DE19652811A1 - Verfahren und Einrichtung zum Beschichten von Tunnelinnenwänden mit Spritzbeton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum chargenweisen Beschichten von Tunnelinnenwänden mit spritz­ fähigem Beton, nämlich ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 8.

Das Verfahren und die Einrichtung dienen insbesondere dazu, die Tunnelinnenwand zu beschichten. Hierzu kann zur Felssiche­ rung eines Tunnelabschlages oder zur Ausbildung einer Verklei­ dungsschicht Spritzbeton, und für Isolationszwecke eine entspre­ chende Isolationsschicht auf die Tunnelinnenwand aufgetragen werden. Unter einem Tunnelabschlag versteht man hierbei den freien Raum, der durch Sprengen oder Fräsen aus einem Felsen herausgebrochen wird. Die Abschlaglänge ist dabei unter anderem abhängig von der Gesteinsqualität. Übliche Abschlaglängen liegen im Tunnel- und Stollenbau zwischen 1 und 6 Meter.

Es sind Einrichtungen zum Verspritzen von Beton bekannt, die sowohl im Tunnel- und Stollenbau als auch zur Sicherung von Bau­ gruben und Böschungen verwendet werden. Eine bekannte Einrich­ tung weist dabei einen auf einem Trägerfahrzeug aufgebauten Spritzroboter auf, der im wesentlichen dazu dient, die Führung der zum Verspritzen des Betons dienenden Spritzdüse beim Auftra­ gen des Spritzbetons auf die zu behandelnde Oberfläche zu mecha­ nisieren und dadurch die Arbeitssicherheit und die Arbeitsbedin­ gungen für die Bauarbeiter zu verbessern.

Eine solche Einrichtung besitzt vorzugsweise einen horizon­ tal und vertikal beweglichen Tragarm sowie eine auf diesem befe­ stigte, verlängerbare und ebenfalls frei bewegliche Spritzlanze, die an ihrem einen Ende die mit einer Betonförderleitung verbun­ dene und zum Verspritzen des Betons dienende Spritzdüse trägt. Letztere ist dabei an einem um die Achse der Spritzlanze herum bewegbaren Drehkopf befestigt, so daß die Achse des aus der Spritzdüse heraustretenden Betonstrahles während des Spritzvor­ ganges immer in einem optimalen Winkel zur Oberfläche gehalten werden kann. Die Steuerung aller beweglichen Elemente des Spritzroboters erfolgt mit einer Fernbedienung, wobei Routinebe­ wegungen, wie beispielsweise die-horizontale Bewegung der Spritzlanze automatisiert werden können.

Verschiedene Eigenschaften einer auf die Innenfläche eines Tunnels oder Stollens aufgebrachten Betonschicht, wie zum Bei­ spiel die Druckfestigkeit und die Hafteigenschaften hängen stark vom Spritzwinkel und vom Spritzabstand ab. Es ist bekannt, daß eine optimale Beschichtung dann erfolgt, wenn der Abstand der Spritzdüse zur Wand - abhängig von der Art des Gesteins - vor­ zugsweise 1 bis 2 m beträgt und die Achse des aus der Spritzdüse heraustretenden Betonstrahles möglichst senkrecht zur Tunnelwand steht. Bei nicht Einhaltung dieser Verfahrensparameter ist der Anteil des Rückprall-Materiales unverhältnismäßig groß. Als Rückprall-Material versteht man hierbei diejenige Menge von Spritzmaterial, die nicht an der Wand haften bleibt und damit ungenutzt verloren geht. Durch den Rückprall von Spritzbeton entstehen - nebst den Kosten für den nicht nutzbaren Spritzbeton - hohe Betriebskosten, bedingt durch Materialverschleiß und Ma­ terialentsorgung. Dazu kommt, daß sich - bei nicht Einhaltung der vorgenannten Verfahrensparameter - die nach einem Spritzvor­ gang tatsächlich an der Tunnelinnenwand verbleibende Betonmenge infolge der nur aufwendig bestimmbaren und daher meist unbekann­ ten Menge des Rückprall-Materials nicht mehr bestimmen läßt.

