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Kompetenz im Tunnelbau

Erfahrung seit mehr als 100 Jahren


Tunnelbauwerke – wir kennen uns aus


Inhalt Einleitung Übersicht Vortriebssicherung Tunnelentwässerung Produktentwicklung und Logistik Betonzusatzmittel für Spritzbetonverarbeitung Betonspritzmaschinen Abichtungen mit Kunststoff-Dichtungsbahnen Innenschalenbeton und Beton für Tübbinge Leistungsstarke Injektionssysteme Funktionelle Oberflächenschutzsysteme Nachhaltige Betoninstandsetzung Vorbeugender Brandschutz

2–3 4–5 6 7 8–9 10–11 12–13 14–17 20–21 22–23 24–25 28–29 30–31

Unterirdische Verkehrsbauwerke wie Strassen-, Eisenbahn- oder U-BahnTunnels unterliegen naturgemäss starken Be­­lastungen. Sie benötigen beständigen Schutz gegen eindringendes Wasser und müssen gleichzeitig den Anforderungen unterschiedlicher Betriebsweisen sicher standhalten.

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

Für alle Tunnelbauwerke bietet Sika eine umfangreiche Palette von bauchemischen Produkten über geprüfte Systemkonzepte für eine dauerhaf­te Abdichtung bis hin zu einer flexiblen Maschinen- und Applikationstechnik. Rund um alle Leistungen sorgt ein umfassender Service für die optimale ob­jekt­bezoge­ne Produkt- oder Systemlösung.

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

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

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

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Rundum geschützt durch Materialund Technologie-Know-how Seite 6 Sicherungssysteme Stabilisierung des umgebenden Gesteins

Seiten 14 – 17 Kunststoffdichtungssysteme Flexibler Schutz vor drückendem Wasser

Seitne 24 / 25  Wand-/Oberflächenschutzsysteme Schutz und ästhetische Gestaltung

Betoninstandsetzung Massnahmen zu dauerhaftem Schutz von Beton

Brandschutz Spritzmörtel für beständigen Schutz

Entwässerung FlexoDrain Entwässerungssystem


Seite 10 / 11 Spritzbetonsysteme Betontechnologie mit Maschinen­einsatz beim Tunnelneubau

Seiten 20 / 21 Betonfertigteile/Tübbinge  Hochwertige Bauteile durch Betonzusatzmittel-Technologie

Seiten 22 / 23 Injektionssysteme Riss- und Hohlraumverpressung von Beton

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

Ankermörtel Beim Setzen von Ankern ist es wichtig, dass diese fest mit dem Untergrund verbunden sind. Deshalb wird ein auf das jeweilige Gestein abgestimmter Ankermörtel verwendet. Sika® Rock Ankermörtel ist ein frostbeständiger, schwindkompensierter, thixotroper Mörtel auf mineralischer Basis. Dieser kann über Kopf verarbeitet werden und sorgt für einen kraftschlüssigen Verbund zwischen Fels und Stahl- oder glasfaserverstärktem Kunststoff-Anker.

Als Feinstbindemittel wird Sika® InjectoCem® mit hohem Eindringvermögen verwendet. Zur besseren Verarbeitung können Intraplast® und Sikament® als Fliesshilfe verwendet werden. Sika® Rock Fill 10 eignet sich als Hinterfüllmörtel für Hohlraumverfüllungen und Injektionen in Fels- und Lockergestein. Ideal für Sofortsicherungen bei Niederbrüchen, sowie zur Verklebung von instabilen Gesteinen und zur Abdichtung 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® RockTüb 1, ein hydraulisch gebundener Unterfüll- und Verpressmörtel, eignet sich z.B. zum Unterfüllen von Sohltübbingen. Die Eigenschaften aller Verfüll- und Sicherungsprodukte können durch entsprechende Injektionshilfen und Compounds gezielt gesteuert werden. Viele ermöglichen sogar die Injektion in fliessendes Wasser.

Sicherungsgunite

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.

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


Wirksame Komplettlösung für die Tunnelentwässerung 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.

