DE102004034927A1

DE102004034927A1 - Verfahren, Vorrichtung und Nachverdichtungsvorrichtung zum Verdichten von Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen

Info

Publication number: DE102004034927A1
Application number: DE200410034927
Authority: DE
Inventors: Stefan Wizemann; Jancovic Slobodan
Original assignee: RMU RICHARD MAYER UMWELTSCHUTZ; Rmu Richard Mayer Umweltschutzbau & Cokg GmbH
Current assignee: RMS RICHARD MAYER SINDELFINGEN BAUUNTERNEHMUNG, DE
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit folgenden Schritten: DOLLAR A Ausbringen des sand- oder splitartigen Abdichtungsmaterials in Form einer lockeren Schicht, DOLLAR A Vorverdichten des Abdichtungsmaterials, DOLLAR A Glattziehen des vorverdichteten Abdichtungsmaterials und Nachverdichten des glattgezogenen Abdichtungsmaterials auf eine vordefinierte Dichte der Abdichtungsschicht, wobei die vordefinierte Dichte gringer ist als eine maximal erreichbare Dichte der Abdichtungsschicht. DOLLAR A Verwendung z. B. zum Einbauen von mineralischen Abdichtungsschichten bei Mülldeponien.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen. Die Erfindung betrifft auch eine Nachverdichtungsvorrichtung für sand- oder splitartige Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit einem an einem Fahrzeug anbringbaren Traggestell, einer mit dem Traggestell verbundenen Rüttelschiene, wenigstens einem mit der Rüttelschiene verbundene Vibrationserzeuger und einem Generator zum Erzeugen elektrischer Energie für den Vibrationserzeuger. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponien mit einer erfindungsgemäßen Nachverdichtungsvorrichtung.

Aus der deutschen Patentschrift DE 20 19 342 C2 ist eine Rüttelbohle eines Straßenfertigers bekannt, die ein vorgeschaltetes Räumschild zum Verteilen des einzubauenden Straßenbaustoffes sowie eine in Vorwärtsrichtung gesehen gerundete Vorderkante aufweist. Die Rüttelbohle weist weiterhin Rotationseinheiten zur Fliehkrafterzeugung auf, die die erzeugten Fliehkräfte in die Rüttelbohle und damit zur Verdichtung in den Stra ßenbaustoff einleiten. Die Rüttelbohle wird mittels einer Hebelkonstruktion auf das Planum aufgesetzt und gegebenenfalls aufgedrückt.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 82 24 818.4 ist eine Rüttelbohle zum Verdichten von fließfähigen Massen, insbesondere Beton, bekannt. Eine solche Rüttelbohle wird in horizontaler Richtung über eine zu verdichtende Betonoberfläche gezogen. Bei Arbeitsbreiten ab etwa 4 m bis 5 m entstehen bei Rüttelbohlen mit zunehmender Länge Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen Ausbildung der Schwingungsamplituden. Um dennoch eine große Arbeitsbreite zu erreichen, wird vorgeschlagen, mehrere etwa 5 m lange Rüttelbohlen in Fahrtrichtung und quer zur Fahrtrichtung versetzt zueinander an einem steifen Gestell anzuordnen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 00 760.8 ist weiter eine Kombination eines Baggers mit einer Rütteleinrichtung bekannt. Eine Rüttelbohle soll hier in Fahrtrichtung gesehen vorne an einen Schaufelbagger angeschlossen werden, wobei die Rüttelbohle gleichzeitig hydraulisch gegen die zu verdichtende Straßenoberfläche gedrückt werden kann.

Nachdem Deponien, beispielsweise Mülldeponien, aufgefüllt sind, müssen diese an der Oberfläche abgedichtet werden. Dies erfolgt durch einen Abdichtungsaufbau mit mehreren Schichten, unter anderem beispielsweise Schlackeschichten, Tondichtungsschichten, Kunststoffdichtungsbahnen, Entwässerungsschichten und schließlich Rohboden sowie Oberboden. Die eingesetzten Tondichtungen müssen eine Schichtdicke von etwa 50 cm aufweisen. Es ist gleichfalls bekannt, anstelle der Tondichtungsschichten ein neues mineralisches Abdichtungsmaterial (Trisoplast) zu verwenden, das ein Gemisch aus Sand, Bentonit und einem Polymer ist. Kommt dieses Gemisch mit Wasser in Berührung, bilden Tonmineral und Polymer eine Hydrogel. Dieses neuartige Abdichtungsmaterial weist ausgezeichnete bodenmechanische Eigenschaften auf.

