Verfahren zur Herstellung von Dichtungseinbauten für Stauanlagen. Stauanlagen, wie Talsperren, Dämme, Wasser- und Schiffahrtskanäle, werden in grossem Umfange durch Einbau-von bindigen Bodenmaterialien (Ton, Schluff, Lehm usw.) in den Böschungen und gegebenenfalls auch in der Sohle gegen Wasserdurchtritt gedichtet. Dies geschieht z. B. bei Talsperren, Dämmen in der Weise, dass bei solchen Dämmen mit Betonkern Tonvorlagen eingebracht werden, die alsdann allmählich nach der Wasserseite hin in weniger bindige und damit wasser durchlässige Bodenmaterialien übergehen.
Bei Dämmen, die aus Felsgeröll, Kies usw. ge schüttet sind, werden z. B. die bindigen Boden materialien in Form von Auflagen auf den Dammträger aufgebracht. In allen Fällen ist ein sorgfältiger lagenweiser Einbau mit mög lichst hoher Verdichtung erforderlich.
Da die bindigen Bodenmaterialien unter zusätzlicher Belastung einen Teil ihres Poren wassers langsam abgeben, so sind Setzungen unvermeidlich. Die Setzungen ziehen sich unter Umständen über Jahrzehnte hin und er reichen oft sehr beträchtliche Masse.
Darüber hinaus' sind für Bauten vorge nannter Art erhebliche Mengen an Boden materialien erforderlich, die für Dichtungs zwecke geeignet sind. Diese Mengen stehen oft im Bereich der Baustelle nicht zur Verfügung. Sie müssen alsdann unter Aufwendung er heblicher Mittel herangefahren werden, wenn man nicht zu andern Dichtungsmitteln, wie z. B.
Asphalt, übergehen will, Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die an sich wertvollen dich tenden Eigenschaften insbesondere bindiger Bodenmaterialien wirtschaftlich auch in Fäl len nutzbar gemacht werden können, in denen dieses Material nicht in der erforderlichen Menge für die Herstellung des Dichtungsein- baues zur Verfügung steht, wenn gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren in eine Boden schüttung des dichtenden -Materials Steine lagenweise eingerüttelt werden.
Vorzugsweise erfolgt dieses Einrütteln der art, dass sich ein Steinskelett in der bindigen Schüttung bildet, bei welchem die einzelnen Steinschichten einander berühren, dessen Zwischenräume zwischen den Steinen mit dem bindigen Material dicht ausgefüllt sind.
Man kann hierdurch erreichen, .dass durch das Steinmaterial bzw. das Steinskelett die oft aussergewöhnlich hohe Belastung aus Eigen gewicht, Wasserdruck usw. sicher aufge nommen und das bindige Material vollstän dig entlastet wird, so dass dieses ausschliess lich die Aufgabe der Dichtung übernehmen kann. Durch die vollständige Entlastung des dichtenden bindigen Materials wird aus diesem kein Porenwasser mehr ausgepresst. Es kön nen daher bei derartigen Dichtungseinbauten keine Setzungserscheinungen durch Abgabe von Porenwasser aus dem bindigen Dich tungsmaterial mehr auftreten.
Die beiliegende Zeichnung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes.
Fig.1 veranschaulicht schematisch einen Querschnitt durch einen Teil eines in Arbeit befindlichen Staudammes mit Kern mit auf gesetztem Rüttler.
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch den Staudamm mit Kern.
1 bezeichnet eine Schüttung aus Ton, in welche die Grobsteine 2 in der Grössenord- niuig von 20 bis 60 cm durch das Rüttelgerät 3 eingerüttelt werden. Zuerst wurde die Lage 10 wie die Lage 4 auf die Schüttung 1 auf gesetzt und dann mit dem Rüttelgerät 3 so weit in die Sehüttung 1 eingerüttelt, bis sie auf dem Boden 12 aufliegt. Dann wird die zweite Lage 11 oben auf die Schüttung auf gelegt und wieder eingerüttelt.
Eine neue Lage 4 aus Grobsteinen wird nun auf die Schüttung 1 aufgeschüttet und wird durch das Rüttelgerät, welches unmittelbar die Grob steine der neuen Lage angreift, in die bereits von Steinen durchsetzte Tonschicht einge rüttelt, bis sie auf der Steinlage 11 aufliegt, so dass unter Wiederholung der Aufschüttung und Einrüttelung sich ein Skelett dichtester Lagerung bildet, welches den Kern in Fig. 2 bildet.
