DE19530827A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schlitzwänden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von SchlitzwändenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Schlitzwänden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
eine Vorrichtung gemäß Anspruch 15, welche insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von Schlitz
wänden nach dem Zwei-Phasen-System ist aus der DE 39 05 463
A1 bekannt. In einer ersten Phase wird ein Schlitz herge
stellt, der während des Bodenaustrags mit einer Stützsus
pension abgestützt wird. In einer zweiten Phase wird die
Stützsuspension durch eine aushärtende Bindemittelmischung,
beispielsweise durch eine Bentonit-Zement-Suspension oder
durch einen Zement-Mörtel, ersetzt. Die nach diesem Verfah
ren hergestellten Schlitzwände weisen eine hohe Festigkeit
auf und können statisch hoch belastet werden.
Es ist ein modifiziertes Zwei-Phasen-System bekannt, bei
dem zwei Primärschlitze und danach ein Sekundärschlitz
hergestellt werden.
Nachteile des Zwei-Phasen-Systems sind erhebliche Trans
port- und Deponiekosten für das ausgehobene Bodenmaterial
und für die Entsorgung der nicht aushärtbaren Stützsuspen
sion.
Bei einem Ein-Phasen-Verfahren der DE 41 41 629 A1 wird ei
ne mit Bodenaushub beladene Stützsuspension von Bodenmate
rial, dessen Korngröße einen vorgegebenen oberen Grenzwert
überschreitet, entreichert und nach Zugabe einer Frischsus
pension entsprechend dem entreicherten Volumen zur Selbst
erhärtung in den Schlitz zurückgeführt.
Obwohl dieses Verfahren auf Grund der verringerten Deponie
kosten bereits kostengünstiger ist, besteht noch die Not
wendigkeit der Entsorgung des Grobkornanteils. Außerdem
weist die Ein-Phasen-Schlitzwand nicht die erforderliche
Festigkeit auf, welche für eine hohe statische Belastung
der Schlitzwand unumgänglich ist. Wegen des relativ hohen
Wassergehaltes sind Ein-Phasen-Schlitzwände in der Regel
zudem nicht frostbeständig.
Eine Erhöhung der Festigkeit kann mit eingestellten
Spundwänden und Trägern erreicht werden, was jedoch mit Ar
beitsunterbrechungen verbunden ist und zu erhöhten Kosten
führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine be
sonders effiziente Herstellung einer statisch belastbaren
Schlitzwand ermöglichen und mit äußerst niedrigen Trans
port- und Deponiekosten verbunden sind.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die Merkmale des An
spruchs 1 und vorrichtungsmäßig durch die Merkmale des An
spruchs 15 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestal
tungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbe
schreibung aufgenommen.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, wenigstens
einen Schlitz herzustellen und dabei nach dem Zwei-
Phasen-System mit einer Stützsuspension abzustützen und
nachfolgend die Stützsuspension durch ein aushärtendes
Bindemittel-Boden-Gemisch zu ersetzen. Dies kann sowohl in
einem Schlitz in zeitlicher Folge geschehen als auch in
einer besonders zweckmäßigen Weise an mindestens zwei
Schlitzen erfolgen, wodurch der Ablauf in technologischer
und maschinentechnischer Hinsicht erleichtert und auch
beschleunigt wird.
Erfindungsgemäß wird die abstützende und den Bodenaushub
abführende Stützsuspension der ersten Phase in einem Sepa
rierungskreislauf geführt und der Bodenaushub in wenigstens
zwei Kornfraktionen getrennt sowie einem Mischerkreislauf
zugeführt. In der zweiten Phase wird die Stützsuspension
von einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung ver
drängt, wobei die verdrängte Stützsuspension anteilig dem
Separierungskreislauf der ersten Phase und einem Mischer
kreislauf der zweiten Phase, das heißt zur Herstellung der
aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung, zugeführt wird.
Erfindungsgemäß wird in dem Mischerkreislauf ein Teil der
Stützsuspension sowie die getrennten Kornfraktionen des
Bodenaushubs der ersten Phase in entsprechenden Anteilen
mit einem Bindemittel und Anmachwasser zur Herstellung
einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung vermischt und
unter Verdrängung der Stützsuspension in den Schlitz einge
leitet, wo diese zu einem statisch hoch belastbaren Bau
stoff aushärtet.