Bei Verwendung dieses neuartigen Abdichtungsmaterials kann die Abdichtungsschicht beispielsweise anstelle von 50 cm eine Dicke von lediglich 10 cm aufweisen. Dadurch wird zusätzlicher Deponieraum gewonnen. Um die vorteilhaften Eigenschaften dieser neuartigen Abdichtungsschicht nutzen zu können, muss ausgebrachtes Abdichtungsmaterial verdichtet werden. Dazu muss die Abdichtungsschicht wenigstens über einen Teil ihrer Dicke vorbestimmte Dichtewerte, Wasserdurchlässigkeitswerte und einen vorbestimmten Wassergehalt aufweisen. Um speziell die vorbestimmten Dichtewerte über eine erforderliche Schichtdicke zu erreichen, wird sicherheitshalber eine deutlich dickere Schicht aufgebracht, so dass auch bei letztendlich ungleichmäßiger Schichtaufbringung und Verdichtung die geforderten Werte erreicht werden. Problematisch dabei ist, dass jeder Mehrverbrauch von Material aufgrund der ganz erheblichen Oberflächen von Deponien zu gleichfalls erheblichen Mehrkosten bei der Abdichtung führt.

Mit der Erfindung soll ein Verfahren, eine Nachverdichtungsvorrichtung sowie eine Vorrichtung zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen angegeben werden, mit denen eine Abdichtungsschicht mit innerhalb enger Grenzen definierter Parameterwerte in einfacher Weise erstellt werden kann.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verfahren zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit folgenden Schritten vorgesehen:
Ausbringen des sand- oder splitartigen Abdichtungsmaterials in Form einer lockeren Schicht,
Vorverdichten des Abdichtungsmaterials,
Glattziehen des vorverdichteten Abdichtungsmaterials und
Nachverdichten des glattgezogenen Abdichtungsmaterials auf eine vordefinierte Dichte der Abdichtungsschicht, wobei die vordefinierte Dichte geringer ist als eine maximal erreichbare Dichte der Abdichtungsschicht.

Durch diese vergleichsweise einfachen und wenigen Verfahrensschritte lässt sich überraschenderweise eine Schichtdicke und eine Dichteverteilung in der Schicht innerhalb enger Grenzen einstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, beim Einbauen von Abdichtungsschichten nur die gerade erforderliche Materialmenge zu verwenden, da die erforderliche Schichtdicke und die erforderliche Dichte mit großer Zuverlässigkeit eingehalten werden können. Gegenüber konventionellen Verdichtungsverfahren ist dabei festzuhalten, dass nicht, wie üblich, eine möglichst maximale Verdichtung des Abdichtungsmaterials, sondern eine vordefinierte Dichte erreicht werden soll, die geringer ist als eine maximal erreichbare Dichte. In Abhängigkeit des verwendeten Abdichtmaterials kann dadurch eine im Vergleich zu konventionellen Verfahren geringere Schichtdicke verwendet werden, wobei die Schicht, aufgrund der innerhalb eines engen Bereichs liegenden Dichteverteilung innerhalb der Abdeckungsschicht, dennoch äußerst zuverlässige Abdichtungseigenschaften aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei mit sehr einfachen Maschinen ausgeführt werden. Indem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die lockere Schicht des Abdichtungsmaterials zunächst vorverdichtet und dann das vorverdichtete Abdichtungsmaterial glattgezogen wird, kann eine sehr gleichmäßige Schichtdicke mit ebenfalls gleichmäßiger Dichteverteilung erzielt werden. Durch das Nachverdichten des glattgezogenen Abdichtungsmaterials kann dann gezielt eine vordefinierte Dichte innerhalb der Abdichtungsschicht eingestellt werden. Da die Nachverdichtung auf dem bereits vorverdichteten Abdichtungsmaterial erfolgt, wird eine gegenüber konventionellen Verfahren wesentlich engere Dichteverteilung innerhalb der Abdichtungsschicht erreicht. Daraus ergibt sich dann die Möglichkeit, die Schichtdicke der Abdichtungsschicht gegenüber konventionellen Verfahren zu verringern und dennoch sehr zuverlässige Abdichtungseigenschaften sicherzustellen.

