[0001] Die Erfindung betrifft den Brandschutz an Bauwerken, insbesondere in unterirdischen
Räumen wie Tunneln und Stollen.
[0002] In Straßenverkehrstunneln haben sich schon dramatische Brände mit vielen Opfern ereignet.
Das gleiche gilt für überirdische Bauwerke. In jedem Fall ist von besonderer Wichtigkeit,
dass betroffene Personen vor dem Brand fliehen können. Im Tunnel kann die Flucht leicht
auf große Schwierigkeiten stoßen. Das gleiche gilt in überirdischen Bauwerken. Deshalb
ist man üblicherweise um die Einrichtung von Fluchtwegen bemüht. Eine andere Lösung
ist die Verwendung brandhemmender Materialien, die einem Brand eine Zeit lang widerstehen,
damit die betroffenen Personen sich in Sicherheit bringen können.
[0003] Unter Brandschutz werden alle Maßnahmen verstanden, die der Ausbreitung von Feuerung
und Rauch vorbeugen. Die baulichen Maßnahmen in Gebäuden sind sehr vielfältig und
umfassen insbesondere die Baustoffe und Bauteile, geregelt in DIN 4102 und ENV 1992-1-2.
[0004] Zunächst soll die Erfindung in der Anwendung auf Tunnel erörtert werden. Bei Tunnelbauwerken
hat der Brandschutz aufgrund verschiedener Brandfälle in den letzten Jahren erhebliche
Bedeutung gewonnen. Neben der Einhaltung konstruktiver Regeln wird zunehmend ei rechnerischer
Nachweis gefordert, vgl. zum Beispiel ENNV 1992-1-2. Für die Beurteilung des Brandschutzes
hat der Feuerwiderstand/Brandwiderstands eines Bauteiles entscheidende Bedeutung.
Er wird an der Dauer, die ein Bauteil im Brandfall seine Funktion behält, bemessen.
Die Baustoffe werden unterschieden in nicht brennbare Baustoff und brennbare Baustoffe.
Übliche Feuerwiderstandskiassen sind: F0(im Brandfall weniger als 30 Minuten funktionstauglich,
F30-feuerhemmend(im Brandfall mindestens 30 Minuten funktionstauglich), F60-hochfeuerhemmend(im
Brandfall mindestens 60 Minuten funktionstauglich, F90-feuerbeständig(im Brandfall
mindestens 90 Minuten funktionstauglich), F120-hochfeuerbeständig(im Brandfall mindestens
120 Minuten funktionstauglich), F180-höchstfeuerbeständig(im Brandfall mindestens
180 Minuten funktionstauglich). Der Brandfall beinhaltet in allen Ländern mit Zulassungsvoraussetzung
für den Einsatz von brennbaren Baustoffen eine Feuerbelastung mit einer Temperatur
zwischen 1000 und 1200 Grad Celsius.
[0005] Es ist zu unterscheiden zwischen den Tunneln im standfesten Gebirge und im nicht
standfesten Gebirge. Ein standfestes Gebirge bricht nach dem Tunnelausbruch nicht
ein. Dagegen wird bei einem nicht standfesten Gebirge ein tragfähiger Ausbau des Tunnels
erforderlich, der das Gewicht des Gebirges teilweise aufnimmt. Im nicht standfesten
Gebirge ist sowohl ein Stahlausbau als auch ein Betonausbau üblich. Es können auch
Kombinationen von Stahl und Beton Anwendung finden. Der Betonausbau wird zumeist an
der Baustelle gefertigt werden. Es sind auch Betonpaneele üblich, die im Werk hergestellt
und zur Baustelle transportiert werden.
[0006] Im standfesten Gebirge entfällt das Festigkeitsproblem teilweise.
Es verbleibt das Problem, wie eine Sicherung gegen herab fallende Steine stattfindet.
Das Problem wird üblicherweise mit Spritzbeton gelöst. Dabei wird Beton gegen den
Gebirgsausbruch gespritzt, der dort erhärtet und eine schützende Haut bildet.
[0007] Ein anderes Problem ist austretendes Gebirgswasser.
Im Winter friert das Wasser. Es besteht die Gefahr herab fallender Eismassen. Dieser
Gefahr wird üblicherweise mit einer Folienabdichtung begegnet. Je nach Dicke der Folie
wird auch von Bahnen gesprochen. Zum Teil findet sich auch die Bezeichnung Membran.
[0008] Die Folienabdichtung leitet das Wasser ab. Zugleich wird mit einer Wärmedämmung ein
Frieren des Wassers verhindert. Die Wärmedämmung kann aus Polyethlenschaum bestehen.
Die Wärmedämmung kann tunnelinnenseitig vor der Foliendichtung angeordnet sein. Je
nach Beschaffenheit kann die Wärmedämmung mit der Foliendichtung verbunden sein oder
zugleich die Dichtung bilden. Dabei kann die Wärmedämmung wie auch die Foliendichtung
an den Stößen verschweißt oder verklebt sein. Vorzugsweise findet eine Überlappung
der Folienränder bzw. der Ränder der Wärmedämmung statt. Wahlweise ist auch eine Verbindung
der Folienränder bzw. der Ränder der Wärmedämmung mit einem Materialstreifen durch
Schweißen oder Kleben vorgesehen.
Soweit im weiteren von einer Foliendichtung und/oder einer Wärmedämmung gesprochen
wird, schließt das vorstehende Möglichkeiten ein.
[0009] Üblicherweise wird die Foliendichtung aus Folienbahnen zusammengesetzt. Die Folienbahnen
werden am Gebirgsausbruch üblicherweise überlappend verlegt, so daß die Folienränder
anschließend miteinander verschweißt werden können.
Vorzugsweise wird beim Verschweißen eine Doppelnaht erzeugt. Es liegen zwei Schweißnähte
nebeneinander. Der Zwischenraum läßt sich mit Luftdruck beaufschlagen. Bei geschlossenem
Zwischenraum kann von einer ausreichenden Dichtwirkung ausgegangen werden, wenn der
Druckabfall in dem Zwischenraum über eine bestimmte Zeitdauer bestimmte Grenzen nicht
überschreitet.
[0010] Die Befestigung der Folie erfolgt auf unterschiedlicher Weise.
Bei geringen Festigkeitsanforderungen hat sich in der Vergangenheit eine Folienbefestigung
mit einem als Rondelle ausgebildeten Befestiger aus Kunststoff durchgesetzt. Die Rondelle
wird an das Gebirge oder an eine erste, aufgetragene Spritzbetonschicht genagelt oder
angeschossen. Beim Anschießen werden die Rondellen nicht mit einem Hammer oder dergleichen
ins Gebirge geschlagen, sondern mittels einer Sprengpatrone in das Gebirge oder in
die erste aufgetragene Spritzbetonschicht getrieben.
[0011] Die bekannten Rondellen sind zum Beispiel in der
DE-3244000C1,
DE4100902A1,
DE19519595A1,
DE8632994.4U1,
DE8701969.8U1,
DE20217044U1 dargestellt und beschrieben. Die bekannten Rondellen sind mit der Folie verschweißt
worden. Als besonders günstig wurden Rondellen mit einer Sollbruchstelle angesehen.
Die Rondellen sollen bei einer Belastung der Folie an der Sollbruchstelle zerbrechen.
Die Festigkeit der Sollbruchstelle liegt wesentlich unter der Folienfestigkeit. Dadurch
bricht zuerst die Rondelle, wenn auf die Folie ein übermäßiger Zug ausgeübt wird.
Das heißt, die Folienabdichtung bleibt bei übermäßigem Zug in der Folie unversehrt,
während die Rondelle zerbricht.
[0012] Die Kunststoff-Rondellen sind jedoch nur dann geeignet, wenn bei der Befestigung
der Folien und einem anschließenden Spritzbetonauftrag geringe Kräfte entstehen.
[0013] Insbesondere in Tunneln kommen jedoch hohe Kräfte vor. In Eisenbahntunneln wird von
den durchfahrenden Zügen ein extremer Luftdruck und anschließend ein extremer Saugzug
erzeugt. Die Drücke wirken auf extrem große Flächen, so daß Gesamtdrücke entstehen,
die eine ausreichend feste Verbindung des Tuhnelausbaus mit dem Gebirge erfordert.
Die Drücke sind von der Fahrgeschwindigkeit der Züge abhängig. Hochgeschwindigkeitszüge
erhöhen die Drücke noch einmal um ein Vielfaches gegenüber normalen Eisenbahnen.
Ähnliches gilt für Kraftfahrzeugtunnel.
[0014] Bei solcher Belastung haben sich Rondellen aus Stahl als Befestiger durchgesetzt,
die mit Ankern im Gebirge gehalten werden.
Die Anker haben zudem die Aufgabe, den vom Gebirgsausbruch beabstandeten Tunnelausbau
zu halten und die auf den Tunnelausbau wirkenden Verkehrslasten in das Gebirge zu
leiten.
[0015] Die bekannten Rondellen haben einen Durchmesser von etwa 150 mm und eine Dicke von
3 bis 4 Millimetern. Solche Rondellen besitzen ein große Festigkeit.
[0016] Die bekannten Anker haben Durchmesser von 12 oder 14 oder 16 oder 20mm. Sie bestehen
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und sind gebirgsseitig profiliert, um im Gebirge
eine hohe Auszugfestigkeit zu entfalten. Für die Anker werden entsprechende Bohrungen
in das Gebirge eingebracht. Anschließend werden die Anker mit einem Montagezement
oder anderen geeigneten Montagemitteln in den Bohrungen festgesetzt.
Solche Anker können im Unterschied zu der bekannten Nagelkonstruktion sehr viel größere
Kräfte aufnehmen. Die Lasten werden in das Gebirge geleitet. Mit den Ankern ist es
deshalb möglich, einen Tunnelausbau aufzubauen, der den Belastungen durchfahrender
Züge und durchfahrender Kraftfahrzeuge standhält.
