Kompetenz im Tunnelbau Erfahrung seit mehr als 100 Jahren

Tunnelbauwerke – wir kennen uns aus

Unterirdische Verkehrsbauwerke wie Strassen-, Eisenbahn- oder U-Bahn- Tunnels unterliegen naturgemäss starken Be lastungen. Sie benötigen beständigen Schutz gegen eindringendes Wasser und müssen gleich-zeitig den Anforderungen unterschiedlicher Betriebsweisen sicher standhalten.

Für alle Tunnelbauwerke bietet Sika eine umfangreiche Palette von bauchemischen Produkten über geprüfte Systemkonzepte für eine dauerhaf te Abdichtung bis hin zu einer flexiblen Maschinen- und Appli-kationstechnik. Rund um alle Leistungen sorgt ein umfassender Service für die optimale ob jekt bezoge ne Produkt- oder Systemlösung.

Eingehende technische Beratung und Eignungsprüfungen für Spritz- beton gehören genauso zum Leistungsportfolio wie die Instruktion bei Injektionen für die Gebirgsverfestigung oder der Service-Unterhalt der zum Einsatz kommen den Maschinen.

Die individuelle Kundenbetreuung wird durch ein versiertes und erfah-renes Key Account Management zuverlässig unterstützt. Neben dieser allgemeinen Gesamtübersicht der von Sika angebotenen Produkte und Leistungen stehen Fachbroschüren zu Detailbereichen des Tunnelbaus zur Verfügung.

Über die professionellen Leistungen hinaus ist Sika dem weltweiten Umwelt mana ge ment-System der chemischen Industrie «Responsible Care» verpflichtet und berücksichtigt die dort festgelegten Grundsätze bezüglich Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz.

Know-how, Erfahrung und Verantwortungsbewusstsein machen Sika somit zum qualitätsorientierten Kompetenzpartner für Bauherren, Pla-ner und Ausführer. Sika schützt Tunnelbauwerke rundum.

Inhalt

EinleitungÜbersichtVortriebssicherungTunnelentwässerungProduktentwicklung und LogistikBetonzusatzmittel für SpritzbetonverarbeitungBetonspritzmaschinenAbichtungen mit Kunststoff-DichtungsbahnenInnenschalenbeton und Beton für TübbingeLeistungsstarke InjektionssystemeFunktionelle OberflächenschutzsystemeNachhaltige BetoninstandsetzungVorbeugender Brandschutz

2–34–5678–910–1112–1314–1720–2122–2324–2528–2930–31

3

Rundum geschützt durch Material- und Technologie-Know-how

Seite 6 Sicherungssysteme Stabilisierung des umgebenden Gesteins

Seitne 24 / 25 Wand-/OberflächenschutzsystemeSchutz und ästhetische Gestaltung

Seiten 14 – 17 Kunststoffdichtungssysteme Flexibler Schutz vor drückendem Wasser

BetoninstandsetzungMassnahmen zu dauerhaftem Schutz von Beton

BrandschutzSpritzmörtel für beständigen Schutz

EntwässerungFlexoDrain Entwässerungssystem

Rundum geschützt durch Material- und Technologie-Know-how

5

Seite 10 / 11 SpritzbetonsystemeBetontechnologie mit Maschinen einsatz beim Tunnelneubau

Seiten 22 / 23 InjektionssystemeRiss- und Hohl-

raumverpressung von Beton

Seiten 20 / 21 Betonfertigteile/Tübbinge Hochwertige Bauteile durch

Betonzusatzmittel-Technologie

Vortriebssicherung

AnkermörtelBeim Setzen von Ankern ist es wichtig, dass diese fest mit dem Unter-grund verbunden sind. Deshalb wird ein auf das jeweilige Gestein ab-gestimmter Ankermörtel verwendet. Sika® Rock Ankermörtel ist ein frostbeständiger, schwindkompensierter, thixotroper Mörtel auf minera-lischer Basis. Dieser kann über Kopf verarbeitet werden und sorgt für einen kraftschlüssigen Verbund zwischen Fels und Stahl- oder glasfa-serverstärktem Kunststoff-Anker.

Zementsuspensionen Nicht ausreichend festes bzw. stark wasserführendes Gebirge kann durch Injektionen mit Feinstbindemitteln gesichert bzw. abgedichtet werden. Gleichzeitig trägt diese Massnahme zur Verbesserung der Gefügequalität bei.

Als Feinstbindemittel wird Sika® InjectoCem® mit hohem Eindringver-mögen verwendet. Zur besseren Verarbeitung können Intraplast® und Sikament® als Fliesshilfe verwendet werden. Sika® Rock Fill 10 eig-net sich als Hinterfüllmörtel für Hohlraumverfüllungen und Injektionen in Fels- und Lockergestein. Ideal für Sofortsicherungen bei Niederbrü-chen, sowie zur Verklebung von instabilen Gesteinen und zur Abdich-tung von wasserführenden Felsen, sind die Produkte der Sika Fix®-T10 Reihe. Ebenfalls zur Abdichtung und Verfestigung können niederviskose Acrylate aus der Sika® Injection Reihe verwendet werden. Sika® Rock- Tüb 1, ein hydraulisch gebundener Unterfüll- und Verpressmörtel, eig-net sich z.B. zum Unterfüllen von Sohltübbingen.Die Eigenschaften aller Verfüll- und Sicherungsprodukte können durch entsprechende Injektionshilfen und Compounds gezielt gesteuert wer-den. Viele ermöglichen sogar die Injektion in fliessendes Wasser.

SicherungsguniteSowohl für Tunnelbauten als auch für Instandsetzungen sind Siche-rungsgunite von grosser Bedeutung. Je nach Anforderung können Fertiggunite wie Sika® Rock-Gunit oder Produkte aus der SikaRep®-Gunit Reihe verwendet werden. Diese können im Trockenspritzver-fahren appliziert werden. Bei starkem Wasserandrang kann für die flächenhafte Vorabdichtung der Fertiggunit Sika® Shot-3 oder Sika®

Rock-Shot 3 verwendet werden.