Eine mit Spritzbeton zu beschichtende Tunnelinnenwand ist in der Regel sehr unregelmäßig beschaffen. Ein wesentlicher Nach­ teil der vorgängig beschriebenen Einrichtung besteht daher darin, daß es nicht immer einfach ist, die Spritzdüse genau senkrecht zur Felsoberfläche auszurichten und zu dieser einen idealen Abstand einzuhalten. Darüber hinaus läßt auch die Wand­ stärke einer mit der bekannten Einrichtung aufgetragenen Beton­ schicht infolge der meist unregelmäßigen Tunnelinnenwand und des unter Umständen großen Materialverschleißes nicht mehr be­ stimmen.

Schließlich erfordert die Steuerung der Spritzlanze und das optimale Justieren des Drehkopfes verhältnismäßig viele um­ ständliche und zeitraubende Arbeitsvorgänge, die praktisch nur unter Mitwirkung mindestens einer Person durchführbar sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das Nachteile des bekannten Verfahrens nicht auf­ weist und insbesondere ermöglicht, während des chargenweisen Betriebes den Spritzbeton schnell und möglichst ohne Material­ verlust aufzutragen. Dies geschieht in erster Linie durch auto­ matisches Einhalten des korrekten Spritzwinkels und Spritzab­ standes.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren und eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Erfindungsgegenstand soll nun anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Verspritzen von Beton beim Vermessen eines Tunnelabschnit­ tes,

Fig. 2 die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung beim Verspritzen von Spritzbeton auf den zuvor vermessenen Tunnel ab­ schnitt, und

Fig. 3 und 4 einen an einer Spritzlanze drehbar ange­ ordneten Drehkopf mit an ihm befestigter Spritzdüse und Meß-Sonde.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine schematische Ansicht eines Tunnels 1, in welchem mittels einer auf einem Trägerfahrzeug (hier ein Baggerchassis 2) befestigten Vorrichtung 3 ein Wandab­ schnitt 4 des Tunnels 1 mit Spritzbeton beschichtet wird. Hier­ bei weist der mit einer Charge zu beschichtende Wandabschnitt 4 eine Länge von beispielsweise 1 bis 6 m auf.

Die Vorrichtung 3 besitzt hierzu eine auf einem horizontal und vertikal bewegbaren Tragarm 5 befestigte, verlängerbare Spritzlanze 6, die - wie auch der Tragarm 5 - mittels nicht im Detail dargestellten Gelenken in alle Richtungen bewegbar ist.

Die Spritzlanze 6 weist zudem an ihrem einen Ende einen um die Achse der Spritzlanze 6 herum bewegbaren Drehkopf 7 auf, an dem eine zur Vermessung des Tunnelabschnittes 4 dienende Meß-Sonde 8 und eine Spritzdüse 9 zum Auftragen von Spritzbeton be­ festigt sind. Als Meß-Sonde 8 kann beispielsweise ein elektri­ scher Entfernungsmesser dienen, der mit Hilfe eines Infrarot-La­ serstrahles nach dem Prinzip der Laufzeitmessung arbeitet.

Die Vorrichtung 3 weist ferner eine durch einen Block darge­ stellte, elektronische Steueranlage 10 auf. Zu dieser gehört ei­ ne Steuerschaltung mit elektrischen und/oder elektronischen Bau­ teilen zum Messen, Steuern und Regeln. Die Steuerschaltung ist dabei mit in den Figuren nicht dargestellten elektrischen Lei­ tern mit dem Drehkopf 7, den Gelenken und allen anderen elek­ trisch und/oder hydraulisch antreib- und steuerbaren Teilen der Vorrichtung 3 verbunden, die eine horizontale und/oder vertikale Bewegung von Tragarm 5, Spritzlanze 6 oder Drehkopf 7 bewirken können. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Steueran­ lage 10 noch zusätzlich über die Leitung 11 mit der Meß-Sonde 8 verbunden. Die Steuerschaltung weist insbesondere Registrier- und Steuermittel auf, um die während einer Meßphase mit der Meß-Sonde 8 ermittelten Meßwerte zu registrieren und den an­ schließenden Spritzvorgang in noch näher erläuterter Weise und abhängig von den ermittelten Meßwerten zu steuern. Die Steuer­ schaltung kann hierbei zum Beispiel analog arbeitenden Rechen­ verstärker, Vergleichsschaltungen und dergleichen und/oder einen Analog/Digitalwandler zum Umwandeln der Meß-Signale in Digital­ signale und einen Digitalrechner aufweisen. Schließlich kann die Steuerschaltung auch eine Anzeigevorrichtung besitzen, um die Meßwerte während der Meßphase fortlaufend anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung ist zum Beispiel durch einen Bildschirm zum Darstellen mindestens eines Schnittes durch den Tunnel gebildet. Die Steuerschaltung besitzt des weiteren Eingabemittel, um dem Rechner für den mindestens zum Teil automatischen Meß- und Spritzvorgang die dafür notwendigen Verfahrensparameter einzuge­ ben.

