AT244246B - Verfahren zum Errichten von Staudämmen mit einer Innendichtungsschürze und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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   Verfahren zum Errichten von Staudämmen mit einer Innendichtungsschürze und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbauen von schmalen Innendichtungen, sogenannten Dichtungsschürzen, vorzugsweise aus bituminösen Baustoffen (Asphaltbeton), in Staudämme oder in den Baugrund von Wasserstaubauwerken, die über den   gesamtenabzudichtendenQuer-   schnitt, z. B.. im Falle eines Staudammes über den gesamten Querschnitt   einer'Talmulde   reichen. 



     Beim Einbauen voninnendichtungen   benutzte man bisher Schalungskästen   oder-Wände.   Die Dammaufschüttung bzw. feinkörniges Filtermaterial wird dabei aussen an die Schalung   angeschüttet, während   der Baustoff für die Innendichtung in die Schalungskästen oder zwischen   die -Wände   eingebracht wird. 



  Die Schalung muss dann angehoben werden, um die nächste Schicht des Dammes einbauen zu können. 



  DiesesVerfahren ist jedoch sehr zeitraubend und zum Einbauen von bituminösen Innendichtungen mit erheblichen Mängeln behaftet. 



   Bituminöse Innendichtungen können infolge ihrer höheren Dichte und gleichmässigen Zusammensetzung eine wesentlich geringere Dicke aufweisen als solche aus natürlichen Dichtungsstoffen wie   z. B. Ton,   Lehm oder Tonbeton und Lehmbeton. Während bei letzteren eine Dicke von 1/3 bis 1/6 der   Dammhöhe   notwendig ist, kommt man bei bituminösen Baustoffen mit Dicken von 1/20 bis 1/50 der Dammhöhe aus. 



  Die beim Einschütten des Dichtungsbaustoffes in den Schalungskasten auftretenden Entmischungen durch Schüttkegelbildung wirken sich jedoch bei dünnen Innendichtungen naturgemäss viel stärker aus als bei dicken. Man ist deshalb in   hohem Masse auf die   Sorgfalt des Personals beim Einbringen des Baustoffes in die Schalungskästen angewiesen, besonders dann, wenn der bituminöse Innendichtungsbaustoff nach der deutschen Patentschrift 1108620 eine Zusammensetzung mit einem grösseren Anteil grobkörnigen Materials hat. 



   Nach den bekannten Verfahren kann die Schalung erst nach geraumer Zeit angehoben werden, nämlich nachdem der gesamte Innendichtungsbaustoff zwischen die Schalungswände eingebracht, die seitlichen   DammaufschUttungen   ausgeführt und die Baustoffschichten planiert sind. Während dieser Zeit erhärtet bituminöser Baustoff, so dass eine innige Verzahnung desselben mit dem Korn der benachbarten   Dammaufschüttungen'nicht   mehr zu verwirklichen ist und sogar die notwendige Verdichtung des bituminösen Baustoffes nur unvollkommen durchzuführen ist. 



   Gemäss der Erfindung wird so verfahren, dass die Baustoffe für die Dichtungsschürze und die benachbarten (luft-und wasserseitigen)   Dammaufschüttungen   Schicht um Schicht, durch parallele in Arbeitsrichtung auf dem Planum voranbewegte, senkrechte oder geneigte Trennwände räumlich voneinander getrennt, gleichzeitig in Richtung des Staudammes fortschreitend aufgeschüttet und auf etwa gleiches Niveau planiert werden, worauf die in Bewegungsrichtung hinter den Trennwänden sich unmittelbar aneinander anlegenden Aufschüttungen gleichzeitig verdichtet werden. 



   Das neue Verfahren erlaubt es, den Staudamm im Bereich der Innendichtung fortschreitend Schicht um Schicht aufzubauen und dabei eine scharfe Trennung (ohne gegenseitige Überschüttung) zwischen der Aufschüttung für die Innendichtung und für die seitlichen Dammaufschüttungen zu verwirklichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Innendichtung eine gleichmässige Dicke aufweist und kein Fremdmaterial aus den benachbarten Dammaufschüttungen enthält, das ihre Dichtheit und Haltbarkeit beeinträchtigen 

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 würde. 



