DE10005517A1 - Bauwerk zur Boden- und Grundwassersanierung und Verfahren zur Errichtung eines solchen - Google Patents
Bauwerk zur Boden- und Grundwassersanierung und Verfahren zur Errichtung eines solchenInfo
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- B09C1/002—Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
Abstract
Bauwerk zur Boden- und Grundwassersanierung, insbesondere zur PAK-Reduzierung, welches mindestens eine erste (SPA) und zweite, jeweils im wesentlichen wasserdichte, im wesentlichen vertikale und im wesentlichen quer zu einem Grundwasserstrom in einer grundwasserführenden Bodenschicht (GWS) ausgerichtete Wand sowie eine zwischen der ersten und zweiten Wand angeordnete Füllung mit Wasserbehandlungsmaterial, insbesondere Filtermaterialschüttung, aufweist, wobei die erste Wand, insbesondere ausgeführt als Spundwand, im wesentlichen oberhalb des Grundwasserstromes und die zweite, stromabwärts von der ersten Wand angeordnete Wand im wesentlichen über die gesamte Höhenerstreckung des ungestörten Grundwasserstromes verläuft und die zweite Wand einen mit der ersten Wand überlappenden Höhenbereich aufweist, über den sich mindestens ein Abschnitt der Füllung erstreckt, wobei unterhalb des Grundwasserstromes eine im wesentlichen wasserundurchlässige Schicht (Tertiär, Betonsohle) vorhanden ist, auf der die zweite Wand aufsitzt oder in die sie hineinreicht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauwerk zur Boden- und Grundwasser
sanierung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Verfahren
zur Errichtung eines solchen.
Zur Sanierung von Grundwasser- und Bodenkontaminationen sind
seit den 80er Jahren viele verschiedenartige Verfahren bekannt,
von denen in letzter Zeit die in-situ-Sanierungsverfahren ver
stärkte Beachtung erlangt haben. Diese sind unter den Gesichts
punkten der ökonomischen Effizienz und sozialen Verträglichkeit
sowie auch der ökologischen Wirksamkeit differenziert zu bewer
ten. Unter dem Gesichtspunkt geringer Betriebskosten bei hoher
Sanierungswirkung wurde speziell das Konzept der Reinigung kon
taminierter Grundwasserströme mittels einer quer zur Strömungs
richtung in den Grundwasserabstrom eingebauten Schadstoffbar
riere in Form einer Reaktions- oder einer Sorptionswand weiter
entwickelt. Dieser Technologie werden hervorragende Zukunfts
aussichten beigemessen.
Bisher sind vor allem zwei Konstruktionsprinzipien zur Anwen
dung gekommen - zum einen die permeable Wand, deren gesamte
Länge als Reaktivzone ausgebildet ist und zum anderen das sog.
"Funnel-and-Gate"-System, das aus einer Kombination von permea
blen Durchlaßbauwerken besteht. Das letztgenannte System kann
vor allem dort kostengünstig angewandt werden, wo in der vollen
Länge durchströmte Reinigungswände zur Aufnahme von Sicker-
oder Grundwasser eines gesamten Kontaminationsbereiches zu auf
wendig werden. Wesentliche Vorteile dieses Systems liegen in
einem verminderten Verbrauch an Reaktorfüllung, in deren leich
ter Austauschbarkeit und in der Möglichkeit der Hintereinander
schaltung mehrerer, auch unterschiedlicher, Reaktoren zur
gleichzeitigen Entfernung verschiedener Schadstoffe.
In der US 5,487,622 wird der grundsätzliche Aufbau solcher Fun
nel-and-Gate-Systeme in verschiedenen Ausführungen beschrieben.