Die Steueranlage 10 kann schließlich auch einen Steuerka­ sten oder dergleichen aufweisen, mit welchem mindestens einige der Bewegungen von Tragarm 5, Spritzlanze 6 oder Drehkopf 7 mit­ tels manuell bedienbaren Bedienungselementen, vorzugsweise mit­ tels räumlich wirkenden Joysticks, ausgeführt werden können.

Die Steueranlage 10 ist nun derart ausgebildet, daß der Ab­ lauf des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Verspritzen von Beton wahlweise durch manuelles Betätigen von Bedienungsele­ menten ganz oder teilweise Schritt für Schritt durch eine Person oder vollständig automatisch durch die Steueranlage 10 gesteuert werden kann. Dabei ist vorgesehen, die großtechnische Verarbei­ tung des Spritzbetons möglichst dauernd automatisch zu steuern und das Verfahren lediglich vorübergehend - beispielsweise zur Optimierung der aufzutragenden Schichtdicke - "manuell" durch eine Person zu steuern.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine konstruktive Lösung dafür, wie die Spritzdüse 9 und die Meß-Sonde 8 am Drehkopf 7 montier­ bar sind. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, sitzt die Meß-Sonde 8 in einem Schutzgehäuse 12. Sie ist in der Fig. 3 durch den Deckel 12a des Schutzgehäuses 12 abgedeckt, also nicht sichtbar, so daß demzufolge die Fig. 3 den Drehkopf 7 im Zu­ stand "Spritzen" und die Fig. 4 denselben im Zustand "Messen" zeigt.

Wie man aus den Fig. 3 und 4 ebenfalls ersehen kann, ist die Spritzdüse 9 mit ihrer Haltekonstruktion über den Schwenkhe­ bel 13 drehstarr mit dem Drehkopf 7 verbunden. Ebenso ist die Meß-Sonde 8 über das Schutzgehäuse 12 fest mit dem Drehkopf 7 verbunden, so daß Meß-Sonde 8 und Spritzdüse 9 gemeinsam um die Achse der Spritzlanze 6 drehbar sind. (Die Konstruktion der Befestigung der Spritzdüse 9 am Schwenkhebel 13, wird hier nicht im Detail beschrieben, da diese Konstruktion dem Stand der Tech­ nik entspricht und für die Funktion des Drehkopfes 7 nicht rele­ vant ist.)

Wenn mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrich­ tung eine Spritzbetonschicht auf den Wandabschnitt 4 aufgetragen werden soll, wird als erstes die Vorrichtung 3 mit dem Träger­ fahrzeug 2 fest im Tunnel 1 positioniert, wozu man letzteres vorzugsweise mit Stützfüßen abstützt. Die Spritzlanze 6 der Vorrichtung 3 wird daraufhin ungefähr koaxial zur Tunnelachse 14 ausgerichtet, und zwar so, daß mit ihr der ganze mit einer Spritzbeton-Charge zu beschichtende Wandabschnitt 4 abdeckbar ist.