Ankerkappe

Sattelstück

Übergangsstück auf Spiralschlauch

Verzweigungsstück Y

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Know-how und Erfahrung in Produktentwicklung und Logistik 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 verschiedenen Zementen und Fliessmitteln ein wichtiger Faktor. Die Sika® ViscoCrete® Technologie, basierend auf modernsten Polycarboxylaten, ermöglicht eine sehr präzise Abstimmung des Fliessmittels auf verschiedene Zemente. Neben der Performance spielen weitere Faktoren wie Wirtschaftlichkeit, Erfahrung und Know-how eine wichtige Rolle. Um möglichst reale Bedingungen nachstellen zu können werden Spritzbetonprodukte im Sika eigenen Spritzlabor geprüft. Zusätzlich 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.

Laborversuche Know-how

Gesteinskörnungen Zement Flugasche

Materialproben

Beton Ausgangsstoffe

Forschung & Entwicklung Produktneuentwicklungen und projektspezifische Anpassungen

Anwendungstechnik

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

Betonmischanlage Fertigteilebeton (Tübbinge) Konstruktionsbeton (Beton für Tunnelinnenschale) Spritzbeton

Tübbing-Produktion Produkte: Sika Fliessmittel (Sika® VisoCrete® Technologie) Sika Trennmittel (auch auf Emulsionsbasis) Sika Reinigungs- und Pflegemittel


Wichtig f端r jede Baustelle sind die Logistik und die Verf端gbarkeit von Produkten. In diesem Punkt ist Sika durch die Tankfahrzeug Logistik in der Lage die Kunden optimal zu bedienen.

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Massgeschneiderte Betonzusatzmittel für die Spritzbeto   Bei der Verarbeitung von Spritzbeton liegen die Anforderungen an Sicherheit 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 wesentlicher Aspekt. Für hohe Spritzleistungen muss das Op­timum an Spritzbetonrezeptur, Schichtstärke, Beschleunigertyp und -dosierung ermittelt werden. Der Beton muss sich zudem einwandfrei pumpen lassen. Dabei beugen Spezialzusatzmittel wie SikaPump®-Start 1, SikaPump® der Entmischung vor und verringern den Pumpendruck. Auch die Menge der Rückprallverluste ist ein entscheidender Kostenfaktor und deshalb durch Material und Anwendungs­technik weitgehend zu minimieren.

Im Tunnelbau beeinflussen also gleicher­massen Rezeptur und Verarbeitung die einwandfreie Funktionalität des Spritzbetons. Aufgrund des Ineinandergreifens dieser Faktoren stellt Sika effiziente Spritzbetonzusatzmittel sowie alle zur Applikation relevanten Komponenten aus einer Hand zur Verfügung. Hochwirksame Fliessmittel Die Betonzusatzmittel von Sika bewäh­ren sich seit über 100 Jahren bei zahlrei­chen Tunnelprojekten. Für lange verarbeitbaren Nassspritzbeton stehen mit der Sika® ViscoCrete®-SC Technologie neue, leistungsfähige Fliessmittel zur Verfügung. Diese zeigen hervorragende Eigenschaften bei der Pumpförderung (Dichtstromförderung).

Frühfestigkeit – eine wesentliche Anforderung an den Spritzbeton

Vorgaben der Festigkeitsentwicklung von Spritzbeton

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 Staubentwicklung und Rückprall. Der Festigkeitsentwicklungsverlauf wird üblicherweise für den Zeitraum zwischen 6 und 60 Minuten aufgezeichnet. Zusätzlich wird die Festigkeit noch in Stundenintervallen gemessen.

20 10 5 2 1 0.5 0.2 0.1

Druckfestigkeit N/mm2

C B A

J3 Klasse J Klasse 2 J Klasse 1

6 Minuten

10

30

1 2 3 Stunden

6 9 12

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nverarbeitung Sie wirken abbindeverzögernd sowie mischungsstabilisierend, bewirken im Frischbeton eine starke Verflüssigung und damit die Möglichkeit zur Senkung des w/z-Wertes bei unveränderter Verarbeitbarkeit. Bei korrekter Dosierung wird gleichzeitig die Zementhydratation gebremst. Der verzögerte Spritzbeton kann ohne Qualitätseinbusse mit Sigunit® AF Erstarrungsbeschleuniger beschleunigt werden. Die Kombination beider Materialien fördert in besonderem Masse die Frühfestigkeitsentwicklung.