Der Tunnelvortrieb wird massgeblich durch geologische Verhältnisse, Beschaffenheit und Zusammensetzung des Gesteins sowie durch das Vorhan-densein von Wasser beeinflusst. Je nach Umgebungsbedingungen kann es zu Tropfstellen oder gar Wassereinbrüchen oder Gesteinsniederbrüchen kom-men. Aus diesen Gründen erfolgen beim Tunnelbau die ersten Sicherungsmassnahmen unmittelbar vor, bzw. nach dem Ausbrechen. Als Stabilisie-rungsmassnahmen können z.B. Anker gesetzt und das Gestein durch Zementsuspensionen und Spritzbeton gesichert werden.

Wirksame Komplettlösung für die Tunnelentwässerung

Ankerkappe Sattelstück Übergangsstück auf Spiralschlauch Verzweigungsstück Y

Als technisch ausgereiftes System zur Ableitung von Bergwasser in Tunnelbauwerken während des Vortriebs eignet sich das Entwässerungssystem FlexoDrain. Es besteht aus flexiblen Halbschalen und passenden Formstücken, die direkt auf den Fels von Hand oder mittels Nagelpistole befestigt werden. Die Armierung der Halbschalen ermöglicht ein direktes Überspritzen mit Nass- oder Trockenspritzbeton von bis zu 8 mm Korndurchmesser. Dafür eignet sich hervorragend Sika® Shot-3. Das FlexoDrain System erlaubt einen Querschnitt von bis zu 18 cm2.

7

Die stetige Weiterentwicklung von Bauverfahren und Baustoffen erfordert eine zeitnahe und praxisgerechte Weiterentwicklung unserer Produkte. Bauherren profitieren beim Einsatz unserer Betonzusatzmittel von einem dauerhaften Material und Tunnelbauunternehmer von den gezielt einstellbaren Eigenschaften des Betons.

Bei Fliessmitteln ist zum Beispiel das Zusammenspiel zwischen ver-schiedenen Zementen und Fliessmitteln ein wichtiger Faktor. Die Sika® ViscoCrete® Technologie, basierend auf modernsten Polycar-boxylaten, ermöglicht eine sehr präzise Abstimmung des Fliessmittels auf verschiedene Zemente. Neben der Performance spielen weitere Faktoren wie Wirtschaftlichkeit, Erfahrung und Know-how eine wich-tige Rolle. Um möglichst reale Bedingungen nachstellen zu können werden Spritzbetonprodukte im Sika eigenen Spritzlabor geprüft. Zu-sätzlich werden neu entwickelte Produkte neben Labortests stets auf ihre Praxistauglichkeit in Feldversuchen getestet. Dadurch kann das Produkt besser auf die Bedürfnisse der Baustelle eingestellt werden und Kunden können optimal beraten werden.

Know-how und Erfahrung in Produktentwicklung und Logistik

LaborversucheBeton Ausgangsstoffe

GesteinskörnungenZementFlugasche

Mat

eria

lpro

ben

Forschung & EntwicklungProduktneu-

entwicklungen und projektspezifische

AnpassungenKnow

-how

Tübbing-Produktion Produkte:Sika Fliessmittel

(Sika® VisoCrete® Technologie)Sika Trennmittel

(auch auf Emulsionsbasis)Sika Reinigungs- und Pflegemittel

Baustelle Produkte:Sika Fliessmittel(Sika® VisoCrete® Technologie)Sika LuftporenbilderSika Verzögerer, Sika TrennmittelSika Reinigungs- und Pflegemittel

BetonmischanlageSpritzbeton Konstruktionsbeton (Beton für Tunnelinnenschale)

Fertigteilebeton (Tübbinge)

Anwendungstechnik

Wichtig für jede Baustelle sind die Logistik und die Verfügbarkeit von Produkten. In diesem Punkt ist Sika durch die Tankfahrzeug Logistik in der Lage die Kunden optimal zu bedienen.

9

Massgeschneiderte Betonzusatzmittel für die Spritzbeto nverarbeitungBei der Verarbeitung von Spritzbeton liegen die Anforderungen an Sicher- heit sowie Personen- und Umweltschutz vor allem in der Minimierung von ätzenden und toxischen Chemikalien sowie in der Reduzierung der Staubbelastung. Beidem trägt Sika mit seiner Spritzbetontechnologie Rechnung. Daneben ist die Wirtschaftlichkeit auf der Baustelle ein we-sentlicher Aspekt. Für hohe Spritzleistungen muss das Op timum an Spritzbetonrezeptur, Schichtstärke, Beschleunigertyp und -dosierung ermittelt werden. Der Beton muss sich zudem einwandfrei pumpen las-sen. Dabei beugen Spezialzusatzmittel wie SikaPump®-Start 1, Sika-Pump® der Entmischung vor und verringern den Pumpendruck. Auch die Menge der Rückprallverluste ist ein entscheidender Kosten-faktor und deshalb durch Material und Anwendungs technik weitgehend zu minimieren.

Im Tunnelbau beeinflussen also gleicher massen Rezeptur und Verarbei-tung die einwandfreie Funktionalität des Spritzbetons. Aufgrund des Ineinandergreifens dieser Faktoren stellt Sika effiziente Spritzbetonzu-satzmittel sowie alle zur Applikation relevanten Komponenten aus einer Hand zur Verfügung.

Hochwirksame Fliessmittel Die Betonzusatzmittel von Sika bewäh ren sich seit über 100 Jahren bei zahlrei chen Tunnelprojekten. Für lange verarbeitbaren Nassspritz-beton stehen mit der Sika® ViscoCrete®-SC Technologie neue, lei-stungsfähige Fliessmittel zur Verfügung. Diese zeigen hervorragende Eigenschaften bei der Pumpförderung (Dichtstromförderung).

Klasse J3

Klasse J2

Klasse J1

ABC

2010521

0.50.20.1

6 10 30 1 2 3 6 9 12 24Minuten Stunden

Druckfestigkeit N/mm2

Sobald über Kopf gespritzt wird (insbesondere bei grosser Spritzleistung), wenn dicke Schichten aufgetragen werden und wenn gegen eindringendes Wasser gespritzt werden muss, ist die Frühfestigkeit des eingesetzten Spritzbetons eine zwingende Vorbedingung. Der Verlauf der Festigkeitsentwicklung in den ersten Minuten hat zudem grossen Einfluss auf Staubentwick-lung und Rückprall. Der Festigkeitsentwicklungsverlauf wird üb-licherweise für den Zeitraum zwischen 6 und 60 Minuten aufge-zeichnet. Zusätzlich wird die Festigkeit noch in Stundeninterval-len gemessen.