In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Vorverdichten des Abdichtungsmaterials mittels Walzen.

Indem die lockere Schicht des ausgebrachten Abdichtungsmaterials gewalzt wird, erfolgt das Vorverdichten in besonders einfacher Weise, beispielsweise durch eine Walze mit glatter Oberfläche, die mit konstanter Belastung über das Abdichtungsmaterial geführt wird.

In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Glattziehen und Nachverdichten mittels einer auf der Abdichtungsschicht aufliegenden Rüttelschiene.

Auf diese Weise können zwei Arbeitsvorgänge, nämlich das Glattziehen und das Nachverdichten, mittels einer einzigen Vorrichtung durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch weiter vereinfacht.

In Weiterbildung der Erfindung wird ein Energieeintrag durch die Rüttelschiene mittels einer Veränderung einer Rüttelfrequenz und/oder einer Rüttelkraft eingestellt.

Dadurch kann der Energieeintrag in einfacher und sehr dosierter Weise variiert werden, so dass mit großer Zuverlässigkeit die vordefinierte Dichte der Abdichtungsschicht erzielt wird.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Energieeintrag in Abhängigkeit eines zu erzielenden Verdichtungsgrades, in Abhängigkeit einer Dichte, insbesondere einer Trockendichte, der fertiggestellten Abdichtungsschicht, in Abhängigkeit eines Wassergehalts der fertiggestellten Abdichtungsschicht und/oder in Abhängigkeit einer Wasserdurchlässigkeit der fertiggestellten Abdichtungsschicht ermittelt.

Auf diese Weise kann der erforderliche Energieeintrag in zuverlässiger Weise ermittelt und vergleichsweise exakt definiert werden. Es ist dadurch sichergestellt, dass die gewünschten Eigenschaften der fertiggestellten Dichtungsschicht erzielt werden. Die vorstehend genannten Parameter können beispielsweise durch bodenmechanische Versuche oder mittels geeigneter Sensoren ermittelt werden. Der erforderliche Energieeintrag kann darüber hinaus auch in Abhängigkeit der Korngrößenverteilung im Abdichtungsmaterial ermittelt oder angepasst werden.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch eine Nachverdichtungsvorrichtung für sand- oder splitartige Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit einem an einem Fahrzeug anbringbaren Traggestell, einer mit dem Traggestell verbundenen Rüttelschiene, wenigstens einem mit der Rüttelschiene verbundene Vibrationserzeuger und einem Generator zum Erzeugen elektrischer Energie für die Vibrationserzeuger gelöst, bei der der Generator auf dem Traggestell angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird dadurch eine kompakte Nachverdichtungsvorrichtung geschaffen, bei der der Energieeintrag durch die Rüttelschiene im wesentlichen frei eingestellt werden kann, da ein separater Generator auf dem Traggestell vorgesehen ist. Die Rüttelschiene ist vorzugsweise über elastische Elemente mit dem Traggestell verbunden.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein ebenfalls auf dem Traggestell angeordneter Verbrennungsmotor zum Antreiben des Generators vorgesehen.

Indem ein separater und auf dem Traggestell angeordneter Verbrennungsmotor zum Antreiben des Generators vorgesehen ist, ist der Energieeintrag durch die Rüttelschiene nicht durch eine Generatorleistung eines Zugfahrzeugs und somit eventuell von der Fahrgeschwindigkeit eines Zugfahrzeugs abhängig. Dadurch kann zum einen ein kostengünstiges und leichtes Zugfahrzeug verwendet werden und darüber hinaus kann auch bei sehr langsamer Fahrgeschwindigkeit ein hoher Energieeintrag und damit eine hohe Verdichtungswirkung erzielt werden.

