DE1017989B

DE1017989B - Process for the production of underground seals, primarily in gravelly soil

Info

Publication number: DE1017989B
Application number: DES39201A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Fuhrmann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1953-05-22
Filing date: 1954-05-17
Publication date: 1957-10-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Untergrunddichtungen, vornehmlich in schottrigem Boden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Untergrunddichtungen, vornehmlich in schottrigem Boden, bei dem eine insbesondere schlitzförmige Bodenaushebung vorzugsweise während der Herstellung mit einer flüssigen Suspension gefüllt wird. Bisher wurden für solche Verfahren Suspensionen, vor allem Ton- oder Bentonitsuspensionen, mit thixotropen Eigenschaften verwendet. Sowohl die Bentonite als auch andere Mischungen mit thixotropen Eigenschaften sind jedoch so kostspielig, daß dadurch vielfach, vor allem bei Bauten größeren Ausmaßes die- Rentabilität des gesamten Bauvorhabens in Frage gestellt ist.Process for the production of underground seals, primarily in gravelly soil The invention relates to a method for the production of underground seals, primarily in gravelly soil with a particularly slit-shaped excavation is preferably filled with a liquid suspension during manufacture. So far, suspensions, especially clay or bentonite suspensions, have been used for such processes. used with thixotropic properties. Both the bentonites and other mixtures with thixotropic properties are so expensive that they often especially in the case of large-scale buildings, the profitability of the entire construction project is in question.

Die Erfindung bezweckt die Durchführung der Abdichtung durchlässiger Böden mit relativ geringen finanziellen Aufwendungen. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Bodenaushebung zunächst mit einer flüssigen Suspension aus Wasser und Flugasche gefiillt und hierauf das Aushubmateriäl oder anderes Material durch die Suspension hindurch in die Bodenaushebung eingebracht wird, wodurch auch die Poren des Einbringmaterials durch die Suspension verdichtet werden und eine wasserundurchlässige und eine Wasser schwer durchlässige Schicht entsteht. Die Suspension wird vorteilhaft in solcher Menge in die Bodenaushebung eingebracht, daß sie in dieser unter einem höheren Druck steht als das Grundwasser.The invention aims to make the seal more permeable Soils with relatively low financial costs. The method according to the invention consists in that the excavation is first made with a liquid suspension Filled with water and fly ash and then the excavated material or other material is introduced through the suspension into the excavation, which also the pores of the introduction material are compacted by the suspension and a a water-impermeable and a water-poorly permeable layer is created. The suspension is advantageously introduced into the excavation in such an amount that it is in this is under a higher pressure than the groundwater.