   Die fortschreitende Arbeitsweise lässt die durch   die voranbewegten Trennwände getrennt   aufgeschütteten Baustoffe sich schon nach wenigen Sekunden unmittelbar aneinander anlegen. Der bituminöse Innendichtungsbaustoff besitzt dann noch seine volle Plastizität und lässt sich ohne weiteres durch die unmittelbar anschliessende Verdichtung innig mit dem Korn der   benachbartenDammaufschüttungen   verzahnen und selbst nachhaltig verdichten.

   Auf diese Weise entsteht eine hinsichtlich ihrer Dicke genau masshaltige Innendichtung, die intensiv verdichtet und dem Verfahren nach der deutschen Patentschrift   Nr. 1108620   entsprechend, mit dem tragenden Korn der   benachbartenDammaufschüttung   so innig verzahnt ist, dass sich das   tragende Mineralskelett des Dammes   auch durch die Innendichtung fortsetzt und dadurch dem Damm eine bisher nicht erreichte Stabilität verleiht. 



   Die Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens besteht erfindungsgemäss aus zwei parallelen, hochkant stehenden Trennwänden, deren gegenseitiger Abstand (Zwischenraum) gleich der Dicke der Innendichtung ist, Mitteln zum Voranbewegen der Trennwände auf dem Planum des Staudammes in dessen   Längsrichtung, Mitteln zumAufschütten und Planieren des Baustoffes   für die   luft-und wasserseitigedamm-   aufschüttung ausserhalb der parallelen Trennwände, Mitteln zum Einbringen und Planieren des Baustoffes für die Innendichtung zwischen den parallelen Trennwänden und in Bewegungsrichtung hinter den parallelen Trennwänden   angeordnete Rüttelverdichter zum gleichzeitigen Verdichten der getrennt aufgeschütteten und   planierten Baustoffe. 



   Die parallelen Trennwände erlauben das gleichzeitige, jedoch räumlich getrennte Aufschütten und Planieren der Baustoffe für die Innendichtung und die benachbarten Dammschüttungen, so dass dabei gegenseitige Überschüttungen ausgeschlossen sind. Sie gewährleisten deshalb mit absoluter Sicherheit das notwendige homogene Gefüge der Innendichtung und eine gleichbleibende Dicke derselben. 



   In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für den Innendichtungsbaustoff ein Vorratsbehälter auf die parallelen Trennwände aufgesetzt, dessen Bodenöffnung zwischen   den Trennwänden mündet. Hiedurch   wird   erreicht, dass der Innendichtungsbaustoff   in dem Masse aus dem Behälter zwischen die Trennwände austritt, in dem sich diese voranbewegen. Diese Art des Einbringens des Innendichtungsbaustoffes vermeidet die Bildung von Schüttkegeln und damit das Entmischen des Baustoffes vollkommen. Sie gewährleistet ein vollkommen homogenes Gefüge der Innendichtung. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen die Fig.   1 - 3   eine schematische Darstellung der neuen Vorrichtung im Aufriss, Grundriss und Schnitt nach Linie   A - A   in   Fig. l, während   die Fig. 4 und 5 eine selbstfahrende Vorrichtung im Aufriss und Grundriss darstellen. 



   Die Vorrichtung nach   denFig.     1-3   besteht aus zwei parallelen hochkant stehenden, senkrechten oder 
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 um   ihre Parallelität   zu   gewährleisten. Sie   liegen mit ihren unteren Kanten dicht auf dem Planum auf und werden mit der erforderlichen Arbeitsgeschwindigkeit in der durch den Pfeil angedeuteten Längsrichtung des zu errichtenden Staudammes über das Planum voranbewegt. Die Trennwände können aus mehreren Schüssen bestehen, die mit Gelenken 4 miteinander verbunden sind. Dadurch vermögen sie sich besser   leichten Unebenheiten des Planums   anzupassen, ohne sich teilweise mit ihren unteren Kanten von demselben abzuheben. 



   Der vordere Teil der parallelen Trennwände 1, 2 weist ein ihren Zwischenraum überdachendes Satteldach 5 und vorne ein winkelförmiges Räumblech 6 nach Art eines Schiffbuges auf. Ein hebund senkbares Planierschild 7 übergreift die Trennwände 1, 2 quer und bestreicht die Räume an den beiden Aussenseiten derselben. 