Bei wenigstens zwei Schlitzen, welche dann versetzt herge
stellt werden, wird ein erster Schlitz in der ersten Phase
ausgehoben und dabei mit einer Stützsuspension abgestützt,
während in einem zweiten, auf Endtiefe gebrachten Schlitz
die zweite Phase durchgeführt werden kann. Der zweite
Schlitz, der vorzugsweise mit einem definierten Abstand zum
ersten Schlitz angeordnet wird, beispielsweise in der Art
von Primärschlitzen, ist mit einer Stützsuspension gefüllt
und wird, vorzugsweise bodenseitig beginnend, mit einer
aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung unter Verdrängung
der Stützsuspension gefüllt. Die aushärtende Bindemittel-
Boden-Mischung wird "vor Ort" in einer Anlage, welche
zweckmäßigerweise verfahrbar ist, hergestellt und enthält
die Stützsuspension, welche anteilig dem Separierungskreis
lauf entnommen wird, mengenmäßig definierte Anteile der in
einer Separierungsvorrichtung anfallenden und getrennten
Kornfraktionen sowie mengenmäßig definierte Zugaben von
Bindemittel und Anmachwasser, so daß ein mörtel- oder beton
ähnlicher Baustoff, welcher kontrolliert gemischt werden
kann, in den mit Stützsuspension gestützten Schlitz zurück
gepumpt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Stützsuspension des ersten und des
zweiten Schlitzes in jeweils einem Kreislauf geführt und
zum Fördern und Stützen wiederverwendet bzw. zur Herstel
lung einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung verwen
det.
Vorteilhafterweise stehen ein Separierungskreislauf der
Stützsuspension, welcher einem in der ersten Phase befind
lichen Schlitz zugeordnet ist, und ein Mischerkreislauf der
Stützsuspension, welcher einem in der zweiten Phase befind
lichen Schlitz zugeordnet ist, über eine Leitung miteinan
der in Verbindung, so daß Menge und Konzentration der
Stützsuspension des Separierungskreislaufs und des Mischer
kreislaufs einstellbar sind.
Es ist besonders vorteilhaft, daß über die Separierung und
Trennung des Bodenaushubs in Fraktionen eine vollständige
Beseitigung des ausgehobenen Bodens durch einen dem Aushub
folgenden Einbau einer definiert zusammengesetzten Bindemittel-Boden-Mischung
in die herzustellende Schlitzwand er
reicht werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß
die Bindemittel-Boden-Mischung bezüglich Kornzusammen
setzung nach optimalen Festigkeitsgesichtspunkten gemischt
werden kann, ähnlich wie bei Beton.
Bevorzugt wird als Aushubvorrichtung in der ersten Phase
eine Schlitzwandfräse verwendet. Mit einer Pumpe und einer
Absaugleitung kann das ausgehobene Bodenmaterial zusammen
mit der Stützsuspension im Separierungskreislauf einer Sepa
rierungsanlage zugeführt werden, wo eine Trennung in Fein
anteile und Bodenkorn- oder Grobkornfraktionen erfolgt. Die
mit Feinmaterial angereicherte Stützsuspension kann dem
sich in der ersten Phase befindenden Schlitz, nachfolgend
als erster Schlitz bezeichnet, als Nachfüllsuspension zu
geführt werden. In den Separierungskreislauf kann ein An
teil der verdrängten Stützsuspension des in der zweiten
Phase befindlichen Schlitzes, nachfolgend als zweiter
Schlitz bezeichnet, eingeleitet werden.
Erfindungsgemäß werden mengenmäßig definierte Anteile der
gröberen Kornfraktionen des Bodenaushubs nach Durchlaufen
der Separierungsanlage einem Mischer zugeführt. Dieser
Mischer, beispielsweise ein Durchlaufmischer oder ein
Zwangsmischer, sind Teilelemente einer Mischanlage.
Die Mischanlage ist erfindungsgemäß "vor Ort" installiert
und ermöglicht ein "mixed-in-plant". Da die Anlage zweck
mäßigerweise mit dem Fortschritt der Schlitzwandherstellung
verfahren wird, fallen erheblich geringere Transportkosten
an.