Frühfestigkeit – eine wesentliche Anforderung an den Spritzbeton

Vorgaben der Festigkeitsentwicklung von Spritzbeton

Massgeschneiderte Betonzusatzmittel für die Spritzbeto nverarbeitungSie wirken abbindeverzögernd sowie mischungsstabilisierend, be-wirken im Frischbeton eine starke Verflüssigung und damit die Mög-lichkeit zur Senkung des w/z-Wertes bei unveränderter Verarbeitbar-keit. Bei korrekter Dosierung wird gleichzeitig die Zementhydratation gebremst. Der verzögerte Spritzbeton kann ohne Qualitätseinbusse mit Sigunit® AF Erstarrungsbeschleuniger be- schleunigt werden. Die Kombination beider Materialien fördert in besonderem Masse die Frühfestigkeitsentwicklung.

Alkalifreie Erstarrungsbeschleuniger Die nicht toxischen Sigunit® AF Erstarrungsbeschleuniger enthalten im Sprüh nebel keine ätzenden Aerosole und finden in den unten aufge-führten Einsatzgebieten im Trocken- oder Nassspritzverfahren Anwen-dung. Rich tig dosierte Beschleuniger vermindern deutlich den Rückprall und sorgen für rasches Erstarren und beschleunigte Festigkeitsent-wicklung des Spritzbetons. Sie bieten verbesserte Haftung auf Fels und Beton und erleichtern somit Spritz betonarbeiten über Kopf. Selbst hohe Schichtstärken können in nur einem Arbeitsgang aufgetragen werden. Erstarrungsbeschleuniger bewirken eine gesteigerte Wasserdichtigkeit. Zudem ist das Material chloridfrei und greift deshalb den Armierungs stahl nicht an.

Bei hohen Anforderungen an die Offenzeit ist der Konsistenzregler SikaTard® die optimale Lösung, da dieser die Verarbeitungszeit beliebig verlängern kann. Der Einsatz von SikaFume® bietet sich bei hohen Anforderungen an Dauerhaftigkeit und Chemikalienbe-ständigkeit an. Zur Steigerung der Duktilität können Fasern der Sika® Fiber Reihe ein-gesetzt werden.

Die Sigunit® AF Technologie wird fort laufend weiterentwickelt und auf Zemente der neuesten Generation, insbe sondere Portlandkomposit-zemente (CEM II) optimiert. Für diese Entwicklung steht der Sika ein eigenes Spritzbetonlabor mit Spritzstand zur Verfügung. Die Verbesse-rung der Beschleuniger zielt auf höchs te Frühst- und Frühfestigkeiten, gute Spritzbarkeit, minimalen Rückprall und Wirtschaftlichkeit hin-sichtlich der Dosierung ab. Für Grossversuche vor Ort steht mit dem Sika® Sprinter – einem LKW mit allen für das Nassspritzverfahren notwendi gen Komponenten – ein mobiles und komplett autonomes Spritzbetonlabor zur Verfügung.

Bergsicherung im Untertagebau

Fels- und Böschungssicherung

Spritzbeton als Innenschale von Tunnel und Stollen

Spritzbetonausbau unterirdischer Anlagen

hochwertiger Vortriebs- und Ausbauspritzbeton

Vorgaben der Festigkeitsentwicklung von Spritzbeton

11

Die AL-237 ist eine kompakte Betonspritzmaschine zum Verarbeiten von Trockenspritzbeton sowie für Nassspritzmörtelarbeiten. Der integrierte Frequenzumformer ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Rotorge-schwindigkeit. Mit 0,4 – 4,0 m3/h (je nach Rotorgrösse) eignet sich die Maschine vorzüglich für Sanierungen und Betonverstärkungen.

Die AL-257 ist universell einsetzbar für Trocken- und Nassspritzbeton im Dünnstromverfahren. Die Maschine mit ihrem kompakten Aussehen besticht durch ihre Abmessungen, Gewicht und Leistungsvermögen. Mit nur 650 kg und kleinen Abmessungen passt sie auf jede Baustelle. Mit einem unglaublichen Leistungsspektrum von 0,7 – 9,6 m3/h (3 Rotor-grössen) arbeitet sie an kleinen Sanierungsarbeiten genau so effizient wie an grossen Baugrubensicherungen oder im Bergbau.

Die AL-267 ist ideal zum Verarbeiten von Trocken- und Nassspritzbeton. Ihre modulare Bauweise wird jedem Bedürfnis gerecht. Mit einer För-derleistung von 4 – 21 m3/h ist sie geeignet für: Baugrubensicherungen, Tunnelbau, Bergbau, Hang- und Felssicherungen. Die automatische, pneumatische Gegendruckfeinabstimmung der Spannvorrichtung er-möglicht einen äusserst verschleissarmen Betrieb. Die drei erwähnten Maschinentypen lassen sich manuell mit dem stufen-los regulierbaren Dosiergerät AL-403.4 Manual für flüssige Zusatzmittel kombinieren. Die AL-267 kann auch mit dem AL-403.6 Synchro gekop-pelt werden. Dabei passt sich die Dosierung des Zusatzmittels syn-chron der aktuellen Fördermenge der Rotormaschine an.

Die AL-257 und AL-267 Betonspritzmaschinen eignen sich auch zum Spritzen von Stahlfaserbeton. Die AL-267 wird häufig auf Tunnelbohrma-schinen (TBM) eingesetzt um Tübbinge mit Kies zu hinterfüllen. Die Spezialfernbedienung mit zwei Anzeigen und einer automatischen Stopferabschaltung machen Aliva zum Pionier bei Rotormaschinen im Einsatz auf TBM.

Grössere Spritzbetonarbeiten oder das Ausspritzen grosser Querschnitte erfordert Systeme mit Teleskoparmtechnik. Die AL-503 ist konzipiert für engste Verhältnisse, hat ein Raupenfahrwerk und kann mittels Fern-steuerung bedient werden. Der Einsatz ist optimal bei Tunnelquer-schnitten zwischen 2 – 8 Metern.