In der US 5,490,743 wird ein spezielles System dieser Art be
schrieben, das im wesentlichen aus in den Boden eingebrachten,
wandungslosen Gate-Abschnitten aus Filtermaterial mit einigem
Abstand voneinander und zwischen diesen in den Boden eingetrie
benen metallischen Dichtwand(Funnel)-Abschnitten besteht. Zur
Erzeugung der zylindrischen bzw. prismatischen Filtermaterial
bereiche werden entsprechend geformte Hohlkörper in den Boden
eingetrieben und im Inneren dieser Hohlkörper wird die Erde
entfernt und durch das Filtermaterial ersetzt. Nach Abschluß
dieser Ersetzung werden die Hohlkörper wieder herausgezogen.
In der DE 197 24 418 A1 wird ein Reaktor zur Grundwassersanie
rung beschrieben, der im wesentlichen aus einem mit einer Reak
torfüllung versehenen Geotextilsack sowie einer Mehrzahl von
Führungsrohren und Filterrohren besteht.
In der DE 196 22 159 A1 wird eine Vorrichtung zur Boden- und
Grundwassersanierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
ein Verfahren zum Erstellen und Betreiben einer solchen Vor
richtung angegeben. Hier umfaßt das Durchlaßbauwerk (Gate) ei
nen Boden und Seitenwände, die eine zur Durchleitung des Grund
wassers durch das Bauwerk geeignete Form bzw. Struktur haben.
In einer Ausführungsform sind die Seitenwände wasserdicht, weisen
aber kleine Einlauf- und Auslaufbereich auf, die so ange
ordnet sind, daß das Bauwerk vom Grundwasser im wesentlichen
vertikal (und zwar in einem ersten Abschnitt von oben nach un
ten und in einem zweiten Abschnitt von unten nach oben) durch
strömt wird. In der Druckschrift wird vorgeschlagen, das Bau
werk als Betonbauwerk und insbesondere in Form eines Stahlbe
tonbauwerks vor Ort oder in Fertigteilbauweise zu erstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bau
werk der gattungsgemäßen Art, welches insbesondere mit verrin
gertem Aufwand und niedrigen Kosten erstellt werden kann, sowie
ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Errichtung ei
nes solchen Bauwerks anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich ihres Verrichtungsaspektes
durch ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hin
sichtlich ihres Verfahrensaspektes durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 14 bzw. 16 gelöst.
Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, ein Bau
werk zur Boden- und Grundwassersanierung unter Einbeziehung
mindestens einer Spundwand als eine dauerhafte Begrenzungswand
des Bauwerks zu erstellen. Sie schließt weiter den Gedanken
ein, diese Spundwand beim fertiggestellten Bauwerk mit ihrer
Unterkante (bzw. der Oberkante einer im unteren Bereich vorge
sehenen Einströmöffnung) im wesentlichen, oberhalb des oberen
Grundwasserstauers zu plazieren, und sie schließt in diesem Zu
sammenhang insbesondere den weiterführenden Gedanken ein, diese
endgültige Position der Spundwand durch Anheben aus einer ur
sprünglichen tieferen Position zu gewinnen.
In dieser ursprünglichen Position steht die Spundwand mit ihrer
Unterkante bzw. der Oberkante ihrer Einströmöffnung unterhalb
oder höchstens in Höhe der Oberkante des unteren Grundwasser
stauers und schirmt die stromabwärts gelegene Baugrube zur Erstellung
des Bauwerks gegenüber dem Grundwasserstrom ab. Im an
gehobenen End-Zustand hingegen erlaubt sie den Durchtritt des
Grundwasserstromes in das dann im Inneren des Bauwerks angeord
nete Filtermaterialbett.
In einer bevorzugten Ausführung umfaßt das Bauwerk neben der
ersten, oberhalb des oberen Grundwasserhorizonts angeordneten
Wand und der zweiten, im wesentlichen über die gesamte Mächtig
keit des Grundwasserstromes reichenden Wand noch eine grund
sätzlich analog zur ersten Wand aufgebaute und angeordnete
dritte Wand, die ebenfalls bevorzugt als Spundwand ausgeführt
ist. In dieser Ausführung erstreckt das Filtermaterialbett sich
zwischen der ersten und dritten Wand.