Anschließend werden über die genannten Eingabemittel, die zur automatischen Steuerung des Spritzvorganges dienenden Para­ meter dem Rechner der Steuerschaltung eingeben. Zu diesen Para­ meter gehören insbesondere

• - die Förder-Leistung der mit der Spritzdüse 9 verbundenen Pumpe,
• - der Abstand der Spritzdüse 9 von der Tunnelinnenwand
• - die zu erzielende Betonschichtdicke,
• - der Durchmesser des an der Tunnelinnenwand eintreffenden Beton-Strahles
• - das zur Vermessung der Tunnelinnenwand dienende Meß-Raster, und
• - der Führungsmechanismus von Tragarm 5 und Spritzlanze 6 zum Verspritzen von Beton.

Für eine mindestens zum Teil automatische Steuerung der Vor­ richtung 3 kann beispielsweise folgende Parameterkombination voreingestellt werden:

Pumpenleistung: 15 m³/h
Zu erzielende Betonschichtdicke: 250 mm
Abstand der Spritzdüse 9 von der Tunnel­ innenwand: 1500 mm
Betonstrahldurchmesser: 500 mm
Meß-Raster zur Vermessung der Tunnel­ innenwand: 400 × 400 mm
Führungsmechanismus von Tragarm 5 und Spritzlanze 6: horizontal, maänderförmig.

Nach Eingabe dieser Voreinstellungen wird - wie in Fig. 3 dargestellt - das Schutzgehäuse 12 mit der Meß-Sonde 8 in Pfeilrichtung 15 verschwenkt, der Deckel 12a in Richtung des Pfeiles 16 aufgeklappt und die Meß-Sonde 8 dadurch in Meßposi­ tion gebracht und zwar derart, daß der Meß-Strahl möglichst parallel zur Spritzdüsenachse liegt. Die nun erstellte Meßbe­ reitschaft ist in Fig. 4 dargestellt. Anschließend wird mit der Meß-Sonde 8 und mittels eines vorgegebenen Meß-Rasters die Geometrie des Wandabschnittes 4 vermessen, wozu die Spritzlanze 6 vorzugsweise horizontal ausgerichtet wird, und zwar koaxial zur Tunnelachse 14. Die Vermessung des Wandabschnittes 4, der etwa eine Länge von 3 bis 6 m aufweist und im wesentlichen durch das Heraussprengen oder Fräsen eines Tunnelabschlages gebildet wird, kann hierbei mit einem Meß-Raster von 0,1 × 0,1 m bis 1,0 × 1,0 m, vorzugsweise aber mit einem Meß-Raster von 0,4 × 0,4 m erfolgen, wobei dann beim Abtasten und Vermessen der Tun­ nelinnenwand an mehreren Stellen des Wandabschnittes 4 Meßpunkte angezielt; deren Abstände zur Meß-Sonde 8 gemessen und in der Steueranlage 10 gespeichert werden. Falls - wie im gezeichneten Ausführungsbeispiel - die Meß-Sonde 8 entlang der Meßlinien 17 geführt wird, werden in Abständen von 0,4 m Meßpunkte ermittelt, die nach einer Rotation der Meß-Sonde 8 um 360° zusammen ein erstes Vollkreis-Profil des Wandabschnittes 4 bilden. Nach Messung des ersten Vollkreis-Profiles wird dann die die Meß-Sonde 8 tragende Spritzlanze 6 um 0,4 m parallel zur Tunnelachse 14 verschoben und eine weitere Meßreihe durchgeführt. Dieser Vorgang wird dann solange wiederholt, bis der ganze Wandabschnitt 4 vermessen ist. Jeder durch die Meß-Sonde 8 ermittelte Meßpunkt wird hierbei im wesentlichen durch drei Meßwerte definiert, nämlich durch den Abstand der Meß-Sonde 8 zur Tunnelinnenwand, den Winkel, den die Meß-Sonde 8 mit dem Tunnelboden einschließt und die Position der Meß-Sonde 8 in Bezug auf die maximale bzw. minimale Auslenkung der Spritzlanze 6. Diese drei Meßwerte werden im Speicher der Steuerschaltung gespeichert.