Die dichtende Wirkung kommt beim erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen dadurch zustande, daß sich die Flugaschenteilchen in den Poren der Wandung der Bodenaushebung ablagern, wobei das Wasser durch die Wandung nach und nach austritt und die Suspension ihren Wasseranteil verliert. Hingegen dringt die für diese Zwecke bisher verwendete tliixotrope Flüssigkeit praktisch nicht in die Poren der Wandung der Bodenaushebung ein, weil sie geliert und ihren Wasseranteil nicht abgibt. Die clen Einsturz der Wandung der Bodenaushebung verhindernde, stützende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Flugaschensuspension beruht im wesentlichen auf dein Überdruck, unter dem die Suspension in der Bodenaushebung steht, während die thixotrope Flüssigkeit durch ihr hohes spezifisches Gewicht und durch ihre Zähigkeit den Einsturz verhindert. In diesen Eigenschaften einer erfindungsgemäß verwendeten Flugaschensuspension ist begründet, daß einerseits die Bodenaushebung in einfacher Weise mittels einer Fräse (Bagger od. dgl.j bewerkstelligt werden kann und daß andererseits das Aushubinaterial wieder zur Füllung des Schlitzes herangezogen werden kann. Bei den bisher bekannten Verfahren unter Verwendung einer tliixotropen Flüssigkeit ist hingegen wegen der Zähigkeit der Flüssigkeit die Anwendung einer Fräse zur Herstellung der Bodenaushebung nicht möglich, sondern es muß durch Rammen, - Bohren. Saugen od. dgl. ein Spalt geschaffen werden, in den die Flüssigkeit meist unter Druck eingebracht wird, was aber mit bedeutend höherem Energie-, Zeit- und Geldaufwand verbunden ist als das beim erfindungsg äßen Verfahren anweildbare Fräsen. Die Vorteile enli des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen demnach in erster Linie darin, daß die Aushubarbeiten für das Einbringen des Dichtungskörpers auf ein Minimum herabgesetzt und daß dafür bekannte, einfache Geräte verwendet werden können. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil ist, daß das Dichtungsmaterial <las denkbar billigste ist. Flugasche ist ein lästiges Abfallprodukt, das z. B. in Dampfkraftwerken in größeren Mengen anfällt und bisher keine zweckmäßige Verwendung gefunden hat. Ein ausschlaggebender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch, daß infolge der Einfachheit der Aushubarbeit und des Wiederfüllvorganges sehr große Tagesleistungen erzielt werden, womit die Kosten für die Flächeneinheit der gedichteten Fläche zusammen mit dem geringen Materialpreis sehr klein ausfallen.The sealing effect occurs essentially in the method according to the invention caused by the fact that the fly ash particles are in the pores of the wall of the excavation deposit, the water gradually exiting through the wall and the suspension loses its water content. In contrast, the one used so far for these purposes penetrates Tliixotropic liquid practically does not get into the pores of the wall of the excavation because it gels and does not give off its water content. The clen collapse of the Wall of the excavation preventing, supporting effect of the used according to the invention Fly ash suspension is essentially based on the excess pressure under which the suspension is stands in the excavation, while the thixotropic liquid through its high specific weight and its toughness prevents it from collapsing. In these Properties of a fly ash suspension used according to the invention is justified, that, on the one hand, the excavation of the soil is carried out in a simple manner by means of a milling machine (excavator od. Like.j can be accomplished and that on the other hand the excavated material again can be used to fill the slot. With the previously known methods using a thiixotropic liquid, however, is because of the viscosity the liquid does not require the use of a tiller to excavate the soil possible, but it has to be done by ramming - drilling. Suck or the like. A gap created into which the liquid is usually introduced under pressure, but what with significantly higher energy, time and money is associated than that in the case of the erfindungsg ate process inculcable milling. The advantages enli of the method according to the invention consist primarily in the fact that the excavation work for the introduction of the sealing body reduced to a minimum and that it is known, simple Devices can be used. Another very significant advantage is that the sealing material is the cheapest imaginable. Fly ash is a nuisance Waste product, e.g. B. in steam power plants in larger quantities and so far has not found an appropriate use. A key advantage of the invention The method is also that due to the simplicity of the excavation work and the refilling process very large daily outputs can be achieved, reducing the cost of the unit area the sealed surface together with the low material price are very small.

In der Zeichnung ist die Durchführung des erfindungsgernäßen Verfahrens in Fig. 1 im Schnitt, in Fig. 2 in Draufsicht gezeigt.In the drawing is the implementation of the inventive method shown in Fig. 1 in section, in Fig. 2 in plan view.