Bei dieser Ausführung kommt der wesentliche technische und
wirtschaftliche Vorteil der vorgeschlagenen Lösung voll zum
Tragen: Da der Verbau der Baugrube später direkt als Gate-
Bauwerk dient, kann mit dem Ergebnis einer Minimierung der Bau
kosten auf gesonderte Baugrubenverbauten verzichtet werden.
In einer zusätzlich kostensparenden Ausführung ist die das Gate
nach unten begrenzende wasserundurchlässige Schicht eine grund
wasserstauende Bodenschicht, oder eine solche bildet jedenfalls
ein bewußt genutztes Begrenzungselement des Bauwerks. In einer
weiter bevorzugten Ausführung weist die wasserundurchlässige
Schicht eine Betonsohle auf.
Auf die wasserundurchlässige Schicht ist zweckmäßigerweise zu
nächst eine Filterkies- oder Schotterschüttung aufgebracht und
auf dieser liegt eine Adsorber- oder Reaktorschicht (z. B. Ak
tivkohleschüttung). Die gesamte Filtermaterialschicht erstreckt
sich in der Höhe bevorzugt im wesentlichen über die gesamte Hö
he der zweiten Wand, mit der diese über die den Boden bildende
wasserundurchlässige Schicht herausragt. Anstelle einer adsorp
tiv wirkenden Filterschicht (oder mit einer solchen kombiniert),
kann auch eine reaktiv wirkende Füllung zur Wasserbe
handlung vorgesehen sein.
Mit der vorgeschlagenen Anordnung wird der Grundwasserstrom zu
nächst durch die zwischen der wasserundurchlässigen Schicht und
der Unterkante der ersten Wand geschaffene Einlaßöffnung in das
Filtermaterialbett - und durch eine geeignete Höhenlage der Un
terkante der ersten Wand insbesondere in dessen Filterkies-
bzw. Schotterteil - gezwungen. Anschließend strömt das Grund
wasser durch die Filterkiesschicht und danach durch die Adsor
ber- oder Reaktorschicht über die einen Überlauf bildende Ober
kante der zweiten Wand. Bei der bevorzugten Ausführung, mit ei
ner in vergleichbarer Höhe wie die erste Wand angeordneten
dritten Wand, wird der Grundwasserstrom danach erneut durch ei
ne Adsorber- oder Reaktorschicht und dann eine Filter
kiesschicht geleitet und verläßt das Durchlaßbauwerk durch die
zwischen der Unterkante der dritten Wand und der wasserundurch
lässigen Bodenschicht verbleibende Abströmöffnung. Der Grund
wasserstrom wird im Bauwerk also gewissermaßen (einmal oder
mehrfach) diagonal durch das Filterbett geführt.
Der als Spundwand ausgeführten ersten und dritten Wand sind
Versteifungselemente zugeordnet, denen gegenüber Segmente
(Spundbohlen) der jeweiligen Spundwand vertikal verschieblich
sind.
Die seitlichen Begrenzungen des Bauwerkes sind bevorzugt eben
falls durch bis mindestens auf das Niveau des unteren Grundwas
serhorizonts niedergebrachte Spundwände gebildet, die in der
bevorzugten Ausführung zusammen mit der ersten und dritten Wand
einen Spundkasten bilden. In diesem wird unter entsprechender
Wasserhaltung der Boden ausgehoben, und diese Wände bilden die
Umfassungswände des Bauwerks.
Senkrecht zur ersten und dritten Wand und somit im wesentlichen
parallel zum Grundwasserstrom sowie zu den das Bauwerk begren
zenden Seitenwänden verlaufen zweckmäßigerweise zusätzliche
Seitenwände, die das Bauwerk in Bauwerkssektionen unterteilen.