Vorteilhaft ist die unmittelbar auf der Baustelle aufge
stellte Anlage auch hinsichtlich der sich ändernden Bedin
gungen, beispielsweise der Bodenzusammensetzung. Es be
steht die Möglichkeit einer schnellen Reaktion auf Änderun
gen, so daß eine gleichbleibende, hohe Qualität der zu fer
tigenden Schlitzwand gewährleistet ist.
Eine Reduzierung oder Fortfall von Deponiekosten wird da
durch erreicht, daß das Feinmaterial und weitgehend auch
das fraktionierte Grobkorn des Bodenaushubs eines Schlitzes
in die Fertigung der gesamten Schlitzwand eingeht.
Während das Feinmaterial oder das Mehlkorn die Stützsuspen
sion des Separierungskreislaufes verfahrensbedingt anrei
chert, wird das in der Separierungsanlage, insbesondere mit
Sieben von der Stütz- oder Fördersuspension getrennte Grob
korn direkt oder indirekt über ein Zwischenlager dem Mi
scher aufgegeben und den folgenden Schlitzen mit der Binde
mittel-Boden-Mischung zugeführt. Das Grobkorn, welches men
genmäßig definiert vorliegt und zugegeben wird, bildet ei
nen wichtigen Bestandteil des ausgehärteten, statisch be
lastbaren Baustoffs der Schlitzwand. Insbesondere wird die
Korngröße des Baustoffes von der Korngröße des Bodenmateri
als mitbestimmt und kann gezielt eingestellt werden.
Bei Verwendung eines Zementes als Bindemittel kann eine be
tonähnliche Festigkeit erreicht werden. Außerdem ist eine
Frostsicherheit gegenüber den reinen Ein-Phasen-Dichtwänden
gegeben, da das Bindemittel-Boden-Gemisch ausreichend Grob
bestandteile hat und somit weniger freies Wasser enthält.
Gleichzeitig ist der Wasser-Zement-Wert niedriger als bei
Ein-Phasen-Wänden. Ein erfindungsgemäßer Mörtel oder Beton
kann beispielsweise ein spezifisches Gewicht von
2,0 t/m³ und mehr aufweisen.
Es ist besonders vorteilhaft, daß das Anmachwasser zu einem
gewissen Anteil durch Stützsuspension ersetzt werden kann,
die bei der Herstellung der Schlitze zur Abstützung ver
wendet wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungs
gemäße Bindemittel-Boden-Mischung als Verbundstoff in
dem ausgehärteten Baustoff wirkt. Zur Erhöhung der Festig
keit kann ein Bewehrungsmaterial eingesetzt werden.
Die bisher üblichen Transporte des ausgehobenen Bodenmate
rials und der Stützsuspension werden vorteilhafterweise
deutlich reduziert. Beide Materialien werden im Kreislauf
geführt und weitgehend wiederverwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche ein "Mixed-in-plant"
ermöglicht, weist eine Aushubvorrichtung, beispiels
weise eine Schlitzwandfräse oder einen Schlitzwandgreifer,
zur Herstellung der Schlitze auf. Außerdem ist eine Sepa
rierungsanlage zum Trennen des Bodenaushubs in Feinmaterial
und in Grobkorn, das heißt in unterschiedliche Korndurch
messer vorgesehen. Als Grobkorn wird dabei die Körnung vom
Sand bis zum Kies bezeichnet, wobei die Fraktionen leicht
aus der Stützsuspension entfernt werden können. Die Misch
anlage ist mit dem zweiten Schlitz über Zu- und Ableitungen
für die Stützsuspension verbunden. Die Mischanlage weist
Aufgabeeinrichtungen für den Bodenaushub der ersten Phase
und für ein Bindemittel, chemische Zusatzmittel und gegebe
nenfalls für Zuschlagsstoffkörnungen, welche im Boden nicht
enthalten sind, sowie für Wasser und für die Stützsuspen
sion auf.
Zweckmäßigerweise ist eine Verbindungsleitung zwischen dem
Mischerkreislauf und dem Separierungskreislauf der Stützsu
spension vorgesehen. Über diese Verbindungsleitung wird ei
ne Stützsuspension aus dem zweiten Schlitz dem Separie
rungskreislauf zugeführt. Diese kann sinnvollerweise in ei
nem Zwischenbehälter oder Absetzbehälter durch Dekantieren
gewonnen werden, so daß sie, falls erforderlich, einen ge
ringeren Gehalt an Feinmaterial aufweist als die in den Mi
scherkreislauf eingespeiste Stützsuspension. Diese wird
über eine bodennahe angeschlossene Mischerzuleitung aus dem
Zwischenbehälter abgeführt und weist einen höheren Gehalt
an Feinanteilen auf.