Das mobile Betonspritzsystem Sika®-PM 500 entstand in Kooperation mit der Firma Putzmeister und eignet sich für Spritzarbeiten bei mittle-ren bis grossen Tunnelquerschnitten. Die Sika®-PM 500 ist erhältlich mit aufgebauter Rotormaschine oder Betonpumpe. Dank des modu-laren Konzeptes bietet dieses System grosse Flexibilität und eine hohe Wirtschaftlichkeit.

Aliva setzt auch neue Massstäbe bei der Produktion von kundenspezi-fischen Anlagen im Tunnelbau und der Feuerfestindustrie. Im besonde-ren: Spritzbetonrobotor (AL-303) und Kieshinterfüllanlagen (AL-267) für Tunnelbohrmaschinen aber auch Anlagen für Unterhaltsarbeiten in der Stahl- und Zementindustrie. Die gängigsten Modelle im Bereich Feuerfest sind die AL-555, AL-572 und AL-621.

Flexibler Einsatz mit BetonspritzmaschinenDie von der Sika Schweiz AG hergestellten Spritzbetonsysteme Aliva® sind robust gebaute und flexibel einsetzbare Baumaschinen, die über das Rotor-prinzip fördern. Das Fördergut wird mit Druckluft im Dünnstromverfahren zur Spritzdüse transportiert, wo Anmachwasser und eventuell Zusatzmittel (Beschleuniger) zudosiert werden. Neue Dichtplatten aus Spezialstahl sowie eine automatische Plattenschmierung reduzieren den Verschleiss und Be-triebskosten. Alle Aliva®-Maschinen der neuen Generation sind konform zu den EU-Maschinenrichtlinien 168.

13

Leistungsübersicht der Betonspritzsysteme

Rotormaschinen

Typ Aliva®-237 Aliva®-257 Aliva®-267 Sika®-PM702

Rotor (Liter) 0,7 / 2,0 / 3,6 / 5,6 2,5 / 6 / 12 15,5 / 26,5

Förderdistanz (Meter) –> horizontal trocken: 200 trocken: 300trocken: 400

nass: 40nass: 100

–> vertikal trocken: 100 trocken: 100trocken: 100

nass: 30nass: 50

Fördermenge 0,2 – 4 m3/h 0,7 – 9,6 m3/h 4 – 21 m3/h – 20 m3/h

Antrieb Elektro Elektro + Luft Elektro Elektro + Diesel

Spritzmethode trocken trocken / nass trocken / nass nass

Dosiergeräte

Typ Aliva®-403.4 Aliva®-403.6 / Manual + Synchro

Version BASIC DL-10 / DC-18

Förderdruck 7 bar 10 bar

Fördermenge 24 – 240 l/h 24 – 240 l/h / 30 – 700 l/h

Antrieb Elektro Elektro + Luft

Teleskopspritzarmsysteme

Typ Aliva®-503 Sika®-PM500

Spritzarmreichweite 2 – 8 m 4,5 – 17,5 m

Antrieb Elektro + Luft Elektro + Diesel

Spritzmethode trocken / nass trocken / nass

Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® Kunststoff- DichtungsbahnenTunnelbauwerke werden für eine Lebensdauer von über 100 Jahren erstellt. Dies stellt besonders hohe Anforderungen an das Abdichtungs-system. Schutz der Tragkonstruktion, sicherer Betrieb sowie Dauerhaftigkeit und einwandfreies Funktionieren der technischen Installationen stehen dabei im Vordergrund. Nicht nur in Betrieb sondern auch während der Bauphase muss das Abdichtungssystem den chemischen und mechanischen Belastungen widerstehen.

Abdichtungskonzepte und -systemeJe nach Nutzung, hydrogeologischen, ökologischen und klima-tischen Bedingungen wird das Wasser in Tunnelbauwerken ab- geleitet (Ableitkonzept) oder bei Druckwasser verdrängt (Verdrängungskonzept).

Ableitkonzeptmit Drainage

Verdrängungskonzepte ohne Drainage

Sika Abdichtungssysteme im Ableit- und Verdrängungskonzept

1. Regenschirmsystem

Lose verlegt, mit Drainage, ohne Abschottungen

Als Abdichtung gegen Feuchtigkeit, Sicker- und Grundwasser

Zur Vorbeugung von Wasserdruck sind Drainageleitungen erforderlich

2. Waterstop System

Lose verlegt, ohne Drainage, 1-lagig, mit Abschottungen

Als Abdichtung gegen Wasser unter hydrostatischem Druck

Abgeschottete Felder können im Bedarfsfall ausinjiziert werden

3. Active Control System

Lose verlegt, ohne Drainage, 2-lagig, mit Abschottungen

Als Abdichtung gegen Wasser unter hydrostatischem Druck

Hohe Sicherheit durch Leckerkennung im Abdichtungssystem auch während der Bauphase

Abgeschottete Felder können im Bedarfsfall ausinjiziert werden

15

Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® Kunststoff- DichtungsbahnenBergmännische wie auch offene Tunnelbauwerke werden seit Jahr-zehnten erfolgreich mit Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahnen aus PVC-P (Polyvinylchlorid) und TPO (flexibles Polyolefin) sowohl im Verdrängungskonzept, wie auch im Ableitkonzept abgedichtet.

ProdukteSikaplan® WT 2200 (TPO) und Sikaplan® WP 2110 (PVC-P) Ab-dichtungsbahnen verfügen über hohe Festigkeit und ein gutes Deh-nungsvermögen, sind beständig gegen Alterung, Wurzelwuchs und Mikroorganismen, widerstandsfähig gegen mechanische Belastung sowie dimensionsstabil und kälteflexibel.

Die Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahn erfüllen die Anforderun-gen der Schweizerischen Norm SIA 272 Abdichtungen und Entwäs-serungen von Bauten unter Terrain und im Untertagebau und verfü-gen auch über die entsprechenden Prüfzeugnisse.

Weitere Informationen entnehmen Sie bitte der Broschüre «Abdichtungen im Tunnelbau Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahnen».