Diese Unterteilung in Sektionen ermöglicht einen sektionsweisen
Austauschs des Filtermaterials, etwa der Aktivkohle, so daß be
reits beanspruchte und mit Schadstoffen beladene Abschnitte ge
sondert ausgetauscht werden können. Weiterhin ermöglicht die
Unterteilung in Sektionen den abschnittsweisen Einsatz unter
schiedlicher Filtermaterialien bzw. Materialkörnungen und/oder
-höhen zur Ermittlung entsprechend optimierter Parameter. Spe
ziell kann in einzelnen Sektionen auch der Einfluß einer unge
sättigten Zone bzw. eines Kapillarsaumes auf die Aktivkohle un
tersucht werden. Durch Variation der Schüttungshöhen in einzel
nen Sektionen bzw. auch unterschiedliche Trennwandhöhen kann
die Durchlässigkeit und Reinigungswirkung des Bauwerks im Hin
blick auf die tatsächlich auftreffenden Kontaminationen opti
miert werden.
Das Bauwerk wird zweckmäßigerweise mit einer im wesentlichen
horizontal verlaufenden Decke, insbesondere Betondecke, ge
schlossen. Eine geeignete Wahl der Abmessungen sowie ein in der
Decke vorgesehener Revisionsschacht ermöglichen ein vollständi
ges Begehen und Überbauen des Bauwerks und somit eine optimale
Überwachung und Wartung. Zudem ermöglicht die Ausführung als
geschlossenes Bauwerk die leichte Installation von Überwa
chungssystemen (etwa Gaswarnsystemen) und Bewetterungseinrich
tungen. Die Begehbarkeit des Filterbettes wird in einfacher und
zweckmäßiger Weise durch einen oberhalb seiner Oberfläche ange
ordneten Gitterroststeg gewährleistet.
In einer weiter bevorzugten Ausführung ist stromaufwärts der
zweiten Wand (Trennwand) ein Schwerphasensumpf mit Verrohrung
zum Abziehen von mit dem Grundwasser mitgeführten Schwerphasen
angeordnet. Auf diese Weise wird eine hohe Sanierungswirkung
nicht nur in Bezug auf polyzyklische aromatische Kohlenwasser
stoffe (PAK), sondern auch in Bezug auf eventuell begleitende
oder andere Schwerphasen gesichert, wie sie beispielsweise bei
einem kontaminierten Gaswerksgelände zu erwarten sind.
Hinweise auf wesentliche vorteilhafte Verfahrensschritte erge
ben sich bereits aus der obigen Erläuterung von bevorzugten
Konstruktionsmerkmalen des Bauwerks.
Besonders hinzuweisen ist darauf, daß die zweite Wand (die in
der bevorzugten Bauausführung als Trennwand wirkt) zum einen
als Spundwand in die wasserstauende Bodenschicht eingetrieben
und zum anderen - alternativ - ggf. in Verbindung mit der Her
stellung einer Betonsohle auch aus Beton errichtet werden kann.
Die Errichtung des Bauwerks beginnt in vorteilhafter Weise mit
dem Voraushub einer Trasse zur Freimachung von Fundamenten und
sonstigen störenden Bodeneinschlüssen. Nach dem Niederbringen
der Spundwand bzw. Spundwände kann der Boden im Bereich des
Bauwerks bis zum unteren Grundwasserhorizont ausgehoben werden.
Die Spundwände werden nach den statischen Erfordernissen mit
Versteifungselementen versehen, und zwar zunächst im oberen Be
reich und später auch im unteren Bereich. Hierbei können die
optional vorgesehenen Trennwände zwischen einzelnen Sektionen
zugleich als Auflager der unteren Aussteifung dienen. Anschlie
ßend können die erste und (falls eine solche vorgesehen ist)
dritte Wand segment- bzw. bohlenweise bis auf die vorgesehene
Einbauhöhe nach oben gezogen und hiermit die Einströmöffnung
und wahlweise eine Auströmöffnung geschaffen werden. Vor der
Herstellung der Bauwerksdecke werden die angehobene Wand bzw.
angehobenen Wände zweckmäßigerweise bis auf die erforderliche
Einbindetiefe in die Betondecke abgeschnitten.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb
rigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschrei
bung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.
