DE10133133A1

DE10133133A1 - Verfahren und Einrichtungen zur Entsorgung von HDI-Zementsuspension

Info

Publication number: DE10133133A1
Application number: DE10133133A
Authority: DE
Inventors: Matthias Weibrecht; Detlef Weibrecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-07
Filing date: 2001-07-07
Publication date: 2003-02-06

Abstract

Die überwiegend im Tiefbau anfallende HDI-Zementsuspension wird außerhalb von Ballungsgebieten in Erdhöhlen oder Erdmulden gepumpt und nach dem völligen Aushärten als Betonbruch entsorgt. DOLLAR A Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, um Entsorgungen dort durchzuführen, wo derartige Möglichkeiten fehlen. DOLLAR A So wird nach einer einsetzenden Abbindezeit von ca. zehn Stunden und Absaugen des durch die Dehydrierung sich abgesetzten Wassers mittels Containerfahrzeugen abtransportiert oder diese über Schlauchleitungen (4) zu einer Sammelstation (5) geleitet, um von hier aus über eine dafür ausgelegte Beladepumpe (6) entweder gleichfalls über Schlauchleitungen (4) und einem schwenkbaren Galgen (7) zum entsorgenden Betonmischfahrzeug (8) zu gelangen oder nach der Beladepumpe (6) ein Umschalter (10) zwischengeschaltet ist, der die HDI-Zementsuspension in bereitstehende Spezialcontainer (9) leitet. DOLLAR A Als Einrichtungen dienen sowohl ein dafür ausgebildeter Sammelbehälter (5) und ein Spezialcontainer (9). Gegenüber der in der Praxis bekannten und üblichen Entsorgungsverfahren sind durch dieses Verfahren Tagesleistungen von ca. 500 m·3· möglich. Das heißt, im Vergleich zu bekannten Containerverfahren wären zur Erreichung dieser Tagesleistung ca. 70 Container einschließlich der dazu notwendigen Stellflächen notwendig.

Description

Die Erfindung betrifft ein spezielles Verfahren und eine Einrichtung zur Entsorgung von HDI-Zementsuspension, die sich sowohl gleichfalls für Baustellen mit geringer als auch mit größerer Baufreiheit eignet.

Auf den Baustellen fällt HDI-Zementsuspension überwiegend im Tiefbau bei der Herstellung von beispielsweise Fundamenten, Sohlen, Pfeilern und ähnlichen, unter Anwendung von Hochdruckinjektionsverfahren, an. Besondere Anwendung findet dieses Verfahren bei innerstädtischen Bauvorhaben. Die genannte Suspension besteht aus einer Mischung von Wasser und Zement in einem Verhältnis 1 : 1 mit einem Sandanteil von ca. 20%. Die Konsistenz ähnelt der eines dünnflüssigen Schlammes. Das Gewichtsverhältnis der HDI-Suspension entspricht dabei einem Verhältnis von ca. 1 : 1,8. Sie zeigt eine hohe Neigung zur Dehydrierung und hat dabei ein ausgesprochenes Absetzverhalten. Bisher erfolgte die Entsorgung der HDI-Zementsuspension außerhalb von Ballungsgebieten und bei geringen Abfallmengen durch Einpumpen in Erdhöhlen, um sie von dort, nach dem fast völligen Aushärten, als Betonbruch zu entsorgen. Dieses Verfahren ist zwar auch bei Anfall größerer Mengen praktikabel, setzt jedoch aber auch dementsprechende verfügbare Flächen für Erdmulden voraus. Diese Voraussetzung ist im innerstädtischen Bereich jedoch nur in den seltensten Fällen gegeben. Ausgehend von der Tatsache, dass bis 5% der HDI-Flüssigkeit sich durch die Dehydrierung als zementhaltiges Wasser absetzt, führt zu Abwasserproblemen und so zur Schädigung der Umwelt. Ein weiterer Weg der Entsorgung ist der Transport der HDI-Suspension zu den jeweils dafür eingerichteten Verwertungsstellen mittels Fäkalienfahrzeugen.

Der Wartungsaufwand und technische Verschleiß bei einer derartigen Entsorgungsmethode ist jedoch unverhältnismäßig hoch und ist auch nur bei geringen Abfallmengen praktikabel.

