Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baustruktur nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren nach demjenigen von Anspruch 10 sowie eine Verwendung des erwähnten Verfahrens nach Anspruch 18.

Wenn im nachfolgenden von Tunnels gesprochen wird, so ist da¬ mit ein bevorzugter, spezieller Typ einer überhängenden Bau¬ struktur angesprochen; die diesbezüglichen Ausführungen gel¬ ten, verallgemeinert, für die erwähnten, auch beanspruchten "überhängenden Baustrukturen" .

In Fig. 1 ist eine heute üblicherweise eingesetzte Tunnel- Struktur anhand eines Querschnittes durch eine Tunnelrόhre dargestellt. Auf die Naturgrund-Oberfläche 1 der ausgebroche¬ nen Tunnelröhre ist eine erste Schicht 5 aufgebracht. Sie wird entweder mittels einer Schalung mit Tübbings und nachma¬ ligem Mörtelhinterfüllen oder als Spritzbetonschicht er¬ stellt.

Auf dieser Schicht 5 liegt eine Abdichtschicht 7 aus Kunst¬ stoff, in Form von verschweissten, vorgefertigten Folienab¬ schnitten aus Polyethylen oder Weich-PVC. Damit zukünftig aufkommende Undichtheiten, in einem begrenzten Oberflächenbe¬ reich, lokalisiert und eine entsprechende Nachdichtung vorge¬ nommen werden können, ist die als Folie ausgebildete Abdicht- Schicht 7 in abgeschottete Zonen unterteilt.

Es folgt die eigentlich tragende Schicht 9. Sie wird durch Schalen und Hinterfüllen gebildet und ist, den jeweiligen statischen Erfordernissen entsprechend, mit einer Stahlbeweh-

rung armiert .

Auf die so gebildete Tunnelinnenfläche 11 werden technische Installationen 13 montiert und meistens ein Anstrich appli¬ ziert .

Die anhand der Tunnelstruktur dargestellte, bekannte überhän¬ gende Baustruktur gemäss Fig. 1 weist folgende Nachteile auf:

a) Die Schicht 5, bei Schalen und Hinterfüllen mit grossem Aufwand hergestellt, ist nach der Fertigung der tragen¬ den Schicht 9 verloren. Dabei muss die Schicht 9 des¬ halb die tragende sein, weil der Verbund Schicht. 5/fo- lienartige Schicht 7/Schicht 9 aufgrund der folienarti¬ gen Abdichtschicht 7 eine labile Zone aufweist, die praktisch keinerlei Schubspannungen aufzunehmen vermag. Am fertiggestellten Bauwerk ist die Schicht 5 praktisch unwirksam.

b) Das Anbringen der die Schicht 7 bildenden Abdichtungs- folie ist aufwendig. Die Folie selbst ist anfällig für Verletzungen, wie beispielsweise beim Verlegen von Stahlbewehrungen für die Schicht 9.

c) Es ist schwierig, im Scheitelbereich des Bauwerks die tragende Schicht 9 genügend zu verdichten, um eine gute Betonqualität zu erwirken.

d) Bei industriell gefertigten Tunnels mit Fräsvortrieb und langen Nachschubwagen für die Fertigung der Innen¬ auskleidung ist das schrittweise Vorarbeiten mit vorge¬ fertigten Elementen, insbesondere Tübbings, Folienab¬ schnitten, Schalungen, stark nachteilig. Auch der Mate¬ rialnachschub, insbesondere von Schalungselementen,

aber auch von Folien für die Verkleidungsherstellung, ist nachteilig und damit ebenfalls kostenaufwendig.

e) Die notwendige Schalung zur Fertigung der tragenden

Schicht 9 ist, wie erwähnt, kostenaufwendig und lässt zudem lokale Ausweitungen und Verengungen der Röhre so¬ wie die Schalung von Röhren mit geringen Kurvenradien nur mit hohem Aufwand zu.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baustruktur bzw. ein Verfahren eingangs genannter Art zu schaffen, womit in einem ersten Schritt mindestens ein Teil der erwähnten Nachteile behoben wird, bei bevorzugten Ausführungsformen alle.

Zu diesem Zweck zeichnet sich die Baustruktur eingangs ge¬ nannter Art nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aus, bevorzugte Ausführungsvarianten nach den Ansprüchen 2 bis 9. Entsprechend zeichnet sich das Verfahren eingangs genannter Art durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 10 aus, mit bevorzugten Ausführungsvarianten entsprechend den Ansprüchen 11 bis 16.