   Auf dem hinteren Teil der parallelen Trennwände ist ein Vorratsbehälter 8 für den Innendichtungsbaustoff angeordnet, dessen Austrittsöffnung nach unten in den Zwischenraum zwischen den parallelen Trennwänden 1, 2 mündet. Hinter dem Behälter 8 zwischen den Trennwänden ist ein in der Höhe einstellbarer Regulierschieber 9 vorgesehen, der die Schütthöhe für den Innendichtungsbaustoff bestimmt. 



   Am Ende der parallelen Trennwände 1, 2 ist ein Querjoch 10 befestigt, an das drei Rüttelverdichter 11, 12, 13 von beliebiger bekannter Bauart angehängt sind. Von diesen Rüttelverdichtern bewegen sich die beiden aussenliegenden 11, 13 im Bereich des vom Planierschild 7 planierten Baustoffes, während der mittlere 12 den vom Regulierschieber 9 planierten Baustoff verdichtet. Der mittlere Rüttelverdichter 12 besitzt eine mittels Gas- oder Ölbrenner beheizte Bodenplatte, um ein Ankleben an den von ihm zu verdichtenden bituminösen Baustoffen der Innendichtung zu vermeiden. 



   Die Schwingungsrichtung der Rüttelverdichter 11 - 13 verläuft vorzugsweise zur Horizontalen ge- 

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 neigt, so dass den Verdichtern eine Bewegungskomponente   iI1   Bewegungsrichtung der parallelen Trennwände erteilt wird. Hiedurch werden Baustoffstauungen an den VorderkantenderVerdichtervermieden, die zu unerwünschten seitlichen Verdrückungen des Baustoffes besonders im Bereich der Oberfläche führen könnten. Arbeitsweise :
Während die parallelen Trennwände 1, 2 in Pfeilrichtung voranbewegt werden, wird der Baustoff für die   luft-undwasserseitige Dammaufschüttung, im   allgemeinen   grobkörniges Gestein, z. B. durch einen   Greifbagger 14 vor dem Planierschild 7 auf den überdachten Teil der parallelen Trennwände auf- geschüttet.

   Der Baustoff böscht sich, wie in Fig. 3 dargestellt, zu beiden Seiten der parallelen Trennwände in den Bereich des Planierschildes 7 ab und wird durch dasselbe auf eine bestimmte Schichthöhe von etwa 20 bis 25 cm planiert. Gleichzeitig tritt Innendichtungsbaustoff, vorzugsweise bituminöser, nach der deutschen Patentschrift   Nr. 1108620   zusammengesetzter, aus dem Vorratsbehälter 8 in den Zwischenraum zwischen den parallelen Trennwänden in dem Masse aus, in dem diese sich voranbewegen, und wird dort durch den Regulierschieber 9 auf etwa die gleiche Schichthöhe planiert wie die Dammaufschüttungen ausserhalb der parallelen Trennwände. In Bewegungsrichtung hinter den Trennwänden legen sich die Schichten unmittelbar aneinander. Da sie auf etwa gleiche Schichthöhe planiert sind, sind dabei gegenseitige Überschüttungen ausgeschlossen.

   Die Schichten gelangen schon nach wenigen Sekunden in den Bereich der Rüttelverdichter 11 - 13 und werden von denselben gleichzeitig und gleichmässig verdichtet. Dabei liegen die Nahtstellen benachbarter Schichten je zwischen zwei benachbarten Rüttelverdichtern. Das tragende Mineralkorn benachbarter Schichten wird deshalb im Bereich der Naht nachhaltig gegeneinander gepresst und vollkommen ineinander verzahnt, so dass nach der Lehre der deutschen Patentschrift Nr. 1108620 ein einheitlichers tragendes Skelett im gesamten Staudamm entsteht, das demselben vorzügliche statische Eigenschaften verleiht. Inder geschilderten Weise wird der Staudamm Schicht um Schicht aufgebaut. 