Lediglich aus anderen Endsorgungsbereichen sind Lösungen als Verfahren und Vorrichtung bekannt, um Tankprobleme besser lösen zu können, die jedoch zum Transport und Lagerung von HDI-Suspension ungeeignet sind. Wie beispielsweise nach der DE 34 41 421 A1, wo ein Tankwagen mit rutschfähigem Schüttgut vollständig zur Erreichung der vollen Ladekapazität befüllt werden soll. Oder eine aus ortsveränderbaren Bausteinen zusammengesetzte Abfallentsorgungsanlage nach der DE 38 38 894 C3, die beispielsweise für Klärschlamm, für organische Reststoffe aus Hausmüll, Gewerbemüll und Baustellenabfällen konzipiert wurde. So sieht die Lösung dieser Anlage vor, dass zwei komplette Teilanlagen in einzelne transportable oder ortsveränderbare Container oder auf geeignete Grundrahmen montiert werden, die jeweils am Betriebsort nur durch geeignete Verbindungselemente wie Rohrleitungen, Schläuche, Transportanlagen oder Kabel für elektrische Energie miteinander zu einer Gesamtanlage gekoppelt werden können. Hat die Gesamtanlage ihren Betrieb an einem bestimmten Einsatzort beendet, werden die Verbindungselemente gelöst bzw. demontiert, und die einzelnen Anlagenbausteine werden, beispielsweise auf geeigneten Tiefladefahrzeuge, zum nächsten Einsatzort transportiert.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und Einrichtungen zu schaffen, um auf allen Baustellen, insbesondere Großbaustellen in Städten mit äußerst beengten Raumverhältnissen, HDI-Suspension sofort und kostengünstig zu entsorgen, ohne die Umwelt in Wohnbereichen zu belasten.

Erfindungsgemäß wird die Lösung der Aufgabe durch das nachstehend beschriebene Verfahren erreicht:

Beispiel 1

Bei einer sogenannten Containervariante für kleinere Baustellen wird die HDI-Zementsuspension von den jeweiligen Förderstellen (Bohrgeräte) mittels Betonpumpen in 7 m³ Spezialcontainer gepumpt. Nach einer einsetzenden Abbindezeit von ca. zehn Stunden und dem Absaugen des durch die Dehydrierung sich inzwischen abgesetzten Wassers in einen zusätzlichen Spezialcontainer und Entsorgung durch ein Fäkalienfahrzeug wird die HDI-Zementsuspension mittels Containerfahrzeugen zu den jeweiligen Verwertungsstellen abtransportiert.

Die bei der Entleerung der Container mit einem Volumen von ca. 7 m³, bedingt durch die angenommene monolithische Form des Betons, bei einem vorhandenen Gewicht von ca. 12,8 t, treten derartige Kräfte auf, dass dafür ein Spezialcontainer notwendig ist.

Die Flüssigentsorgung der HDI-Zementsuspension wird nach

Beispiel 2

von den jeweiligen Förderstellen (Bohrgeräte) mittels Betonpumpen über Schläuche in eine entsprechend dafür ausgebildete Sammelstation geleitet. Von hier aus wird die HDI-Zementsuspension über eine dafür ausgelegte Beladepumpe gleichfalls über Schläuche zur Beladestation gepumpt, wo über einen dafür geeignete schwenkbaren Galgen, bekannte Betonmischfahrzeuge beladbar sind. Die Ladekapazität der Betonmischfahrzeuge beträgt auf Grund des flüssigen Zustandes der HDI-Zementsuspension, in Abhängigkeit von der Baugröße der Trommel, zwischen 7 m³ und 9 m³. Die anfallende Menge, in Verbindung mit den jeweiligen Umlaufzeiten, bestimmt die Anzahl der benötigten Fahrzeuge, so dass an einer Ladestation Stundenleistungen von bis zu 50 m³ erreichbar sind. Zur Verhinderung des während des Transportes, bedingt durch technische bzw. verkehrstechnische Verzögerungen zur Verwertungsstelle, einsetzenden Abbindevorgangs werden die Betonmischfahrzeuge mit handelsüblichen Verzögerern ausgerüstet.

Gleichfalls werden die Verzögerer, wenn erforderlich, bereits an der Sammelstation der HDI-Zementsuspension zugesetzt. Ein Zwischenpuffer als Reservemöglichkeit besteht aus einer Anzahl von Spezialcontainern und dient der Gewährleistung der Entsorgungssicherheit. Somit richtet sich die Anzahl der Spezialcontainer und damit die Größe des Zwischenpuffers nach der entsprechenden Tagesleistung in Verbindung mit der jeweiligen Größe der Sammelstation. Gleichfalls kommen die Spezialcontainer zum Auffangen der am Schichtende durch Reinigung der Anlage anfallenden Restmenge zum Einsatz.