Die Fig. 1 bis 6 sind schematische Querschnittsdarstellun
gen, die verschiedene Phasen der Errichtung eines Durchlaßbau
werks (Gates) sowie das fertige Durchlaßbauwerk als Teil eines
Funnel-and-Gate-Systems (in Verbindung mit hier nicht darge
stellten Dichtwandbereichen) zeigen.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Gelände mit einem ter
tiären Stauer (grundwasserstauende Bodenschicht), einer grund
wasserführenden Schicht (Aquifer) mit dem Grundwasserspiegel
GWS und einer quartären Schicht, in dem das Durchlaßbauwerk er
richtet werden soll. Es ist schematisch der Zustand nach Aus
führung eines Voraushubes auf eine ausreichende Tiefe unterhalb
der Geländeoberkante GOK zur Entfernung von Fundamentresten o. ä.
dargestellt.
Nach der Trassenfreimachung wird durch das senkrechte Nieder
bringen zweier zueinander paralleler Spundwände SPA und SPB so
wie von die seitlichen Endflächen des Bauwerks bildenden zu
sätzlichen Spundwänden ein Spundkasten erzeugt. Die Ecken des
Spundkastens werden durch Schlösser oder Verpressen abgedich
tet. Nach dem Schließen des Spundkastens wird dieser unter Ein
satz einer Wasserhaltung bis zur grundwasserstauenden Tertiäro
berfläche ausgehoben und nach statischen Erfordernissen an den
Umfassungsflächen mit Versteifungen versehen. Der damit er
reichte Bauzustand ist in Fig. 2 skizziert.
Anschließend wird annähernd mittig zwischen den äußeren Spund
wänden SPA und SPB eine weitere Spundwand oder Betonwand als
Trennwand niedergebracht. Der damit geschaffene Zustand ist in
Fig. 3 dargestellt.
Danach wird mit dem Einbringen einer Betonsohle und dem Einbau
von (hier nicht dargestellten) Trennwänden zur Abtrennung ein
zelner Sektionen sowie durch die Anbringung von unteren Ver
steifungen (die auf den Seitenwänden zur Abtrennung der Sektio
nen aufliegen) der Ausbau des Bauwerks fortgesetzt. Anschlie
ßend wird eine Filterkiesschicht bis zur Höhe der unteren Ver
steifungen eingebracht. Dieser Zustand ist in Fig. 4 darge
stellt. Zusätzlich werden in (vorher ausgemessenen) Tiefpunkten
der Tertiäroberfläche an der Zustromseite der Trennwand (nicht
dargestellte) Schwerphasensümpfe installiert, aus welchen durch
(ebenfalls nicht dargestellte) Verrohrungen eventuell auf die
Trennwand auftreffende Schwerphasen abgezogen werden können.
Fig. 5 zeigt die nächste Bauphase, in der durch Anheben der zu-
und abstromseitigen Spundwand Zu- und Abstromöffnungen geschaf
fen wurden. Mit dem segment- bzw. bohlenweisen Anheben der
Spundwände SPA und SPB wird zugleich das Bauwerk geflutet. Die
Spundbohlen stützen sich an der oberen und unteren Versteifung,
denen gegenüber sie vertikal verschieblich sind, ab. In den Be
reichen der Seitenwände (Sektionswände) werden die Spundbohlen
nicht angehoben und dienen damit neben den Seitenwänden als
Auflager und Anker für die Versteifungen. Am oberen Ende werden
die Spundbohlen nach dem Anheben auf die erforderliche Einbin
detiefe für eine nachfolgend herzustellende Betondecke abge
schnitten.
