Empfehlungen zu Dichtungssystemen im Tunnelbau EAG-EDT

,

• Verlag: Ernst & Sohn
• Jahr: 2018
• ISBN drucken: 9783433032435
• eBook-ISBN: 9783433609408
• Auflage: 2
• Thema: Technik & Maschinenbau
• Thema: Bauingenieurwesen

Die Empfehlungen dokumentieren den Stand der Technik in der Bemessung, Auswahl, Anwendung und Prüfung von Geokunststoffen im Tunnelbau und sind vom Arbeitskreis AK 5.1 "Kunststoffe in der Geotechnik und im Wasserbau" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT) erstellt worden. Das Buch behandelt Dichtungssysteme mit Kunststoffdichtungsbahnen für Tunnel in geschlossener und offener Bauweise sowie für sonstige unterirdische Bauwerke und dient als Leitfaden für Bauherren, Planer und Ausführende. Entwicklungen in relevanten Regelwerken und Normen, Projekterfahrungen sowie Weiterentwicklungen und anwendungsbezogene Forschungserkenntnisse seit Erscheinen der ersten Auflage im Jahr 2005 wurden in diese 2. Auflage der "Empfehlungen zu Dichtungssystemen im Tunnelbau EAG-EDT" eingearbeitet. Fallbeispiele ergänzen die Ausführungen.

Vorwort zur 1. Auflage

Der Arbeitskreis AK 5.1 „Kunststoffe in der Geotechnik und im Wasserbau“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) wurde im Jahre 1972 durch Prof. Dr.-Ing. F.-F. Zitscher gegründet und wird heute in einer eigenen Fachsektion der DGGT „Kunststoffe in der Geotechnik“ geführt. Von 1993 bis 2002 stand der Arbeitskreis unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Sören Kohlhase. Seit Mai 2002 leitet Dr.-Ing. Fokke Saathoff diesen Arbeitskreis.

Die Geokunststoffanwendungen mit den Funktionen Trennen, Filtern, Dränen, Verpacken, Dichten und Schützen werden in mehreren Untergruppen im AK 5.1 behandelt.

Bereits 1997 hat die Untergruppe UG 6 des AK 5.1 die „Empfehlungen Doppeldichtung Tunnel, EDT“ für die Abdichtung hochbeanspruchter Tunnelbauwerke veröffentlicht. Inzwischen sind bauherrenseitig die Regelwerke zur Abdichtung im Tunnelbau weiterentwickelt und dabei auch Vorgaben für eine stärkere Differenzierung des Systemaufbaus je nach Beanspruchungsgrad vorgenommen worden. Um die Entwicklung der Abdichtung im Straßen- und im Eisenbahntunnelbau auf ein einheitliches Anforderungsniveau zu heben und dafür die Grundlagen zu erarbeiten, wurde aus der Praxis die Forderung nach neuen, umfassenden Empfehlungen für die verschiedenen Dichtungssysteme im Tunnel- und Stollenbau gestellt. Belange des verbesserten Bauwerkschutzes, der Einbausicherheit und nicht zuletzt des Umweltschutzes sollten dabei berücksichtigt werden. In jüngster Vergangenheit erlangten zudem die Europäischen Normen und im Zusammenhang damit neue Regelungen zur Qualitätssicherung für die Anwendung von Geokunststoffen im Tunnelbau ihre Gültigkeit. Die Auswirkungen waren in Einklang mit den nationalen Bedürfnissen zu bringen. Weiterhin galt es Erkenntnisse aus den letzten großen Tunnelobjekten und anwendungsbezogene Forschungserkenntnisse zu berücksichtigen. Der AK 5.1 hat erneut die UG 6 mit dieser Aufgabe betraut.

Fachleute aus der Geokunststoffe erzeugenden Industrie, Vertreter von Ingenieurbüros, unabhängigen Instituten, Universitäten sowie Mitarbeiter von Behörden, Bauherrenseite und Vertreter von Bauunternehmungen und von Fachverlegern wurden um Unterstützung gebeten. Es wurde besonders darauf geachtet, eine anwendungsübergreifende personelle Zusammensetzung dieser Untergruppe aus den Anwendungsbereichen Straßen- und Eisenbahntunnelbau zu erzielen.

Die vorliegenden Empfehlungen zu Dichtungssystemen im Tunnelbau, EAG-EDT, dokumentieren den Stand der Technik im Juni 2005 bei der Abdichtung mit Geokunstoffen im Tunnel- und Stollenbau und sollen Bauherren, Planern und Anwendern als orientierender Leitfaden dienen.