Wie erwähnt, handelt es sich bei der erfindungsgemässen Bau¬ struktur bevorzugterweise und nach Anspruch 17 um eine Tun¬ nelstruktur, und dem Wortlaut von Anspruch 18 folgend wird das erwähnte Verfahren vorzugsweise für die Auskleidung von Tunnelröhren eingesetzt.

Dadurch, dass der Schichtverbund zweier aufgebrachter Schich¬ ten durch gegenseitig formschlüssige Vercrallung erstellt wird - mit Blick auf Fig. 1 mithin dadurch, dass erfindungs¬ gemäss der Uebergang von Schicht 5 zu Schicht 9 verkrallt ist -, wird erreicht - weiterhin mic Blick auf Fig. 1 -, dass

beide vorgesehenen Schichten 5 und 9 nun als tragende Schich¬ ten eingesetzt werden können, womit eine ganz wesentliche Re¬ duktion der notwendigen Verkleidungsdicke D gemäss Fig. 1 möglich wird. Es resultiert nämlich, dass die bei üblichen Vorgehensweisen verlorene Schicht 5 nun erfindungsgemäss als mittragende Schicht des SchichtVerbundes ausgenützt wird.

Weiterhin mit Blick auf Fig. 1 kann, dem Wortlaut von An¬ spruch 2 folgend, die erste Schicht durch eine analog zur Schicht 7 von Fig. 1 wirkende Abdichtschicht direkt auf dem Naturgrund ausgebildet sein, oder es ist, zusätzlich und in Analogie zur Schichtabfolge nach Fig. 1, eine Abdichtschicht zusätzlich vorgesehen.

Dem Wortlaut von Anspruch 3 folgend, wird die erste Schicht - analog zu 5 von Fig. 1 - vorzugsweise im wesentlichen aus Spritzbeton gebildet und die Abdichtschicht - analog zu 7 von Fig. 1 - zwischen der ersten und der zweiten Schicht vorgese¬ hen.

Dem Wortlaut von Anspruch 4 folgend, wird weiter eine Ab¬ dichtschicht an der ersten Schicht - analog zu 5 von Fig. 1 - dadurch verkrallt, dass an der Oberfläche dieser letzterwähn¬ ten Schicht Profilierungen angeformt werden, vorzugsweise mit einer Dichte, die den jeweiligen Beanspruchungserfordernissen entspricht.

Dem Wortlaut von Anspruch 5 folgend, wird die zweite Schicht

- analog zu 9 von Fig. 1 - direkt über die Verformung der Ab¬ dichtschicht - analog zu 7 von Fig. 1 - durch die Oberflä- chenprofilierung der ersten Schicht - analog zu 5 von Fig. 1

- verkrallt.

Im weiteren wird bevorzugterweise, dem Wortlaut von Anspruch

6 folgend, in die wie auch immer vorgesehene Abdichtschicht ein Granulat eingebettet, vorzugsweise in Form von Splitt, womit eine optimale Verankerungsprofilierung realisiert wird für eine nach aussen anschliessende Schicht, wie insbesondere für die zweite Schicht - analog zu 9 von Fig. 1.

Dem Wortlaut von Anspruch 7 folgend, wird weiter in einer be¬ vorzugten Ausführungsform die AbdichtSchicht als gespritzte Folie ausgebildet, beispielsweise aus einem Polyurethan-Reak¬ tionsharz. Sie wird entweder direkt auf den Naturgrund, des¬ sen inhärente Oberflächenprofilierung direkt als Verkral- lungsprofilierung wirkt, oder auf eine in Analogie zu Schicht 5 von Fig. 1 ausgebildete erste Schicht aufgespritzt.

Dem Wortlaut von Anspruch 8 folgend, wird, insbesondere im Tunnelbau, vorgeschlagen, mindestens die innenliegende zweite Schicht zu armieren, wobei aufgrund des erfindungsgemäss er¬ zielten Effektes, nämlich dass die ganze Verkleidungsstruktur tragend ist, durchaus auch die innenliegende Schicht allein oder die innenliegende und aussenliegende Schicht je armiert werden können. Bei Spritzfertigung einer oder beider dieser Schichten wird die Armierung beispielsweise mittels Fasern realisiert, die mitgespritzt werden.

Dem Wortlaut von Anspruch 9 folgend, wird nämlich in bevor¬ zugter Art und Weise auch die aussenliegende zweite Schicht überwiegend aus Spritzbeton gefertigt, womit, in einer bevor¬ zugten Kombination, alle Verkleidungsschichten durch Spritzen appliziert werden.