Durch einen Einierkettenbagger 1 üblicher Ausführung mit geringfügigen Abänderungen hinsichtlich der Führung des Eiinerkettenbandes wird eine Bodenaushebung, z. B. ein Schlitz 2 von etwa r0 bis 80 cm Breite, in den zu dichtenden Boden eingefräst. Der Boden ist meist mit Grundwasser 3 angefüllt, weshalb ein Abschachten nach den üblichen Methoden mit Absteifungen nicht möglich ist. Damit das Zusammenstürzen der Seitenwände des Schlitzes 2 beim vorliegenden Verfahren verhindert wird, wird der Schlitz gleichzeitig bei seiner Herstellung mit einer Suspension 4 gefüllt, die aus Wasser und Flugasche, dickflüssig angerührt, besteht.By a single chain excavator 1 of the usual design with minor Changes with regard to the guidance of the single-chain conveyor belt will be a soil excavation, z. B. a slot 2 of about r0 to 80 cm Width in which to be sealed Milled ground. The soil is mostly filled with groundwater 3, which is why it is sifted according to the usual methods with bracing is not possible. So that the collapse the side walls of the slot 2 is prevented in the present method the slot is filled with a suspension 4 at the same time as it is being made, which consists of water and fly ash, mixed in a thick liquid.

Sobald die Suspension in den Schlitz 2 eingebracht ist, filtert das Wasser der Mischung teilweise aus und tritt in den Grundwasserträger 5 über. Teile der Flugasche werden hierbei in die Poren des Grundwasserträgers mitgenommen und verdichten den natürlichen Untergrund in der Nähe des Schlitzes. Die Wasser-Flugasche-Mischung wird gegenüber dem Grundwasser zweckmäßigerweise auf einen höheren Stand 6 im Schlitz gehalten, so daß ein ständiges Abfiltern des Wassers in das Grundwasser einsetzt.As soon as the suspension is introduced into the slot 2, it filters Water of the mixture partially from and passes into the groundwater carrier 5. Parts the fly ash are taken into the pores of the groundwater carrier and compact the natural subsoil near the slot. The water-fly ash mixture is expediently at a higher level 6 in the slot compared to the groundwater held, so that a constant filtering of the water begins in the groundwater.

Der Eimerkettenbagger arbeitet sich laufend in einer Richtung in den zu dichtenden Bodenkörper ein, wobei das Bodenmaterial und gleichzeitig auch ein Teil der in den Schlitz eingebrachten Flugasche über das Förderband 8 herausbefördert und bei 7 seitlich abgelagert wird. Solange die Flugasche vom Eimerkettenband in Bewegung gehalten wird, verhält sie sich wie eine Flüssigkeit. Nach einiger Zeit beginnt sie sich durch Sedimentation zu verfestigen .und nimmt dabei eine solche Konsistenz an, daß sie wie ein fester Boden belastet werden kann.The bucket ladder excavator works continuously in one direction in the a soil body to be sealed, the soil material and at the same time also a Part of the fly ash introduced into the slot is conveyed out via the conveyor belt 8 and deposited laterally at 7. As long as the fly ash from the bucket chain strap is in Movement is held, it behaves like a liquid. After some time it begins to solidify through sedimentation and takes one in the process Consistency that it can be loaded like solid ground.

Der vom Bagger geförderte Aushub wird vorteilhaft durch einen (nicht gezeichneten) leichten Greifer wieder in den Schlitz 2 durch die Flugaschensusp°nsioii hindurch eingebracht. Dies hat zur Folge, daß die Flugasche ein Schottergerüst erhält, das zur Verfestigung der Schlitzfüllung beiträgt. Gleichzeitig wird die Dichtigkeit der Flugaschenfüllung dadurch erhöht, daß ein großer Anteil des Schlitzinhaltes durch absolut undurchlässiges Steinmaterial ersetzt wird.The excavation carried out by the excavator is advantageously carried out by a (not drawn) light gripper back into the slot 2 by the fly ash suspension introduced through. This has the consequence that the fly ash is given a gravel structure, which contributes to the solidification of the slot filling. At the same time the tightness the fly ash filling increased by the fact that a large proportion of the slot content is replaced by absolutely impermeable stone material.