Nach Vermessung des Wandabschnittes 4 wird der Deckel 12a des Schutzgehäuses 12 wieder zugeklappt, das Schutzgehäuse 12 in die Ausgangsposition zurückverschwenkt und dadurch die Spritzbe­ reitschaft hergestellt.

Falls mit einer Charge nur ein Teilbereich des Wandabschnit­ tes 4 mit Spritzbeton beschichtet werden soll, müssen noch vor der Herstellung der Spritzbereitschaft die Ränder dieses Teilbe­ reiches definiert werden. Hierzu führt man beispielsweise mit Hilfe von Bedienungselementen einen sichtbaren Laserstrahl eines mit der Meß-Sonde 8 gekoppelten Meß-Moduls an mindestens drei Randpunkte des genannten Teilbereiches, bestimmt mit diesem die Position der Randpunkte in Bezug auf die Auslenkung der Spritzlanze 6 und speichert die Positionswerte im Speicher der Steuerschaltung ab. (Selbstverständlich können die Ränder des mit einer Spritzbeton-Charge zu beschichtenden Teilbereiches auch gleichzeitig, d. h. während der Vermessung des Wandabschnittes 4 definiert werden.)

Während der nun folgenden Spritzphase werden Tragarm 5, Spritzlanze 6 und Drehkopf 7 derart von der Steueranlage 10 ge­ führt, daß die Achse des aus der Spritzdüse 9 austretenden Be­ tonstrahles mindestens stellenweise senkrecht zu einer durch drei Meßpunkte gebildeten Fläche steht und daß der Abstand der Spritzdüse zur genannten Fläche einem im voraus bestimmten Wert entspricht. Die Spritzdüse 9 wird hierbei in einem Abstand von beispielsweise 1 bis 3 m, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 m von der In­ nenwand des Tunnels gehalten.

Dieser Spritzvorgang wird im wesentlichen wie folgt ge­ steuert.

Zuerst berechnet der Rechner der Steuerschaltung aus den bereits ermittelten Meßwerten, den im voraus festgelegten Verfahrenspa­ rametern und den Meßdaten zu dem eventuell noch zusätzlich de­ finierten Teilbereich den eigentlichen Spritzvorgang, d. h. die zur Führung der Spritzdüse dienende Raumkurve. Hauptanforderung an den Spritzvorgang ist dabei, daß der Betonstrahl - wie be­ reits erwähnt - möglichst rechtwinklig auf der Oberfläche der Tunnelinnenwand auftrifft und daß die Spritzdüse 9 nach Mög­ lichkeit mit dem im voraus eingestellten Spritzabstand vor der Tunnelinnenwand gehalten wird.

Die Berechnung der zur Führung der Spritzdüse 9 dienenden Raumkurve kann hierbei mit verschiedenen mathematischen Modellen erfolgen. So kann beispielsweise aus den Meßwerten ein die Oberfläche des vermessenen Wandabschnittes 4 abdeckendes Gitter­ modell berechnet werden, bei dem der Gitterlinienabstand dem Ra­ ster-Abstand des im voraus festgelegten Meß-Rasters entspricht. In diesem Fall kann die Spritzdüse 9 dann beispielsweise entlang von horizontal verlaufenden Mäanderlinien 18 geführt werden, de­ ren konstanten Abstände 19 möglichst genau dem genannten Gitter­ linienabstand entsprechen.

Zur Einhaltung des Spritzabstandes wird die Raumkurve zudem so berechnet, daß die Achse des aus der Spritzdüse austretenden Betonstrahles mindestens stellenweise senkrecht zu einer durch drei Punkte gebildeten Fläche steht und daß der Abstand zur vorgenannten Fläche dem im voraus bestimmten Wert, von vorzugs­ weise etwa 1,5 bis 2,5 m entspricht. Die Führung der Spritzdüse 9 entlang der im voraus berechneten Raumkurve übernimmt die Steueranlage 10, wobei die Düsenposition und der jeweilige Tun­ nelquerschnitt zu jedem Zeitpunkt auf dem Bildschirm der Anzei­ gevorrichtung aufgezeichnet werden kann.