Dabei kommt dem erfindungsgemässen Verkrallen eine weitere Bedeutung zu, nämlich dass sie eine Applikation der Schichten in Spritztechnik wesentlich erleichtert, ja gar erst gross¬ technisch ermöglicht.

Aufgrund der erfindungsgemäss eingesetzten Verkrallung des Schichtverbundes ist keine der applizierten Schichten verlo¬ ren, womit die Verkleidungsdicke D massgeblich reduziert bzw. der Ausbruchradius entsprechend verkleinert werden kann.

Weil - wo auch immer eine Abdichtschicht abgelegt wird - er¬ findungsgemäss eine entsprechende Profilierung für das Ver- krallen realisiert ist, kann die Abdichtschicht gespritzt werden, was wesentlich weniger aufwendig ist als die bekannte Folienapplikation.

Der gesamte Schichtverbund kann, aufgrund des formschlüssigen Verkrallens, Schubspannungen aufnehmen.

Die aufgrund des erfindungsgemässen Verkrallens sich ergeben¬ de Möglichkeit, die erwähnten Schichten zu spritzen, bei¬ spielsweise aus Spritzbeton zu fertigen, lässt das Problem betreffs Betonverdichtung im Scheitelbereich gar nicht mehr aufkommen.

Die durch das erfindungsgemässe Verkrallen sich weiter erge¬ bende Möglichkeit, alle Schichten der Verkleidung in Spritz¬ technik zu realisieren, ermöglicht einen kontinuierlichen Vorschub mit weit unproblematischerem Materialnachschub. Die Verkleidung lokaler Ausweitungen und Verengungen sowie die Verkleidung von Röhren mit kleineren Krümmungsradien ist pro¬ blemlos.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen darin:

Fig. 1 eine Tunnelverkleidungsstruktur nach dem Stande

der Technik;

Fig. 2a einen Ausschnitt einer Bauwerks-, insbesondere

Tunnelverkleidungsstruktur, ausgebildet nach einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung;

Fig. 3 in Darstellung analog zu Fig. 2a, eine weitere er¬ findungsgemässe Ausführungsform der Baustruktur;

Fig. 4a in Darstellung analog zu den Fig. 2a bzw. 3, eine dritte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäs¬ sen Baustruktur;

Fig. 4b einen vergrösserten Ausschnitt der Struktur nach Fig. 4a mit einer weiteren Variante zur gezielten Erzeugung einer Verkrallungsprofilierung;

Fig. 2b ausgehend von der Ausführungsform gemäss Fig. 2a der erfindungsgemässen Baustruktur, die Ausbildung des Verkrallungsprofils analog zum Vorgehen nach Fig. 4b.

Gemäss Fig. 2a ist auf der Naturgrund-Oberfläche 1, in Analo¬ gie zu Fig. 1, eine erste Schicht 5a abgelegt, die vorzugs¬ weise aus Spritzbeton besteht. Kurz vor Beendigung des Spritzvorganges wird durch mechanischen Eingriff eine Profi¬ lierung in die Oberfläche der Schicht 5a eingearbeitet oder durch spezielle Spritztechnik, z.B. durch Spritzen mit sakka- diertem Vorschub. Die Profilierung wird gebildet durch Nop¬ pen, Stege, Rillen etc. Auf die fertiggestellte Schicht 5a wird die Abdichtschicht 7a aufgespritzt, beispielsweise durch Einsatz eines Polyurethan-Reaktivharzes. Die folienartige Schicht 7a bildet die Profilierung der Oberfläche 15 prak¬ tisch 1 : 1 nach aussen ab. Auf die Abdichtschicht 7a wird

schliesslich, vorzugsweise wiederum durch Betonspritzen, die Schicht 9a aufgetragen, welche sich über die Schicht 7a mit der Schicht 5a dank deren Oberflächenprofilierung verkrallt.

Es wird mithin ein Schichtverbünd geschaffen, welcher auch in der Zone der Abdichtschicht 7a aufgrund der Verkrallung in gleichem Masse wie die Schichten 5a bzw. 9a SchubSpannungen aufnehmen kann.

Wie gestrichelt dargestellt, kann mittels Ankern 17 erwünsch- tenfalls eine Verankerung von Schicht 9a und/oder Schicht 5a mit dem Naturgrund realisiert werden.