An dem freien Ende sind die Anker in der Regel mit einem Gewinde versehen, vorzugsweise
entsprechend dem Durchmesser mit metrischen Gewinde M12 oder M14 oder M16 oder M20.
An dem gewindeseitigen Ende werden die Stahlrondellen zwischen zwei Schrauben gehalten.
Die Schrauben erlauben eine Einstellung der Rondellen auf dem Anker.
[0017] Die Anker sind üblicherweise so lang, daß sie über die Stahlrondellen hinaus in den
Tunnel ragen. Das dient zur Befestigung eines Drahtgitters als Rückhaltung beim Anspritzen
des Betons und zur Versteifung des Tunnelausbaus durch Verbindung mit dem Gebirge.
[0018] Beim Anspritzen von Beton gegen eine Folie besteht die Gefahr, daß die Folie den
Beton abwirft bzw. der Beton nicht an der Folie haftet. Dann ist es zweckmäßig, im
Abstand vor der Folie ein Drahtgitter oder dergleichen vorzusehen, das ein Herabfallen
des Betons verhindert.
[0019] Das Drahtgitter dient auch zur Armierung der Spritzbetonschicht.
[0020] Auf dem Anker kann auch ein Abstandshalter für das Drahtgitter montiert werden. Bekannte
Abstandshalter sind sternförmig mit Stangen versehen, um das Drahtgitter möglichst
großflächig zu stützen.
[0021] Bei der bekannten Bauweise durchstoßen die Anker die Folie.
[0022] Die Folie wird dann zwischen den Stahl-Rondellen eingespannt.
Von den beiden Rondellen befindet sich eine Rondelle außenseitig an der Folienabdichtung
und die andere Rondelle innenseitig an der Folienabdichtung.
[0023] In der Praxis zeigt sich, daß das Gebirgswasser an den Ankern entlangläuft Dadurch
stehen Anker und Rondellen unter entsprechender Wasserbelastung.
Die Erfindung hat erkannt, daß das Wasser durch das Schraubengewinde von Rondellen
und Anker dringt. Das Wasser läuft dann auch durch die in der Folie entstandene Öffnung.
Es kommt zu Leckagen. Selbst eine tropfenweise Leckage führt in entsprechender Zeit
zu erheblichen Wassermengen. Das Wasser kann an der Tunnelinnenseite austreten. Im
Winter friert das eindringende Wasser. Es bilden sich Eiszapfen, die spätestens bei
eintretendem Tauwetter herunterfallen und eine schlimme Unfallgefahr bilden. Außerdem
kann das Eis erhebliche Zerstörung am Tunnelausbau verursachen.
[0024] Um das Eindringen von Wasser am Gewinde der Rondelle zu verhindern, ist es bekannt,
in die Durchtrittsöffnung der Rondelle einen Gummiring einzusetzen. Der Gummiring
hat allerdings nur eine sehr beschränkte Wirkung, weil er nicht ausreichend in die
Gewindegänge des Ankers greifen kann. Es ist zwar bekannt, den Gummiring gewindeseitig
mit Noppen zu versehen, die besser zwischen die Gewindegänge greifen sollen als ein
glatter Ring. Es gibt auch andere Lösungen zur Abdichtung der Durchdringung.
[0025] Die oben beschriebene Bauweise mit einem vom Gebirgsausbruch beabstandeten Tunnelausbau
ist eine Variante. Es kommt auch Tunnelausbau vor, der unmittelbar an dem Gebirgsausbruch
anliegt. Diese Variante ist besonders vorteilhaft bei nicht standfestem Gebirge, weil
sie das Gebirge unmittelbar unterstützt, so daß der Gebirgsausbruch nur statischen
Kräften standhalten muß, während ein beabstandeter Tunnelausbau zusätzlich durch die
dynamischen Kräfte von ausbrechendem Gestein belastet wird.
[0026] Der das Gebirge abstützende Tunnelausbau sieht wahlweise vor, daß zunächst eine Spritzbetonschicht
am Gebirgsausbruch aufgebracht wird. Diese Schicht hat die Aufgabe, die Oberfläche
des Gebirgsausbruches zu versiegeln, um ein sogenanntes Aufblättern der Gebirgsschichten
zu verhindern. Insbesondere in der Spritzbetonschicht werden Halter für eine Kunststoffabdichtung
befestigt. Innenseitig wird an der Kunststoffabdichtung eine tragende Betonschicht
aufgebaut. Diese Betonschicht ist wahlweise gegossen oder aus Spritzbeton. Der Spritzbeton
wird dabei genauso gehandhabt wie bei dem oben beschriebenen beabstandeten Tunnelausbau.
Das schließt Gittergewebe und andere Maßnahmen ein, um den Spritzbetonaufbau an der
Abdichtung zu erleichtern.
[0027] Nach einem älteren Vorschlag wird als Spritzbetonschicht ein Leichtbeton auf die
Abdichtung aufgebracht. Der Leichtbeton besitzt nach dem älteren Vorschlag Zuschläge
aus Kunststoffschaumpartikeln, vorzugsweise ganz oder teilweise aus Polystyrol bestehen,
das die Kurzbezeichnung EPS trägt.
Es kommen auch andere Kunststoffe kommen für Schaumpartikel in Betracht.
[0028] Solcher Leichtbeton ist zum Beispiel beschrieben in
WO2004/101460A1,
WO 00/06515,
US 5618344A,
US 4547223A,
EP 725043A,
WO 9.4/(05896,
EP 295628B1,
FR 2499453,
EP 449360A1,
DE19831295A1,
DE 2127421,
EP 1590308A1,
EP 1122223A1,
DD297386A5,
DE 19529695A1,
DE 4406866A1.
[0029] Der Leichtbeton hat Verarbeitungsvorteile beim Tunnelausbau. Wie die Bezeichnung
sagt, ist der Leichtbeton gegenüber Normalbeton vergleichsweise leicht. Der Leichtbeton
läßt sich leichter als Schicht aufbauen als Normalbeton, Aufgrund des geringeren Gewichts
gleitet/fließt der Leichtbeton nicht so leicht nach unten.
Leichtbeton hat darüber hinaus noch wärmeisolierende Eigenschaften.
[0030] Wahlweise wird zusätzlich zur Wärmeisolierung eine Kunststoffschaum, insbesondere
ein Polyethylen(PE)schaum verwendet, wie eingangs beschrieben. Der PE-Schaum findet
auf den gleichen Ankern wie die Membran einen Halt.
[0031] Auch, wenn der Leichtbeton mit einem sogenannten Rückprallgitter oder Rückprallnetz
oder dergleichen aufgetragen wird, das den Aufbau einer Betonschicht erleichtert und
eine Armierungswirkung in der Betonschicht entfaltet, so ist die Belastungsfähigkeit
von Leichtbeton doch gering.
Deshalb ist eine Betonschicht innenseitig erforderlich, wenn der Tunnelausbau eine
ordentliche Tragfähigkeit aufweisen muß. Das gilt insbesondere für den beabstandeten
Tunnelausbau von Eisenbahntunneln oder Straßenverkehrstunneln.
[0032] Für jeden Spritzbetonausbau gilt:
Der Aufbau des Spritzbetonausbaus wird durch die Grundierung der Foliendichtung und
Hilfsmittel wie Rückprallgitter/Netze, aber auch durch Krallmatten erleichtert.
Die erfindungsgemäße Verwendung einer Grundierung leistet zusätzlich zu der oben beschriebenen
Oberflächengestaltung noch einen Beitrag zur Anbindung vom Spritzbeton an die Foliendichtung
und an die Krallmatte.
Die Grundierung kann mit dem gleichen Zement bzw. Kleber bzw. Bindemittel erfolgen,
der auch für den Spritzbeton verwendet wird, jedoch ohne die im Spritzbeton vorgesehenen
Zuschläge.
Zement/Kleber/Bindemittel kommen vorzugsweise pulverförmig zum Einsatz. Sie werden
entweder vor dem Auftrag auf der Folienfläche mit Wasser vermischt und aufgedüst oder
zusammen mit dem pulverförmigen Zemente/Kleber/Bindemittel aufgedüst werden.
[0033] Wahlweise wird auch eine spezielle Grundierung in Form eines Kunststoffklebers mit
mineralischem Zumischungsanteil zum Einsatz gebracht. Der Kunststoffkleber hat eine
besondere Haftwirkung an dem Kunststoff der Folienabdichtung und dem Kunststoff der
Krallmatte sowie anderen Hilfsmitteln. Zugleich bieten die mineralischen Mischungsanteile
des Klebers eine Haftungsverbesserung für den Spritzbeton.
[0034] Das Aufdüsen der Grundierung führt zu einer dünnschichtigen Benetzung der Folienfläche
und der Hilfsmittel. Die Schichtdicke der Benetzung wird so eingestellt, daß die Grundierung
nicht durch ihr Eigengewicht herunterläuft. In der Praxis wird die Auftragsmenge solange
verringert, bis kein Herunterlaufen zu beobachten ist. Bei gleich bleibender Austrittsgeschwindigkeit
der Grundierung aus der Auftragsdüse läßt sich die Auftragsmenge durch Änderung des
Feststoffanteiles anpassen. Darüber hinaus kann der Grundierungsauftrag durch Änderung
anderer Parameter variiert werden. Die anderen Parameter sind die Geschwindigkeit
und die Bewegung der Auftragsdüse. Mit Bewegung der Auftragsdüse ist die Bewegung
der Düse gegenüber der Foliendichtung gemeint. Bei wiederholtem Ansprühen der Foliendichtung
an gleicher Stelle kann der Auftrag durch Reduzierung der Wiederholungen beim Ansprühen
verringert werden.
[0035] Wahlweise werden in die Grundierung auch Wasser absorbierende Materialien eingebunden.