Während des Spritzvorganges ist die pro Zeiteinheit auf die Tunnelinnenwand zu spritzende Betonmenge vorzugsweise konstant. Es ist aber auch denkbar, die pro Zeiteinheit auf die Tunnelin­ nenwand zu spritzende Betonmenge wahlweise und abhängig von den Meßdaten zu variieren, um dadurch beispielsweise eine Optimie­ rung der Schichtdicke in denjenigen Bereichen der Tunnelinnen­ wand zu erreichen, welche mehr oder weniger stark zerklüftet sind.

Nachdem nun der allgemeine Ablauf einer Chargenbearbeitung beschrieben wurde, sollen nun die Vorteile der Erfindung näher erläutert werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der richtige Auf­ treffwinkel und der korrekte Spritzabstand - unabhängig von der Oberflächenstruktur des Tunnels - ohne weiteres leicht eingehal­ ten werden, so daß eine optimale Spritzbeton-Qualität erzielt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Spritzarbeit automatisiert werden, was gerade bei größeren Bauarbeiten wich­ tig ist. Die Arbeitssicherheit und die generellen Arbeitsbedin­ gungen des Personals werden hierbei wesentlich verbessert. Fer­ ner kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einem bereits erfolgten Spritzvorgang der behandelte Wandabschnitt erneut ver­ messen werden, um dadurch die Wandstärke der gebildeten Beton­ wand und die an der Oberfläche haften gebliebene Spritzbetonmen­ ge zu bestimmen.

Es sei an dieser Stelle schließlich noch darauf hingewie­ sen, daß das anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung nur eine Auswahl von möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar­ stellen und in verschiedener Hinsicht geändert werden können.

So zeigen die Fig. 3 und 4 lediglich eine bevorzugte kon­ struktive Lösung. Es ist nämlich nicht zwingend notwendig, daß die Spritzdüse 9 und die Meß-Sonde 8 gemäß der vorstehend be­ schriebenen Weise miteinander gekoppelt sind. Eine ebenso brauchbare, jedoch aufwendigere Lösung wäre die, für den Meß­ kopf und die Spritzdüse je einen separaten Drehantrieb vorzuse­ hen.

Zudem kann die Vorrichtung 3 anstelle der optischen In­ frarot-Meß-Sonde 8 auch eine andere Meß-Sonde, beispielswei­ se eine Ultraschall-Meß-Sonde mit einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger zur Registrierung von an der Tun­ nelinnenwand reflektierten Ultraschallwellen besitzen.

Ferner läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur auf Baggerchassis sondern auf beinahe allen baustellenübli­ chen Trägerfahrzeugen montieren.

Was das erfindungsgemäße Verfahren betrifft, so wird beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel während des Spritz­ vorganges die Spritzdüse so von der Steueranlage geführt, daß die Achse des aus der Spritzdüse austretenden Betonstrahles min­ destens stellenweise senkrecht zu einer durch drei Meßpunkte gebildeten Fläche steht und daß der Abstand der Spritzdüse zu dieser Fläche einem im voraus bestimmten Wert entspricht. Es ist nun aber im Rahmen der Erfindung auch denkbar, die Spritzdüse so zu führen, daß die Achse des aus der Spritzdüse austretenden Betonstrahles mindestens stellenweise zu einer durch zwei Meßpunkte gebildeten Geraden steht und daß der Abstand der Spritzdüse dann zu dieser Geraden dem im voraus bestimmten Wert entspricht.