Durch das lagenweise Einrütteln der Steine, wobei sich die dichtenden Materialien von unten nach oben durch die Zwischenräume der Steinschüttung hindurchquetschen, ist die Bildung von Steinnestern, in denen Hohl räume auftreten, die nicht durch dichtende Massen ausgefüllt sind, ausgeschlossen. Bei der vorgeschlagenen Einsenkrütteltechnik ist vor allem die einwandfreie Verarbeitung dich tenden Materials, z. B. von bindigem Boden material mit sehr steifer Konsistenz möglich.
In der Trennung. der Zuweisung einerseits der statischen Aufgaben an das Steinskelett und anderseits der Dichtungsaufgabe an die dichtenden Massen und nicht zuletzt in der Zuverlässigkeit der Ausführungsweise gemäss beschriebenem Verfahrensbeispiel liegt es be gründet, dass die bisher üblichen Stärken an Dichtungsvor- und -auflagen wesentlich ge mindert werden können.
Nach Fig. 2 ist der Staudamm 5 mit dem Kern 6 aus bindigem Bodenmaterial ausge stattet, der das gemäss Fig.1 eingebrachte Steinskelett 7 in sich birgt, 8 ist die Sohle. 9 der angestaute. Wasserspiegel.
Der setzungsfreie Einbau mit Steinskelett gestattet, diesen an Stelle eines Beton- oder Tonlehmkernes in Stauanlagen zu verwenden. In diesem Falle kann man im Hinblick auf die Zuverlässigkeit des Ausführungsverfah rens und seine grosse Verdichtungswirkung an Abmessungen sparen.
Durch die Natur des gewählten Dichtungsmaterials im Vergleich zu dem daneben verwendeten Schüttmaterial ist es bedingt, dass fast gleiches elastisches Verhalten der Gesamtlage zunächst eine ein wandfreie Verteilung der Belastungskräfte sicherstellt und bei Überschreiten der Elasti- zitätsgrenze die plastische Verformbarkeit des Dichtungseinbaues die gefürchtete Rissbildung ausschliesst.
Während z. B. in den bisher üblichen Dich tungsvor- und -einlagen möglichst bindiges Material ohne Steinbeimengung verwendet wurde und somit, wie bekannt, unter gewissen Umständen eine erhöhte Rutschgefahr besteht, ist bei dem beschriebenen Verfahren durch das Einsenken der Steine, die in die dichteste Lage kommen und sich somit auch gegenseitig abstützen, die Rutschgefahr behoben.
Dies bedeutet, dass wesentlich steilere Nei gungen an Böschungen gewählt werden kön nen. Hierdurch lassen sich ganz besonders bei Stauanlagen von grösserer Höhe ganz wesent liche wirtschaftliche Vorteile erzielen.
Das beschriebene Verfahren eignet sich in seiner gemässen Anwendung mit Vorteil auch für Sohlenabdichtungen für Schiffahrts- und Werkkanäle, Stauräume und dergleichen, bei denen die Gefahr der Unterläufigkeit bei nicht einwandfreien natürlichen dichten Sohlen, Siekverluste und dergleichen durch eine mehr oder weniger dickschichtige künstliche Sohle aus bindigem Bodenmaterial durch lagenweises Einrütteln von Steinen diese unerwünschten Erscheinungen mit Sicherheit in wirtschaft licher Weise ausschliesst.
Sofern schliesslich im vorstehenden von dichtenden Massen gesprochen, ist natürlich für Fälle, in denen es die Wirtschaft lichkeit rechtfertigt, darunter ausser dichten den Bodenmassen, wie Schluffen oder den in den näheren Erläuterungen besonders hervor gehobenen Tonen, auch ein Material zu ver stehen, das durch geeignete Zusätze die Eigen schaft der dichtenden Wirkung in besonders leervortretender Weise besitzt, wie feinstkör- niges Bodenmaterial mit und ohne Zusätze anbindenden Kunst- oder Naturstoffen.
Process for the production of built-in seals for dam systems. Dams, such as dams, dams, waterways and shipping canals, are to a large extent sealed against water penetration by installing cohesive soil materials (clay, silt, loam, etc.) in the embankments and possibly also in the bottom. This happens e.g. B. in dams, dams in such a way that in such dams with a concrete core clay templates are introduced, which then gradually change over to the water side into less cohesive and thus water-permeable soil materials.
