CZ279490B6

CZ279490B6 - Způsob výroby těsnící podzemní stěny

Info

Publication number: CZ279490B6
Application number: CS9297A
Authority: CZ
Inventors: Adalbert Dr. Hermann
Original assignee: Dyckerhoff Aktiengesellschaft
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1995-05-17
Also published as: HU914139D0; CS9792A3; EP0495244B1; HUT62952A; HU219440B; PL293168A1; DE59107623D1; DK0495244T3; EP0495244A1; PL169345B1; DE4101015A1; DE4101015C2; ATE136081T1; SK278384B6

Abstract

Způsob výroby těsnící podzemní stěny se provádí jednofázovým postupem, při kterém se jako vyztužující suspenze vyčerpává ze stěnové kapsy (1) zemní materiál ve směsi se suspenzí samovolně tvrdnoucí hmoty pro těsnící podzemní stěnu, kterou je stěnová kapsa (1) naplněna. Směs se prosévá a jemný podíl směsi, jehož velikost zrn se pohybuje pod stanovenou mez, se využívá, společně s nově připravenou suspenzí hmoty pro těsnící podzemní stěnu, pro výrobu doplňující suspenze, která se čerpá do stěnové kapsy (1) v doplňujícím množství vyneseného zemního materiálu.ŕ

Description

Způsob výroby těsnicí podzemní stěny

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby těsnicí podzemní stěny jednofázovým postupem.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě podzemních těsnicích stěn se hmoty těsnicích stěn vestavují do půdních kapes, například jako svislé prvky, které je obklopují, a zabraňují, aby se eventuálně přítomné půdní nečistoty nešířily spodní vodou nebo do výkopů nebo do povrchového dobývání jako stěny pro zmenšení větších snížení hladiny spodní vody a dopravovaných množství spodní vody.

Je známo, že se těsnicí podzemní stěny vyrábějí jednofázovým způsobem tak, že se pomocí drapákového rýpadla vykope kapsa, ve které se nachází ochranná suspense bentonitu a cementu, která během výkopu slouží jako ochranná kapalina a po ukončení výkopu ztvrdne a působí jako těsnicí hmota /Mesack, Ruppert, Simons Herstellung von Dichtungsschlitzwánden im Einphasenverfahren, Tiefbau /1979, str. 601 až 605/. V případě, že se bagruje delší dobu doporučuje se přidávat k suspenzi bentonitu a cementu zpomalovač tuhnutí.

Jako nedostatek je nutné Vytknout to, že se hmota těsnicí stěny během bagrování nebo erozí obohacuje částicemi půdy z vykopaného materiálu, například jílem a pískem, takže suspense ztuhne a překáží další práci. Kromě toho má obohacení pískem za následek, že se zvýší propustnost hmotou stěny. Proto se doporučuje kontrolovat průběžně suspensi a dodržovat mezní hodnoty, aby se zabránilo růstu obohacení.

Z DE-PS 36 33 736 jsou známy suché směsi pro jednofázovou výrobu těsnicích podzemních stěn, které v podstatě sestávají z bobtnavého jílového materiálu, vysokopecní strusky a urychlovače pro vysokopecní strusku a až ze 25 % hmot, inertních plniv. Při výrobě hmoty těsnicí stěny se mohou přidávat obvyklé přísady, které ovlivňují tekutost během směšování, konsistenci nebo tuhnutí. Vliv thixotropie má být menší než u tradičních hmot.

Při dvoufázovém postupu, při kterém se během výkopu používá suspense bentonitu jako ochranná kapalina, která je potom vytlačena samo se vytvrzující suspensi bentonitu a cementu, prosazuje se stále více pro výkop technika frézování. Půdní materiál, uvolněný a rozmělněný řezacími koly frézy, se směšuje v kapse se suspenzí bentonitu, půdní materiál, obsahující směs, se odsává a čerpá se do úpravny. V této úpravně se vykopaný materiál pečlivě a zdlouhavě odděluje od suspense bentonitu pomocí nákladného systému vibračních sít v kombinaci s cyklony. Vyčištěná suspense bentonitu se potom opět použije. Vykopaný materiál putuje na skládku. Provoz, využívající frézovací techniku se známými hmotami těsnicí stěny, které se hodí pro provádění jednofázového postupu, ztroskotá pokaždé na částečném vynášení těsnicích podílů /především hutního písku/ při každém průchodu obvyklými úpravnami, a proto se dá nyní používat pouze při dvoufázovém postupu.