Je nach Fragestellung hat sich neben den Mitgliedern der UG 6 eine Reihe von Fachkollegen an der Erarbeitung beteiligt. Folgende Damen und Herren haben mitgearbeitet:

Leiter der UG 6

Schlütter, Aloys Dipl.-Ing., Kempen

Stellvertretender Leiter der UG 6

Haack, Alfred Prof. Dr.-Ing., STUVA Köln

Mitarbeiter

Albers, Klaus Dipl.-Ing., G quadrat, Krefeld

Arth, Peter Dipl.-Ing., Deutsche Bahn AG, München

Brem, Günther Dr.-Ing., Hochtief Construction AG, Frankfurt am Main

Brummermann, Katrin Dr.-Ing., Institut für Baustoffe der Universität Hannover

Cappelletti, Riccardo Dipl.-Ing., Sachseln/Schweiz (ausgeschieden 2001)

Glück, Leopold Dipl.-Ing., Sachverständiger für Kunststofftechnik, Martinsheim

Haueter, Adrian Dipl.-Ing., Sarnafil International AG, Sarnen/Schweiz

Heimbecher, Frank Dr.-Ing., Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch-Gladbach

Kirschke, Dieter Prof. Dr.-Ing., Beratender Ingenieur für Felsmechanik und Tunnelbau, Ettlingen

Kopp, Bernd Dipl.-Ing., Naue Sealing, Kempen

Kuhnhenn, Karl Dr.-Ing., BUNG Beratende Ingenieure, Heidelberg

Lemke, Stefan Dipl.-Ing., Sika Schweiz AG, Widen/Schweiz

Mohr, Peter Dipl.-Ing., Geotex Ingenieurgesellschaft, München

Murray, Howard Dipl.-Ing., Polyfelt Deutschland GmbH, Dietzenbach

Roder, Christian Dipl.-Ing., Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch-Gladbach

Saathoff, Fokke Dr.-Ing., BBG Bauberatung Geokunststoffe, Espelkamp

Schuck, Winfried Dipl.-Ing., Deutsche Bahn AG, München

Dank gebührt neben den genannten Personen allen weiteren Fachkollegen, die außerhalb des Arbeitskreises beratend an der Erarbeitung dieser Empfehlungen mitgewirkt haben, sowie Sascha Herfert, BBG Bauberatung Geokunststoffe, für die Anfertigung der Zeichnungen.

Es ist beabsichtigt, die Empfehlungen der Aktualität folgend fortzuschreiben. Hierzu nimmt der AK 5.1 gerne Anregungen entgegen.

Im Oktober 2005

Dr.-Ing. Fokke Saathoff
Obmann AK 5.1

Dipl.-Ing. Aloys Schlütter
Leiter UG 6

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Rudolf Floss
Leiter der Fachsektion „Kunststoffe in der Geotechnik“

1
Einführung

Die Anforderungen an die Konstruktion von unterirdischen Bauwerken sind hoch und erfordern einen großen Aufwand hinsichtlich Planung und Ausführung. Für solche Bauwerke gilt eine Nutzungsdauer von mindestens 100 Jahren. Außerdem soll der Instandhaltungsaufwand kalkulierbar und möglichst gering sein. Eine wichtige Voraussetzung zur Erreichung dieser Ziele ist der ausreichende Feuchtigkeitsschutz gegen Bergwasser. Die Abdichtung schützt in unterirdischen Bauwerken das Tragwerk und die zum Teil empfindlichen Einbauten vor Feuchtigkeit und gewährleistet ein hohes Maß an Verfügbarkeit.

War in der Vergangenheit der Feuchtigkeitsschutz durch den bevorzugten Einsatz von Sickerwasserabdichtungen vergleichsweise problemlos auszuführen, verlangt die zunehmend geforderte druckwasserhaltende Abdichtung einen spürbar höheren Aufwand für Systemausbildung und Qualität. Vielerorts stimmen die Genehmigungsbehörden einer dauerhaften Absenkung des Bergwasserspiegels nicht mehr oder nur noch mit erheblichen Auflagen zu. In solchen Fällen wird die druckwasserhaltende Abdichtung zur bevorzugten Bauart. Bei sehr hohen Wasserdrücken (z. B. in alpinen Regionen) oder in stark wasserführenden Gebirgsformationen (z. B. im Karst) ist allerdings eine Voll- oder Teilentspannung des Wasserhorizonts aus statischen Gründen meist unvermeidbar.

