern um ein zur Vermeidung von Lunkern dienendes Verdichtungselement handelt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend erläutert.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Es zeigen:
Die Vorrichtung zum Aufspritzen einer aus einer abbindefähigen erhärtbaren Mischung aus Bindemittel, Zuschlagstoff und Flüssigkeit bestehenden Schicht 1 auf eine Wandung 2 besteht aus einer die aufzuspritzende Mischung heranleitenden flexiblen Druckleitung 3, aus deren auf die Wandung 2 gerichteten und mit Abstand über die Wandung bewegbaren Ende 4, das zweckmäßig durch eine Spritzdüse 20 gebildet ist, die aufzuspritzende Mischung austritt und auf die Wandung 2 gelangt.
Die Vorrichtung besitzt eine in einem der Dicke der aufzuspritzenden Schicht 1 entsprechenden Abstand von der Wandung 2 vorgesehene schalungsähnliche Stützfläche 5 für die aufzuspritzende Schicht 1, wobei die Stützfläche - den Bewegungen des Austrittsendes 4 der Druckleitung 3 folgend - bewegbar angeordnet ist.
Die Bewegungsrichtung 17 der Stützfläche 5 ist mit einem Pfeil angedeutet. Die Stützfläche 5 ist mit einem Bewegungsantrieb 8 versehen.
Die Stützfläche 5 ist durch das der Wandung 2 zugewandte, über die aufgespritzte Schicht 1 ablaufende Trum einer um mindestens zwei voneinander beabstandete Umlenkelemente 6 umlaufenden endlosen flexiblen Schalhaut 7 gebildet.
Die Umlenkelemente 6 sind dabei durch Umlenkwalzen gebildet.
Der Bewegungsantrieb 8 ist als Drehantrieb ausgebildet und gemäß Fig. 1 dem einen der Umlenkelemente 6 zugeordnet.
Der Bewegungsantrieb 8 kann auch in nicht dargestellter Weise über schwenkbare Arme von einem unabhängigen Antriebsgerät, z.B. einem Bagger od.dgl., auf die Umlenkelemente 6 übertragbar sein.
Die flexible Endlos-Schalhaut 7 wird hinten von dem in der Zeichnung unteren Umlenkelement 6 aufgenommen und vorn vorgelegt, entsprechend dem Vortriebssystem eines auf Ketten fahrenden Raupenfahrzeuges. Auf den hierdurch örtlich vorgegebenen Flächenbereich 21 zwischen Wandung 2 bzw. Gebirge und der schalungsähnlichen Stützfläche 5 wird gespritzt, wodurch der Rückprall bei richtiger Einstellung des Spritzwinkels, Spritzdrucks und des Abstandes der Düse 20 vom Auftragsflächenbereich auf ein Minimum reduziert wird. Die Vortriebsgeschwindigkeit hängt dabei von der Spritzleistung ab.
Wie aus den Fig. 1 bis 5 hervorgeht, ist dem die Stützfläche 5 bildenden Trum der flexiblen Schalhaut 7 ein auf der der aufgespritzten Schicht 1 abgewandten Trumseite vorgesehenes Stützelement zugeordnet, das als durch die Stützfläche 5 hindurch auf die aufgespritzte Schicht 1 einwirkendes Vibrationselement ausgebildet ist. Dieses Stützelement kann z.B. gemäß Fig. 1 und 5 unten durch nebeneinander angeordnete Rollen oder gemäß Fig. 2 bis 5 oben durch eine Stützplatte gebildet sein.
Die Ausbildung bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist derart, daß die Stützfläche 5 - insbesondere beim nacheinander erfolgenden Auftragen mehrerer Einzelschichten - mit sich in die aufgespritzte Schicht eindrückenden und eine zusätzliche Verzahnung mit der nächsten Schicht hervorrufenden Erhebungen 10, z.B. Noppen, versehen ist.
Die Stützfläche 5 kann luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet sein, wobei das Stützelement 9 als durch die Stützfläche 5 hindurch auf die aufgespritzte Schicht 1 einwirkendes Saugelement ausgebildet ist.