Anschließend wird diese Betondecke (gleichzeitig endgültige
Aussteifung) zum Verschließen des Bauwerks gebildet, wobei je
weils vorzugsweise annähernd in der Mitte der einzelnen Sektio
nen ein Revisionsschacht ausgeführt wird. Anschließend erfolgt
die Installation von Überwachungsinstrumenten, Bewetterungsge
räten etc. und die Befüllung der einzelnen Sektionen mit einer
Aktivkohleschicht. Am Ende wird ein (nicht dargestellter) be
gehbarer Gitterroststeg angebracht, und danach kann das Durchlaßbauwerk
in Betrieb genommen werden. Der endgültige Zustand
ist in Fig. 6 skizziert.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel be
schränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen
möglich, die im Rahmen fachmännischen Ermessens liegen.
Während vorstehend eine Ausführung beschrieben wurde, bei der
zwischen den Wänden des Bauwerks eine Filtermaterialschicht
(also eine adsorptiv wirkende Füllung) vorgesehen ist, ist in
bestimmten Einsatzfällen eine andere Ausführung zweckmäßig. Bei
dieser ist anstelle der adsorptiven Füllung - oder auch in Kom
bination mit einer solchen - eine reaktiv wirkende Füllung mit
einem Wasserbehandlungsstoff vorgesehen.
Während oben ein Verfahren zur Herstellung des Bauwerkes be
schrieben wurde, bei dem vor dem Anheben der ersten Wand eine
konstruktive Versteifung derselben vorzunehmen ist, kann auch
eine davon abweichende Verfahrensdurchführung zweckmäßig sein,
bei der der Aushubbereich zwischen der ersten und der zweiten
Wand vor dem Anheben der ersten Wand mit einem fluidischen Ma
terial (beispielsweise Sand) verfüllt wird. Dieses Material
wirkt quasi-aussteifend während der Erstellung des Bauwerks.
Nachdem dieses durch eine Betondecke geschlossen wurde, wirkt
diese Decke als obere Versteifung. Die fluidische Füllung kann
dann - insbesondere durch Abpumpen - wieder entfernt werden.
Diese Verfahrensführung hat zudem den Vorteil, daß die Beton
decke ohne zusätzliche Schalung direkt auf die Verfüllung beto
niert werden kann.
In Abwandlung des oben erläuterten Ausführungsbeispiels können
die erste Wand bzw. die Spundbohlen im unteren Bereich Ein
strömöffnungen haben, unterhalb derer sich die Wand bzw. die
Bohlen in ihrer endgültigen Lage noch bis in den Grundwasser
stauer fortsetzen. In einer bevorzugten Ausführung sind diese
Einströmöffnungen von vornherein vorhanden. In einem ersten Ar
beitsschritt werden die Spundbohlen dann so tief eingerammt,
daß die Einströmöffnungen zunächst vollständig im Grundwasser
stauer eingebunden sind. Hierdurch wird zunächst eine wasser
dicht umschlossene Baugrube realisiert. In dieser können die
Aushub- und Ausbauarbeiten auf die oben beschriebene Weise vor
genommen werden. Nach Abschluß der Ausbauarbeiten werden die
erste Wand bzw. die Spundbohlen soweit angehoben, daß sich die
Einströmöffnungen in der gewünschten Position bezüglich des
Grundwasserstauers befinden. Wird die Position der Einströmöff
nungen auf den Spundbohlen und die Länge der Spundbohlen so ge
wählt, daß diese auch nach dem Anheben noch in den Grundwasser
stauer einbinden, so stellt diese verbleibende Einbindung ein
dauerhaftes Auflager für den Spundkasten dar, so daß ggf. eine
konstruktive Aussteifung im unteren Bereich verzichtbar ist.
Grundsätzlich ist auch eine nachträgliche Erzeugung der Ein
strömöffnungen nach der Bildung des Spundkastens und nach dem
Aushub und Innenausbau möglich.
Das oben beschriebene Bauwerk wird insbesondere als Funnel-and-
Gate-System mit Leitwänden realisiert, kann aber auch die Form
einer sogenannten "permeablen Wand" haben.