BefestigungssystemeDer grosse Vorteil lose verlegter Kunststoff-Dichtungsbahnen ist die biaxiale Dehnfähigkeit womit Fugen, Risse und Spalten überbrückt werden können. Die Befestigung zum Untergrund kann unterschiedlich erfolgen. A) Durch Aufschweissung auf Sikaplan® WP / WT Disc (Rondellen)

bestehend aus demselben Material wie die Sikaplan® Abdichtungs-bahn.

Vlies kaschierte Sikaplan® Abdichtungsbahnen können B) durch einvibrieren auf Klettprofilen oder C) durch Verklebung mit Hot-Melt Kleber auf Tübbingen befestigt werden.

Fugenband AbschottungenAussenliegende Sika® Fugenbänder werden bei durckwasserhaltenden Abdichtungssystemen als Abschottungen eingesetzt. Im Falle einer Un-dichtigkeit wird durch die wasserdichte Ringabschottung der Wasser-eintritt lokal eingegrenzt. Dadurch wird eine gezielte Nachverpressung möglich. Oft sind sie mit Injektionsschläuchen ausgestattet, so dass bei ungenügender Betonummantelung die Abschottung durch Injektion wiederhergestellt werden kann.

Abschottung mit Abdichtungsbändern Für Abschottungen bei Tagbautunneln werden bei Sikaplan® WT Dich-tungsbahnen die Sikaplan® WT Tapes und bei Sikaplan® WP Dich-tungsbahnen die Sika® Dilatec-E Bänder eingesetzt. Die Bänder sind mit dem Epoxidharzkleber Sikadur-Combiflex® CF auf den Untergrund geklebt. Die Dichtungsbahnen sind über den ganzen Tunnelquerschnitt mit den Abdichtungsbändern verschweisst, so dass eine Abschottung entsteht.

Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® Kunststoff- DichtungsbahnenWichtig ist nicht nur die Materialwahl der Dichtungsbahn, sondern auch der Systemgedanke. Stösse, Anschlüsse, Abschottungen, Durch-dringungen sowie die Befestigung müssen systemgerecht ausgeführt werden. Die verwendeten Baustoffe müssen kompatibel sein und den Anforderungen der Konstruktion und Nutzung genügen. Stösse der Abdichtungsbahnen müssen fachgerecht verschweisst werden. Die Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahnen lassen sich einfach dauerhaft durch Verschweissen zusammenfügen.

A B C

Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® Kunststoff- Dichtungsbahnen

17

Schutzbahnen Im Bereich von Stossfugen oder bei bewehrtem Beton wie beispiels-weise in der Sohle, muss die Kunststoff-Dichtungsbahn vor mecha-nischen Verletzungen geschützt werden. Dazu werden die Schutz-bahnen Sikaplan® WP / WT Protection Sheets eingesetzt. Sie beste-hen aus Eigenrezyklaten und sind somit kompatibel mit den Sikaplan® WP / WT Kunststoff-Dichtungsbahnen.

DrainagewinkelMit dem Sikaplan® WP Drainage Winkel kann eine Regenschrimab-dichtung einfach abgeschlossen werden. Die Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahn wird auf den Drainagewinkel verschweisst.

Fugenabdichtung im Tunnelbau

Fugen in wasserdichten Betonkonstruktionen Tunnelnebenbauwerke wie Werksleitungskanäle werden oft in wasser-dichten Betonkonstruktionen ausgeführt. Die Betonelemente werden entweder mit Ortbeton hergestellt oder direkt als Fertigelemente geliefert. Die Abdichtung der Fugen wird häufig durch das hochwertige Sikadur-Combiflex® SG System gewährleistet. Dies besteht aus einem flexiblen Kunststoffband, welches mit dem dazugehörigen Systemkleber auf Epoxidharzbasis, über der Fuge verklebt wird. Bei Ortbetonbauwerken kommen auch Injektionssysteme, wie Sika-Fuko® VT 1 oder SikaFuko® Swell 1, als Fugenabdichtung zum Ein-satz. Die Injektionsschläuche werden in die Fuge einbetoniert und an-schliessend mit geeignetem Injektionsmittel verpresst, um die Fuge zu verschliessen.

Fugen von Entlüftungsschächten / Zwischendecken Damit eine kontrollierte Luftzu- und abfuhr im Tunnel sichergestellt werden kann, werden die Entlüftungsschächte luftdicht abgeschlos-sen. Mit dem Sikadur-Combiflex® SG System können die Fugen der Entlüftungsschächte luftdicht verschlossen werden. Bei Bedarf kann das Fugenabdichtungssystem Fugenbewegungen übernehmen.

Jungfrau Joch –die höchste Tunnelbaustelle Europas

19

Jungfrau Joch –die höchste Tunnelbaustelle Europas

Ausbau mit Innenschalenbeton und Beton für TübbingeDie Innenschale ist die tragende und dauerhafte Betonauskleidung eines Tunnelbauwerks. Ihre endgültige Beschaffenheit hängt vom gewählten Bauverfahren ab. Im modernen Tunnelbau unterscheidet man in der Regel zwei Bauweisen, die je nach Struktur des Gebirges gewählt werden. Es handelt sich entweder um den Sprengvortrieb mit Spritzbeton und geschalter Tunnelinnenschale oder um den Schildvortrieb mit Tübbing- bauweise. Beide Bauarten erfordern für die Innenschalen sehr unterschiedliche Betone mit verschiedenen Eigenschaften.

Beton für TunnelinnenschalenDa Beton für Tunnelinnenschalen in sehr grossen Mengen benötigt wird, ist auch ein hohes Einsparpotenzial vorhanden. Wirtschaftlichkeit ist deshalb ein wesentlicher Aspekt. Die Anforderungen an den Beton sind entsprechend hoch. Der Beton muss lange fliessfähig sein, damit er gut in die Schalungen eingebracht werden kann und keine Hohlstellen ent-stehen. Dabei darf sich der Beton nicht entmischen. Um einen zügigen Bauablauf zu gewährleisten, muss der Beton eine hohe Frühfestigkeit aufweisen. Die Anforderungen an Konsistenz, Stabilität und Frühfestig-keit können mit Hilfe der Sika® ViscoCrete® PCE Technologie gesteuert werden. Weitere geeignete Zusatzmittel kommen aus der Reihe Sika-ment® (Sikaplast®). Sika Verzögerer und Sika Luftporenbildner runden das Betonzusatzmittelprogramm bei Bedarf ab.