   Wie bereits erwähnt, kommen für die Innendichtung bevorzugt bituminöse Baustoffe in Betracht, die bekanntlich heiss eingebaut werden müssen. Der Vorratsbehälter 8 ist deshalb mit einer Wärmeisolierung ausgestattet. Um eine gute Bindung zwischen der im vorhergehenden Arbeitsgang eingebauten, bereits erkalteten und verdichteten Baustoffschicht und der nächstfolgenden zu erreichen, sind im vorderen Teil zwischen den parallelen Trennwänden 1, 2 Heizkörper 15, z. B. Infrarotstrahler angeordnet, die ihre Wärmestrahlung gegen die beim vorhergehenden Arbeitsgang verdichtete bituminöse Baustoffschicht richten und dieselbe bis auf eine Tiefe von 2 bis 3 cm erreichen. Dadurch wird erreicht, dass die Schichten innig miteinander verschmelzen und sich gleichzeitig mit ihren tragenden Mineralkörnern vollkommen ineinander verzahnen, so dass eine nahtlose Innendichtung entsteht. 



   Anstatt für die seitlichen Dammaufschüttungen, wie dargestellt und beschrieben, den gleichen Baustoff zu verwenden, kann, wenn es die Umstände erfordern, für den wasserseitigen Dammteil auch eine andere Baustoffzusammensetzung verwendet werden als für den luftseitigen. Der Greiferbagger 14 hat dann die verschiedenen Baustoffe rechts bzw. links neben den parallelen Trennwänden 1, 2 abzuwer-   fen. Hiebet werden gegenseitigeüberschüttungen vermieden, wenn auf den Grat des Satteldaches   5 eine senkrechte Trennwand 51 aufgesetzt ist, die strichpunktiert in Fig. 3 angedeutet ist. 



   Um den von den parallelen Trennwänden durch ihr Eigengewicht auf das Planum ausgeübten Flächendruck zu vermindern, können die Wände, wie in Fig. 3 dargestellt, an ihren unteren Kanten mit Gleitkufen 16 versehen sein. 



   Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung ist selbstfahrend und entspricht im übrigen der in Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten. Die Bezugszeichen dieser schematischen Darstellung sind deshalb, soweit es sich um gleiche Bauteile handelt, in die Fig. 4 und 5 übernommen. 



   Die parallelen Trennwände 1, 2 sind mit dem Vorratsbehälter 8 für den Innendichtungsbaustoff fest verbunden und mitsamt dem Regulierschieber 9 mittels der Hydraulikzylinder 17 im Fahrzeugrahmen 18 heb-und senkbar aufgehängt. Die Zugkräfte zum Voranbewegen der Trennwändewerden vomFahrzeugrahmen über besondere Zugstangen 19 übertragen, die gelenkig am Fahrzeugrahmen und   den Trennwänden 1, 2   befestigt sind. Das Planierschild 7 ist ebenfalls am Fahrzeugrahmen 18 angelenkt und wird mittels der Hydraulikzylinder 20 zum Einstellen der   Planierhöhe gehoben   und gesenkt. 



   Die Rüttelverdichter 11, 12, 13 sind gelenkig an das Transportfahrzeug angekuppelt und mittels der am Fahrzeugrahmen 18 befestigten Ausleger 21 und der Hydraulikzylinder 22 heb- und senkbar. 



   Der in Fahrtrichtung vor dem Planierschild 7 liegende Teil der parallelen Trennwände ist, wie in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt, hochklappbar. Das Transportfahrzeug läuft mit seinen Raupen 23 oder   luftbereiftenRädern   auf dem vom Planierschild 7 erzeugten Planum der beiderseitigen Dammaufschüt- 

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 tungen und besitzt einen eigenen Kraftantrieb'durch einen Dieselmotor, der auch die Energie für die Hydraulikpumpe zum Betrieb der Hydraulikzylinder 17, 20, 22 und über einen von ihm angetriebenen Stromerzeuger die elektrische Energie für die Infrarotstrahler 15 liefert. 



