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Verfahren und Einfüllvorrichtung zur Herstellung von wasserdichten Ortbetonpfählen oder Sperrwänden im Erdboden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserdichten Ortbetonpfählen oder
Sperrwänden im Erdboden, bei welchem das jeweilige Bohrloch bzw. der Wandschlitz unter steter Zuführung einer thixotropen Stützflüssigkeit, insbesondere von Betonitschlamm, ausgehoben und danach mittels eines darin eingeführten Giessrohres mit einem heissen Einbaugemisch, beispielsweise mit Asphaltbeton, Teerbeton od. dgl., gefüllt wird ; sie betrifft ferner eine Einfüllvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei welcher das Giessrohr für die heisse Asphalt-bzw. Teermischung mit einer Wärmeisolation versehen ist oder bzw. und aufheizbar ist.
Im Tiefbau werden verschiedenartige wasserdichte Sperrwände insbesondere solche aus Beton, gestampftem Ton oder Schluff oder auch aus mehrstoffigen Mischungen wie z. B. von Zement, Schluff, Bentonit oder Ton mit nicht-bindigen Materialien verwendet. Sperrwände aus Beton sind zwar wasserundurchlässig, halten aber dem Korrosionseinfluss von Wässern insbesondere von Industrieabwässern nicht genügend stand. Auch bei Böden, die nachfolgenden Bewegungen oder Verschiebungen ausgesetzt sind, erweisen sich Betonwände als ungünstig, und ausserdem können sie die Übertragung von Erschütterungen nicht unterbinden.
Sperrwände aus gestampftem Lehm halten zwar den Bewegungen des Bodens stand, sind aber bezüglich der Wasserundurchlässigkeit nicht beständig ; das gleiche gilt auch für die erwähnte Ausführungsform von Sperrwänden aus Mischungen von drei Stoffen.
Es wurde daher bereits der Aufbau von wasserdichten Sperrwänden aus Mischungen von Asphalt oder Bitumen mit nicht-bindigen Materialien vorgeschlagen, bei denen die erwähnten Nachteile vermieden werden. Das zur Herstellung solcher Sperrwände bisher verwendete, eingangs beschriebene, Verfahren der Aushebung aufeinanderfolgender Abschnitte des Wandschlitzes unter der kontinuierlichen Beigabe von z. B. Bentonit-Schlamm hat sich jedoch bei diesen hier interessierenden Sperrwänden aus Asphalt-oder Bitumenmischungen in verschiedener Hinsicht nicht bewährt und daher in der Praxis nicht durchgesetzt. Der hauptsächlichste Nachteil ist dabei die unvermeidbare Tendenz der Asphaltbzw.
Bitumenmischung, in der Giessröhre auszukühlen, was zur Erhärtung des Materiales und zur Verstopfung der Giessröhre führt ; ausserdem wird der Bentonitschlamm durch die im Wandschlitz von unten aufsteigende und sich fortschreitend verdickende Füllmasse bis zum Kochen erhitzt, was letztlich durch Verspritzen sogar Verletzungen der Arbeiter herbeiführen kann ; schliesslich hat die in einem Aushubabschnitt gerade eingefüllte Asphalt-oder Bitumenmischung während ihrer langsamen Erhärtung die Tendenz, in den nächsten Abschnitt mit dessen Aushub in dieser Phase bereits begonnen wird vorzudringen, wodurch gegebenenfalls die Homogenität und Stabilität des eben ausgegossenen Abschnittes erheblich beeinträchtigt werden kann.
Weiters ist aus der deutschen Auslegeschrift 1091044 ein Verfahren zum Einbau von bituminösen Massen, wie Asphalt oder Asphalt-Mineralgemischen, unter Wasser mittels eines unter den Wasserspiegel tauchenden, gegen Wärmeverluste geschützten Verteilerrohres bekannt, bei welchem auf die zu schützende Fläche hin ein Strom oder Strahl eines unter Druck stehenden, vorzugsweise vorgewärmten Gases gerichtet und die bituminöse, aus dem Verteilerrohr austretende Masse im Schutze des Gasstromes oder des Gasstrahles auf die Fläche aufgebracht wird.
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Nach der Erfindung werden nun bei dem eingangs beschriebenen Herstellungsverfahren für wasserdichte Ortbetonpfähle oder Sperrwände im Erdboden alle oben erwähnten Nachteile in wirksamer und befriedigender Weise dadurch vermieden, dass während der Einfüllung des heissen Einbaugemisches in dem im Aushub eingesetzten Giessrohr eine mindestens stellenweise profilierte Stossstange aufwärts und abwärts bewegt wird, wobei gleichzeitig der durch das heisse Einbaugemisch erwärmte und verdrängte, ausserhalb des Giessrohres aufsteigende thixotrope Schlamm durch kontinuierliche Zufuhr von frischem Schlamm unter seiner Siede-Temperatur gehalten wird.