-1CZ 279490 B6

U způsobu výroby těsnicí stěny, známého z DE-OS 40 08 207, který se přibližuje jednofázovému postupu, se výkop provádí nejdříve obvyklým způsobem pomocí frézování podzemní stěny, zatím co se zemní kapsa chrání suspensí bentonitu. Potom se do ochranné bentonitové sušpense v kapse přímo přidávají pojivá a pevné látky a suspense se přečerpává po promíchání předním čerpadlem frézy pro podzemní stěnu.

Úlohou vynálezu je vytvořit způsob výroby těsnicí podzemní stěny jednofázovým postupem, pomocí něhož se mohou vyrobit těsnicí podzemní stěny s vyšší vodotěsností, lepší odolností vůči erozi a chemikáliím, přičemž zejména na deponie mají připadnout relativně malé náklady.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se ze stěny kapsy, naplněné samočinně tvrdnoucí suspensí hmoty pro těsnicí stěnu, vytěží, o sobě známou frézou pro podzemní stěnu, zemina, potom se materiál vyčerpá z kapsy spolu se směsí hmoty suspense pro těsnicí stěnu, jako výstrojovou suspensí, směs se proseje a rozdělí se na hrubý a jemný podíl a z jemného podílu směsi, jehož velikost zrna sé pohybuje pod předem stanovenou velikostí podílu hrubého zrna, se společně s čerstvě řezanou suspensí hmoty těsnicí stěny vyrobí doplňující suspense, která se načerpá do kapsy v doplňujícím množství, které odpovídá množství vytěžené zeminy.

Podle výhodného provedení vynálezu se podíl hrubého zrna opláchne a oplachový materiál se přivede k jemnému podílu nebo do doplňující suspense.

Vyrobí se doplňující suspense, která vykazuje jemný podíl v množství 400 až 1 800 kg/m³.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se vyrobí doplňující suspense s jemným podílem, jehož velikost zrna se pohybuje pod 2 mm, a zejména potom pod 1 mm.

Jako jemné podíly doplňující suspense se přidávají dále inertní látky.

Pro zajištění dostatečné zpracovatelnosti se k doplňující suspenzi přidávají chelatvorné látky v množství do 1 % hmot., vztaženo na sušinu suspense pro kompenzaci vícemocných kationtů.

Jako chelatotvorné látky se přimíchávají polyfosfáty nebo hydroxykarboxylové kyseliny, jejich laktohy a jejich sole s alkalickými kovy, zejména natřiumglukonátem.

Dále se do směsi pro výrobu doplňující suspense přimíchávají pro zajištění dostatečné zpracovatelnosti dispergační činidla v množství až do 5 % hmot., vztaženo na sušinu.

Při přimíchávání jemných písků nebo jemnozrnného písku z křemene, vápence nebo jílovce do doplňující suspense, přidává jako inertní materiál, popřípadě jako inertní látky polyakryláty, zejména ve vodě rozpustné kopolymery s molekulovou hmotností

-2CZ 279490 B6

1.000 až 6.000 nebo Na- polyakryláty s molekulovou hmotností M = 10.000 až 20.000.

Pro výrobu doplňující suspense se smíchávají s vodou suché směsi 10 až 30 % hmot, aktivovaného Ca-bentonitu nebo Na-bentonitu, 72 až 90 % hmot, hutního písku, rozemletého na jemnost 2 000 až 5 000 cm²/g, 1 až 5 % hmot, urychlovače pro hutní písek, jako cementů, vápna nebo kalciumsulfátu, 0 až 1 % hmot, chelatotvorného činidla pro vícemocné kationty a 0 až 5 % hmot, dispergačního činidla pro jímání jemných podílů menších než 1 mm vytěžené zeminy nebo dodatečně přidávaných jemných inertních látek, jako například vápence, křemenného písku, odpadového skla, a 0 až 4 % hmot, reaktivní kyseliny křemičité.

Kvocient poměru voda/směs pro těsnicí stěnu se v doplňujících suspensích upraví přimícháním odpovídajícího množství vody na hodnotu 3,5 až 1,5.

K doplňujícím suspensím se přimíchá voda, přičemž se kvocient poměru voda-pevná látka upraví na hodnotu až 0,25.