Alkalifreie Erstarrungsbeschleuniger Die nicht toxischen Sigunit® AF Erstarrungsbeschleuniger enthalten im Sprüh­nebel keine ätzenden Aerosole und finden in den unten aufgeführten Einsatzgebieten im Trocken- oder Nassspritzverfahren Anwendung. Rich­tig dosierte Beschleuniger vermindern deutlich den Rückprall und sorgen für rasches Erstarren und beschleunigte Festigkeitsentwicklung des Spritzbetons. Sie bieten verbesserte Haftung auf Fels und Beton und erleichtern somit Spritz­betonarbeiten 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 Armierungs­stahl 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 Chemikalienbeständigkeit an. Zur Steigerung der Duktilität können Fasern der Sika® Fiber Reihe ein-gesetzt werden. Die Sigunit® AF Technologie wird fort­laufend weiterentwickelt und auf Zemente der neuesten Generation, insbe­sondere Portlandkompositzemente (CEM II) optimiert. Für diese Entwicklung steht der Sika ein eigenes Spritzbetonlabor mit Spritzstand zur Verfügung. Die Verbesserung der Beschleuniger zielt auf höchs­te Frühst- und Frühfestigkeiten, gute Spritzbarkeit, minimalen Rückprall und Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Dosierung ab. Für Grossversuche vor Ort steht mit dem Sika® Sprinter – einem LKW mit allen für das Nassspritzverfahren notwendi­gen 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

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Flexibler Einsatz mit Betonspritzmaschinen Die von der Sika Schweiz AG hergestellten Spritzbetonsysteme Aliva® sind robust gebaute und flexibel einsetzbare Baumaschinen, die über das Rotorprinzip 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 Betriebskosten. Alle Aliva®-Maschinen der neuen Generation sind konform zu den EU-Maschinenrichtlinien 168. Die AL-237 ist eine kompakte Betonspritzmaschine zum Verarbeiten von Trockenspritzbeton sowie für Nassspritzmörtelarbeiten. Der integrierte Frequenzumformer ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Rotorgeschwindigkeit. 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 Rotorgrössen) 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 Förderleistung von 4 – 21 m3/h ist sie geeignet für: Baugrubensicherungen, Tunnelbau, Bergbau, Hang- und Felssicherungen. Die automatische, pneumatische Gegendruckfeinabstimmung der Spannvorrichtung ermöglicht einen äusserst verschleissarmen Betrieb. Die drei erwähnten Maschinentypen lassen sich manuell mit dem stufenlos regulierbaren Dosiergerät AL-403.4 Manual für flüssige Zusatzmittel kombinieren. Die AL-267 kann auch mit dem AL-403.6 Synchro gekoppelt werden. Dabei passt sich die Dosierung des Zusatzmittels synchron 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 Tunnelbohrmaschinen (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 Fernsteuerung bedient werden. Der Einsatz ist optimal bei Tunnelquerschnitten zwischen 2 – 8 Metern. Das mobile Betonspritzsystem Sika®-PM 500 entstand in Kooperation mit der Firma Putzmeister und eignet sich für Spritzarbeiten bei mittleren bis grossen Tunnelquerschnitten. Die Sika®-PM 500 ist erhältlich mit aufgebauter Rotormaschine oder Betonpumpe. Dank des modularen Konzeptes bietet dieses System grosse Flexibilität und eine hohe Wirtschaftlichkeit. Aliva setzt auch neue Massstäbe bei der Produktion von kundenspezifischen Anlagen im Tunnelbau und der Feuerfestindustrie. Im besonderen: 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.