[0036] Nach der Grundierung kann der Spritzbeton in einer Schicht bzw. Lage oder in mehreren
Schichten bzw. Lagen auf die Foliendichtung aufgebracht werden. Dabei ist es günstig,
die Spritzbetonschicht lagenweise und von unten beginnend aufzutragen. Das wird durch
eine hin- und hergehende Bewegung des Werkzeuges für das Auftragen des Spritzbetons
erreicht. Als Spritzbetone bzw. Betone und Additive und Zuschläge sowie Verstärkungseinlagen
und als Werkzeuge finden wahlweise Materialien und Vorrichtungen Verwendung, wie sie
zum Beispiel in folgenden Druckschriften beschrieben sind:
DE69910173T2,
DE69801995T2,
DE69721121T2,
DE69718705T2,
DE69701890T2,
DE69700205T2,
DE69418316T2,
DE69407418T2,
DE69403183T2,
DE69122267T2,
DE69118723T2,
DE69010067T2,
DE69006589T2,
DE60010252T2,
DE60001390T2,
DE29825081U1,
DE29824292U1,
DE29824278U1,
DE29818934U1,
DE29724212U1,
DE29718950U1,
DE29710362U1,
DE29812769U1,
DE19854476C2,
DE19854476A1,
DE19851913A1,
DE19838710C2,
DE19819660A1,
DE19819148C1,
DE19754446A1,
DE19746958C1,
DE19733029C2,
DE19652811A1,
DE19650330A1.
[0037] Der Spritzbeton wird wahlweise trocken bis zur Spritzdüse gefördert und dort mit
der notwendigen Wassermenge versetzt.
[0038] Der Spritzbeton wird so eingestellt, daß er nach dem Auftreffen in kurzer Zeit eine
ausreichende Frühfestigkeit entwickelt. Zur Einstellung des Spritzbetons können Beschleuniger
verwendet werden, die das Abbinden des Spritzbetons beschleunigen.
Zum Entstehen der Frühfestigkeit tragen auch Wasser absorbierende Bestandteile im
Spritzbeton und/oder in der Grundierung bei.
[0039] Vorzugsweise wird der Tunnelausbau im Inspektionsabstand von dem Gebirgsausbruch
aufgebaut. Dadurch ist es möglich den Zustand des Gebirgsausbruches zu prüfen. Es
kann zum Beispiel zu Steinschlag kommen, der die Foliendichtung zerstört und so eine
Undichtigkeit schafft.
Ferner kündigen sich größere Steinschläge zumeist vorher durch kleinere Steinschläge
an. Bei größeren Steinschlägen besteht die Gefahr eines Einbruches im Tunnel. Zwangsläufig
werden damit auch die Tunnelbenutzer gefährdet. Demzufolge sind regelmäßige Inspektionen
des Gebirgsausbruches und des Spritbetonausbaus zweckmäßig. Die Inspektion setzt mindestens
teilweise eine Begehbarkeit des Hohlraumes zwischen dem Spritzbetonausbau und dem
Gebirgsausbruch voraus. Die Begehbarkeit beginnt bei etwa 0,4 m Abstand zwischen dem
Gebirgsausbruch und dem Spritzbetonausbau. Die Begehbarkeit wird umso komfortabler,
je größer der Abstand ist. Vorzugsweise ist der Abstand nach oben hin aus wirtschaftlichen
Gründen auf 1m beschränkt.
[0040] Abstände zwischen dem Spritzbetonausbau und dem Gebirgsausbruch sind ohne Begehbarkeit
seit längerem bekannt. Ein Beispiel zeigt die
DE 3838630A1. Dort ist aber keine Begehbarkeit gezeigt.
[0041] Wahlweise wird die oben beschriebene Folie gebirgsseitig mit einem Schutzvlies versehen,
um eine Beschädigung der Folie bei der Verlegung oder eine Beschädigung durch herab
fallende Steine zu verhindern.
[0042] Mit dem Spritzbetonaufbau entsteht eine feste Betonschale in einem Tunnel, welche
durch die Anker mit dem Gebirge verbunden ist. Allerdings unterliegt der Tunnelausbau
bei zeitgemäßer Belastung durch Kraftfahrzeuge oder durch Zugverkehr erheblichen Belastungen.
Dieser Verkehr verursacht starke Druckwellen und Saugwellen. Das hat in der Praxis
dazu geführt, daß Ankerstangen von mindestens 16 mm Durchmesser, vorzugsweise von
20mm Durchmesser Verwendung gefunden haben und die Ankerstangen in gleichmäßigen,
verhältnismäßig kurzen Abständen angeordnet sind.
Außerdem bedingt die auftretende Verkehrslast erhebliche Festigkeiten des Tunnelausbaus.
[0043] Bei allen Tunneln stellt sich das Problem des Brandschutzes.
In jedem Verkehrstunnel muß mit Feuer gerechnet werden. Die Brandlast eines Feuers
kann dabei erhebliche Auswirkungen annehmen. Unter Feuerlast wird ein innenseitiger
Beton im Tunnel zu einer zusätzlichen Gefahr, weil das im Beton eingeschlossene Wasser
bzw. das im Beton gebundene Wasser unter entsprechender Wärmeeinwirkung frei wird
und verdampft, so daß bei entsprechender Brandlast Beton in Brocken abgesprengt wird.
Die Betonbrocken können die Wirkung von Geschossen entwickeln.
Hinzu kommt, daß eine Zerstörung der Betonschicht brennbare Bestandteile des Ausbaus
freilegen kann, so daß sich der Brand plötzlich zwischen dem Ausbau dem Gebirgsausbruch
ausbreiten kann.
Deshalb ist in den meisten Tunneln ein Brandschutz vorgesehen.
[0044] Als Brandschutz wird dabei vorzugsweise Feuerfestmaterial aufgetragen.
Beliebt sind feuerfeste Platten.
Der Brandschutz am Tunnelausbau ist sehr aufwendig. Die Erfindung hat sich deshalb
die Aufgabe gestellt, den Aufwand für den Brandschutz im Tunnel zu verringern.
[0045] Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß als Brandschutz tunnelinnenseitig
Leichtbeton verwendet wird, der aus Beton und Kunststoffschaumpartikeln besteht, wobei
als Kunststoff Polyethylen oder Polystyrol Anwendung findet. Überraschender Weise
verhält sich ein solcher Leichtbeton unter Brandlast sehr vorteilhaft. Es findet kein
Abplatzen statt.
Das wird darauf zurückgeführt, daß verdampfendes Wasser ohne weiteres die Kunststoffschaumpartikel
zum Kollabieren bringt. In die entstehenden Hohlräume kann der Dampf entweichen. Die
Untersuchungen des erfindungsgemäßen Brandschutzes haben ergeben, daß schon eine 60mm
dicke Schicht aus erfindungsgemäßem Beton ohne weiteres einer Feuerbelastung von 1000
bis 1200 Grad Celsius für 90 Minuten und mehr Stand hält. Vorzugsweise ist beträgt
die Dicke mindestens 60mm. Je dicker die Schicht ist, desto länger wird die Standzeit
im Brandfall..In der Zeit kann der Tunnel geräumt werden.
[0046] Zugleich kommt die verhältnismäßig schlechte Wärmeleitfähigkeit des Leichtbetons
zum Tragen. Das heißt, die Brandlast wird nur langsam in das Innere des Leichtbetons
getragen. Bei obigem Brandtest blieb die Temperatur so niedrig, daß eine hinter dem
erfindungsgemäßen Brandschutz liegende Wärmedämmung aus Polyethylen (PE) wie auch
die Foliendichtung nicht gefährdet wird.
[0047] Die Verwendung von Leichtbeton, auch von Spritzbeton, ist im Tunnelbau an sich bekannt.
Allerdings findet sich ein solcher Leichtbeton regelmäßig in einem Schichtenaufbau
unter bzw. hinter schützenden Deckschichten.
[0048] Es ist zwar auch ein Spritzbeton mit einem Zusatz von ungeschäumten Polypropylenfasern
bekannt, der frei von der Gefahr des Abplatzens von Betonteilen ist.
Die verwendeten Fasern sind zum Teil sehr fein und besitzen eine Länge von mehreren
Zentimetern. Die Fasern sollen im Falle der Erwärmung wegschmelzen. Dadurch verbleiben
in dem Beton nach einer Erwärmung Poren, die den gesamten Beton durchdringen. Die
Poren ziehen Feuchtigkeit.
Die Feuchtigkeit verursacht Korrosion.
Solche Faserbetone werden auch ohne Spritzauftrag zum Brandschutz eingesetzt.
Die
DE 4220274 beschreibt die Einzelheiten für eine zweckmäßige Faserzumischung.
In dieser Druckschrift findet sich darüber hinaus ein Hinweis auf Bauteile aus Leichtbeton
mit Kügelchen aus geschäumtem Polystyrol. Polystyrol (PS) ist ein gebräuchlicher Kunststoff.
Geschäumte Kügelchen tragen die Bezeichnung EPS. EPS findet in großem Umfang in der
Verpackungsindustrie Anwendung.
Darüber hinaus ist die Herstellung von Leichtbetonen eines der Anwendungsfelder von
EPS geworden. Gleichwohl wird EPS in dieser Druckschrift für Brandschutz als ungeeignet
angesehen.
Die Begründung wird aus der Beurteilung von anderem Baustoff mit eingeschlossenen
Poren deutlich. Dabei wird davon ausgegangen, daß ein übermäßiger Druckaufbau von
Dampf in den Poren entsteht und dies zu der oben beschriebenen Gefahr führt.
[0049] Noch in der
DE 10341299 A1 wird ein Leichtbeton mit EPS als Brandgefahr angesehen. Dort heißt es:
Ein ungelöstes Problem beim Einsatz von polymerbasierenden Zuschlagstoffen in Leichtbeton
ist die Brandgefahr. Vor allem bei Leichtbeton sehr niedriger Dichte können u.U. Brandschutznormen
nicht eingehalten werden. Beim Einsatz in Gebäuden besteht vor allem bei Leichtbeton
niedriger Dichte mit Poystyrol-Schaumstoffpartikel als Zuschlagstoff die erhöhte Gefahr
der Flammausweitung durch die Wände hindurch und damit die Ausweitung des Brandes
über mehrere Räume hinweg.