In dams that are poured ge from boulders, gravel, etc., z. B. the cohesive soil materials applied in the form of pads on the dam carrier. In all cases, careful installation in layers with the highest possible compression is required.
Since the cohesive soil materials slowly release part of their pore water under additional stress, subsidence is inevitable. The subsidence may drag on for decades and often reach a considerable amount.
In addition, significant amounts of soil materials are required for buildings of the aforementioned type, which are suitable for sealing purposes. These quantities are often not available on the construction site. You then have to be brought up with the use of considerable means if you do not have to use other sealants, such as. B.
Asphalt, want to pass over, The present invention is based on the knowledge that the inherently valuable sealing properties, especially cohesive soil materials, can also be used economically in cases in which this material is not in the required amount for the production of the sealing installation is available if, according to the method according to the invention, stones are shaken in layers into a bed of the sealing material.
This vibration is preferably carried out in such a way that a stone skeleton is formed in the cohesive bed, in which the individual stone layers touch one another, the spaces between the stones being tightly filled with the cohesive material.
In this way one can achieve .that the stone material or the stone skeleton safely absorbs the often unusually high load from its own weight, water pressure, etc., and relieves the cohesive material completely so that it can only perform the task of sealing. Due to the complete relief of the sealing, cohesive material, pore water is no longer pressed out of it. There can therefore be no settlement phenomena caused by the release of pore water from the cohesive sealant material.
The accompanying drawing relates to an embodiment of the subject invention.
1 schematically illustrates a cross-section through part of a dam with a core in progress and with a vibrator attached.
2 schematically shows a cross section through the dam with a core.
1 denotes a bed of clay into which the coarse stones 2 of the order of magnitude of 20 to 60 cm are shaken by the vibrating device 3. First, the layer 10 like the layer 4 was placed on the bed 1 and then shaken with the vibrator 3 into the Sehüttung 1 until it rests on the floor 12. Then the second layer 11 is placed on top of the bed and shaken again.
A new layer 4 of coarse stones is now poured onto the bed 1 and is shaken by the vibrator, which directly attacks the coarse stones of the new layer, in the clay layer already interspersed with stones until it rests on the stone layer 11 so that under Repetition of the filling and shaking, a skeleton of densely packed storage forms, which forms the core in FIG.
By shaking the stones in layers, with the sealing materials squeezing from bottom to top through the interstices of the stone bed, the formation of stone nests in which cavities occur that are not filled by sealing compounds is excluded. In the proposed Einsenkrütteltechnik, the flawless processing of you border material, z. B. of cohesive soil material with a very stiff consistency possible.
In the separation. the assignment of the static tasks to the stone skeleton on the one hand and the sealing task to the sealing compounds on the other hand, and not least the reliability of the method of execution according to the method example described, is the reason that the previously usual strengths of sealing pre- and conditions can be significantly reduced.
According to FIG. 2, the dam 5 is equipped with the core 6 made of cohesive soil material, which contains the stone skeleton 7 introduced according to FIG. 1, 8 is the sole. 9 the pent-up. Water level.
The settlement-free installation with a stone skeleton allows it to be used in place of a concrete or clay core in dams. In this case you can save in terms of the reliability of the Ausführungsverfah rens and its great compression effect on dimensions.
Due to the nature of the selected sealing material compared to the bulk material used next to it, it is necessary that almost the same elastic behavior of the overall layer initially ensures a perfect distribution of the load forces and, if the elastic limit is exceeded, the plastic deformability of the built-in seal excludes the feared cracking.
While z. B. was used in the usual up processing vor- and -einlagen possible cohesive material without stone admixture and thus, as is known, under certain circumstances there is an increased risk of slipping, is in the method described by the sinking of the stones that come into the densest position and thus support each other, the risk of slipping eliminated.
This means that significantly steeper slopes can be selected on embankments. In this way, very significant economic advantages can be achieved, especially in the case of dams from great heights.
The method described is suitable in its appropriate application with advantage also for sole seals for shipping and works canals, storage spaces and the like, in which the risk of undercutting in imperfect natural dense soles, Siek losses and the like by a more or less thick layered artificial sole made of cohesive Soil material excludes these undesirable phenomena with certainty in an economical way by shaking stones in layers.
Insofar as sealing masses are mentioned in the foregoing, of course, for cases in which economic viability justifies it, in addition to dense soil masses such as silts or the clays particularly emphasized in the detailed explanations, a material is also to be understood that through suitable additives have the property of sealing effect in a particularly empty manner, such as fine-grained soil material with and without additives that bind plastics or natural materials.