Leistungsübersicht der Betonspritzsysteme Rotormaschinen

Typ

Aliva®-237

Aliva®-257

Aliva®-267

Rotor (Liter)

0,7 / 2,0 / 3,6 / 5,6

2,5 / 6 / 12

15,5 / 26,5

Förderdistanz (Meter) –> horizontal

trocken: 200

trocken: 300

trocken: 100

trocken: 100

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

–> vertikal

trocken: 400 nass: 40 trocken: 100 nass: 30

Sika®-PM702

nass: 100 nass: 50

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

Typ

Aliva®-503

Sika®-PM500

Spritzarmreichweite

2 – 8 m

4,5 – 17,5 m

Antrieb

Elektro + Luft

Elektro + Diesel

Spritzmethode

trocken / nass

trocken / nass

Teleskopspritzarmsysteme

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Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® KunststoffTunnelbauwerke werden für eine Lebensdauer von über 100 Jahren erstellt. Dies stellt besonders hohe Anforderungen an das Abdichtungssystem. 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 -systeme Je nach Nutzung, hydrogeologischen, ökologischen und klimatischen Bedingungen wird das Wasser in Tunnelbauwerken abgeleitet (Ableitkonzept) oder bei Druckwasser verdrängt (Verdrängungskonzept).

Sika Abdichtungssysteme im Ableit- und Verdrängungskonzept

Ableitkonzept

Verdrängungskonzepte

mit Drainage

ohne Drainage

1. Regenschirmsystem

2. Waterstop System

3. Active Control System

Lose verlegt, mit Drainage, ohne Abschottungen

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

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

 Als Abdichtung gegen Feuchtigkeit, Sicker- und Grundwasser  Zur Vorbeugung von Wasserdruck sind Drainageleitungen erforderlich

 Als Abdichtung gegen Wasser unter hydrostatischem Druck  Abgeschottete Felder können im Bedarfsfall ausinjiziert werden

 Als Abdichtung gegen Wasser unter hydrostatischem Druck  Hohe Sicherheit durch Leckerkennung im Abdichtungssystem auch während der Bauphase  Abgeschottete Felder können im Bedarfsfall ausinjiziert werden


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

Produkte Sikaplan® WT 2200 (TPO) und Sikaplan® WP 2110 (PVC-P) Abdichtungsbahnen verfügen über hohe Festigkeit und ein gutes Dehnungsvermögen, sind beständig gegen Alterung, Wurzelwuchs und Mikroorganismen, widerstandsfähig gegen mechanische Belastung sowie dimensionsstabil und kälteflexibel. Die Sikaplan® Kunststoff-Dichtungsbahn erfüllen die Anforderungen der Schweizerischen Norm SIA 272 Abdichtungen und Entwässerungen von Bauten unter Terrain und im Untertagebau und verfügen auch über die entsprechenden Prüfzeugnisse.

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

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A

B

C

Abdichtungen im Tunnelbau mit Sikaplan® KunststoffWichtig ist nicht nur die Materialwahl der Dichtungsbahn, sondern auch der Systemgedanke. Stösse, Anschlüsse, Abschottungen, Durchdringungen 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.

Befestigungssysteme

Fugenband Abschottungen

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

Aussenliegende Sika® Fugenbänder werden bei durckwasserhaltenden Abdichtungssystemen als Abschottungen eingesetzt. Im Falle einer Undichtigkeit wird durch die wasserdichte Ringabschottung der Wassereintritt 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 Dichtungsbahnen die Sikaplan® WT Tapes und bei Sikaplan® WP Dichtungsbahnen 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.


Dichtungsbahnen

Schutzbahnen Im Bereich von Stossfugen oder bei bewehrtem Beton wie beispielsweise in der Sohle, muss die Kunststoff-Dichtungsbahn vor mechanischen Verletzungen geschützt werden. Dazu werden die Schutzbahnen Sikaplan® WP / WT Protection Sheets eingesetzt. Sie bestehen aus Eigenrezyklaten und sind somit kompatibel mit den Sikaplan® WP / WT Kunststoff-Dichtungsbahnen.

Drainagewinkel Mit dem Sikaplan® WP Drainage Winkel kann eine Regenschrimabdichtung einfach abgeschlossen werden. Die Sikaplan® KunststoffDichtungsbahn wird auf den Drainagewinkel verschweisst.