[0050] Es gibt keine Tunnel, in denen ein Leichtbeton ohne vor Brand schützende Deckschicht
verwendet worden ist.
[0051] Hinzu kommt, daß zum Teil bereits eine Brandgefahr bei der Verarbeitung der Kunststoffschaumpartikel
gesehen wird, der nur durch flammhemmende Ausrüstung der Kunststoffschaumpartikel
begegnet werden könne. Wegen der Einzelheiten wird auf die
DE 4428200A1 Bezug genommen.
Über die Vorurteile gegen eine Anwendung der Leichtbetone mit eingeschlossenem Kunststoffschaum
im brandgefährdeten Tunnelbau hat sich die Erfindung hinweggesetzt.
[0052] Wahlweise hat der als Brandschutz im Tunnel eingesetzte Leichtbeton eine Dicke von
10 bis 250 mm, vorzugsweise eine Dicke von 40 bis 150 mm, noch weiter bevorzugt 50
bis 130mm.
Das Raumgewicht des Spritzbetons hängt von der Menge der EPS-Partikel in dem Spritzbeton
ab. Vorzugsweise ist der Anteil der EPS-Partikel so groß; daß sich ein Raumgewicht
des aufgetragenen Spritzbetons von 300 bis 2000 kg pro Kubikmeter ergibt. Vorzugsweise
beträgt das Raumgewicht 350 bis 1200 kg pro Kubikmeter, nach weiter bevorzugt 400
bis 1100 kg pro Kubikmeter. Herkömmlicher Spritzbeton besitzt ein Raumgewicht von
etwa 2500 kg pro Kubikmeter
[0053] Die Größe bzw. der Durchmesser der EPS-Partikel liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und
7 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 1 und 6 mm.
Das Raumgewicht der EPS-Partikel liegt vorzugsweise zwischen 10 und 50kg pro Kubikmeter,
noch weiter bevorzugt zwischen 20 und 40 kg pro Kubikmeter.
[0054] Je größer der Anteil der EPS-Partikel im Spritzbeton sein soll, desto schwieriger
wird eine gleichmäßige Verteilung der Partikel im Spritzbeton. Die EPS-Partikel neigen
dazu, sich im Spritzbeton zu entmischen. Der Entmischung kann durch eine Oberflächenbehandlung
der EPS-Partikel entgegen gewirkt werden. Die Oberflächenbehandlung besteht vorzugsweise
aus dem Auftrag eines Haftvermittlers. Der Auftrag des Haftvermittlers kann in einem
oder mehreren Arbeitsschritten erfolgen. Bekannt ist die Verwendung von Tensiden als
Haftvermittler. Wegen der Einzelheiten wird auf die
DE 4428200 A1 Bezug genommen.
[0055] Wahlweise werden die Partikel zunächst ganz oder teilweise mit einem Kleber beschichtet,
der ganz oder teilweise ein Kunststoffkleber ist, und werden die EPS-Partikel anschließend
mit feinkörnigem mineralischen Material in Berührung gebracht. Damit ist eine Beschichtung
verbunden, auf der ein Spritzbeton leicht haftet. Darüber hinaus erfahren die EPS-Partikel
durch die mineralische Beschichtung eine Beschwerung, mit der sich der Transport der
EPS-Partikel wesentlich vereinfacht. Darüber hinaus wirkt die mineralische Beschichtung
einer Brandgefahr beim Transport und Lagerung der EPS-Partikel bis zur Verarbeitung
im Spritzbeton entgegen.
[0056] Wahlweise wird die Zumischung der EPS-Partikel gesteuert, so daß ein Integral-Spritzbeton
geschaffen wird. Dabei wird zunächst auf eine Fläche des Tunnelumfangs eine erste
Lage Spritzbeton aufgetragen, bevor auf die dieselbe Fläche eine oder mehrere weitere
Lagen Spritzbeton aufgetragen werden. Im Unterschied ist dazu die Spritzbetontechnik
zu sehen, bei der die Tunnelumfangsfläche mit einer einzigen Spritzbetonlage versehen
wird.
Die Bezeichnung Integral-Spritzbeton lehnt sich an den Integralschaum der Kunststoffschaumtechnik
an. Der Integralschaum besitzt an den Außenflächen eine geringere Schaumbildung als
in der Mitte. Beim erfindungsgemäßen Spritzbeton ist die Situation ähnlich, durch
ein höheres Raumgewicht des Spritzbetons ist im Außenbereich eine größere Festigkeit
als in der Mitte gegeben. Zugleich wird in der Mitte mit dem hohen EPS-Anteil eine
hohe Wärmedämmwirkung gewahrt.
[0057] Für die erfindungsgemäße Integral-Technik sind vorzugsweise mindestens zwei Spritzbetonlagen
vorgesehen. Besondere Vorteile haben drei Lagen, von denen die gebirgsseitige Lage
und die tunnelinnenseitige Lage durch die Zwischenlage beabstandet sind und eine höhere
Festigkeit besitzen, so daß dem durch die Spritzbeton gebildeten Ausbau eine hohe
Belastbarkeit gegeben ist.
[0058] Die Wärmedämmung des erfindungsgemäßen Spritzbetons soll in der Wärmerechnung für
einen Tunnel berücksichtigt werden. Sie führt zu einer Verringerung der Dicke sonst
vorgesehener Wärmeisolierung und kann eine sonst vorgesehene Wärmeisolierung entbehrlich
machen.
[0059] Der mit größerer Festigkeit ausgelegte Randbereich/Lage der Spritzbetonschicht hat
ab einer Spritzbetonschicht-Gesamtdicke von 50 mm und mehr wahlweise eine Dicke von
5 bis 30 mm, vorzugsweise eine Dicke bis 25 mm. Dabei steht die Dicke des mit größerer
Festigkeit ausgelegten Randbereiches vorzugsweise in Abhängigkeit von der Gesamtdicke
der Spritzbetonschicht. Desgleichen haben Armierungsmittel in dem Randbereich bzw.
der gebirgsseitigen und/oder tunnelinnenseitigen Lage Einfluß auf dessen Dicke. Bei
eingebauten Gittern muß für eine ausreichende Materialüberdeckung des Gitters Sorge
getragen werden.
[0060] Der erfindungsgemäße Integral-Spritzbeton umfaßt auch Schichten/Lagen, die in zeitlichen
Abständen aufgetragen werden.
Der erfindungsgemäße Integral-Spritzbeton umfaßt auch Schichten/Lagen unterschiedlicher
Betone.
Der erfindungsgemäße Integral-Spritzbeton umfaßt auch unterschiedlich aufgetragene
Schichten und/oder unterschiedlich behandelter Schichten.
[0061] Die Festigkeit des Spritzbetons kann an gewünschten Tunnelflächen, inbesondere in
den Randbereichen/Außenbereichen darüber hinaus noch dadurch gesteigert werden, daß
der Spritzbeton mit einer Armierung versehen ist. Vorzugsweise ist zumindest zum Tunnelinneren
hin eine Armierung vorgesehen.
[0062] Die Armierung kann aus Kunststoff-Fasern und/oder Glasfaser und/oder Kohlefasern
und/oder Stahl bestehen. Als Kunststoff kann zum Beispiel Polypropylen Anwendung finden.
Die Kunststofffasern sollen in einem Faserbeton die Schwindrisse reduzieren bzw. vermeiden.
Vorzugsweise findet Kunststoff mit hohem Flammpunkt Verwendung.
[0063] Die Kunststoff-Fasern können zum Brandschutz zusätzlich in den Spritzbeton gegeben
werden. Es können auch einzelne Spritzbetonlagen statt der Kunststoffpartikel mit
Kunststofffasern ausgerüstet werden.
Vorzugsweise findet die Zugabe von Fasern lediglich zur Erhöhung der Festigkeit im
Randbereich statt.
Dabei wird dem erfindungsgemäßen Spritzbeton in dem vorgesehenen Bereich vorzugsweise
mindestens eine Fasermenge von 1 kg pro Kubikmeter Spritzbeton zugegeben, vorzugsweise
mindestens eine Faseremenge von 1,5 kg pro Kubikmeter Spritzbeton.
[0064] Bei der Zugabe von Fasern anderer Materialien wie zum Beispiel Glasfasern ist evident
kein Schmelzen der Fasern im Brandfall beabsichtigt.
Als Glasfasern werden vorzugsweise alkalibeständige Fasern verwendet, die nicht mit
den Alkalien des Betons regieren.
Stahlfasern können in verschiedenster Art verwendet werden: nichtrostend, als Baustahl,
mit Haken und ohne Haken, in verschiedensten Formen.
[0065] Statt Fasern können auch Fäden und Schnüre oder auch metallische Drähte Verwendung
in Betracht. Es gilt das gleiche wie zu den Fasern. Bewehrungsdrähte werden umfangreich
mit Beschaffenheit nach DIN 488 mit Mindestdurchmessern von einigen Millimetern angeboten.
[0066] Wahlweise kommen auch Mischungen unterschiedlicher Fasern in Betracht; sowohl von
Fasern unterschiedlicher Abmessungen als auch unterschiedlicher sonstiger Form als
auch aus unterschiedlichem Werkstoff. Desgleichen kommen unterschiedliche Mischungen
von Fäden, Schnüren und Drähten in Betracht. Auch Fäden, Schnüre und Drähte können
mit Fasern gemischt werden.
[0067] Vorzugsweise sind in jedem Fall Schaumpartikel in dem Bereich des Spritzbetons vorgesehen,
in denen ohne die Schaumpartikel die Gefahr eines Abplatzens von Betonteilen besteht.