   Die Arbeitsstellung der   selbstfahrendenvorrichtung   entspricht der Darstellung in Fig. 4 und 5 und die Arbeitsweise derselben der mit Bezug auf die schematische Darstellung in Fig. l-3 beschriebenen. Beim Fahren zu einer andern Arbeitsstelle und beim Wenden an den Einbauendpunkten wird der vordere Teil   der parallelen Trennwände 1, 2,   wie   inFig. 4   strichpunktiert angedeutet, hochgeklappt. Sodann werden die Trennwände 1, 2 mittels der Hydraulikzylinder 17 und die Rüttelverdichter 11 - 13 mittels der Hydraulikzylinder 22 soweit vom Boden abgehoben, dass das Fahrzeug 18, 13 zum Fahren auch mit grösseren Geschwindigkeiten die notwendige Bodenfreiheit besitzt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Errichten von Staudämmen mit einer   Innendichtungsschürze,   vorzugsweise aus bituminösen Baustoffen, dadurch gekennzeichnet, dass   die Baustoffe für die Dichtungsschürze   und die benachbarten (luft-und wasserseitigen) Dammaufschüttungen, durch parallele, in Arbeitsrichtung auf dem Planum voranbewegte, senkrechte oder geneigte Trennwände räumlich voneinander getrennt, in Richtung des Staudammes fortschreitend gleichzeitig aufgeschüttet und auf etwa gleiches Niveau planiert werden, worauf die in Bewegungsrichtung hinter den Trennwänden sich unmittelbar aneinander anlegenden Aufschüttungen. gleichzeitig verdichtet werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die verdichtete Oberfläche des bituminösen Baustoffes der Dichtungsschürze vor erneuter Aufschüttung von Baustoffen durch Erwärmen in plastischen Zustand versetzt wird.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, gekennzeichnet durch zwei parallele, hochkantstehende Trennwände (1, 2), deren gegenseitiger Abstand (a) gleich der Dikke der Dichtungsschürze (3) ist, Mittel zum Voranbewegen der Trennwände auf dem Planum des Staudammes in dessen Längsrichtung, Mittel (14, 7) zum Aufschütten und Planieren des Baustoffes für die luft-und wasserseitige Dammaufschüttung ausserhalb der parallelen Trennwände, Mittel (8, 9) zum Einbringen und Planieren des Baustoffes für die Innendichtung zwischen den parallelen Trennwänden und in Bewegungsrichtung hinter den parallelen Trennwänden angeordnete Rüttelverdichter (11, 12, 13) zum gleichzeitigen Verdichten der getrennt aufgeschütteten und planierten Baustoffe.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Trennwän- de (1, 2) im Bereich der Mittel (14, 7) zum Aufschütten und Planieren des Baustoffes für die Dammaufschüttung durch ein ihrenZwischenraum überdachendesSatteldach (5) und vorne durch einwinkelförmi- ges Räumblech (6) miteinander verbunden sind.

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Grat des Satteldaches (5) eine senkrechte Trennwand (51) aufgesetzt ist.

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Trennwände (1, 2) zum Zwecke der besseren Anpassung an Unebenheiten des Planums in mehrere Teilschüsse quer unterteilt sind, die durch Gelenke (4) miteinander verbunden sind.

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter (8) für den Innendichtungsbaustoff so auf die parallelen Trennwände (1, 2) aufgesetzt ist, dass seine Bodenöffnung zwischen den Trennwänden mündet.

   8. Vorrichtung nach denAnsprüchen3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dasszwischenden parallelen Trennwänden (1, 2) Heizmittel (15), z. B. Infrarotstrahler, angeordnetsind, die ihre Wärme- strahlung gegen die beim vorhergehenden Arbeitsgang verdichtete Schicht des bituminösen Innendich- tungsbaustoffes richten.

   9. Vorrichtung nach denAnsprüchen3 bis8, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Trennwände (1, 2) mit dem an ihnen befestigten Vorratsbehälter (8) für den Innendichtungsbaustoff und dem zugehörigen Regulierschieber (9) heb-und senkbar im Rahmen (18) eines Transportfahrzeuges aufgehängt und über an den Trennwänden gelenkig angreifendeZugstangen (19) mit dem Rahmen (18) verbunden sind.

   10. VorrichtungnachAnspruchQ, dadurch gekennzeichnet, dassdasplanierschild (7) fürdie Dammaufschüttungen am Rahmen (18) des Transportfahrzeuges heb-und senkbar angelenkt ist.

   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttel- verdichter (11, 12, 13) gelenkig an das Transportfahrzeug angekuppelt und mittels der Ausleger (21) des Transportfahrzeuges und der vorzugsweise hydraulischen Hubzylinder (22) heb- und senkbar sind. <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1