In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei und insbesondere drei Vibrationserzeuger voneinander beabstandet auf der Rüttelschiene vorgesehen.

Im Unterschied zu konventionellen Rüttelschienen, die lediglich einen, in der Regel mittig angeordneten Vibrationserzeuger aufweisen, werden erfindungsgemäß wenigstens zwei Vibrationserzeuger, beispielsweise drei oder mehr Vibrationserzeuger, verwendet. Der mögliche Energieeintrag durch die erfindungsgemäße Nachverdichtungsvorrichtung kann dadurch wesentlich höher gewählt werden als bei konventionellen Rüttelschienen. Die Verwendung eines elektrisch antreibbaren Vibrationserzeugers erlaubt dabei die sehr exakte und vorzugsweise phasengleiche Einstellung der mehreren Vibrationserzeuger. Indem die Vibrationserzeuger voneinander beabstandet quer zur Vorschubrichtung auf der Rüttelschiene vorgesehen sind, wird auch bei größeren Arbeitsbreiten, beispielsweise zwei bis drei Meter, über die gesamte Kontaktfläche der Rüttelschiene ein gleichmäßiger Energieeintrag erreicht. Der Energieeintrag kann dabei über eine Stromzufuhr zum Vibrationserzeuger, bei einem Unwuchtmotor entsprechend einer Einstellung der Drehzahl, sowie über die Einstellung der Unwucht, eingestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Rüttelschiene eine Grundplatte sowie einen gegenüber der Grundplatte abgebogenen Einlaufbereich auf.

Durch einen solche abgebogenen Einlaufbereich wird die Wirkung des Glattziehens der Rüttelschiene verstärkt, da überschüssiges Material innerhalb des Einlaufbereichs mitgenommen und verteilt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Rüttelschiene mit wenigstens einer Trägerplatte versehen, die starr mit der Grundplatte verbunden ist und auf der ein Vibrationserzeuger befestigt ist.

Auf diese Weise wird zum einen eine stabile Befestigungsmöglichkeit für den oder die Vibrationserzeuger geschaffen und zum anderen erfolgt eine Energieeinleitung in die Grundplatte großflächig. Auch dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Energieeintrag in die zu verdichtende Abdichtungsschicht im wesentlichen über die gesamte auf der Abdichtungsschicht aufliegende Oberfläche der Rüttelscheine sehr gleichmäßig ist.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Vorverdichtungseinrichtung wenigstens eine Walze auf.

Mittels einer Walze kann bei geringem Energieaufwand eine gute Vorverdichtung erzielt werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung ein selbstfahrendes Fahrzeug auf, wobei die Vorverdichtungseinrichtung in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug und die Nachverdichtungseinrichtung in Fahrtrichtung hinter dem Fahrzeug angeordnet ist.

Die erfindungsgemäßen Schritte des Vorverdichtens, des Glattziehens und des Nachverdichtens lassen sich dadurch mittels einer einzigen Maschine durchführen. Die Abdichtungsschichten können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch vergleichsweise schnell in den geforderten Endzustand gebracht werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Fahrzeug mit Niederdruckreifen ausgerüstet.