Hierfür ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Stützplatte 9 hohl ausgeführt und auf der dem die Stützfläche 5 bildenden Trum der flexiblen Schalhaut 7 zugewandten Seite luft- und flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet, wobei der hohlen Stützplatte 9 eine Saugeinrichtung 11 zugeordnet ist. Dabei ist die dem die Stützfläche 5 bildenden Trum der flexiblen Schalhaut 7 zugewandte Seite der Stützplatte 9 mit Durchbrechungen 12 versehen. Infolge des durch die Saugelement-Stützfläche 5 erfolgenden Absaugens nimmt die aufgespritzte Schicht 1 wesentlich schneller den Zustand der Frühfestigkeit ein. Dem gleichen Zweck dient es, wenn das Stützelement 9 als durch die Stützfläche 5 hindurch auf die aufgespritzte Schicht 1 einwirkendes Heizelement ausgebildet ist. Auch kann mindestens eines der Umlenkelemente 6 als auf die aufgespritzte Schicht 1 einwirkendes Vibrationselement ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besitzt die Stützfläche 5 eine Tragkonstruktion 13, welcher der Bewegungsantrieb 8 in geeigneter Weise zugeordnet ist. Hierzu kann die Tragkonstruktion 13 an einer Lafette eines unabhängigen Trägergerätes oder mit der Druckleitung 3 bzw. mit den Spritzdüsen 20 sinnvoll zusammengekoppelt an einem Spritzgerät angebracht sein. Es ist auch eine bewegliche Anbringung an den Ausbruchprofilen bzw. an der Wandung 2 denkbar.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Bewegungsantrieb 8 auf einem seitlich oder unterhalb der schalungsähnlichen Stützfläche 5 befindlichen Führungsrahmen 23 angeordnet, wobei die Vortriebsbewegung 17 über die Tragkonstruktion 13 auf die Umlenkelemente 6 übertragbar ist.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Tragkonstruktion 13 aus einem die Achsen 14 der Umlenkwalzen tragenden Verbindungsträger 15 und einem mit letzterem verbundenen Tragarm 16.
Bei gekrümmten Wandungen 2 ist die Stützplatte 9 an die Wandungskrümmungen bzw. an die Krümmungsänderungen anpaßbar.
Die Breite und/oder die Länge der Stützfläche 5 und gegebenenfalls des Stützelementes 9 ist variabel, wobei auf die Klebwirkung des Spritzbetons abgestellt werden kann. Es ist durchaus möglich, die für die Klebwirkung bisher erforderlichen Zusätze zu reduzieren oder ganz wegzulassen, womit eine weitere günstige Wirkung in Bezug auf die Größe der Endfestigkeit und Dauerhaftigkeit erzielt wird.
Eine zweckmäßige Ausführungsform zeigt Fig. 5, bei der mehrere schalungsähnliche Stützflächen 5 hintereinander angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Ausbildung derart, daß die Stützfläche 5 - unter Bildung einer Art von Aufnahmemulde für die aufzuspritzende Mischung - eine sich in Bewegungsrichtung 17 der letzteren erstreckende, von der bereits aufgespritzten Schicht 1 sich entfernende Vorlauffläche 18 aufweist.
Dabei ist bei Bildung der Stützfläche 5 durch die flexible Schalhaut 7 die Vorlauffläche 18 durch mindestens ein zusätzlich zu den Umlenkelementen 6 vorgesehenes, in Form einer Ablenkwalze ausgebildetes Ablenkorgan 19 gebildet. Im dargestellten Fall sind zwei Ablenkwalzen vorgesehen.
Mit 22 ist eine in die Schicht 1 eingelegte Bewehrung bezeichnet. Das Aufspritzen der abbindefähigen Schicht 1 kann zweckmäßigerweise derart geschehen, daß auf beiden Seiten des Ausbruchsquerschnitts unten angefangen, dann nach oben zu bis zum Zusammentreffen in der Querschnittsmitte fortgefahren wird, wobei die flexible Schalhaut 7 dem Austrittsende 4 der Druckleitung 3 folgt.