Wie an anderer Stelle ausgeführt ist das Abplatzen auf frei werdendes Wasser und Wasserdampf
zurückzuführen.
Nach der Erfindung soll der Dampf in die Hohlräume entweichen, die durch Kollabieren/Zusammenfallen
der Schaumpartikel unter Brandlast entstehen.
[0068] Zur Armierung eignen sich auch bekannte Gittermatten und/oder Gittergewebe, Die Gewebe
können auch aus Metall bestehen. Bei Verwendung von Gittermatten oder dergleichen
aus Kunststoff bzw. Glasfasern/Fäden oder KohlefasErn/Fäden sind vorzugsweise Matten
mit einem Flächengewicht von 10 bis 500; vorzugsweise 50 bis 200, noch weiter bevorzugt
80 bis 150 Gramm pro Quadratmeter vorgesehen. Das Flächengewicht wird üblicherweise
für die Kennzeichnung von Textilien genutzt.
[0069] Die Gittermatten aus Stahl werden üblicherweise als Matten nach DIN 488 mit Mindestdrahtdicke
von einigen Millimetern, profiliert und unprofiliert angeboten. Die Armierungsmatten
und Armierungsgewebe müssen für die Überdeckung mit Beton in einem ausreichenden Abstand
von dem Rand/Außenfläche des Spritzbetons angeordnet werden. Das Maß ist sowohl von
dem Beton als auch von dem Armierungsmaterial abhängig.
[0070] Wahlweise kommen die Armierungsmatten und Gewebe auch in Kombination mit Fasern und/oder
Schnüren und/oder Fäden und/oder Drähten vor. Wahlweise ist dabei auch eine Armierung
in Spritzbetonschichten unterschiedlichen Raumgewichtes vorgesehen.
[0071] Insbesondere in hochfester Form hat die Außenhaut eine günstige Wirkung auf ein Unfallgeschehen
im Tunnel, denn die Fahrzeuge werden mehr in Fahrtrichtung gelenkt. Zugleich gewährleistet
ein im übrigen nachgiebiger Kern eine vorteilhafte Dämpfungswirkung für aufprallende
Fahrzeuge im Falle eines Unfalles. Die hochfeste Haut hat im Verhältnis zum Kern mindestens
die 2fache, vorzugsweise mindestens die 4fache und höchst bevorzugt mindestens die
8 fache Festigkeit.
[0072] Zugleich bewirkt die Armierung der Spritzbetonschicht eine vorteilhafte Festigkeit
gegen Schwingungsbelastung aus vorbei fahrenden Fahrzeugen. So haben zum Beispiel
Spritzbetonschichten von 140 mm mit einer etwa mittig angeordneten Stahlbetonmatte
(6mm Drahtdurchmesser und Gitter von 150 x 150 mm) und einer am Außenrand angeordneten
Armierung aus Polypropylenfasern (Fasermenge von 2kg pro Kubikmeter Spritzbeton) auch
nach 5 Millionen Lastwechseln mit einer Schwingungslast, die für den Betrieb in einem
Eisenbahntunnel repräsentativ ist, keinen Schaden gezeigt.
[0073] Wie oben erläutert, ist die Ankertechnik besonders für mechanisch hoch belasteten
Tunnelausbau geeignet. Vorteilhafterweise läßt sich der erfindungsgemäße Brandschutz
auch anwenden, wenn der Tunnelausbau mit der Foliendichtung und der Wärmeisolierung
von oben beschriebenen Befestigern gehalten wird, die durch Nägel und andere Befestigungsmittel
an einer gebirgsseitigen Spritzbetonschicht gehalten sind. Dabei sind für die erfindungsgemäße
Armierung wie auch für eine gewünschte Rückhaltung des aufgetragenen Spritzbetons
Befestigungsmittel vorgesehen. Die Befestigungsmittel können durch einen Bolzen Haken
und Ösen gebildet werden. Vorzugsweise sind die Bolzen, Haken und Ösen mit einem Flansch
oder einer Rondelle versehen und kann dieser Flansch seinerseits mit der Folie verschweißt
oder verklebt werden. Als Schweißstellen oder Klebestellen werden vorzugsweise die
Folienflächen gewählt, welche sich gegenüberliegend zu den oben beschriebenen Befestigern
an den Folien befinden. Dort kann die Belastung aus dem Tunnelausbau besonders günstig
über die Befestiger in das Gebirge weitergeleitet werden.
[0074] Vorteilhafterweise läßt sich der erfindungsgemäße Brandschutz auch im Hochbau einsetzen.
Mit dem erfindungsgemäßen Brandschutz lassen sich Streben, Stützen, Träger, Pfetten
und andere tragende Teile beschichten, so daß ein Brand die Statik des Gebäudes zumindest
so lange nicht beeinträchtigt, bis das Gebäude von Personen geräumt ist.
[0075] Eine besonders vorteilhafte Anwendung wird in Parkhäusern gesehen, in denen ein Fahrzeugbrand
an statisch ungünstiger Stelle das Haus schwer beschädigen kann.
Desgleichen ist in anderen Gebäuden ein Brandschutz tragender Gebäudeteile mit dem
erfindungsgemäßen Spritzbeton von Vorteil.
[0076] Eine weitere vorteilhafte Anwendung wird in Räumen gesehen, in denen Kabel und sonstige
ganz oder teilweise aus Kunststoff bestehende Leitungen an Decken verlegt worden sind.
Der vor einigen Jahren am Flughafen Düsseldorf entstandene Brand hat gezeigt, wie
schnell durch Kabel- und Leitungsbrand eine Leben vernichtende Rauchentwicklung entstehen
kann. Durch Einhüllung dieser Leitungen mit dem erfindungsgemäßen Spritzbeton wird
das verhindert.
Der Brandschutz im Hochbau soll mindestens einer Brandbelastung von 1000 Grad Celsius
30 Minuten Stand halten, vorzugsweise mindestens 60 Minuten Stand halten, damit eingeschlossene
Personen fliehen können.
[0077] Zum Auftragen des Spritzbetons ist wiederum ein Haftvermittler auf den zu schützenden
Bauteilen von Vorteil. Das gleiche gilt für Bolzen, Haken und Ösen für Armierungsmittel
und Rückhaltungsmittel. Günstige Haftvermittler sind zum Beispiel der erwähnten, mit
mineralischen Körnungen versetzte Kunststoffkleber.
[0078] Brandseitig befindet sich an dem Spritzbeton regelmäßig die Sichtseite.
Es ist von Vorteil, wenn die Sichtseite mit einer Sauberkeitsschicht versehen ist.
Dabei kann es sich um einen schmutzabweisenden und vorzugsweise reinigungsfähigen
Anstrich oder Platten oder Tafeln oder Materialbahnen oder anderes handeln. Die Sauberkeitsschicht
wird dabei so ausgewählt, daß von ihr keine Brandgefahr ausgeht.
[0079] In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
[0080] Fig 1 zeigt einen Gebirgsausbruch 1 im standfesten Gebirge.
[0081] In regelmäßigen Abständen sind Anker in das Gebirge eingebracht worden. Dazu wurden
entsprechende Löcher gebohrt und die Anker mit Montagezement in den Löchern festgesetzt
worden. Von den Ankern sind die Mittelachsen 2 dargestellt.
[0082] Der Gebirgsausbruch 1 dient der Herstellung eines Tunnels.
Zur Drainage des austretenden Wassers und zur Sicherung gegen herab stürzende Steine
ist in dem Gebirgsausbruch ein Spritzbetonausbau vorgesehen.
Der Spritzbetonausbau besteht im Groben aus einer Folienschicht 4 und einer Spritzbetonschicht
3. Die Folienschicht 4 ist aus einzelnen Bahnen zusammengesetzt, die überlappend verlegt
werden und an den überlappenden Rändern miteinander verschweißt sind. Dabei sind zwei
nebeneinander liegende Schweißnähte mit Abstand voneinander vorgesehen. Der Hohlraum
zwischen den Schweißnähten wird mit Druckluft beaufschlagt, um die Dichtigkeit der
Schweißnähte zu prüfen.
[0083] Einzelheiten des Spritzbetohausbaus sind in der Fig. 2 dargestellt.
Dabei ist ein Anker 5 schematisch dargestellt. Der Anker 5 ist an dem aus dem Gebirge
herausragenden Ende mit einem rondellenartigen Befestiger 14 verbunden. An dem Befestiger
14 liegt die Folienschicht 4 an.
An der Folienschichtseite, die dem Befestiger 14 gegenüberliegt befindet sich ein
Befestiger 15. Die Befestiger 14 und 15 spannen die Folienschicht 4 zwischen sich
ein.
Außerdem tragen die Befestiger einen Abstandshalter 13 für ein Drahtgeflecht 12. Das
Drahtgeflecht 12 hat zwei Aufgaben. Es dient dem Aufbau der Spritzbetonschicht 3,
indem es ein Herabfallen des von der Folienschicht zurückprallenden Betons verhindert.
Zusätzlich bildet das Drahtgeflecht 12 eine Armierung für die Spritzbetonschicht.
[0084] Beim Spritzbetonausbau hat der Ausbau im Verhältnis zur Form so viel Gewicht, daß
der Ausbau vor Erreichen ausreichender Festigkeit ohne die Anker zusammenbrechen würde.
Die Anker leiten das Gewicht des Spritzbetonausbaus in das Gebirge.
[0085] Nach der Verfestigung des Spritzbetonausbaus bilden die Anker einen festen Verbund
des Ausbaus mit dem Gebirge.
[0086] In Fig.1 und 2 ist darüber hinaus inneinseitig an dem Spritzbetonausbau eine Spritzbetonschicht
17 aus Leichtbeton dargestellt. Diese Schicht 17 hat eine Dicke von 40mm. Der Leichtbeton
besteht aus herkömmlichem Spritzbeton und einem Zuschlag von EPS. Der Zuschlag beträgt
im Ausführungsbeispiel 10Vol%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Leichtbetons.