Wasser oder Stützsuspension wird in der Mischanlage und
insbesondere in einem Durchlaufmischer oder aber in einem
Zwangsmischer mit einem Bindemittel oder einem Bindemittel
gemisch und mit gröberer Körnung aus dem Boden angerei
chert. Über eine Pumpeneinrichtung, die gleichzeitig als
eine Dosiereinrichtung ausgebildet sein kann, wird die Bin
demittel-Boden-Mischung in den zweiten Schlitz eingebaut,
wobei die leichtere Stützsuspension nach oben verdrängt und
abgesaugt wird.
Als Stützsuspension kann sowohl eine Bentonitsuspension als
auch eine dünne Ein-Phasen-Dichtwandsuspension, das heißt
ein Gemisch aus Wasser, Bentonit und Zement, verwendet
werden. Ebenso ist eine Stützung mit einer Polymer-Suspension
möglich.
Insbesondere bei einem Zwangsmischer, dem eine Wäge- und
Dosiervorrichtung vorgeschaltet ist, besteht die Möglich
keit einer prozeßgesteuerten Herstellung der Bindemittel-
Boden-Mischungen mit Wasser oder mit Stützsuspension als An
machwasser.
Außerdem bieten das erfindungsgemäße Verfahren und die Vor
richtung die Möglichkeit, schadstoffbelastete Böden direkt
und nahezu "versiegelt" in das Erdreich zurückzuführen. Da
die Schadstoffe immobiliert werden, verringern sich die
Entsorgungskosten und die Umweltbelastung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei
spiels mit zwei Schlitzen und einer Zeichnung weiter erläu
tert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsge
mäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vor
richtung mit einem Durchlaufmischer und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsge
mäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vor
richtung mit einem Zwangsmischer.
In Fig. 1 sind ein erster Schlitz 2 und ein zweiter
Schlitz 4 gezeigt, welche mit Hilfe einer Schlitzwandfräse
als Aushubvorrichtung 6 in einem Erdreich 3 hergestellt
wurden. Schlitz 2 und 4 sind vorteilhafterweise etwa in den
Abmessungen der Primärlamellen oder Primärschlitze eines
Zwei-Phasen-Systems ausgebildet.
Während der Schlitz 4 bereits fertig ausfräst ist und zu
mindest noch teilweise mit einer Stützsuspension 5 gefüllt
ist und als aushärtendes Material bereits eine Bindemittel-
Boden-Mischung 18 mit Stützflüssigkeit als Anmachwasser ein
gebracht wird, muß der zeitversetzt hergestellte Schlitz 2
noch fertig ausgefräst werden. Anstelle einer Schlitzwand
fräse 6 können auch Schlitzwandgreifer angewendet werden.
Vorteilhaft ist eine Schlitzwandfräse 6 mit einer Pumpe 7
vorgesehen, welche die Stützsuspension 5 mit dem abge
tragenen Bodenmaterial oder Bodenaushub aus dem Schlitz 2
abpumpt. Über eine Absaugleitung 11 gelangt die beladene
Stützsuspension 5 in eine Separierungsanlage 8, welche die
Trennung des Bodenaushubs von der Stütze bzw. Fördersuspen
sion bewirkt. Die Vorrichtung weist Siebe 15 sowie Behäl
terwannen 17 auf, in denen die mit Feinmaterial beladene
Stützsuspension 5 aufgenommen wird und welche über eine Zu
leitung mit dem Schlitz 2 verbunden sind.