Claims (22)
1. Bauwerk zur Boden- und Grundwassersanierung, insbesondere
zur PAK-Reduzierung, welches mindestens eine erste (SPA)
und zweite, jeweils im wesentlichen wasserdichte, im we
sentlichen vertikale und im wesentlichen quer zu einem
Grundwasserstrom in einer grundwasserführenden Boden
schicht (GWS) ausgerichtete Wand sowie eine zwischen der
ersten und zweiten Wand angeordnete Füllung mit Wasserbe
handlungsmaterial, insbesondere Filtermaterialschüttung,
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Wand, insbesondere ausgeführt als Spundwand, im
wesentlichen oberhalb des Grundwasserstromes und die zwei
te, stromabwärts von der ersten Wand angeordnete Wand im
wesentlichen über die gesamte Höhenerstreckung des unge
störten Grundwasserstromes verläuft und die zweite Wand
einen mit der ersten Wand überlappenden Höhenbereich auf
weist, über den sich mindestens ein Abschnitt der Füllung
erstreckt, wobei unterhalb des Grundwasserstromes eine im
wesentlichen wasserundurchlässige Schicht (Tertiär, Beton
sohle) vorhanden ist, auf der die zweite Wand aufsitzt
oder in die sie hineinreicht.
2. Bauwerk nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine stromabwärts der zweiten Wand angeordnete, im wesent
lichen wasserdichte, im wesentlichen vertikale und im we
sentlichen parallel zur ersten und zweiten Wand sowie im
wesentlichen oberhalb des Grundwasserstromes angeordnete
dritte Wand (SPB), insbesondere Spundwand, wobei die Fül
lung sich zwischen der ersten und dritten Wand erstreckt.
3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wasserundurchlässige Schicht eine grundwasserstauende
Bodenschicht, insbesondere eine Geschiebemergel- oder
Felsschicht, aufweist.
4. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wasserundurchlässige Schicht eine Betonsohle aufweist.
5. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filtermaterialschüttung eine Filterkies- oder Schot
terschüttung und eine auf dieser angeordnete Adsorber
schüttung aufweist, wobei die Filterkies- oder Schotter
schüttung insbesondere direkt auf die wasserundurchlässige
Schicht aufgebracht ist und insbesondere im wesentlichen
bis zur Unterkante der ersten Wand reicht.
6. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filtermaterialschüttung sich in der Höhe im wesentli
chen über die gesamte Höhe der zweiten Wand (Trennwand)
oberhalb der wasserundurchlässigen Schicht erstreckt.
7. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der als Spundwand ausgeführten ersten und dritten Wand
Versteifungselemente zugeordnet sind, denen gegenüber Seg
mente der jeweiligen Spundwand vertikal verschieblich
sind.
8. Bauwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
gekennzeichnet durch
im wesentlichen senkrecht zur ersten bis dritten Wand und
somit im wesentlichen parallel zum Grundwasserstrom zwi
schen der ersten und dritten Wand verlaufende Seitenwände
zur Bildung einer Bauwerkssektion.
9. Bauwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
gekennzeichnet durch,
eine im wesentlichen horizontal verlaufende Decke, insbe
sondere Betondecke, mit einem Revisionsschacht.
10. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausführung als begehbares Bauwerk, insbesondere mit
einem oberhalb der Filtermaterialschicht angeordneten Git
terroststeg.
11. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
stromaufwärts der zweiten Wand, vorzugsweise im Tiefpunkt,
mindestens ein Schwerphasensumpf mit Verrohrung zum Abzie
hen von im Grundwasserstrom enthaltenen Schwerphasen vor
gesehen ist.
12. Bauwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Wand eine Einströmöffnung, deren Oberkante oberhalb
des Grundwasserstromes angeordnet ist, und einen un
teren Wandabschnitt unterhalb der Einströmöffnung auf
weist, der in die wasserundurchlässige Schicht hinein
reicht.