Um die Sedimentation der Flugasche während des Einbringens zu verzögern, kann neben der Aufwirbelung durch das Eimerkettenband fallweise auch eine zusätzliche Umwälzung der Suspension im Schlitz 2 erforderlich sein. Diesem Zweck kann ein fahrbarer Kompressor dienen, durch den über eine flexible Zuleitung Preßluft in die untersten Schichten der Suspension eingeleitet wird. Die Preßluft aus dem Kompressor kann auch zugleich zum Rühren der Suspension im Mischgefäß verwendet werden.In order to delay the sedimentation of the fly ash during the introduction, In addition to being whirled up by the bucket chain belt, an additional one can also be used in some cases Circulation of the suspension in slot 2 may be required. A wheeled vehicle can serve this purpose Compressor are used, through which compressed air into the lowest via a flexible supply line Layers of the suspension is initiated. The compressed air from the compressor can can also be used at the same time to stir the suspension in the mixing vessel.

Die Flugasche für die Suspension wird zweckentsprechend in einem luftdichten Behälter per Achse angefahren und über einen Exhaustor oder über ein Förderband in das Mischgefäß eingebracht. 'Mischgefäß und Exhaustor sind zweckmäßig auf einem Fahrzeug montiert, so daß die Mischanlage den Baufortschritt, der vom Bagger angegeben wird, einhalten kann. Nach erfolgter Durchmischung im Mischgefäß wird die Suspension durch eine geeignete Abflußleitung in den Schlitz eingebracht. Wird die Flugasche im feuchten Zustand angeliefert, so kann sie leicht von Hand aus in das Mischgefäß eingefüllt werden.The fly ash for the suspension is appropriately stored in an airtight Container approached by axis and via an exhaustor or a conveyor belt introduced into the mixing vessel. '' Mixing vessel and exhaustor are practical on one Vehicle assembled so that the mixing plant the construction progress indicated by the excavator will be able to adhere to. After thorough mixing in the mixing vessel, the suspension becomes introduced into the slot through a suitable drain pipe. Will the fly ash Delivered in a moist state, it can easily be added to the mixing vessel by hand be filled.

Um eine innige Vermengung des Wasser-Flugasche-Gemisches mit dem Schottersandgerüst zu erzielen, kann, wie dies sonst beim Betonieren üblich ist, ein Tiefenrüttler in den fertig gefüllten Schlitzeingetaucht werden. Der Rüttler ist mit seinem Traggestänge zweckmäßig auf einem Fahrzeug montiert, so daß auch dieses Gerät leicht dem täglichen Fortschreiten des Dichtungsschlitzes folgen kann.To an intimate mixing of the water-fly ash mixture with the gravel sand framework can be achieved, as is usually the case with concreting, a depth vibrator be immersed in the filled slot. The vibrator is with its support linkage expediently mounted on a vehicle, so that this device can easily be used on a daily basis Progress of the sealing slot can follow.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of under, gaskets, mainly in gravelly soil, your particularly slit-shaped excavation is preferably filled with a liquid suspension during manufacture, characterized in that the excavation is made with a liquid suspension Filled with water and fly ash and then the excavated material or other material is introduced through the suspension into the excavation, which also the pores of the introduction material compacted by "" the suspension «-erden and one a water-impermeable or a water-poorly permeable layer is created.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the suspension in the excavation is under a higher pressure than the groundwater.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that with permeable soils in which the soil excavation (2) the suspension does not have a water table at the time of its manufacture (4) it is filled as high, if necessary up to the edge of the excavation; that the walls remain at the desired height.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the suspension located in the excavation is kept in motion by introducing compressed air to prevent the sedimentation of the to prevent or at least to delay fixed proportion of Stispea @ ion. ,, 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material filled into the excavation again together with the suspension by means of a deep vibrator is intimately mixed and compacted. Considered publications: German Patent Nos. 846 228, 858 967; Structural Engineering, Volume 27, October 1950, No. 10, p. 313; Physical dictionary by Wilhelm Heinrich W e s t p h a 1, 1952, p. 539 (Springer-Verlag); Foundation and Consolidation, Curt F. Kollb r u n n e r, 1948, Schweizer Druck- und Verlagshaus Zürich 8, Vol. II, S. 60 bis 62 and 83 to 85.