Vorteilhaft gegenüber der in der Praxis üblichen Entsorgungsverfahren können insbesondere durch das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren Tagesleistungen von ca. 500 m³ bei einer Ladestation bei der Entsorgung von HDI-Zementsuspension möglich, die anders nicht oder nur unter bestimmten Voraussetzungen realisierbar sind. Das heißt, im Vergleich zu bekannten Containervarianten wären zur Erreichung dieser Tagesleistung ca. 70 Container, einschließlich der dazu benötigten Stellflächen notwendig. Hinzu kommt, dass das durch den Dehydrierungsprozeß anfallende zementhaltige Wasser von ca. 70 m³ gleichfalls zu entsorgen ist. Da durch den Zusatz von Verzögern die Qualität der hochwertigen Zementsuspension weitgehend erhalten bleibt, kann diese auch noch anderen zweckdienlichen Verwendungszwecken, außer dem Betonrecycling, zugeführt werden.

Die im Verfahren eingebundene vorteilhafte Auslegung der Sammelstation berücksichtigt mit einer Mindestkapazität von 8 m³ das Transportvolumen eines Fahrzeuges wobei das Leergewicht so festgelegt ist, dass ein Umsetzten mit einem Baukran jederzeit möglich ist. Durch die konstruktiv bedingte kostengünstige Lösung wird gleichfalls erreicht, dass der Abbindeprozeß, Dehydrierung und Absetzen der Suspension verhindert wird. Die leicht zugänglichen Baugruppen gestatten ferner eine unkomplizierte Reinigung und Wartung.

Auch der gleichfalls für das Verfahren vorgesehene Spezialcontainer unterscheidet sich von herkömmlichen Absetzmulden vorteilhaft, indem dieser eine symmetrische Bauform ohne Einfüllkante aufweist und die Seitenwände vom Boden zur Oberkante konisch angeordnet sind und so ein Haften des Schüttgutes beim Kippvorgang vermieden wird. Die entsprechend der Einsatzbedingungen notwendige Stabilität wird durch Verstärkung der Seitenbleche, des Bodenbleches, der Eckverbindungen sowie der Oberkanten beispielsweise aus Bohrrohr erreicht. Einsatzbedingt sind die Spezialcontainer ferner stapelfähig, wobei die Stapelschienen aus Kastenprofil bestehen. Dabei gewährleistet das Kastenprofil eine höhere Seitenstabilität und nimmt die auftretenden Kräfte der Stützprofile auf. Die Oberkante wird mit drei zusätzlichen Stützprofilen je Seite, eingebracht zwischen Rundrohr und Stapelschiene, gesichert. Durch ein dreifach Kipplager werden die beim Entladen auftretenden Kräfte aufgenommen. Außerdem wird die Stabilität nochmals durch seitliche vom Boden bis Unterkante Bohrrohr reichende Stützprofile erhöht.