Fugenabdichtung im Tunnelbau Fugen in wasserdichten Betonkonstruktionen Tunnelnebenbauwerke wie Werksleitungskanäle werden oft in wasserdichten Betonkonstruktionen ausgeführt. Die Betonelemente werden entweder mit Ortbeton hergestellt oder direkt als Fertigelemente geliefert. Die Abdichtung der Fugen wird häufig durch das hochwertige SikadurCombiflex® 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 SikaFuko® VT 1 oder SikaFuko® Swell 1, als Fugenabdichtung zum Einsatz. Die Injektionsschläuche werden in die Fuge einbetoniert und anschliessend 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 abgeschlossen. Mit dem Sikadur-Combiflex® SG System können die Fugen der Entlüftungsschächte luftdicht verschlossen werden. Bei Bedarf kann das Fugenabdichtungssystem Fugenbewegungen übernehmen.

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Jungfrau Joch – die hÜchste Tunnelbaustelle Europas


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Ausbau mit Innenschalenbeton und Beton für Tübbinge Die 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 Tübbingbauweise. Beide Bauarten erfordern für die Innenschalen sehr unterschiedliche Betone mit verschiedenen Eigenschaften.

Beton für Tunnelinnenschalen Da 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 entstehen. 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 Frühfestigkeit können mit Hilfe der Sika® ViscoCrete® PCE Technologie gesteuert werden. Weitere geeignete Zusatzmittel kommen aus der Reihe Sikament® (Sikaplast®). Sika Verzögerer und Sika Luftporenbildner runden das Betonzusatzmittelprogramm bei Bedarf ab.

Beton für Tübbinge Auch 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 Festigkeit 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 Anforderungen an die Oberfläche nach zu kommen eignen sich besonders Sika® Separol® Trennmittel. Tübbing Produktion für den Weinbergtunnel Zürich


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Leistungsstarke Injektionssysteme Riss- und Hohlraumverpressung Leckagestellen 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 Tunnelvortriebs als auch während der Bauwerksnutzung Risse und Hohlstellen entstehen. Bei einer Riss- und Hohlraumverpressung muss sich das Füllgut möglichst nahtlos in die physikalisch-chemische Struktur des Betons einfügen. 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.

Feuchtezustand der Risse Zielsetzung

Trocken, feucht

Wasserführend drucklos

unter Druck

Sika® Injection-306 Sika® Injection-201CE Sikadur®-52 Injection Sika® InjectoCem®-190

Sika® Injection-306 Sika® Injection-201CE

Sika® Injection-20 Sika® Injection-201CE

Kraftschlüssig verbinden

Sikadur®-52 Injection Sika® InjectoCem®-190

Nicht möglich

Nicht möglich

Dehnfähige Verbindung

Sika® Injection-201CE

Sika® Injection-201CE

Sika® Injection-20 Sika® Injection-201CE

Schliessen/Füllen Abdichten


Sanierung bestehender Abdichtungen Auch beim Einsatz von qualitativ hochwertigen Kunststoff-Dichtungsbahnen 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-Injektionsgel. Es verfügt über sehr hohe Dehnbarkeit und Festigkeit und nimmt Bewegungen des Bauwerks auf.

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

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Funktionelle Oberflächenschutzsysteme in attraktiver Optik 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. 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 Oberflächenschutz Als 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 schädigender Substanzen. Hydrophobierte Flächen sind ausserdem weniger anfällig für Verschmutzungen. Hydrophobierungen verändern das ästhetische Erscheinungsbild des Untergrundes nicht. Schutzanstriche auf der Basis von Acryldispersionen bieten einen höheren Schutz und wirken zusätzlich als Karbonatisierungsbremse. Die beiden Produkte Sikagard®-675 W ElastoColor und Sikagard®-550 W Elastic können zudem auch rissüberbrückende Funktionen übernehmen. 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 händisch oder maschinell appliziert werden. Sikagard ®-Tunnelcoat wurde bewusst für den Einsatz im Tunnel entwickelt. Das Produkt weist eine exzellente Reinigungsmöglichkeit, eine hohe UV-Beständigkeit 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. Sikafloor®-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.