Dadurch wird eine sehr geringe Flächenpressung erreicht, so dass das durch die Walzen vorverdichtete Abdichtungsmaterial durch die Reifen des Fahrzeugs nicht oder lediglich unwesentlich weiter verdichtet wird. Die Rüttelschiene hinter dem Fahrzeug trifft dadurch auf eine Abdeckungsschicht mit bereits gleichförmiger Dichteverteilung, so dass nach dem Glattziehen und Nachverdichten mit großer Sicherheit die gewünschten Eigenschaften der Abdichtungsschicht erreicht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verdichten von Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen,
2 eine Seitenansicht einer Nachverdichtungsvorrichtung aus der 1 und
3 eine Ansicht von hinten der Nachverdichtungsvorrichtung der 2.
Die 1 zeigt in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen, die ein Antriebsfahrzeug 12 in Form eines konventionellen Traktors, eine Vorverdichtungseinrichtung 14 und eine Nachverdichtungseinrichtung 16 aufweist.
Die Vorverdichtungseinrichtung 14 besteht im wesentlichen aus einer konventionellen Walze 18, die eine glatte Außenoberfläche aufweist und in einem Gestell 20 um eine parallel zu einer Bodenoberfläche 22 und senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12 verlaufende Achse drehbar gelagert ist. Das Gestell 20 ist schwenkbar an dem Fahrzeug 12 angelenkt, so dass Bodenunebenheiten ausgeglichen werden können. Auf dem Traggestell 20 können Gewichte, beispielsweise Sandsäcke 24 angeordnet werden, um die Walze 18 mit konstanter Gewichtskraft gegen die Bodenoberfläche 22 zu drücken. Die Vorverdichtungseinrichtung 14 mit der Walze 18 ist an einem vorderen Ende des Fahrzeugs 12 angelenkt und wird somit im Normalbetrieb von dem Fahrzeug 12 geschoben.
Das Fahrzeug 12 ist, wie bereits erwähnt wurde, als sogenannter Traktor ausgebildet und weist Niederdruckreifen 26 auf, um auf die Bodenoberfläche 22 eine möglichst geringe Flächenpressung auszuüben.
Am Heck des Fahrzeugs 12 ist die Nachverdichtungsvorrichtung 16 vorgesehen, die bei Normalbetrieb des Fahrzeugs 12 somit nachgeschleppt wird. Die Nachverdichtungsvorrichtung 16 ist an einer konventionellen Dreipunktaufhängung des Fahrzeugs 12 befestigt und kann insgesamt hochgeklappt und somit von der Bodenoberfläche 22 abgehoben werden.
Die Nachverdichtungsvorrichtung 16 weist ein Traggestell 28 auf, das über die konventionelle Dreipunktaufhängung schwenkbar mit dem Heck des Fahrzeugs 12 verbunden ist. Auf dem Traggestell 28 ist eine Stromerzeugereinheit 30 mit einem Verbrennungsmotor und einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen elektrischen Generator angeordnet. Das Traggestell 28 ist über elastische Elemente 32 mit einer Rüttelschiene 34 verbunden. Die Rüttelschiene weist drei elektrisch angetrie bene Vibrationserzeuger 36 auf, von denen in der Figur lediglich einer zu erkennen ist. Die Vibrationserzeuger 36 sind jeweils starr mit einer Trägerplatte 38 verbunden, die wiederum mit einer Grundplatte 40 der Rüttelschiene 34 starr verbunden ist. An die Grundplatte 40 schließt sich in Vorwärtsfahrtrichtung ein abgewinkelter Einfahrbereich 46 an. Grundplatte 40 und Einfahrbereich 46 sind mittels einer einstückigen, abgewinkelten Stahlplatte gebildet. Die Vibrationserzeuger 36 sind als sogenannte Außenrüttler ausgeführt, bei denen ein Elektromotor Fliehscheiben antreibt, die eine einstellbare Unwucht aufweisen und dadurch bei Drehung Fliehkräfte erzeugen. Diese Fliehkräfte führen zu einer Rüttelbewegung der Rüttelschiene 34 und dadurch zu einem Energieeintrag in die Bodenoberfläche 22.
Die von dem Stromerzeuger 30 bereitgestellte elektrische Energie wird zunächst einer Steuereinrichtung 42 zugeführt, die dann wiederum die Elektromotoren der Vibrationserzeuger 36 ansteuert. Mittels der Steuereinheit 42 kann eine Stromzufuhr zu den Elektromotoren der Vibrationserzeuger 36 und beispielsweise auch eine Drehfrequenz dieser Elektromotoren eingestellt werden. Die von den Vibrationserzeugern 36 erzeugte Fliehkraft kann durch Verändern der Unwucht an den Fliehscheiben der Vibrationserzeuger 36 eingestellt werden. Hierzu werden die Fliehscheiben manuell verstellt, um eine Unwucht zu vergrößern oder zu verkleinern.