Beton für TübbingeAuch bei der Produktion von Tübbingen ist es wichtig, dass der Beton ohne Hohlraumbildung eingebracht werden kann. Allerdings sollte er bereits kurz nach dem Betonieren so steif sein, dass er nicht aus der abgerundeten Schalung fliesst. Mit einer hohen Verflüssigungsleistung kann ein niedriger w/z-Wert erreicht werden, was eine höhere Festig-keit und eine bessere Dauerhaftigkeit zur Folge hat. Nach ca. 5 Stunden sollte der Beton bereits eine zum Ausschalen ausreichende Festigkeit aufweisen. Um auch diesen Anforderungen gerecht zu werden wurden spezielle Zusatzmittel der Sika® ViscoCrete® Reihe entwickelt. Um ein problemloses Ausschalen zu gewährleisten und hohen Anforde- rungen an die Oberfläche nach zu kommen eignen sich besonders Sika® Separol® Trennmittel.

Tübbing Produktion für den Weinbergtunnel Zürich

21

Leistungsstarke InjektionssystemeRiss- und HohlraumverpressungLeckagestellen wie Risse, Hohlstellen oder beschädigte Abdichtungssysteme, schränken die Funktionstüchtigkeit des Tunnelbauwerks ein und können Standfestigkeit und Nutzungsfähigkeit beeinträchtigen. Mit einer zweckmässigen Injektionstechnik wird die Gebrauchstauglichkeit eines Bauteils oder einer Konstruktion wieder einwandfrei hergestellt. Auch in Tunnelbauwerken mit qualitativ hochwertigem Beton können aufgrund der extrem hohen Belastungen sowohl in der Zeit des Tunnel-vortriebs als auch während der Bauwerksnutzung Risse und Hohlstellen entstehen. Bei einer Riss- und Hohlraumverpressung muss sich das Füllgut mög-lichst nahtlos in die physikalisch-chemische Struktur des Betons ein-fügen. Die Injektionssysteme von Sika ermöglichen es, sowohl trockene als auch wasserführende Risse sicher zu schliessen und Hohlräume vollständig zu füllen.

Zur Riss- und Hohlraumverpressung werden je nach Anwendungsziel und Zustand der Schadstelle unterschiedliche Injektionsmittel auf der Basis von Polyurethanen (Sika® Injection-20, Sika® Injection-201CE), Epoxidharz (Sikadur®-52 Injection), Acrylatharz (Sika® Injection-306) und Zementsuspensionen (Sika® InjectoCem®-190) eingesetzt.

Zielsetzung

Schliessen/Füllen Sika® Injection-306Sika® Injection-201CESikadur®-52 InjectionSika® InjectoCem®-190

Sikadur®-52 InjectionSika® InjectoCem®-190

Sika® Injection-201CE

Sika® Injection-306Sika® Injection-201CE

drucklos unter Druck

Nicht möglich

Sika® Injection-201CE

Sika® Injection-20Sika® Injection-201CE

Nicht möglich

Sika® Injection-20Sika® Injection-201CE

Abdichten

Kraftschlüssig verbinden

Dehnfähige Verbindung

Trocken, feucht Wasserführend

Feuchtezustand der Risse

Sanierung bestehender AbdichtungenAuch beim Einsatz von qualitativ hochwertigen Kunststoff-Dichtungs-bahnen kann es beispielsweise durch eine mechanische Verletzung während des Einbaus oder durch unvorhergesehene hohe Setzungen lokal zu Undichtigkeiten in der Abdichtungsmembran kommen.

Vor allem bei durckwasserhaltenden und kritischen Bauwerken wird die Kunststoff-Dichtungsbahn durch Abschottungen in Felder eingeteilt. So kann die Schadstelle örtlich eingegrenzt werden.

Mit Sika® Injection-304 kann ein abdichtender Gelschleier hinter dem Betoninnenring ausgebildet werden, welcher das Wasser erfolgreich stoppt.

Sika® Injection-304 ist ein hochwertiges, schnelles Polyacrylat-Injek-tionsgel. Es verfügt über sehr hohe Dehnbarkeit und Festigkeit und nimmt Bewegungen des Bauwerks auf.

23Weitere Informationen entnehmen Sie bitte der Broschüre «Abdichtungen im Tunnelbau Sikaplan Kunststoff-Dichtungsbahnen».

Funktionelle Oberflächenschutzsysteme in attraktiver Optik

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Oberflächenschutzsystemen für nicht begeh- und befahrbare Flächen (z.B. Brüstungen, Decken, Tunnelwände) und Systemen, die mechanisch beanspruchbar sind (z.B. Rad- und Fussgängerwege).

Nicht begeh- und befahrbarer OberflächenschutzAls einfachstes Schutzsystem kommen Hydrophobierungen zum Einsatz: Die Produkte Sikagard®-705 L (flüssig) oder Sikagard®-706 Thixo (pastös) dringen in den Untergrund ein, schaffen wasserabweisende Oberflächen und schützen den Untergrund vor dem Eindringen schädi-gender Substanzen. Hydrophobierte Flächen sind ausserdem weniger anfällig für Verschmutzungen. Hydrophobierungen verändern das ästhe-tische Erscheinungsbild des Untergrundes nicht.Schutzanstriche auf der Basis von Acryldispersionen bieten einen höhe-ren Schutz und wirken zusätzlich als Karbonatisierungsbremse. Die bei-den Produkte Sikagard®-675 W ElastoColor und Sikagard®-550 W Elastic können zudem auch rissüberbrückende Funktionen überneh-men. Beide Schutzsysteme sind in unzähligen Farbtönen erhältlich, um die ästhetischen Ansprüche an diese Produkte sicher zu stellen.

Im Tunnelbereich werden die beiden Produkte Sikagard®-Tunnelcoat oder Sikagard®-Wallcoat T eingesetzt. Beide Produkte können hän-disch oder maschinell appliziert werden. Sikagard ®-Tunnelcoat wurde bewusst für den Einsatz im Tunnel entwickelt. Das Produkt weist eine exzellente Reinigungsmöglichkeit, eine hohe UV-Beständig-keit sowie sehr gute weitere technische Kennwerte auf, die Applikation erfolgt in lediglich einem Arbeitsgang. Neben dem Standardfarbton weiss sind ebenfalls Signalfarben erhältlich, um z.B, Sicherheitsnischen farblich hervorzuheben.