Direkt begeh- und befahrbarer Oberflächenschutz Begangene oder befahrene Oberflächen brauchen rissüberbrückende, mechanisch belastbare Beschichtungssysteme. Zu diesem Zweck werden 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 Oberflächenschutzschicht Sikafloor®-350 N Elastic und einer Kopfversiegelung 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.

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


Instandsetzung von


Tunnelbauwerken

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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 hervorrufen. 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 Dauerhaftigkeit 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 Regelwerken 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 Bewehrungsstahl 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 Haftbrücke 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 zugelassen. 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 Nassspritzverfahren applizierbar. Die Applikation hat in Kombination mit Sika MonoTop®-910 N nass in nass zu erfolgen. Neben den oben erwähnten Nassspritzmörteln kommen bei der Instandsetzung 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 eingesetzt. Ebenfalls sind Produkte zu verwenden, die eine gute Frost-Tausalzbeständigkeit aufweisen und bezüglich Alkaliaggregatreaktion (AAR) unbedenkliche Zuschläge enthalten. Sika MonoTop®-412 NFG ist diesbezüglich die beste Wahl: Dieses Produkt erfüllt neben den Anforderungen der SIA 269 / EN 1504 als R4-Mörtel ebenfalls die strengeren Frost-Tausalz-Anforderungen des Kantons Graubünden (BE II FT: hoch) und enthält keine Gesteinskörnungen, die alkalitreibend wirken. Nach der Instandsetzung lokaler oder grossflächiger, geschädigter Bereiche ist vor der Applikation eines Oberflächenschutzsystems eine Egalisierung des Untergrundes erforderlich. Als Poren- und Lunkernspachtel werden je nach Anforderung und vorgesehenem, anschliessenden Oberflächenschutzsystem die Produkte Sika MonoTop®-723 N, Sikadur®-331 W oder Sikagard®-720 EpoCem® verwendet. Für die Instandsetzung von Tunnelbauwerken empfiehlt sich die Verwendung von Produkten eines Herstellers. Die für die einzelnen Arbeitsschritte erforderlichen Produkte sind miteinander kompatibel und ebenfalls im System geprüft


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

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Vorbeugender Brandschutz Starke Hitzeinwirkungen, wie sie in einem Brandfall eintreten können, führen zu Abplatzungen am Beton. Auch der Stahl im Beton verliert unter 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 einfache 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.

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

1500

1500

1200

1200

Temperature (°C)

Temperature (°C)

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

900 600 380° Concrete Limit

300

250° Steel Limit

0

900 600 380° Concrete Limit

300

250° Steel Limit

0 0

30

75

120

0

30

Time (min) Fire test curve

Concrete

75

120

Time (min) Reinforcement steel

Fire test curve

Concrete

Reinforcement steel


Der Materialverbrauch zum Erfüllen der RWS Brandkurve ist sowohl bei Sikacrete®-213 F als auch bei Sikacrete®-223 F wesentlich geringer als bei kunststofffaser-vergüteten Guniten. Sikacrete®-213 F sticht dabei besonders durch seine geringe Rohdichte 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 frosttausalzbeständig. Weitere Informationen zu den Sikacrete® Brandschutzmörteln sind in der Broschüre Sikacrete® Brandschutzmörtel für den Tunnelbau zusammengestellt.

Material consumption for RWS 80

Layer thickness (mm)

70

160 kg/m2

60 50 40 30 20

15 kg/m2

42 kg/m2

10 0 Sikacrete®-213 F

Sikacrete®-223 F

PP modified Gunite

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Sika – der verlässliche Partner Mehrwert vom Fundament bis zum Dach

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Aliva-237 Betonspritzmaschine Concrete Spraying Machine

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

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Sika Schweiz AG Tüffenwies 16 CH-8048 Zürich Tel. +41 58 436 40 40 Fax +41 58 436 45 84 www.sika.ch

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