Die Steuereinheit 42 ist über nicht dargestellte elektrische Leitungen mit dem Stromerzeuger 30 und dem Vibrationserzeuger 36 verbunden. Die Steuereinrichtung 42 ist selbst an zwei Trägern 44 befestigt, die wiederum im wesentlichen starr mit dem Fahrzeug 12 verbunden sind. Die Steuereinrichtung 42 weist Bedienelemente und Anzeigeeinheiten auf, die von einem Fahrer des Fahrzeugs 12 bequem erreicht und abgelesen werden können.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßes Verfahrens wird zunächst das sand- oder splitartige Abdichtungsmaterial mittels eines Langarm-Schaufelbaggers über die abzudichtende Fläche verteilt. Daraufhin wird eine gleichmäßige Schichtstärke durch Abziehen über Lehren eingestellt. Beispielsweise werden parallel zueinander Rohre auf die abzudichtende Deponieoberfläche aufgelegt, die einen Durchmesser aufweisen, der dem vorgesehenen Durchmesser der lockeren Schicht des Abdichtungsmaterials entspricht. Indem beispielsweise eine Abziehleiste auf die Rohre aufgelegt wird oder eine Baggerschaufel auf den Rohren entlanggezogen wird, kann eine lockere Schicht des Abdichtungsmaterials mit gleichmäßiger Schichtstärke ausgebracht werden. Nach Entfernen der Lehren können dann auch die an der Stelle der Lehren entstandenen Zwischenräume aufgefüllt werden und die dann durchgehende lockere Schicht wird mit der in der 1 gezeigten Vorrichtung 10 befahren. Durch die Walze 18 erfolgt dabei eine Vorverdichtung der lockeren Schicht des Abdichtungsmaterials. Diese vorverdichtete Schicht wird durch das Fahrzeug 12 nicht oder lediglich unwesentlich beeinträchtigt, da Niederdruckreifen 26 vorgesehen sind. Ein Glattziehen und Nachverdichten der vorverdichteten Schicht erfolgt dann durch die Nachverdichtungsvorrichtung 16. Das Glattziehen wird dabei hauptsächlich durch den abgewinkelten vorderen Einfahrbereich 46 der Grundplatte 40 der Rüttelschiene bewirkt, wohingegen das Nachverdichten im wesentlichen mittels des Energieeintrags über die Grundplatte 40 erfolgt. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei, dass in der fertiggestellten Abdichtungsschicht eine Dichte in engen Grenzen eingestellt ist, die geringer ist als die maximal erreichbare Verdichtung der Abdeckungsschicht. Der erforderliche Energieeintrag während des Nachverdichtens wird beispielsweise durch bodenmechanische Versuche auf einer Testfläche ermittelt. Rüttelfrequenzen und Rüttelkraft werden variiert, bis sich in der fertiggestellten Abdichtungsschicht die gewünschten Parameterwerte einstellen. Der erforderliche Energieeintrag wird dabei in Abhängigkeit von Eigenschaften bzw. Parameterwerten der fertiggestellten Abdichtungsschicht eingestellt, speziell in Abhängigkeit einer Dichte, insbesondere einer Trockenrohdichte, eines Wassergehalts, einer Korngröße und/oder einer Wasserdurchlässigkeit. Anstelle oder zusätzlich zu der Ermittlung des erforderlichen Energieeintrags durch bodenmechanische Versuche auf einer Testfläche könnte dies auch mittels geeigneter Sensoren während der Bearbeitung selbst erfolgen. Beispielsweise könnte die Dichte oder Härte der fertiggestellten Abdeckschicht permanent mittels geeigneter Sensoren oder Prüfkörper ermittelt werden oder ein Schwingungsverhalten der Abdichtungsschicht unter der Rüttelschiene wird erfasst und ausgewertet.
In der Darstellung der 2 ist die Nachverdichtungsvorrichtung 16 vergrößert in einer Seitenansicht dargestellt. Gut zu erkennen ist die Rüttelschiene 34 mit den Vibrationserzeugern 36, den Trägerplatten 38 und der Grundplatte 40. In Fahrtrichtung gesehen vorne ist an die Grundplatte 40 der abgewinkelte Einlaufbereich 46 angeschlossen, so dass sich in der Seitenansicht der 2 eine kufenartige Gestalt der Rüttelschiene 34 ergibt. Auf einer der Bodenoberfläche 22 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 40 schließen der Einlaufbereich 46 und die Grundplatte 40 somit einen Winkel von weniger als 180° ein. Mittels