Ferner kann noch vor der vorstehend beschriebenen Meß­ phase die Position des die Vorrichtung 3 tragenden Trägerfahr­ zeuges relativ zur Tunnelachse 14 bestimmt und mit dem Rechner der Steueranlage 10 das durch den Spritzvorgang zu erzielende Sollprofil des Wandabschnittes 4 definiert und in einer Daten­ bank des Rechners gespeichert werden. Dadurch kann nun ein rechnerischer Vergleich zwischen den Meßwerten und dem Soll­ profil des mit Spritzbeton zu beschichtenden Wandabschnittes 4 durchgeführt und aufgrund von diesem Vergleich noch vor dem Spritzen Engstellen in der Tunnelröhre erkannt und nachgear­ beitet bzw. nachprofiliert werden. Verfahren zur Bestimmung der Position des Trägerfahrzeuges 2 in Bezug auf die Tunnel­ achse 14 sind im Tunnelbau hinlänglich bekannt, so daß auf eine Erläuterung dieser Verfahren verzichtet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann schließlich auch derart mit der Steueranlage gesteuert werden, daß Meß- und Spritzphase gleichzeitig ablaufen, daß also bereits während einer Meßphase Spritzbeton auf einen vorgängig vermessenen Ausschnitt eines Wandabschnittes aufgetragen wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum chargenweisen Beschichten der Innenfläche eines Tunnelabschnittes (4) mit Spritzbeton, wobei der Spritzbe­ ton mit einer Spritzdüse (9) auf die zu behandelnde Innenfläche gespritzt wird und wobei die Spritzdüse (9) derart an einer ver­ längerbaren Spritzlanze (6) einer die Spritzdüse (9) führenden und auf einem Träger (2) befestigten Vorrichtung (3) angeordnet ist, daß sie um die Achse der Spritzlanze (6) herum bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Charge der Träger (2) im Tunnel (1) fest positioniert wird, daß mittels einer an der Spritzlanze (6) der Vorrichtung (3) angebrachten und um diese drehbaren Meß-Sonde (8) das Profil des Tunnelabschnittes (4) derart vermessen wird, daß gemäß einem vorgegebenen Meß-Ra­ ster an mehreren Stellen des Tunnelabschnittes (4) der Abstand eines Meßpunktes zur Meß-Sonde (8) gemessen und in einer Steu­ eranlage (10) gespeichert wird und daß die zum Auftragen von Spritzbeton auf den genannten Tunnelabschnitt (4) dienende Spritzdüse (9) derart mit der Steueranlage (10) geführt wird, daß mindestens stellenweise die Achse des aus der Spritzdüse (9) austretenden Betonstrahles senkrecht zu einer durch zwei Meßpunkte gebildeten Geraden oder senkrecht zu einer durch drei Meßpunkte gebildeten Fläche steht und der Abstand der Spritz­ düse (9) zur genannten Geraden bzw. Fläche einem im voraus be­ stimmten Wert entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß-Sonde (8) einen Infrarot-Laserstrahl erzeugt, und daß das Profil des Wandabschnittes (4) mit diesem Laserstrahl ver­ messen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Meßphase die gesamte Geometrie des Tunnelab­ schnittes (4) vermessen wird und daß der Beton während einer auf die Meßphase folgenden Spritzphase auf den genannten Tun­ nelabschnitt (4) aufgespritzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spritzdüse während des Spritzvorganges in einem Abstand von 1 bis 3 m rechtwinklig zur Innenwand des Tun­ nels gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Tunnelinnenwand mit einem 0,1 × 0,1 m bis 1,0 × 1,0 m betragenden Meß-Raster vermessen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnelinnenwand mit einem 0,4 × 0,4 m betragenden Meß-Ra­ ster vermessen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß pro Charge ein Tunnelabschnitt mit einer Länge von 1 bis 6 m bearbeitet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach dem Spritzvorgang das Profil des Tun­ nelabschnittes (4) erneut vermessen wird, um die Dicke der aufgetragenen Betonschicht zu bestimmen.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Förderleitung zum Befördern des spritzfähigen Betons und einer den Auslaß der Förderlei­ tung bildenden Spritzdüse (9), einer auf einem Träger (2) an­ geordneten eine Spritzlanze (6) aufweisende Vorrichtung (3), wobei die Spritzdüse (9) derart an der Spritzlanze (6) ange­ ordnet ist, daß sie um die Achse der Spritzlanze (6) herum bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Meß-Sonde (8), um an mehreren Stellen des Tunnelabschnittes (4) den Abstand der Spritzdüse (9) zur Tunnelwand zu messen und eine Steueranlage (10), um die gemessenen Meßwerte zu registrieren und den Spritzvorgang in Abhängigkeit von den Meßwerten zu steuern.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Meß-Sonde (8) zur Erzeugung eines Infrarot-Laserstrahles.