Die bergmännisch herzustellenden Bauwerke werden überwiegend in zweischaliger Bauweise mit Spritzbetonsicherung außen und tragfähiger Innenschale errichtet (geschlossene Bauweise). Die Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) werden zwischen Spritzbeton und Innenschale angeordnet. Bei druckwasserhaltenden Tunneln sollte die Innenschale zumindest so weit wasserundurchlässig hergestellt werden, dass sie in abdichtungstechnischer Hinsicht als Reservesystem zur Verfügung steht oder als solches ertüchtigt werden kann. Hierzu werden die Blockfugen der Innenschale mit außenliegenden Fugenbändern abgedichtet. Mit Tunnelvortriebsmaschinen aufgefahrene Tunnel werden in Deutschland bevorzugt durch einschaligen Tübbingausbau wasserdicht hergestellt. Sie können allerdings auch zweischalig mit einer dazwischenliegenden KDB-Abdichtung ausgebildet werden. Druckwasserhaltende KDB-Abdichtungen in Querschlägen müssen mit einem geeigneten Abdichtungsübergang an den einschaligen Tübbingausbau angeschlossen werden.

In offener Bauweise erstellte Tunnel werden in der Regel als wasserundurchlässige Betonkonstruktion (WUB-Konstruktion) ausgebildet. Bei stark betonangreifendem Sickerwasser muss eine KDB-Abdichtung vorgesehen werden.

Die Ausbildung der Dichtungssysteme richtet sich nach dem Beanspruchungsgrad durch Wasserdruck und durch chemischen Betonangriff des Bergwassers. Die Ausführung reicht in der Regel von Regenschirmabdichtungen (KDB-Dicke 2 mm) bis zu druckhaltenden Rundumabdichtungen (KDB-Dicke 3 mm). In seltenen Fällen kommen doppellagige KDB-Dichtungssysteme oder 4 mm dicke Kunststoffdichtungsbahnen zum Einsatz.

Soll bei dränierten Tunneln eine dauerhafte Belastung des Ausbaus vermieden werden, muss ein besonderes Augenmerk auf die dauerhafte Funktionstüchtigkeit der Dränung gelegt werden.

Die Empfehlungen des Arbeitskreises Geokunststoffe zu Dichtungssystemen im Tunnelbau (EAG-EDT) behandeln die KDB-Abdichtungen in unterirdischen Bauwerken. Doppellagige KDB-Abdichtungen werden zwar nur selten ausgeführt, aber zum Erhalt der damit gewonnenen Erfahrungen in dieser 2. Auflage der EAG-EDT ebenfalls behandelt. Die Empfehlungen bieten einen umfassenden Einblick in technische Zusammenhänge, Detailkonstruktionen und laufende Entwicklungen. Die EAG-EDT sollen allen am Bauwerk Beteiligten deutlich machen, dass die Herstellung des Dichtungssystems nur dann erfolgreich gelingen kann, wenn das funktionsgerechte Zusammenwirken mit den angrenzenden Gewerken sichergestellt ist sowie eine konsequente Qualitätssicherung der Produkte und der Bauausführung durchgeführt wird.

Die Anforderungen der relevanten, aktuell gültigen harmonisierten europäischen Normen in Verbindung mit der Europäischen Bauproduktenverordnung (BauPVo, 2011) an die Produktion von Geokunststoffen und deren Überwachung werden in den Produktanforderungen und bei der Qualitätssicherung berücksichtigt. Für Geokunststoffe fordern die harmonisierten europäischen Normen nur die Fremdüberwachung der Produktion ohne Produktprüfungen, die Produkte selbst werden lediglich durch eine werkseigene Produktionskontrolle (WPK) überwacht. Umso größere Bedeutung gewinnen daher die Produktprüfungen im Ra...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titelseite
• Impressum
• Vorwort zur 2. Auflage
• Vorwort zur 1. Auflage
• 1 Einführung
• 2 Grundlagen und Benennungen
• 3 Entwurfsgrundsätze
• 4 Produkt- und Systemanforderungen
• 5 Einbau
• 6 Qualitätssicherung (QS)
• 7 Zusammenfassung und Ausblick
• 8 Schrifttum
• 9 Fallbeispiele
• Stichwortverzeichnis
• Wiley Endbenutzer-Lizenzvereinbarung