Die Zuleitungen 11, 12, die Stützsuspension 5 im Schlitz 2
und die Separierungsanlage 8 bilden einen Separierkreislauf
der Stützsuspension 5, welcher eine ständige Wiederverwen
dung der Stützsuspension 5 gewährleistet. In den Separier
kreislauf wird über eine Verbindungsleitung 24 Stützsuspen
sion aus einem Mischerkreislauf zugeführt. Dieser Mischer
kreislauf dient der Herstellung einer Bindemittel-Boden-Mischung
18 mit Wasser oder Stützsuspension als Anmachwas
ser, welche über eine Schlitzzuführleitung 22 in den
Schlitz 4 eingebracht wird. Dabei wird die Stützsuspension
5 verdrängt und über eine Absaugleitung 21 einem Zwischen
behälter 23, der als Absetzbehälter ausgebildet sein kann,
zugeführt. Von einem mittleren oder oberen Bereich des Zwi
schenbehälters 23 geht die Verbindungsleitung 24 ab und
mündet in den Separierungskreislauf. Durch die Anordnung
der Verbindungsleitung 24 ist gewährleistet, daß in den Se
parierungskreislauf vorwiegend Stützsuspension mit einem
relativ geringen Gehalt an Bindemittel, Bodenkorn und/oder
Zuschlagstoffen gelangt.
Wird Stützsuspension als Anmachwasser benutzt, so gelangt
die aus einem bodennahen Ablauf aus dem Zwischenbehälter 23
abgeführte Stützsuspension 5 über eine Leitung 26 in einen
Durchlaufmischer 33 der Mischanlage 30. Hier werden ein
Bindemittel, insbesondere Zement, aus einem Silo 38 über
eine Fördereinrichtung, insbesondere eine Förderschnecke
36, und eine Anmachflüssigkeit, beispielsweise Wasser, in
einen Mischbehälter 35 für Zement aufgegeben und über eine
Zuleitung dem Durchlaufmischer 33 zugeführt.
Zusätzlich wird das Grobkorn des Bodenaushubs, welches in
der Separierungsanlage 8 von der Stütz- oder Fördersuspen
sion und in wenigstens zwei Kornfraktionen getrennt wur
de, zugeführt.
Es wurde festgestellt, daß die Festigkeit einer derartigen
Bindemittel-Boden-Mischung 18 im Bereich eines Betons
liegt. Die insbesondere mit Hilfe einer Prozeßsteuerung
hergestellte Bindemittel-Boden-Mischung wird über eine Pum
pen- und/oder Dosiereinrichtung, z. B. über eine Kolbenpumpe
39, und über eine Zuführungsleitung 22 in den unteren Be
reich des Schlitzes 4 gefördert. Es wurde festgestellt, daß
ein spezifisches Gewicht von mehr als 2,0 t/m³ erreicht
werden kann. Außerdem kann in die Bindemittel-Boden-Mischung
18 eine Bewehrung 19, beispielsweise ein Bewehrungs
korb, eingebracht werden.
Die Vorrichtung zum Herstellen des Schlitzes kann schritt
weise transportiert werden, damit ein neuer Schlitz aus
gefräst und mit einer Stützsuspension 5 versehen werden
kann. Der Schlitz 2 befindet sich dann in der zweiten Pha
se. Er wird mit einer Bewehrung 19 versehen und an den Mi
scherkreislauf, d. h. an die Absaugleitung 21 und an die
Zuführungsleitung 22 der Mischanlage 30 angeschlossen.
Fig. 1 verdeutlicht, wie Grobkornfraktionen des Bodenaus
hubs eines Schlitzes über eine Aufgabe 31 anteilig dem
Durchlaufmischer 33 zur Herstellung einer Bindemittel-Bo
den-Mischung 18 zugeführt werden, welche dann in die
Schlitzwand "eingebaut" wird. Damit entfallen Transport und
Deponiekosten für den Bodenaushub. Der Boden kommt dabei
umstrukturiert durch "mixed in plant" in den Baugrund zu
rück.
Die Stützsuspension 5 wird zum einen in einem Förder- und
Separierungskreislauf geführt und zum anderen kann sie we
nigstens anteilig über den Mischerkreislauf in eine aus
härtbare Bindemittel-Boden-Mischung eingebracht werden. Da
durch reduzieren sich auch die zu entsorgenden Mengen an
Stützsuspension.
Als ursprüngliche Stützsuspension kann eine reine Bentonit
suspension oder auch eine dünne Ein-Phasen-Dichtwandsuspension
verwendet werden. Ebenso ist eine Polymer-Stützsuspension
möglich.