Durch diese Massnahme wird vor allem erreicht, dass in jedem dieser separaten Wandabschnitte die eingefüllte Asphaltmischung abkühlen und fertig aushärten kann, ohne in einen anschliessend entstehenden Schlitzabschnitt einzudringen.
Die erfindungsgemässe Einfüllvorrichtung zur Durchführung dieses Herstellungsverfahrens, bei welcher das Giessrohr für die heisse Asphalt-bzw. Teermischung mit einer Wärmeisolation versehen oder bzw. und aufheizbar ist, ist erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass an der im Giessrohr eingesetzten, axial bewegbaren Stossstange radial abstehende Vorsprünge oder Ansätze angebracht sind.
Diese profilierte Stossstange ist im einfachsten Fall derart ausgebildet, dass an derselben eine wendelförmige Rippe allenfalls abschnittsweise angebracht ist. Bei einer Variante der Stossstange können die an derselben angesetzten, radialen Vorsprünge etwa dreieckig profiliert und entlang der Stossstange entweder beliebig versetzt oder in bestimmten Gruppierungen, vorzugsweise quirlartig oder in Längsreihen sägezahnartig angeordnet sein. Bei einer andern, vorteilhaften Ausführungsform der Stossstange ist die Anordnung so getroffen, dass an der Stossstange die radialen, vorzugsweise etwa dreieckig profilierten Ansätze mit ihrem unteren Ende angelenkt und allenfalls teilweise in eine Ausnehmung versenkt sind, wobei diese Ansätze beim Aufwärtshub der Stange unter dem Druck des Füllmateriales in eine widerhakenartig abstehende Spreizlage ausschwenkbar sind.
In den Zeichnungen ist in Fig. l eine wasserdichte Sperrwand in einer Phase des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens in Draufsicht dargestellt. Weiters zeigen Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Einfüllvorrichtung zur Herstellung solcher Sperrwände sowie Fig. 3 bis 7 verschiedene Varianten der im Giessrohr eingesetzten Stange.
Wie in Fig. l ersichtlich, werden bei Herstellung der Sperrwand vorerst in jedem zweiten Teilabschnitt--A, C, E-- usw. nacheinander mit Greifern ein vertikaler Wandschlitz unter gleichzeitiger Zuführung von thixotropen Schlamm ausgehoben und anschliessend sogleich mittels der Einfüllvorrichtung in der unten beschriebenen Weise mit der Asphalt-oder Bitumenmischung gefüllt. Der während des Aushubes eingefüllte thixotrope Schlamm, z. B. Bentonitschlamm, dient zur Stützung der offenen Wände des Erdreiches bis zum Ausgiessen mit der die Sperrwand bildenden Füllmasse ; wenn nun nach endgültiger Füllung mehrerer solcher Wandabschnitte mindestens in den ersten beiden Abschnitten--A und C--die Füllmasse soweit erhärtet ist, dass sie in den dazwischen ausgehobenen
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aufweist.
An Hand der Fig. 2 wird nun der Herstellungsvorgang eines solchen Wandabschnittes--A--und die Wirkungsweise der zugehörigen Einfüllvorrichtung im einzelnen erläutert : Zuerst wird also im Abschnitt--A--der vertikale Wandschlitz mittels Greifern unter kontinuierlicher Beigabe thixotropen Schlammes --1--, z. B. von Bentonitschlamm ausgehoben und in das dem nächsten Abschnitt--B--zugewandte Ende des fertigen Schlitzes ein Begrenzungsrohr'--2-- eingesetzt, dessen Durchmesser der Breite des Schlitzes entspricht und welches mit einem nicht adhaesiven Lack gestrichen sein kann.
Danach wird in die Schlammfüllung-l-ein Giessrohr--3--bis nahe zum Boden eingesetzt, das eine trichterförmige Einfüllöffnung hat und in welchem eine Stosstange--4- koaxial eingesetzt ist, die mittels eines an sich bekannten Antriebes --4a-- aufwärts und abwärts bewegbar ist. Durch dieses Giess rohr --3-- wird nun eine Füllmasse eingegossen, die aus einer Mischung von Asphalt oder Bitumen und nicht bindigen Materialien besteht, welch letztere von der zur Herstellung von Beton üblichen Art sein kann und sogar Bruchsteine und Steinblöcke enthalten darf.
Diese Füllmasse wird in einem Mixer homogenisiert und auf Flüssigtemperatur gehalten, bis sie in den mit Bentonitschlamm gefüllten Wandaushub eingegossen wird. Während des Eingiessens der heissen Asphaltmischung wird das Giessrohr--3--allmählich gehoben, so dass sein unteres Ende stets etwa 2 bis 3 m in die bereits eingefüllte Füllmasse, also das Einbaugemisch --6-- versenkt ist.
Das Giessrohr --3-- selbst ist zweckmässig mit einer wärmeisolierenden Schicht überzogen, um eine vorzeitige Abkühlung und Verdickung der hindurchfliessenden Asphaltmischung durch den das Rohr umgebenden thixotropen Schlamm möglichst zu verhindern. Bei sehr tiefen Sperrwänden, also bei
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