Vyrobí se doplňující suspense, která obsahuje 400 až 1 600 kg/m jemných podílů s velikosti zrna vytěženého materiálu zeminy pod 2 mm.

Vzhledem k tomu, že se při výkopu zeminy nepracuje s drapáky, ale pracuje se technikou frézování s úpravnou, umožní se poprvé opětně uložit jemné podíly zeminy do podzemní stěny. Pomocí zvláštního přizpůsobení hmoty těsnicí stěny se dají použít překvapivě velká množství inertů popřípadě jemných podílů půdy aniž by se zhoršily požadované vlastnosti čerstvého kalu, sloužícího jako ochranná suspense a hmoty těsnicí stěny, která má ztvrdnout. Vysoce zhuštěné hmoty vykazují zlepšenou odolnost vůči erozi a chemikáliím. Také jsou zlepšeny součinitelé propustnosti.

Překvapující je, že velikosti zrn vykopaného zemního materiálu až do například 1 až 2 mm nečiní žádné problémy, takže drahé cyklonové odlučovače úpraven, známé z techniky frézování, mohou odpadnout. Pomocí jednoduchých sít se dá oddělit nepoužitelný, zpravidla v menším množství přítomný hrubší podíl materiálu vykopané zeminy, a deponovat.

Podle vynálezu je pamatováno i na to, aby se použitelný kal, lpící na hrubším podílu, opláchl a přidal spolu s oplachovou vodou jako rozdělovači voda do hmoty těsnicí stěny. Výkop s hrubším materiálem, opouštějící úpravnu je tedy co nejvíce zbaven hmoty těsnicí stěny a může se neškodně, v rámci stavebních opatření, složit nebo se může složit na skládku půdy. Pro účely vynálezu se mohou používat známé suché směsi pro dodatečné plnění hmoty těsnicích stěn. . Tyto se - podle potřeby - doplňují chelatotvorným činidlem pro vícemocné kationty a/nebo dispergačním činidlem pro zachycení jemných podílů /< 1 mm/ vykopané zeminy a/nebo dodatečně přidávanými, jinými jemnými inertními látkami, jako například vápenatou moučkou, křemenným pískem, odpadovou skelnou moučkou.

-3CZ 279490 B6

Nastavení množství chelatotvorného činidla se provádí v závislosti na aktivních vícemocných kationtech, které pocházejí například z urychlovače pro vysokopecní strusku přítomnou v suché směsi a/nebo z rozdělávací vody a/nebo z výkopu zeminy a/nebo z dále přítomných inertních látek, takže zpracovatelnost suspense zůstává zachována při dostatečné tekutosti nejméně 8 hodin.

Přídavek dispergačního činidla se provádí tak, že se cíleně přidávané, jemné inertní látky nebo jemné podíly /< 1 mm / půdy v množství až 1.600 kg/m³, které nebyly odvezeny na skládku, mohou tak dispergovat, áby byla zaručena zpracovatelnost /například čerpání a průchod síty/ vysoce zahuštěného kalu.

Vhodná chelatotvorná činidla jsou například polyfosfáty nebo hydroxykarboxylové kyseliny, jejich laktony nebo jejich sole s alkalickými kovy, zejména natriumglukonát.

Vhodná dispergační činidla pro jímání jemných písků nebo prachové zeminy z křemene, vápence nebo jílovce jsou například polyakryláty, zejména ve vodě rozpustné kopolymery s M = 1.000 až 6.000 nebo Na-polyakryláty s M = 10.000 až 20.000.

Přídavek jemných inertních látek se provádí, když výkop neobsahuje dostatečné množství jemných podílů tak, aby se zrno o velikosti například 0,2 až 1 mm udrželo ve vznosu, a aby se mohlo vestavět do hmoty vyplněné maximálně hrubozrnnými půdami.

Přehled obrázků na výkrese

Způsob podle vynálezu je dále blíže Vysvětlen pomocí připojeného schematického výkresu.

Příklady provedení vynálezu

Ve schematicky v průřezu znázorněné kapse 1 pracuje o sobě známá fréza 2 .pro podzemní stěnu, jejímž čerpadlem 3. se vyčerpá konstantní objem suspense systémem potrubí 4 ve směru šipky 5.