des Einlaufbereichs 46 wird der Effekt des Glattziehens der vorverdichteten Abdeckungsschicht begünstigt. Wie in der Darstellung der 2 schematisch dargestellt ist, sammelt sich überschüssiges Material der Abdeckungsschicht unterhalb des Einlaufbereichs 46 an, wird von diesem ein Stück weit mitgeschoben und verteilt sich dadurch in gleichmäßiger Weise über die gesamte Breite der Rüttelschiene 34. Die Grundplatte 40 kommt dadurch in Kontakt mit einer glattgezogenen Abdichtungsschicht und ein Energieeintrag über die Grundplatte 40 kann dadurch in sehr gleichmäßiger Weise über die gesamte Kontaktfläche der Grundplatte 40 erfolgen.
Ein Energieeintrag durch die Rüttelschiene 34 wird dabei, wie ausgeführt, mittels einer Einstellung einer Rüttelfrequenz und/oder einer Rüttelkraft eingestellt. Eine Rüttelfrequenz kann mittels der in der 1 dargestellten Steuereinrichtung 42 verändert werden, indem die Drehzahl des Antriebsmotors des Vibrationserzeugers 36 verändert wird. Eine Rüttelkraft wird durch Verändern der Unwucht im Vibrationserzeuger 36 eingestellt. Der Energieeintrag ist dafür ausschlaggebend, dass sich Parameterwerte und Eigenschaften der fertiggestellten Abdichtungsschicht innerhalb definierter Bereiche bewegen, um die gewünschten Eigenschaften der fertiggestellten Abdichtungsschicht zu erzielen.
Die Nachverdichtungsvorrichtung 16 ist im übrigen schwimmend auf der Bodenoberfläche 22 geführt und liegt somit lediglich mit ihrem Eigengewicht auf der Bodenoberfläche 22 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein beispielsweise hydraulisches Anpressen der Rüttelscheine 34 nicht vorgesehen, selbstverständlich aber durchaus realisierbar.
Die Darstellung der 3 zeigt eine Ansicht der Nachverdichtungsvorrichtung 16 von hinten. Zu erkennen ist zunächst, dass die Stromerzeugungsvorrichtung 30 einen Verbrennungsmotor 48 und einen über eine Antriebswelle mit dem Verbrennungsmotor 48 gekoppelten elektrischen Generator 50 aufweist.
In der Ansicht von hinten der 3 ist weiter zu erkennen, dass insgesamt drei Vibrationserzeuger 36 vorgesehen sind, die über die Breite der Rüttelschiene 34 gleichmäßig beabstandet voneinander angeordnet sind. Jeder der Vibrationserzeuger 36 ist auf einer Trägerplatte 38 angeordnet und an der Trägerplatte 38 beispielsweise mittels Schraubbolzen befestigt. Die Trägerplatten 38 sind jeweils als Stahlplatten ausgebildet und etwa doppelt so dick wie die Grundplatte 40. Die Trägerplatten 38 sind dabei so auf der Grundplatte 40 angeordnet, dass sich die Trägerplatten 38 nicht bis zu den Kanten der Grundplatte 40 erstrecken. Die Trägerplatten 38 sind auch untereinander beabstandet, so dass jeweils zwischen zwei benachbarten Trägerplatten 38 ein Zwischenraum 52 gebildet ist. Diese Zwischenräume 52 werden jeweils mittels einer Brückenplatte 54 überbrückt, die mit der jeweiligen Trägerplatte 38 fest verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Der Zwischenraum 52 ist dadurch zwischen einem Abschnitt der Grundplatte 40 und der jeweiligen Brückenplatte 54 definiert. Auf jeder Brückenplatte 54 sind jeweils zwei elastische Elemente 32 befestigt, die beispielsweise als elastische Gummipuffer mit Schraubgewindebuchsen ausgebildet sind. Über den Zwischenraum 52 sind dabei Schraubbolzen zugänglich, mit denen die elastischen Elemente 32 an den Brückenplatten 54 befestigt werden. Wie bereits ausgeführt wurde, ist das Traggestell 28 mit den, den Brückenplatten 54 gegenüberliegenden Seiten der elastischen Elemente 32 verbunden. Das Traggestell 28 ist dadurch elastisch mit der Rüttelschiene 34 verbunden.
Die Grundplatte 40, die Trägerplatten 38 und die Brückenplatten 54 sind jeweils Stahlplatten, die miteinander verschweißt sind. Wie auch in der Ansicht von hinten der 3 zu erkennen ist, wird dadurch eine sowohl durch das gewählte Material als auch den gewählten konstruktiven Aufbau sehr steife Rüttelschiene 34 geschaffen, die über die gesamte Breite der Rüttelschiene 34 einen gleichmäßigen Energieeintrag in die zu verdichtende Bodenschicht sicherstellt.