In Fig. 3 ist eine weitere erfindungsgemässe Baustruktur dar¬ gestellt. Auf die Naturgrund-Oberfläche 1 wird, durch Sprit¬ zen, eine relativ dicke AbdichtSchicht 7b aufgetragen, welche sich an der inhärenten Profilierung der Naturgrund-Oberfläche 1 verkrallt. Hierzu wird beispielsweise ein Polymerbeton ein¬ gesetzt. Wiederum wird die vorerst freiliegende Oberfläche der Abdichtschicht 7b, wie anhand von Fig. 2a bezüglich der Schicht 5a erläutert wurde, durch mechanischen Eingriff, vor¬ zugsweise mit vorgegebener Dichte, profiliert, sei dies durch Noppen und/oder Rinnen und/oder Rillen und/oder Kerben etc. Auf die Abdichtschicht 7b wird die Schicht 9a direkt aufge¬ tragen, vorzugsweise wiederum durch Betonspritzen, und ver¬ krallt sich an der Profilierung bei 17 mit der Abdichtschicht 7b. Erwünschtenfalls werden Anker 17a vorgesehen, welche die Schicht 9a am Naturuntergrund verankern und damit auch dessen Tragfähigkeit vermehrt ausnützen lassen.

Bei dieser Ausführungsvariante wird die eine der mindestens zwei vorzusehenden Schichten direkt als Abdichtschicht einge¬ setzt. Sie wird einerseits an der Naturgrund-inhärenten Pro¬ filierung verankert, anderseits wird an ihrer Oberfläche eine

Profilierung 17 vorgesehen, woran sich die anschliessende Schicht 9a verkrallt.

Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 4a degeneriert, aus¬ gehend von derjenigen nach Fig. 3, die dort relativ dicke Ab¬ dichtschicht 7b zu einer wiederum folienartigen, dünnen Ab¬ dichtschicht 7c, welche durch Spritzen direkt auf die mikro- und makroprofilierte Naturgrund-Oberfläche 1 aufgespritzt wird. Die Schicht 9a wird direkt auf die Abdichtschicht 7c, wiederum vorzugsweise durch Betonspritzen, aufgebracht und verkrallt sich über die Schicht 7c mit den Naturgrund-Ober¬ flächen-inhärenten Profilierungen. Gegebenenfalls kann die Schicht 9a wiederum mittels Ankern 17b am Naturgrund ver¬ ankert werden.

Mit Blick auf Fig. 4a in Fig. 4b und auf Fig. 2a in Fig. 2b sind je weiter bevorzugte Ausführungsformen der folienartig aufgespritzten Abdichtschicht 7c bzw. 7a dargestellt. Dabei wird, nach Aufspritzen einer kontinuierlichen, dichtenden Schicht bzw. Lage Ic-^ bzw. 7a _1# beim Aufspritzen der weiteren Abdichtschichtläge 7c ₂ bzw. 7a ₂ ein Granulat 19c bzw. 19a in das Schichtmaterial eingebettet, vorzugsweise Splitt. Dadurch entstehen für die nachfolgende Schicht 9a optimierte Verkral- lungsverhältnisse, wobei in höchst einfacher Art und Weise die Profilierungsdichte durch die pro Flächeneinheit einge¬ bettete Granulatmenge steuerbar ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, mit Blick auf Fig. 3, die dort dargestellte Profilierung 17, wie bei 19b dargestellt, dadurch zu reali¬ sieren, dass vor Abschluss der Spritzapplikation für die Schicht 7b eine Granulat-, vorzugsweise eine Splittlage in die noch weiche Kunststoffmasse der Schicht 7b eingeschossen wird.

In Fig. 1 ergibt sich bei einem kleinsten Krümmungsradius des

Röhrenquerschnittes von ca. 5,5m durch erfindungsgemässes Vorgehen bereits nach Fig. 2a eine Verringerung der Verklei¬ dungsdicke D um ca. 20cm, entsprechend der gestrichelten Ein¬ tragung bei D' . Es versteht sich von selbst, dass, ausgehend von einer geforderten lichten Oeffnung einer Tunnelrδhre, dies nichts anderes besagt, als dass die auszubrechende Röhre entsprechend kleiner ausgeführt werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung werden ganz namhafte Einspa¬ rungen bei der Herstellung der erwähnten Baustrukturen ermög¬ licht. Nebst für Tunnels, kann sie auch für Brückenabdeckun¬ gen, generell Verbundkonstruktionen, insbesondere auf Beton¬ basis, zur Erhöhung des Belastungsquerschnittes einer Kon¬ struktion bei mindestens gleichbleibendem geometrischem Quer¬ schnitt eingesetzt werden.