Systémem přívodního potrubí 6. se /neznázorněným/ čerpadlem čerpá ze směšovací nádrže 7, vybavené například nestřižným míchadlem 8, jejíž obsah se smíchá téměř homogenně, ve směru šipky 9,< určité objemové množství, dodatečně doplňované suspense, do kapsy 1.

Pokud se nefrézUje odpovídá čerpané objemové množství vyztužovací suspense objemovému množství doplňující suspense.

Jestliže se frézuje, vyčerpá se množství vyztužovací suspense, které odpovídá malému frézovanému množství, to znamená vyfrázovanému množství zeminy a dodatečně se přičerpá množství doplňující suspense, které odpovídá malému vyfrázovanému množství zeminy + vyfrézované dutině v zemi.

V případě, že zemina nevykazuje žádné hrubé podíly, například nad 2 mm, je pouze hutné odčerpat množství, na které je nastaven určitý výkon čerpadla a po přídavku DWM opět je vyčerCZ 279490 B6 pat, což se může provádět pomocí kontroly litrové hmotnosti kalu suspense v systému potrubí 14 , 19, 6.

Pomocí dopravního systému 10 se s výhodou střižný mísič 15. naplní o sobě známou suchou směsí hmoty pro těsnicí stěnu, která se odebírá ze sila 11. Do mísiče 15 se kromě toho přivádí potrubím 12 ve směru šipky 13 užitková voda. Střižně směšovaná suspense se dostává z mísiče 15 přes systém potrubí 14 ve směru šipky 16 do směšovací nádrže 7.

Vyztužovací suspense se čerpá systémem potrubí 4 do prosévacího zařízení 17. Hrubý podíl /například podíly nad 2 mm/ vyztužovací suspense se odděluje prosévacím zařízením 17 a odstraňuje se z úpravny popřípadě okruhu suspense- ve směru šipky 18.. Hrubý podíl se může popřípadě používat pro jiné stavební účely.

Podíl jemného zrna ztužovací suspense, získaný v prosévacím zařízení 17 se čerpá přes systém potrubí 19 ve směru šipky 20 do směšovací nádrže 7; při tom se může jeho část dopravovat na skládky, ve směru šipky 21, a to v tom případě, když odpadá příliš mnoho podílu jemného zrna, což se například může stát, když ve vyfrézované zemině nejsou přítomna žádná hrubá zrna nebo se ke hmotě těsnicí stěny má dodatečně přidávat jiný inertní materiál.

Je výhodné, když se od vodotrubního potrubí 12 odvětví potrubí 22, kterým se ve směru šipky 23 vede užitková voda do prosévacího zařízení 17 , aby se například mohla opláchnout hrubá zrna.

Kontrola tekutosti suspense a litrové hmotnosti kalu udává právě se vyskytující množství přísady chelatotvorné látky popřípadě dispergačního činidla popřípadě přidávaných inertních látek, které se mohou přidávat například do směšovací nádrže 2 v oddělených dávkách.

Pomocí vynálezu se tedy podaří dát k dispozici jednofázový postup, který zejména zaručuje nízké náklady na skládky a kromě toho vyžaduje malé množství suché směsi pro hmoty těsnicích stěn, přičemž se mohou opět použít značná množství materiálu vykopané zeminy, aniž by se snížila vodotěsnost těsnicích podzemních stěn.

Obzvláště vhodné suché směsi pro způsob podle vynálezu, vhodné pro hmoty těsnicích stěn mají následující složení:

10	až	30 %	hmot.
72	až	90 %	hmot.
1	až	5 %	hmot.
0	až	1 %	hmot.
0	až	5 %	hmot.

až 4 % hmot.

aktivovaného Ca-bentonitu /Na-bentonit/ hutního písku /HOS/ rozemletého na jemnost

000 až 6 000 cm²/g urychlovače pro hutní písek, jako cementů, vápna nebo kalciumsulfátů chelatotvorného činidla pro vícemocné kationy dispergačního činidla pro zachycování jemných podílů /< 1 mm/ vykopané zeminy nebo dodatečně přidaných jemných inertních látek /jako například vápence, křemenného písku, odpadového skla/ reaktivní kyseliny křemičité

-5CZ 279490 B6

Suchá směs se zpracuje s užitkovou vodou za použití přizpůsobeného přivádění střižné energie na suspensi s kvocienty vody W- směsi těsnicí stěny ĎWM