Im Portalbereich kann auch der bewährte und UV-stabile Aufbau auf Sikagard®-Wallcoat T mit Sikafloor®-357 gewählt werden. Sika-floor®-357 ist in vielen RAL und NCS-S-Farben erhältlich.

Die Schutzanstriche für den Tunnelbereich sind kompatibel mit den Flächenspachteln Sika MonoTop®-723 N, Sikadur®-331 W und/oder Sikagard®-720 EpoCem®.

Sämtliche Produkte sind gemäss den aktuellen Instandsetzungsnormen SIA 269 respektive der EN 1504 geprüft.

Zum dauerhaften Schutz und zur optischen Gestaltung von Tunnelbauwerken werden leistungsstarke Oberflächenschutzsysteme eingesetzt. Sie haben einen festen Verbund mit dem Untergrund, sind widerstandsfähig gegen Frost-Tausalzbelastung, Feuchtigkeit sowie Schadstoffe aus der Luft und wirken als Karbonatisierungsschutz. Diese Beschichtungssysteme beeinträchtigen die Wasserdampfdiffusion nicht und verlangsamen den Alterungsprozess des Betons. Alle Systeme von Sika sind nach den geltenden Regelwerken geprüft und zugelassen.

Direkt begeh- und befahrbarer OberflächenschutzBegangene oder befahrene Oberflächen brauchen rissüberbrückende, mechanisch belastbare Beschichtungssysteme. Zu diesem Zweck wer-den ein- oder mehrschichtige Aufbauten appliziert. Sika bietet beides mit perfekt aufeinander abgestimmten Produkten an.

Das bewährte einschichtige Oberflächenschutzsystem besteht aus einem Verbund mit der Grundierung Sikafloor®-156/-161, der Oberflä-chenschutzschicht Sikafloor®-350 N Elastic und einer Kopfversiege-lung mit Sikafloor®-354/359 N.

Das zweischichtige Oberflächenschutzsystem basiert ebenfalls auf den Produkten Sikafloor®-156/-161 und Sikafloor®-350 N Elastic, wird zusätzlich ergänzt durch eine Verschleissschicht mit Sikafloor®-375 und einer Versiegelung mit Sikafloor®-354/359 N.

25Weitere Informationen entnehmen Sie bitte der Broschüre «Betoninstandsetzung mit Sika Produkten und Systemen nach SN EN 1504».

Instandsetzung von Tunnelbauwerken

Instandsetzung von Tunnelbauwerken

27

Nachhaltige Betoninstandsetzung Alle Betonflächen in Tunnelbauwerken sind starken Belastungen ausgesetzt. Auf der Fahrbahnfläche ist vor allem die mechanische Beanspruchung durch den Verkehr sowie die Belastungen durch Chlorideintrag massgebend. Letztere kann Bewehrungskorrosion und Betonabplatzungen hervorru-fen. Auch bei den in der Tunnelröhre geringer belasteten vertikalen und Über Kopf Flächen greifen Chloride und die Prozesse der Karbonatisierung den Bewehrungsstahl an und führen zu Korrosion. Dies kann im Einzelfall bis zur Gefährdung der Tragfähigkeit führen.Die Gebrauchstauglichkeit von Tunnelbauwerken hängt von der langfristigen Stabilität der Tragkonstruktion ab. Diese Forderung schliesst die Dauer- haftigkeit von Beton und Bewehrung mit ein und ist nur durch bauliche Massnahmen mit speziell dafür entwickelten Produkten und Methoden zu realisieren. Sika verfügt über bewährte, praxisgerechte Instandsetzungskonzepte für diese Anwendungen, die im Einklang mit den gültigen Regel- werken stetig optimiert und erfolgreich eingesetzt werden.

Betoninstandsetzung Vor jeder Betoninstandsetzung ist die Untergrundvorbereitung nach den anerkannten Regeln der Baukunst erforderlich: Schadstellen und lose Teile werden bis zum festen, tragenden Betongefüge entfernt. Dies wird zumeist hydrodynamisch vorgenommen. Der korrodierte Beweh-rungsstahl wird grosszügig freigelegt, gereinigt (Reinigungsgrad Sa 2.5) und anschliessend mit dem zementösen Korrosionsschutz Sika MonoTop®-910 N behandelt. Dieses Produkt wird zweischichtig appliziert und dient gleichzeitig als Korrosionsschutz und als Haftbrü-cke für nachfolgenden Reprofiliermörtel.

Als Betonersatz eignen sich einkomponentige Instandsetzungsmörtel der Klassen R3 und R4 gemäss SIA 269. Instandsetzungsmörtel dieser beiden Klassen sind für statische Instandsetzungsmassnahmen zugel-assen. Im Sortiment der Sika finden sich folgende Produkte für diesen Zweck: Sika MonoTop®-352 N (R3) Sika MonoTop®-412 N (R4) Sika MonoTop®-412 NFG (R4) SikaTop®-122 SP (R4). Alle diese Produkte sind sowohl händisch wie auch im Nassspritzver-fahren applizierbar. Die Applikation hat in Kombination mit Sika Mono-Top®-910 N nass in nass zu erfolgen.

Neben den oben erwähnten Nassspritzmörteln kommen bei der In-standsetzung von Tunnelbauwerken zumeist auch Trockenspritzmörtel zum Einsatz. Als Sicherungsgunite kommen Sika® Shot-3 und Sika® Rock-Shot 3 in Frage. Mit ihrer hohen Frühfestigkeit und einer hohen

Dichtigkeit sind sie geeignet für den Einsatz bei Wassereinbruch und als flächenhafte Vorabdichtung. Zur Instandsetzung grösserer Flächen eignen sich die Fertiggunite Sika® Rock-Gunit 4, Sika® Rock-Gunit BE 4 und Sika® Rock-Gunit BE 8. Diese können mit einer Rotormaschine appliziert werden. Der Verbrauch ist abhängig von der Beschaffenheit des Untergrundes, vom Auftragsort (über Kopf oder vertikal) und von der Schichtdicke.