13. Anordnung zur Boden- und Grundwassersanierung,
gekennzeichnet durch
zumindest ein als Durchlaßbauwerk wirkendes Bauwerk nach
einem der vorangehenden Ansprüche und mindestens eine
seitlich an dieses anschließende, im wesentlichen schräg
oder quer zum Grundwasserstrom und im wesentlichen verti
kal verlaufende, im wesentlichen wasserundurchlässige, als
Funnel wirkende Dichtwand.
14. Verfahren zur Errichtung eines Bauwerkes nach einem der
Ansprüche 1 bis 13, mit den Schritten
- a) Niederbringen der ersten Wand als Spundwand mit ihrer Unterkante bzw. der Oberkante ihrer Einströmöffnung bis unter die Oberkante des unteren Grundwasserstau ers,
- b) Bodenaushub stromabwärts der ersten Wand,
- c) Versteifung der ersten Wand, mindestens im unteren Bereich,
- d) Niederbringen der zweiten Wand als Spundwand bis un ter den unteren Grundwasserhorizont,
- e) Anheben der ersten Wand bis zu einem Niveau ihrer Un terkante bzw. Oberkante ihrer Einströmöffnung ober halb des unteren Grundwasserstauers,
- f) Einbringen der Filtermaterialschicht.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Schritt (e) ein Schritt
(d1) Einbringen einer Betonsohle
ausgeführt wird.
16. Verfahren zur Errichtung eines Bauwerks nach einem der An
sprüche 1 bis 13, mit den Schritten
- a) Niederbringen der ersten Wand als Spundwand bis unter die Oberkante des unteren Grundwasserstauers,
- b) Bodenaushub stromabwärts der ersten Wand,
- c) Versteifung der ersten Wand, mindestens im unteren Bereich,
- d) Einbringen einer Betonsohle und der zweiten Wand als Betonwand,
- e) Anheben der ersten Wand bis zu einem Niveau ihrer Un terkante bzw. der Oberkante ihrer Einströmöffnung oberhalb des unteren Grundwasserstauers,
- f) Einbringen der Filtermaterialschicht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt (c) Versteifungen der ersten Wand in deren un
terem und oberem Bereich angebracht werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt (c) eine Versteifung der ersten Wand nur im un
teren Bereich vorgenommen und nach dem Schritt (d) ein zu
sätzlicher Schritt
- 1. vorübergehende Verfüllung des Raumes zwischen der er sten und zweiten Wand mit einem fluidischen Füllstoff
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - im Schritt (a) die erste und dritte Wand als Spundwand bis unter die Oberkante des unteren Grundwasserstauers sowie insbesondere zwei das Bauwerk seitlich begrenzende End-Spundwände zur Bildung eines Spundkastens nie dergebracht,
- - im Schritt (b) der Raum zwischen der ersten und dritten Wand, insbesondere der Innenraum des Spundkastens, un ter Einsatz einer Wasserhaltung ausgehoben,
- - im Schritt (c) die erste und dritte Wand versteift und
- - im Schritt (e) die erste und dritte Wand bis zu einem Niveau ihrer Unterkante oberhalb des unteren Grundwas serhorizonts angehoben werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt (f) in zwei Teilschritten,
- 1. Einbringen einer Filterkies- oder Schotterschicht und
- 2. Einbringen einer Adsorberschicht auf die Filterkies- oder Schotterschicht
21. Verfahren nach einem der Ansprüche der 14 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Schritt (a) ein Schritt
- 1. Voraushub einer Trasse für das Bauwerk ausgeführt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Schritt (e) Schritte
- 1. Abschneiden der ersten und dritten Wand und
- 2. Herstellen einer Betondecke auf den Oberkanten der ersten und zweiten Wand
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DE10112836A1 (de) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Bfm Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Verringerung oder Umkehrung eines Druckgradienten durch eine Wassersperrwand |
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