Das EPS hat eine Partikelgröße von 4 bis 6mm.
[0087] Fig. 3 zeigt weiter Einzelheiten des Ausbaus.
Dabei ist der gebirgsseitige Befestiger, im folgenden als außenseitiger Befestiger
bezeichnet, mit 9 bezeichnet. Der Befestiger 9 hat im Ausführungsbeispiel eine runde
und zugleich gewölbte Form, wie eine Kalotte.
Außenseitig ist ein Gewinderohr 8 angeschweißt, gegenüberliegend (innen liegend) ist
eine Gewindestange 10 angeschweißt. Zwischen dem Anker 5 und dem Befestiger 9 ist
eine Verlängerungsstange 7 vorgesehen. Die Verlängerungsstange ist notwendig, weil
der Anker in einer Gebirgskluft sitzt und der Abstand zu dem Befestiger 9 überbrückt
werden muß.
Das Gewinderohr 8 bildet an dem Befestiger 9 einen Stutzen, die Gewindestange 10 einen
Dorn.
Die Verlängerungsstange 7 ist in dem Stutzen des Bestigers 9 verschraubt.
Die Verlängerungsstange 7 ist an dem gegenüberliegenden Ende über eine Gewindehülse
6 mit dem Anker 5 verbunden. Dazu sind entsprechende Gewinde an dem Ankerende und
in der Hülse sowie an der Verlängerungsstange vorgesehen.
[0088] Die Fig. 4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel für erfindungsgemäße Befestiger.
Der außenseitige Befestiger trägt die Bezeichnung 20, der innenseitige Befestiger
die Bezeichnung 21.
Mit dem außenseitigen Befestiger 20 ist ein Stutzen 22 verschweißt. Anders als in
Fig. 3 ist der Stutzen 22 nicht einfach auf den geschlossenen Boden des Befestigers
aufgesetzt, sondern durch eine zentrische Öffnung in dem Boden des Befestigers 20
durchgeführt, so daß der Stutzen 22 innenseitig ein Stück vorragt. Das Maß des Vorragens
ist genau abgestimmt auf die Beschaffenheit zweier Dichtungen 27 und 28, welche die
in Fig. 4 mit 26 bezeichnete Folienschicht zwischen sich einschließen. Das Maß bestimmt
die mögliche Zusammenpressung der Dichtungen 27 und 28 bei der Einspannung der Folienschicht
26.
Die Dichtungen 27 und 28 und die Folienschicht 26 besitzen ausreichende Öffnungen,
um über eine als Dorn vorragende Gewindestange 23 und den vorragenden Stutzen 22 geschoben
zu werden.
[0089] Anders als in Fig. 3 ist der Stutzen 22 an jedem Ende mit einem Sackloch versehen.
Beide Sacklöcher sind durch eine Materialwand voneinander getrennt. In dem folienseitigen
Sackloch sitzt die Gewindestange 23 als Dorn.
In dem gegenüberliegenden, außenseitigen Sackloch sitzt in der Einbausituation der
Anker.
Die beschriebene Materialwand verhindert eine durch das Gewinde hindurchgehende Leckage.
[0090] Die Dichtungen 27 und 28 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Polyethylenschaum mit
einem Raumgewicht von 30 kg pro Kubikmeter, in anderen Ausführungsbeispielen von 18
bis 40 kg pro Kubikmeter. Aufgabe der Dichtungen ist es, Ungleichmäßigkeiten in den
Oberflächen der Befestiger und der Folie und Schieflagen zwischen den Befestigern
auszugleichen. Die Dicke der Dichtungen beträgt dabei 5mm, in anderen Ausführungsbeispielen
3 bis 10 mm. Durch Verspannung der beiden Befestiger erfahren die Dichtungen eine
starke Zusammendrückung, so daß der Raumgewicht der Dichtungen nahe an das Raumgewicht
ungeschäumten Polyethylens kommt.
Die Dicke der Dichtung wird durch Verspannung der beiden Befestiger auf mindestens
50%, vorzugsweise auf mindestens 70% und noch weiter bevorzugt auf mindestens 90%
reduziert. Die Reduktion bezieht sich auf das Schaumvolumen. Bei dieser Betrachtung
bleibt das Volumen der ungeschäumten Folie gleichen Kunststoffes und gleichen Flächengewichtes
unberücksichtigt. Das heißt, das für die Dickenreduzierung maßgebliche Ausgangsmaß
wird um das Dickenmaß der ungeschäumten Folie verringert.
[0091] In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Dichtungen beidseitig selbstklebend
ausgebildet. Die Klebeflächen sind vor der Montage durch Siliconbeschichtetes Papier
abgedeckt. Das Papier wird zunächst von der Berührungsfläche mit dem Befestiger 20
abgezogen. Danach kann die Dichtung 28 auf dem Befestiger 20 positioniert und angedrückt
werden. Anschließend wird von der Berührungsfläche der Dichtung 28 mit der Folienschicht
26 das Papier abgezogen und die Folienschicht gegen die Dichtung gedrückt. Es entsteht
ein vorläufiger Halt der Foliendichtung 26. Zur weiteren Montage wird von der Berührungsfläche
der Dichtung 27 mit der Folienschicht 26 das Papier abgezogen und die Dichtung 27
an der Folienschicht 26 positioniert und angedrückt.
Danach wird von der Berührungsfläche der Dichtung 27 mit dem innen liegenden Befestiger
das Papier abgezogen und der Befestiger 21 auf den Dorn geschoben. Der Befestiger
21 hat eine Öffnung, die zwar geringfügig größer als der Durchmesser der Gewindestange
23 aber zugleich deutlich geringer als der Durchmesser des Stutzens 22 ist.
[0092] Nach dem Aufschieben des innen liegenden Befestigers ergibt sich die in Fig. 5 dargestellte
Situation. In der Situation wird noch kein Druck auf die Dichtungen ausgeübt. Die
Dichtungen haben die mit 27' und 28' bezeichneten Formen bzw. Dicken.
Mit Hilfe einer Schraubenmutter 25 werden die Befestiger 20 und 21 so weit zusammengedrückt,
daß die Dichtungen einen gewünschten Druck gegen die Folienschicht einerseits und
gegen die Berührungsflächen mit den Befestigern andererseits entfalten.
Dieser Druck bewirkt zugleich eine Einspannung der Folienschicht. Zusammen mit der
Klebeverbindung entsteht eine sehr vorteilhafte Halterung der Folienschicht.
[0093] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform für die Befestiger.
[0094] Dabei sind die Befestiger mit 30 und 31 bezeichnet. Die beiden Befestiger 30 und
31 schließen eine Folienschicht 32 zwischen sich ein.
Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 5 ist der außenseitige Befestiger
31 mit einer topfartigen Vertiefung versehen. Der innenseitige Befestiger 30 liegt
wie ein Deckel in dem topfartigen Befestiger 31, so daß zwischen den gewölbten Rändern
eine gewünschte Einspannung erfolgt. Dabei wirken geneigte Flächen wie Keile gegeneinander,
so daß mit geringer Kraft über entsprechende Wege eine starke Einspannung, auch eine
großflächige Einspannung erreicht werden kann.
Um eine Verletzung der Folie zu vermeiden, ist der Befestiger 31 darüber hinaus mit
einem gebogenen Rand 33 versehen.
[0095] Fig. 8 zeigt eine mögliche Wabenform 43 für das in Fig. 2 dargestellte Drahtgeflecht.
[0096] Fig. 7 zeigt einen Abstandshalter 40 für die Positionierung des Drahtgeflechtes.
Der Abstandshalter 40 wird mit einer weiteren Schraubenmutter gegen die Schraubenmutter
25 gepreßt.
Der Abstandshalter 40 besitzt diverse Arme, an denen das Drahtgewebe 43 verhakt werden
kann.
[0097] Fig. 9 zeigt einen herkömmlichen außenseitigen Befestiger 40 mit einem mittigen durchgehenden
Gewinde und mit einem Adapter 42. Der Adapter 42 besitzt einen Dorn 41 mit einem Außengewinde.
Gegenüber dem Dorn 41 hat der Adapter 42 einen Außendurchmesser, der dem Durchmesser
des angeformten Stutzens 44 an dem Befestiger 40 entspricht. Der Adapter 42 ist mit
seinem Dorn 41 so in dem Befestiger 40 verschraubt, daß der Adapter 42 schließend
an dem Stutzen 44 anliegt bzw. die beiden Berührungsflächen gegeneinander gespannt
sind. Beide Berührungsflächen sind so bearbeitet, daß eine Leckage ausgeschlossen
ist. Wahlweise ist die Abdichtung zusätzlich durch einen Dichtring 45 gesichert.
Außenseitig hat der Adapter 42 ein als Gewindeloch ausgebildetes Sackloch 43, mit
dem eine Verschraubung auf dem Anker möglich ist.
[0098] Fig. 10 zeigt gleichfalls einen herkömmlichen außenseitigen Befestiger 50 mit einem
mittigen durchgehenden Gewinde. Dieser Befestiger ist kombiniert mit einem Dorn 51,
der einen Kragen 52 und ein Teil 53 aufweist. Mit dem Teil 53 ist der Dorn von der
Innenseite her durch den Befestiger hindurch geschraubt und in eine oben für Verlängerungsvorgänge
beschriebene Gewindehülse 54 geschraubt worden. Dabei liegt der Kragen 52 schließend
an dem Befestiger 50 an und liegt die Gewindehülse 54 schließend an dem Stutzen 57
des Befestigers an.
Die Berührungsflächen sind in gleicher Weise wie nach Fig. 9 bearbeitet. Ferner ist
eine Dichtung 56 zwischen dem Kragen 52 und dem Befestiger 50 vorgesehen.
[0099] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 4 dadurch, daß anstelle des Stutzens 22 ein Stutzen 61 mit einer durchgehenden
Gewindebohrung vorgesehen ist.