W / ----- - kvocienty /

DWM

3,5 až 1,5. Provede se smíšení s inertními podíly z výkopu zeminy a popřípadě z přísady inertní látky tak, že se dosáhne kvocientů voda W - pevná látka F

W / --- / až 0,25,

F přičemž podíl pevných látek F = směs pro těsnicí stěnu DWM + podíly inertu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby těsnicí podzemní stěny jednofázovým způsobem, vyznačující se tím, že se ze stěny kapsy, naplněné samočinně tvrdnoucí suspensi hmoty pro těsnicí stěnu, vytěží frézou pro podzemní stěnu, zemina, potom se materiál vyčerpá z kapsy spolu se směsí hmoty suspense pro těsnicí stěnu, jako výstrojovou suspensi, směs se proseje a rozdělí na hrubý a jemný podíl a z jemného podílu směsi, jehož velikost zrna se pohybuje pod předem stanovenou velikostí podílu hrubého zrna, se společně s čerstvě řezanou suspensi hmoty těsnicí stěny vyrobí doplňující suspense, která se načerpá do kapsy v doplňujícím množství, které odpovídá množství vytěžené zeminy.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se podíl hrubého zrna opláchne a oplachový materiál se přivede k jemnému podílu nebo do doplňující suspense.
3. Způsob podle nároků 1 a/nebo 2, vyznačuj ící se tím, že se vyrobí doplňující suspense, která vykazuje jemný o podíl v množství 400 až 1 800 kg/m .
4. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 3, vyzná č u j í c i s e ti m, že sé vyrobí doplňující suspense s jemným podílem, jehož velikost zrna se pohybuje pod 2 mm, a zejména potom pod 1 mm.
5. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se jako jemné podíly doplňující suspense přidávají dále inertní látky.

-6CZ 279490 B6 *
6. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 5, vyznačující se tím, žesek doplňující suspensi přimíchávají, pro zajištění dostatečné zpracovatelnosti, chelatotvorné látky v množství do 1 % hmot., vztaženo na sušinu suspense pro kompenzaci vícemocných kationtů.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se jako chelatotvorná látka přimíchávají polyfosfáty nebo hydroxykarboxylové kyseliny, jejich laktony a jejich sole s alkalickými kovy, zejména natriumglukonátem.
8. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se ke směsi pro výrobu doplňující suspense přimíchávají pro zajištění dostatečné zpracovatelnosti dispergační činidla v množství až do 5 % hmot., vztaženo na sušinu.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se při přimíchávání jemných písků nebo jemnozrnného písku z křemene, vápence nebo jílovce, do doplňující suspense, přidávají jako inertní materiál, popřípadě jako inertní látky polyakryláty, zejména ve vodě rozpustné kopolymery s molekulovou hmotností 1.000 až 6.000 nebo Na-polyakryláty s molekulovou hmotností M = 10.000 až 20.000.
10. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se pro výrobu suspense smíchávají s vodou suché směsi 10 až 30 % hmot, aktivovaného Ca-bentonitu nebo Na-bentonitu, 72 až 90 % hmot, hutního písku, rozemletého na 2 000 až 6 000 cm²/g, 1 až 5 % hmot, urychlovače pro hutní písek, jako cementů, vápna nebo kalciumsulfátu, 0 až 1 % hmot, chelatotvorného činidla pro vícemocné kationty a 0 až 5 % hmot, dispergačního činidla pro jímání jemných podílů menších než 1 mm vytěžené zeminy nebo dodatečně přidávaných jemných inertních látek jako například vápence, křemenného písku, odpadového skla, a 0 až 4 % hmot. reaktivní kyseliny křemičité.
11. Způsob podlé jednoho nebo více nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se v doplňujících suspensích upraví kvocient poměru voda/směs pro těsnicí stěnu na hodnotu 3,5 až

1,5, přimícháváním odpovídajícího množství vody.
12. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 11, vyznač ující se tím, žesek doplňujícím suspensím přimíchá voda, přičemž se kvocient poměru voda-pevná látka upraví na hodnotu až 0,25.
13. Způsob podle jednoho nebo více nároků 1 až 12, vy znač uj í c í se tím, že se vyrobí doplňující suspense, která obsahuje 400 až 1 600 kg/m³ jemných podílů s velikostí zrna vytěženého materiálu zeminy pod 2 mm.