Claims

Verfahren zum Verdichten von sand- oder splitartigen Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit folgenden Schritten: – Ausbringen des sand- oder splitartigen Abdichtungsmaterials in Form einer lockeren Schicht, – Vorverdichten des Abdichtungsmaterials, – Glattziehen des vorverdichteten Abdichtungsmaterials und – Nachverdichten des glattgezogenen Abdichtungsmaterials auf eine vordefinierte Dichte der Abdichtungsschicht, wobei die vordefinierte Dichte geringer ist als eine maximal erreichbare Dichte der Abdichtungsschicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorverdichten des Abdichtungsmaterials mittels Walzen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glattziehen und Nachverdichten mittels einer auf der Abdichtungsschicht aufliegenden Rüttelschiene (34) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energieeintrag durch die Rüttelschiene (34) mittels einer Veränderung einer Rüttelfrequenz und/oder einer Rüttelkraft eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag in Abhängigkeit eines zu erzielenden Verdichtungsgrades eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag in Abhängigkeit einer Dichte, insbesondere ei ner Trockendichte, der fertiggestellten Abdichtungsschicht eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag in Abhängigkeit eines Wassergehalts der fertiggestellten Abdichtungsschicht eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag in Abhängigkeit einer Wasserdurchlässigkeit der fertiggestellten Abdichtungsschicht eingestellt wird.
Nachverdichtungsvorrichtung für sand- oder splitartige Abdichtungsschichten von Deponieabdichtungen mit einem an einem Fahrzeug (12) anbringbaren Traggestell (28), einer mit dem Traggestell (28) verbundenen Rüttelschiene (34), wenigstens einem mit der Rüttelschiene (34) verbundenen Vibrationserzeuger (36) und einem Generator (50) zum Erzeugen elektrischer Energie für die Vibrationserzeuger (36), dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (50) auf dem Traggestell (28) angeordnet ist.
Nachverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebenfalls auf dem Traggestell (28) angeordneter Verbrennungsmotor (48) zum Antreiben des Generators (50) vorgesehen ist.
Nachverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei und insbesondere drei Vibrationserzeuger (36) voneinander beabstandet auf der Rüttelschiene (34) vorgesehen sind.
Nachverdichtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelschiene (34) eine Grundplatte (40) sowie einen gegenüber der Grundplatte (40) abgebogenen Einlaufbereich (46) aufweist.
Nachverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelschiene (34) mit wenigstens einer Trägerplatte (38) versehen ist, die starr mit der Grundplatte (40) verbunden ist und auf der ein Vibrationserzeuger (36) befestigt ist.
Vorrichtung zum Verdichten von sand- und splitartigen Abdichtungsschichten von Deponien mit einer Nachverdichtungsvorrichtung (16) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch eine in Fahrtrichtung der Nachverdichtungsvorrichtung (16) vorgeschaltete Vorverdichtungseinrichtung (14).
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverdichtungseinrichtung (14) wenigstens eine Walze (18) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, weiter gekennzeichnet durch ein selbstfahrendes Fahrzeug (12), wobei die Vorverdichtungseinrichtung (14) in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug (12) und die Nachverdichtungseinrichtung (16) in Fahrtrichtung hinter dem Fahrzeug (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (12) mit Niederdruckreifen (26) ausgerüstet ist.