Der Stutzen 61 sitzt wie der Stutzen 22 auf dem mit 71 bezeichneten Ankerende. Die
Gewindestange 60 sitzt wie die Gewindestange 23 in dem Stutzen 61. Zwischen der Gewindestange
60 und dem Ankerende 63 ist ein Stopfen 62 aus Kunststoff, im Ausführungsbeispiel
Nylon, in anderen Ausführungsbeispielen aus Polyamid.
Der Stopfen 62 erfährt zwischen dem Ankerende 63 und der Gewindestange 60 eine Zusammenpressung,
so daß sich der Kunststoff dichtend in die Gewindegänge verformt.
[0100] Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Stutzen 70 mit einem Ankerende
71 und einer Gewindestange 72. Anstelle des einen Stopfens 62 sind mehrere Stopfen
73 und 74 vorgesehen.
Der Stopfen 73 hat eine Basislänge oder Standardlänge, die Stopfen 74 eine deutlich
kleiner Sonderlänge oder Anpassungslänge. Die Stopfen 74 dienen der Anpassung an größere
Abstände des Ankerendes 71 von der Tunnelmitte. Der größere Abstand ist allerdings
noch nicht so groß, daß eine Verlängerungsstange wirtschaftlich ist, wie sie in Fig.
3 gezeigt ist.
[0101] Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Stutzen 80, der sich von dem Stutzen
61 dadurch unterscheidet, daß innenseitig eine Nut 82 eingearbeitet worden ist. Die
Nut 82 hat eine Tiefe, welche größer als die Gangtiefe des Gewindes ist. Infolgedessen
ist die Fläche im Nuttiefsten glatt und können die Gewindegänge keine Leckströmung
verursachen.
Zusätzlich sind in dem Nuttiefsten ringförmige Rillen eingearbeitet.
Bei Zusammenpressen des Stopfens verformt sich der Stopfen in die Nut 82 und in die
Rillen 83.
[0102] Die Nut 82 und die Rillen lassen sich leicht eindrehen.
[0103] Fig. 14 und 15 zeigen einen Spritzbetonausbau für einen Tunnel im standfesten Gebirge.
Das Gebirge ist mit 101 bezeichnet. In das Gebirge sind Gewindestangen 102 als Anker
eingebracht worden. Dazu sind in das Gebirge 101 Löcher gebohrt worden und die Anker
im Gebirge verklebt worden. Die Anker sind im Abstand von 1,2m so angebracht, daß
am Umfang des Gebirgsausbruch eine Vielzahl gleichmäßiger Befestigungspunkte entsteht
und alle Punkt auf den Eckpunkten gleicher Quadrate mit einer Kantenlänge von 1,2m
liegen.
[0104] Auf jeder Gewindestange 102 ist dann eine Dichtungsscheibe 103 aufgeschraubt worden.
Darauf ist eine Abdichtungsbahn verlegt worden. Das Verlegen ist in der Weise erfolgt,
daß die Folie auf die vorragenden Anker gesteckt worden ist. Dabei durchdringen die
Anker 102 die Folie. Die entstehenden Löcher werden mittels weiterer Dichtungsscheiben
105 geschlossen. Die Dichtungsscheiben 103 und 105 spannen die Folie 104 zwischen
sich ein und schließen darüber hinaus dicht mit den Ankern 102 ab.
[0105] In Fig. 18 ist eine geeignete Folie für den Spritzbetonausbau dargestellt. Die Folie
110 hat eine Dicke von 2mm und ist mit Materialsträngen bestreut, die Materialstränge
111 haben eine fadenartige Struktur mit einer Dicke bzw. Durchmesser von 0,1 bis 0,3
mm und einer Länge von 5 bis 50 mm.
[0106] Die Materialstränge 112 haben eine Dicke von 1 bis 2 mm und einer Länge von 10 bis
30 mm.
Die unterschiedlichen Materialstränge werden im Ausführungsbeispiel in separaten Auftragsvorgängen
aufgetragen, um die Materialstränge mit größerem Durchmesser anders erwärmen zu können
als die Materialstränge mit geringerem Durchmesser.
In anderen Ausführungsbeispielen werden die Materialstränge in einem gemeinsamen Auftragsvorgang
aufgetragen.
Dabei liegen die Materialstränge wirr übereinander, so daß zum Teil eine Hohllage
der Materialstränge besteht. In dieser Lage ergeben sich mit den Materialsträngen
112 Erhebungen bis zu einer Höhe von 3mm.
Zum Teil ist die Folienoberfläche unbedeckt.
Die Materialaufstreuung hat ein Flächengewicht von 250 Gramm pro Quadratmeter. Es
können in anderen Ausführungsbeispielen auch größere oder geringere Flächengewichte
vorkommen. Niedrigere Flächengewichte können insbesondere vorkommen, wenn die Folienoberfläche
zusätzlich profiliert ist. So sind Flächengewichte von zum Beispiel 20 Gramm pro Quadratmeter
möglich.
Größere Flächengewichte sind zweckmäßig, wenn je nach Art des Spritzbetons Auftragsschwierigkeiten
zu überwinden sind.
[0107] Die unterschiedlichen Materialstränge sind im Ausführungsbeispiel nach Erwärmung
an der Oberfläche auf die vorher oberflächlich erwärmte Folie 10 aufgestreut. Die
oberflächliche Erwärmung der Materialstränge ist bis zur Schmelzflüssigkeit erfolgt.
Die Erwärmung erfolgt durch Strahlung, indem die Materialstränge mittels einer Zellenradschleuse
aus einem Vorratsbehälter entnommen werden und durch einen Heizkanal nach unten auf
die unten langsam vorbeigeführte Folie fallen. Der Heizkanal besitzt im Ausführungsbeispiel
eine Vielzahl von elektrisch betriebenen Heizdrähten und eine Temperatursteuerung.
Dadurch kann die Temperatur des Heizkanals solange erhöht werden, bis die vorbei fallenden
Materialstränge die richtige Oberflächentemperatur haben.
[0108] Nach der Montage der Folie 104 im Tunnel wird im Ausführungsbeispiel zunächst eine
schnell bindende Zementmilch dünn auf die Folie gedüst. Die getrocknete Zementmilch
bildet eine vorteilhafte Grundierung für einen anschließenden Auftrag von Spritzbeton.
Der Spritzbeton wird schichtweise aufgetragen, beginnend an der Tunnelsohle. Die dadurch
entstehende Spritzbetonschicht ist mit 106 bezeichnet.
Im Ausführungsbeispiel verläuft der Tunnel horizontal, so daß der Spritzbeton in horizontalen
Lagen verlegt wird, die von unten nach oben an der Folie übereinänder gelegt werden.
Dabei haben die Lagen eine Breite, die der gewünschten Spritzbetonschichtdicke entspricht.
In anderen Ausführungsbeispielen ist eine geringere Breite der Lagen vorgesehen, so
daß zunächst eine erste Spritzbetonschicht auf die Folie aufgebracht wird, welche
die Folienseite vollständig überdeckt. Danach wird eine weitere Spritzbetonschicht
aufgebracht, welche die zuvor erläuterte Spritzbetonschicht vollständig überdeckt.
Das wird wiederholt, bis die gewünschte Dicke der Spritzbetonschicht erreicht ist.
[0109] Nach der Erstellung der Spritzbetonschicht ragen die Anker noch aus der Betonschicht
vor. Auf die Spritzbetonschicht 106 ist noch eine weitere Spritzbetonschicht 109 aufgetragen
worden. Die weitere Spritzbetonschicht 109 besteht aus Leichtbeton und dient wie im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 als Brandschutz. Die weitere Spritzbetonschicht
109 haftet an der Spritzbetonschicht 106. Darüber hinaus sollen die aus der Spritzbetonschicht
106 vorragenden Enden der Anker eine zusätzliche Verbindung mit einer weiteren Spritzbetonschicht
109 bewirken.
[0110] Fig. 16 zeigt einen Spritzbetonausbau für einen weiteren Tunnel im standfesten Gebirge
115. Zu dem Spritzbetonausbau gehören eine Folie 117 wie bei dem Ausbau nach Fig 14,
15 und 18 sowie eine Spritzbetonschicht 116.
Anders als im Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 und 15 sind die Anker jedoch sehr kurz
ausgeführt und auf den vorragenden Ankerenden sogenannte Rondellen befestigt. Die
Rondellen sind Kunststoffscheiben, mit denen die Folie 117 im Ausführungsbeispiel
verschweißt wird. In anderen Ausführungsbeispielen findet eine Verklebung statt.
Bei dieser Bauweise findet keine Perforierung der Folie statt.
Außerdem sind die Ankerenden so kurz, daß die Rondellen nach Möglichkeit mit dem Gebirgsausbruch
Kontakt haben. Das wird im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Rondellen
bereits auf den Ankern montiert sind, wenn die Anker in die Bohrlöcher gesetzt werden.
Die Anker werden dann in die Bohrlöcher gedrückt, bis die Rondellen an dem Gebirgsausbruch
anliegen. In den Bohrlöchern befindet sich ein Montagemörtel/Zement, der die Anker
umschließt und nach Erhärten in den Bohrlöchern festsetzt. Vorteilhafterweise findet
beim Auftragen des Spritzbetons auf die Folie 117 an einer Vielzahl von anderen Stellen
auch ein Kontakt zwischen der Folie und dem Gebirgsausbruch statt, weil das Anspritzen
eine Ausbeulung der Folie in Richtung Gebirgsausbruch bewirkt.
Der Kontakt erleichtert das Anspritzen, weil die Folie dort nicht in Schwingung geraten
kann und den Spritzbeton dort nicht abwerfen kann.
[0111] Der Kontakt zwischen dem Gebirgsausbruch und dem Ausbau hat darüber hinaus den großen
Vorteil, daß ausbrechende Steine sich nur leicht an den Ausbau anlegen, während sie
bei einem beabstandeten Ausbau herabfallen und mit erheblicher Bewegungsenergie auf
den Ausbau treffen.