Im Tunnelbereich werden zumeist sulfatbeständige Produkte einge-setzt. Ebenfalls sind Produkte zu verwenden, die eine gute Frost-Tau-salzbeständigkeit aufweisen und bezüglich Alkaliaggregatreaktion (AAR) unbedenkliche Zuschläge enthalten. Sika MonoTop®-412 NFG ist diesbezüglich die beste Wahl: Dieses Produkt erfüllt neben den An-forderungen der SIA 269 / EN 1504 als R4-Mörtel ebenfalls die stren-geren Frost-Tausalz-Anforderungen des Kantons Graubünden (BE II FT: hoch) und enthält keine Gesteinskörnungen, die alkalitreibend wirken.

Nach der Instandsetzung lokaler oder grossflächiger, geschädigter Be-reiche ist vor der Applikation eines Oberflächenschutzsystems eine Egalisierung des Untergrundes erforderlich. Als Poren- und Lunkern-spachtel werden je nach Anforderung und vorgesehenem, anschlies-senden Oberflächenschutzsystem die Produkte Sika MonoTop®-723 N, Sikadur®-331 W oder Sikagard®-720 EpoCem® verwendet.

Für die Instandsetzung von Tunnelbauwerken empfiehlt sich die Ver-wendung von Produkten eines Herstellers. Die für die einzelnen Ar-beitsschritte erforderlichen Produkte sind miteinander kompatibel und ebenfalls im System geprüft

29 Weitere Informationen entnehmen Sie bitte der Broschüre «Betoninstandsetzung mit Sika Produkten und Systemen nach SN EN 1504».

Starke Hitzeinwirkungen, wie sie in einem Brandfall eintreten können, führen zu Abplatzungen am Beton. Auch der Stahl im Beton verliert un-ter grosser Hitzeeinwirkung seine Festigkeit. Dies kann im Brandfall bis zum Kollaps des Bauwerks führen.

Um den Stahlbeton im Brandfall vor hohen Temperaturen zu schützen, wird im Tunnelbau Sikacrete® Brandschutzmörtel eingesetzt.Sikacrete® ist ein hydraulisch gebundener Spritzmörtel mit geblähtem Vermiculit als Füllstoff, welches in dieser Form eine ausserordentliche Wärmedämmung bietet. Das Material zeichnet sich aus durch die ein-fache Applikation und die dünne Schichtstärke, die für den Brandschutz erforderlich ist. Der Mörtel ist nach ISO 834 geprüft und erfüllt bei einer Schichtstärke von nur 25 mm (Sikacrete®-213 F) die Anforderungen der noch viel strengeren niederländischen Bemessungskurve RWS während 2 Stunden.

Bei hohen Anforderungen an Haftzugfestigkeiten wird Sikacrete®-223 F eingesetzt. Dieser frostbeständige Mörtel weist hohe Festigkeiten auf, so dass dieser maschinell gereinigt werden kann. Sikacrete®-213 F kann mit Sika® Wallcoat T beschichtet werden und ist dann auch, wie Sikacrete®-223 F frostbeständig. Die Sikacrete® Brandschutzmörtel schützen die Betonstruktur mit geringen Schichtstärken zuverlässig vor Brandeinwirkungen.

Vorbeugender Brandschutz

0 30 75 120

Time (min)

1500

1200

900

300

0

Tem

pera

ture

(°C)

600

RWS - Fire test: 25 mm Sikacrete®-213 F

Fire test curve Concrete Reinforcement steel

380° Concrete Limit

250° Steel Limit

0 30 75 120

Time (min)

1500

1200

900

300

0

Tem

pera

ture

(°C)

600

RWS - Fire test: 30 mm Sikacrete®-223 F

Fire test curve Concrete Reinforcement steel

380° Concrete Limit

250° Steel Limit

31

80

40

50

60

70

30

10

0

Laye

r thi

ckne

ss (m

m)

20

Material consumption for RWS

Sikacrete®-213 F

15 kg/m242 kg/m2

160 kg/m2

Sikacrete®-223 F PP modified Gunite

Der Materialverbrauch zum Erfüllen der RWS Brandkurve ist sowohl bei Sikacrete®-213 F als auch bei Sikacrete®-223 F wesentlich ge-ringer als bei kunststofffaser-vergüteten Guniten.Sikacrete®-213 F sticht dabei besonders durch seine geringe Roh-dichte hervor. Mit sehr wenig Material können die Anforderungen der RWS erfüllt werden. Sikacrete®-223 F zeigt eine etwas höhere Dichte, hat eine höhere Festigkeit und ist auch ohne Beschichtung frosttau-salzbeständig.

Weitere Informationen zu den Sikacrete® Brandschutzmörteln sind in der Broschüre Sikacrete® Brandschutzmörtel für den Tunnelbau zusammengestellt.

Aliva-237 BetonspritzmaschineConcrete Spraying Machine

Aliva-257 BetonspritzmaschineConcrete Spraying Machine

Aliva-267 BetonspritzmaschineConcrete Spraying Machine

Fugenabdichtungen mit dem Sika® Dilatec® System

Dauerhafter Beton Mehr als nur Schwindkompensation

1

Sikacrete®

Brandschutzmörtel für den Tunnelbau

Sika® ViscoCrete®

Selbst verdichtender Beton SCCUmfassende Lösungen für die Beton-Vorfabrikation mit dem Sika-Produktesortiment

Betoninstandsetzungmit Sika Produkten und SystemenNach SN EN 1504

s i n c e 1 9 1 0

Innovat ion & Consistency

Sika – der verlässliche PartnerMehrwert vom Fundament bis zum Dach

Vor Verwendung und Verarbeitung ist stets das aktu-elle Produktdatenblatt der verwendeten Produkte zu konsultieren. Es gelten unsere jeweils aktuellen Allgemeinen Geschäftsbedingungen.

Sika Schweiz AGTüffenwies 16CH-8048 ZürichTel. +41 58 436 40 40Fax +41 58 436 45 84 www.sika.ch

Weitere Broschüren

BRO0

88d0

011©

Sik

a Sc

hwei

z AG