In der Zeichnung sind Beispiele des Verfahrens sowie die dazu vorgesehenen Einrichtungen dargestellt und nachfolgend im Einzelnen erläutert.
Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Flüssigentsorgung von HDI-Zementsuspension mit drei Bohrstellen, einer Sammelstation und einer Beladestelle
Fig. 2 analog Fig. 1 mit im Kreislauf eingebundene zusätzliche Spezialcontainer
Fig. 3 eine Sammelstation
Fig. 4 Sammelstation nach Fig. 3 in Seitenansicht
Fig. 5 einen Spezialcontainer - in Vorderansicht -
Fig. 6 Spezialcontainer nach Fig. 5 in Seitenansicht im Schnitt
Nach Fig. 1 wird die HDI-Zementsuspension von drei Förderstellen 1, wo über, durch Bohrgeräte 2 eingebrachte Bohrungen die HDI-Zementsuspension mittels dafür ausgelegter Betonpumpen 3 über Schlauchleitungen 4 in eine Sammelstation 5 gepumpt wird. Von hier aus erfolgt über eine Beladepumpe 6 und Schlauchleitungen 4 sowie einen dafür angepaßten schwenkbaren Galgen 7 das Beladen des Betonmischfahrzeuges 8.
Auch nach Fig. 2 wird ein analoger Verfahrensablauf dargestellt, jedoch unter Berücksichtigung, dass bei einem Störfall, wie dem Ausbleiben des Betonmischfahrzeuges 8, einer Havarie o. ä. mehrere zusätzliche Spezialcontainer 9 parat stehen, so dass auf diese Art die Kapazität der Sammelstation 5 variabel gestaltbar ist. Ein Umschalter 10 übernimmt dabei die Steuerung entweder zum Betonmischfahrzeug 8 oder zu den Spezialcontainern 9. Ein Absperrschieber 11 in der Zuleitung zum Galgen 7 verhindert gleichfalls den Austritt von HDI-Zementsuspension wenn die Beladestation unbesetzt ist und kein Betonmischfahrzeug 8 zur Verfügung steht.
Die notwendige Sammelstation 5 nach Fig. 3 und Fig. 4, welche sich gleichfalls für Beispiel eins eignet, ist auf einem Hakenliftrahmen 12 für Abrollcontainer oder Eurocontainer montiert und für ein Fassungsvermögen von 8 m³ bis 15 m³ ausgelegt. Zur Erreichung einer großen Einfüllöffnung 13 ist das Oberteil 14 des Sammelbehälters 5, bis zum Anschluß an den parallelen Mittelteil 15, nach oben konisch gestaltet, während das gesamte Unterteil 16 trichterförmig nach unten bis zu einem Rundbogen 17 ausläuft. So befinden sich im unteren Teil des Sammelbehälters 5, den Rundbogen 17 ausnutzend, jeweils beidseitig Förder-/Umwälzschnecken 18; 19. Den Antrieb der Förder/Umwälzschnecken 18; 19 übernimmt einerseits stirnseitig ein Motor 20, während auf der anderen Seite achsmittig, gleichfalls stirnseitig, der sich für die Antriebseinheit notwendige Lagerbock 21 befindet. Dabei sind die Förder-/Umwälzschnecken 18; 19, dem Rundbogen 17 der Sammelstation 5 angepaßt, so dass nur ein geringer Spalt zwischen dem Rundbogen 17 und den Förder-/Umwälzschnecken 18; 19 verbleibt. Durch die gegenläufige Anbringung der Schneckengänge 22; 23 wird die HDI-Zementsuspension nicht nur umgewälzt um ein Aushärten zu verhindern, sondern sie erleichtert gleichfalls das jeweilige Abpumpen zur Beladestation bzw. zum Betonmischfahrzeug 8. Zu diesem Zweck befindet sich mittig in Achshöhe der Förder-/Umwälzschnecken 22; 23 eine mit einem Sperrschieber und Schlauchkupplungen versehene Ablaßöffnung 24.
Zur statischen Sicherheit ist die Sammelstation 5 mit seitlichen Stützstreben 25; 26 versehen. Außerdem sind stirnseitig am oberen Ende Kranösen 27 angebracht. Der nach Fig. 5 und Fig. 6 dargestellte Spezialcontainer besteht aus einer symmetrischen Bauform ohne der bei Containern üblichen Einfüllkante, wobei die Seitenwände 28 vom Boden bis zur Oberkante 29 nach außen konisch geführt sind. Die quadratische Oberkante 29 besteht auf Grund der hohen Belastung in der Praxis aus Bohrrohr 30. Zur weiteren Stabilitätserhöhung sind die Ecken der Oberkante 29 nochmals verstärkt, indem Rohrstücke 31 eingebracht und zusammen mit den Ecken verschweißt sind. Die Bodenbleche, Seitenbleche und Ecken 32 sind gleichfalls verstärkt ausgeführt. Die beidseitig befestigten, fast über die ganze Länge reichenden und mit mehreren Stützprofilen 33 versehenen, Stapelschienen 34 bestehen aus Kastenprofil, insbesondere zur Aufnahme der auftretenden Seitenkräfte.
Die an den Seitenwänden 28 in Schüttrichtung links und rechts angebrachten Stützprofile 35 reichen vom Boden bis ans Bohrrohr 30 der Oberkante 29. Gleichfalls sind diese Seiten über dem Boden mit einem dreifachen Kipplager 36 ausgerüstet. Bezugszeichenliste 1 Förderstelle
2 Bohrgeräte
3 Betonpumpen
4 Schlauchleitungen
5 Sammelstation
6 Beladepumpen
7 Galgen
8 Betonmischfahrzeuge
9 Spezialcontainer
10 Umschalter
11 Absperrschieber
12 Hakenliftrahmen
13 Einfüllöffnung
14 Oberteil
15 Mittelteil
16 Unterteil
17 Rundbogen
18 Förder-/Umwälzschnecke
19 Förder-/Umwälzschnecke
20 Motor
21 Lagerbock
22 Schneckengang
23 Schneckengang
24 Ablaßöffnung
25 Stützstrebe
26 Stützstrebe
27 Kranösen
28 Seitenwand
29 Oberkante
30 Bohrrohr
31 Rohrstück
32 Ecken
33 Stützprofil
34 Stapelschienen
35 Stützprofil
36 Kipplager