[0112] Ein solcher Kontakt läßt sich auch mit den Ankern und Befestigern der vorhergehenden
Ausführungsbeispiele darstellen, in dem der gebirgsseitige Befestiger so auf seinem
Anker montiert wird, daß er Kontakt mit dem Gebirgsausbruch hat.
[0113] Fig. 16 zeigt auch eine weitere Spritzbetonschicht 121 an der Innenseite des Ausbaus.
Dabei handelt es sich wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen um einen Brandschutz.
[0114] Fig. 17 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel für einen Ausbau, bei dem gleichfalls
ein Kontakt zwischen Ausbau und Gebirgsausbruch hergestellt wird. Dabei wird zunächst
eine Spritzbetonschicht 119 zur Versiegelung/Konsolidierung auf den Gebirgsausbruch
aufgebracht. Anschließend wird eine Vliesschicht 120 auf die Spritzbetonschicht 119
aufgebracht. Das geschieht unter gleichzeitigem Aufnageln von Rondellen 118. Das Aufnageln
ist leicht, solange die Spritzbetonschicht noch nicht ausgehärtet ist. Aber auch dann
ist noch ein Nageln mit entsprechend gehärteten und stabilen Nägeln möglich. Darüber
hinaus lassen sich die Rondellen auch anschießen.
Auf den montierten Rondellen wird eine Folie 117a verschweißt, wie im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 16 erläutert. Darüber hinaus ist die gleiche Spritzbetonschicht 116a wie
in Fig. 16 vorgesehen. Das gleiche gilt für die innenseitige weitere Spritzbetonschicht
122 aus Leichtbeton.
[0115] Fig. 19 zeigt einen Tunnelausbau mit einer Foliendichtung 151 aus PE mit einer Dicke
von 1,5 mm, einer 35 mm dicken PE-Schaumschicht 152 als Wärmedämmung, einer 60 mm
dicken EPS-Spritzbetonschicht 154 und einer Sauberkeitsschicht 153 in Form eines flammhemmend
ausgelegten Anstrichs. Die Spritzbetonschicht hat ein Raumgewicht von 900 kg pro Kubikmeter.
Die Spritzbetonschicht ist im Bereich 155 faserarmiert. Es handelt sich bei der Armierung
um Glasfasern in einer Menge von 2 kg pro Kubikmeter Spritzbeton.
Der Ausbau wird durch schematisch dargestellte Anker 150 gehalten.
[0116] Fig. 20 zeigt einen Tunnelausbau mit einer Foliendichtung 141 aus PE mit einer Dicke
von 1,5mm, einer 70 mm dicken EPS-Spritzbetonschicht mit einem Raumgewicht wie bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 und mit einer Armierung aus Baustahlgewebematten
144. Auch dieser Ausbau wird mit schematisch dargestellten Ankern 140 gehalten.
An der Tunnelinnenseite der Spritzbetonschicht 142 ist eine Sauberkeitsschicht 143
vorgesehen.
[0117] In Brandschutzversuchen verhält sich die erfindungsgemäße Brandschutzschicht wie
folgt:
Die Brandbelastung ist in Fig. 21 dargestellt. Die Brandbelastung ist an 8 Stellen
gemessen worden, die sich gleichmäßig innerhalb weniger Minuten auf 1100 Grad Celsius
erwärmt haben. Der Kurvenverlauf ist mit 160 bezeichnet.
[0118] Die Fig. 22 zeigt die Temperatur an 6 Meßstellen innerhalb der Spritzbetonschicht
nach Fig. 20. Die Meßstellen sind in unterschiedlichen Abständen von der Brandfläche
angeordnet. Die von der Brandfläche entfernteste Meßstelle zeigt über einen Zeitraum
von 2 Stunden keine nennenswerte Temperaturerhöhung. Dies ist mit 161 bezeichnet.
1. Brandschutz für Bauwerke,
a)für Tunnel oder dergleichen, vorzugsweise für Tunnel im standfesten Gebirge,
b)mit einer Abdichtung gegen Wasser, insbesondere in Form einer Folie, c)wobei Anker
verwendet werden,
cc)insbesondere Anker, die in das Gebirge eingebracht werden und den weiteren Tunnelausbau
halten,
ccc)oder wobei Befestiger verwendet werden, die in eine gebirgsseitige Spritzbetonschicht
eingebracht werden und den weiteren Tunnelausbau halten,
e) wobei tunnelinnenseitig eine Spritzbetonschicht vorgesehen ist,
f) gekennzeichnet durch einen Leichtbeton als Spritzbeton und Brandschutz, der zumindest zu einem Teil aus
Kunststoffschaümpartikeln besteht und einer Brandlast von mindestens 1000 Grad Celsius
mindestens für 90 Minuten Stand hält, oder
g)für Hochbauten mit brandgefährdeten Teilen wie Träger und Stützen und spritzweise
aufgetragenem Brandschutz
h) gekennzeichnet durch einen Spritzbeton als Brandschutz, der zumindest zu einem Teil aus Kunststoffschaumpartikeln
besteht und einer Brandlast von mindestens 1000 Grad Celsius mindestens 30 Minuten,
vorzugsweise mindestens für 60 Minuten, Stand hält.
2. Brandschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton ein Raumgewicht von 300 bis 2000 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise
350 bis 1200 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt 400 bis 1100 kg pro Kubikmeter
besitzt.
3. Brandschutz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Dicke von 10 bis 250 mm der innenseitigen Leichtbetonschicht, vorzugsweise eine
Dicke von 40 bis 150, noch weiter bevorzugt von 50 bis 130 mm, insbesondere eine Dicke
von mindestens 60mm für die Anwendung im Tunnel.
4. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch EPS-Partikel mit einem Haftvermittler an der Oberfläche
5. Brandschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die EPS-Partikel außen ganz oder teilweise mit einem Kleber beschichtet ist, an dem
mineralische Partikel haften.
6. Brandschutz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ganz oder teilweise ein Kunststoffkleber ist und/oder die mineralischen
Partikel feinkörnig sind.
7. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine mehrlagige Spritzbetonschicht, mit unterschiedlichem EPS-Partikelanteil in verschiedenen
Lagen und/oder durch unterschiedliche Betonbeschaffenheit in verschiedenen Lagen und/oder durch unterschiedliche Partikelbeschaffenheit in verschiedenen Lagen.
8. Brandschutz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumgewicht der Spritzbetonschicht zum gebirgsseitigen Rand und Außenfläche und/oder
zum tunnelinnenseitigen Rand und Außenfläche höher als in der Spritzbetonschichtmitte
ist.
9. Brandschutz nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine innenseitige Spritzbetonlage als Sauberkeitsschicht, die frei von EPS-Partikeln
ist und/oder eine Sauberkeitsschicht aus einer zumindest schwer entflammbaren Farbe
und/oder einem zumindest schwer entflammbaren Textil und/oder aus einer zumindest
schwer entflammbaren Materialbahn und/oder aus zumindest schwer entflammbaren Platten.
10. Brandschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzbetonschicht an dem gebirgsseitigen Rand oder Außenseite und/oder an dem
tunnelinnenseitigen Rand oder Außenseite eine höhere Festigkeit aufweist.
11. Brandschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich höherer Festigkeit eine Dicke von 5 bis 30 mm aufweist, vorzugsweise
eine Dicke bis 25mm.
12. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton mit einer Armierung versehen ist.
13. Brandschutz nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Armierung mit Fasern und/oder Fäden und/oder Schnüren und/oder Drähten und/oder
Geweben und/oder Matten besteht, insbesondere aus Baumatten oder Gittergeweben besteht,
vorzugsweise mit einem Fasergewicht von 1kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt
mit einem Fasergewicht von 1,5 kg pro Kubikmeter.
14. Brandschutz nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung aus Kunststoff und/oder Glas und/oder Stahl und/oder Kohle besteht
15. Brandschutz nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffasern aus Polypropylen bestehen und/oder Glasfasern alkalibeständig
sind und/oder der Stah1 nichtrostend ausgebildet ist und/oder mit Haken versehen sind.
16. Brandschutz nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Matten und Gewebe ein Flächengewicht von 10 bis 500 Gramm pro Quadratmeter, vorzugsweise
50 bis 200 Gramm pro Quadratmeter, noch weiter bevorzugt 80 bis 150 Gramm pro Quadratmeter
aufweisen.
17. Brandschutz nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Verwendung verschiedener Armierungsformen und/oder verschiedener
Armierungsmaterialien und/oder unterschiedlich behandelter Armierungsmaterialien
18. Brandschutz nach einem der Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch eine brandseitige Schicht des Spritzbetons die im Verhältnis zur Mitte des Spritzbetons
mindestens die 2fache Festigkeit, vorzugsweise die 4fache Festigkeit und höchst bevorzugt
mindestens die 8fache Festigkeit besitzt.
19. Brandschutz nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsgewebe und/oder Matten zugleich als Rückhaltung beim Auftragen des
Spritzbetons dienen.
20. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker bis in die Spritzbetonschicht ragen.
21. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch einen Haftvermittler an den Streben und Stützen des Hochbaus für das Auftragen des
Spritzbetons und durch Befestigungsmittel für Armierungsmittel und/oder für die Rückhaltung des Spritzbetons.
22. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch einen Spritzbetonauftrag auf frei liegende Leitungen und Kunststoffteilen in Räumen
des Hochbaus.
23. Brandschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch die Verwendung von EPS als Zumischungsanteil für den Leichtbeton.
24. Brandschutz nach Anspruch- 23, dadurch gekennzeichnet, daß das EPS eine Partikelgröße von 0,5 bis 7 mm, vorzugsweise von 1 bis 6 mm besitzt
und/oder die Schaumpartikel ein Raumgewicht von 10 bis 50 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise
20 bis 40 kg pro Kubikmeter besitzen.