In Fig. 2 sind wiederum zwei Schlitze 2, 4 dargestellt,
welche den gleichen Verfahrens stand haben wie die Schlitze
2, 4 in Fig. 1.
Auch ein Separierungskreislauf und eine Separierungsanlage
8, sowie ein Mischerkreislauf mit den entsprechenden Zu- und
Ableitungen entsprechen dem Vorrichtungs- und Verfahrens
schema der Fig. 1. Gleiche Merkmale sind mit identischen
Bezugszeichen versehen. Die Mischanlage 30 ist durch eine
kontrollierte Herstellung der Bindemittel-Boden-Mischung
gekennzeichnet. Diese kontrollierte Herstellung wird mit
Hilfe einer Wäge- und/oder Dosiereinrichtung 45 erreicht,
welche einem Zwangsmischer 49 vorgeschaltet ist. Eine aus
dem Schlitz 4 verdrängte Stützsuspension 5 wird analog zur
Fig. 1 über einen Zwischenbehälter 23, welcher als Absatz
behälter dient und ein Dekantieren ermöglicht, dem Zwangs
mischer 49 zugeführt. In den Zwangsmischer 49 wird als An
machwasser reines Wasser zugegeben oder es erfolgt die Zu
führung eines Teils der Stützflüssigkeit als Anmachwasser
über eine oberseitige Zuleitung 29. Die Grobkornfraktionen
aus der Separieranlage 8 werden über Austragseinrichtungen,
z. B. Schütten 16, in Zwischenlager 41 gebracht. Mit Hilfe
von Förder- oder Aufgabeeinrichtungen 43, beispielsweise
Förderschnecken, werden die Grobkornfraktionen in einem de
finierten Anteil mit Hilfe einer Waage 45 aufgegeben. Als
Bindemittel wird Zement aus einem Silo 38 über eine Zufüh
rung 36 der Waage 45 zugeführt. Aus dem Zwangsmischer 49
gelangt die Bindemittel-Boden-Mischung 18 mit Hilfe einer
Pumpen- und Dosiereinrichtung in die Schlitzzuführung und
in den bodenseitigen Bereich des Schlitzes 4, wo sie zu
einem hochbelastbaren Baustoff aushärtet.
Claims (27)
1. Verfahren zum Herstellen von Schlitzwänden nach dem
Zwei-Phasen-System, bei dem in einer ersten Phase ein
Schlitz ausgehoben und mit einer Stützsuspension ab
gestützt und der Bodenaushub des Schlitzes mit
Stützsuspension abgeführt wird und in einer zweiten
Phase die Stützsuspension von einer aushärtenden Bin
demittelmischung verdrängt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abstützende und den Bodenaushub ab führende Stützsuspension der ersten Phase in einem Separie rungskreislauf geführt wird,
daß in dem Separierungskreislauf der Bodenaushub in wenigstens zwei Kornfraktionen getrennt und einem Mischerkreislauf zugeführt wird,
daß in der zweiten Phase die von einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung verdrängte Stützsuspension anteilig dem Separierungskreislauf der ersten Phase sowie einem Mischerkreislauf der zweiten Phase zuge führt wird und
daß in dem Mischerkreislauf ein Teil der Stützsuspen sion sowie die getrennten Kornfraktionen des Bodenaus hubs in entsprechenden Anteilen mit einem Bindemittel und Anmachwasser zur Herstellung einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung vermischt und unter Ver drängung der Stützsuspension dem Schlitz zugeführt wird und zu einem statisch hochbelastbaren Baustoff aushärtet.
daß die abstützende und den Bodenaushub ab führende Stützsuspension der ersten Phase in einem Separie rungskreislauf geführt wird,
daß in dem Separierungskreislauf der Bodenaushub in wenigstens zwei Kornfraktionen getrennt und einem Mischerkreislauf zugeführt wird,
daß in der zweiten Phase die von einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung verdrängte Stützsuspension anteilig dem Separierungskreislauf der ersten Phase sowie einem Mischerkreislauf der zweiten Phase zuge führt wird und
daß in dem Mischerkreislauf ein Teil der Stützsuspen sion sowie die getrennten Kornfraktionen des Bodenaus hubs in entsprechenden Anteilen mit einem Bindemittel und Anmachwasser zur Herstellung einer aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung vermischt und unter Ver drängung der Stützsuspension dem Schlitz zugeführt wird und zu einem statisch hochbelastbaren Baustoff aushärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützsuspension aus der ersten und/oder
zweiten Phase mindestens partiell einer Mischanlage
zugeführt wird, in welcher wenigstens ein Anteil einer
Grobkornfraktion aus dem Bodenaushub zugemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützsuspension in der Mischanlage Zement als
Bindemittel zugemischt wird und daß als Baustoff ein
Zement-Mörtel und Grobkorn aus dem Bodenaushub bzw.