Claims

1. Verfahren zur Entsorgung von HDI-Zementsuspension dadurch gekennzeichnet, dass die HDI-Zementsuspension nach dem Absaugen von den jeweiligen, durch Bohrgeräte (2) eingebrachte Bohrungen der einzelnen Förderstellen (1) mittels Betonpumpe (3) entweder direkt in Spezialcontainer 9 gepumpt wird um nach einer einsetzenden Abbindezeit von ca. zehn Stunden und Absaugen des durch die Dehydrierung sich abgesetzten Wassers mittels Containerfahrzeugen abtransportiert zu werden oder diese über Schlauchleitungen (4) zu einer Sammelstation (5) geleitet wird um von hier aus über eine dafür ausgelegte Beladepumpe (6) entweder gleichfalls über Schlauchleitungen (4) und einem schwenkbaren Galgen (7) zum entsorgenden Betonmischfahrzeug (8) zu gelangen oder nach der Beladepumpe (6) ein Umschalter (10) zwischengeschaltet ist, der die HDI- Zementsuspension in bereitstehende Spezialcontainer (9) leitet, um gleichfalls nach einer einsetzenden Abbindezeit von ca. zehn Stunden und Absaugen des durch Dehydrierung sich abgesetzten Wassers mittels Containerfahrzeugen abtransportiert zu werden.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines bekannten Hakenliftrahmens (12) ein Sammelbehälter (5) aufgesetzt ist, dessen Oberteil (14) ausgehend vom parallelen Mittelteil (15) nach oben konisch ausläuft und das sich anschließende Unterteil (16) trichterförmig sich einem Rundbogen (17) anschließt, in dem diesem angepaßt, im unteren Teil des Sammelbehälters (5), beidseitig zwei Förder- /Umwälzschnecken (18; 19) eingebaut sind, die stirnseitig durch einen Motor (20) angetrieben und gelagert werden, wobei sich stirnseitig auf der anderen Seite der weiter dazu notwendige Lagerbock (21) befindet und seitlich in Achshöhe mittig zwischen den Förder-/Umwälzschnecken (18; 19) eine mit Anschlüssen versehene Ablaßöffnung (24) eingebracht ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Förder-/Umwälzschnecken (18; 19) dem Rundbogen (17) so angepaßt sind, dass nur ein geringer Spalt zwischen Rundbogen (17) und dem Förder-/Umwälzschnecken (18; 19) verbleibt, wobei die Steigung des Schneckenganges (22) und Schneckenganges (23) jeweils gegenläufig aufgebracht ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelstation (5) zur statischen Sicherheit mit Stützstreben (25; 26) versehen ist.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Spezialcontainer (9) eine symmetrische Bauform aufweist, außen mit quer verlaufenden Stapelschienen (34) und am unteren Ende mit einem dreifachen Kipplager (36) ausgerüstet ist sowie an den Seitenwänden (28) in Schüttrichtung links und rechts Stützprofile (35) zur Festigkeit beitragen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (28) vom Boden bis zur Oberkante (29) nach außen konisch geführt sind und die quadratisch ausgeführte Oberkante (29) aus einem stabilen Rohr, wie Bohrrohr oder andere Profile (30) besteht, wobei die Ecken der Oberkante (29) mit eingebrachten Rohrstücken (31) verstärkt und mit diesen verschweißt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig befestigte, fast über die ganze Länge reichende Stapelschiene (34) mit mehreren Stützprofilen (33) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die an den Seitenwänden (28) links und rechts angebrachten Stützprofile (35) vom Boden bis ans Bohrrohr (30) der Oberkante (29) reichen.