Beton mit hoher Festigkeit in dem zweiten Schlitz ge
bildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Baustoffes im wesentlichen von
der Korngröße des Grobkorns des Bodenaushubs der er
sten Phase bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Mischanlage Meß- und Regelungseinrichtun
gen und/oder eine Prozeßsteuerung vorgesehen sind, mit
denen die Zusammensetzung der aushärtenden Bindemit
tel-Boden-Mischung gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Grobkornfraktionen, welche beim Trennen des Boden
aushubs fehlen, in der Mischanlage gesondert zuge
geben und von außen zugeführt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bewehrung in den mit der Stützsuspension ab
gestützten Schlitz eingebracht wird und danach die
aushärtende Bindemittel-Boden-Mischung zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützsuspension der ersten Phase, welche von
der aushärtenden Bindemittel-Boden-Mischung verdrängt
wird, in wenigstens einen Zwischenbehälter geleitet
und danach in insbesondere regelbaren Anteilen dem Se
parierungskreislauf der ersten Phase und dem Mischer
kreislauf der zweiten Phase zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Stützsuspension eine Bentonit-Suspension ein
gesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
eine Bentonit-Zement-Suspension eingesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Polymersuspension als Stützsuspension ein
gesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nahezu der gesamte Bodenaushub der ersten Phase
zur Herstellung der Bindemittel-Boden-Mischung oder
Mörtel- bzw. Betonmischung der Schlitzwand verwendet
wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützsuspension mit einem Feinmaterial des Bo
denaushubs von maximal 1 bis 2 mm Korngröße angerei
chert ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aus dem Schlitz der zweiten Phase verdrängte
Stützsuspension dekantiert wird und daß über eine obe
re Verbindungsleitung Stützsuspension mit einem gerin
geren Feinmaterialgehalt dem Separierungskreislauf zu
geleitet wird.
15. Vorrichtung zur Herstellung einer Schlitzwand mit
einer Aushubvorrichtung (6) zur Herstellung eines
Schlitzes (2, 4), mit einer Separierungsanlage (8) zum
Trennen des Bodenaushubs wenigstens in Feinmaterial
und in Grobkorn und mit einem Separierungskreislauf
(6, 7, 8, 11, 12) für die mit Feinmaterial versehene
Stützsuspension (5), insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung einer aushärtenden Bindemittel-Bo den-Mischung eine Mischanlage (30) vorgesehen ist, welche über einen Mischerkreislauf (33, 47, 21, 22, 23, 26) mit einem Schlitz (4) der zweiten Phase ver bunden ist,
daß die Mischanlage (30) mit einer Aufgabeeinrichtung (31, 43) für Fraktionen des Bodenaushubs der ersten Phase, insbesondere für Grobkornfraktionen, welche in der Separierungsanlage (8) getrennt werden, und mit Zuführungen (26, 36, 37) für ein Bindemittel, für Stützsuspension (5) und/oder Anmachwasser (51) verse hen ist und
daß Einrichtungen (39, 47) zum Einbringen der Bindemittel-Boden-Mischung (18) in den Schlitz (4) vorgese hen sind.
daß zur Herstellung einer aushärtenden Bindemittel-Bo den-Mischung eine Mischanlage (30) vorgesehen ist, welche über einen Mischerkreislauf (33, 47, 21, 22, 23, 26) mit einem Schlitz (4) der zweiten Phase ver bunden ist,
daß die Mischanlage (30) mit einer Aufgabeeinrichtung (31, 43) für Fraktionen des Bodenaushubs der ersten Phase, insbesondere für Grobkornfraktionen, welche in der Separierungsanlage (8) getrennt werden, und mit Zuführungen (26, 36, 37) für ein Bindemittel, für Stützsuspension (5) und/oder Anmachwasser (51) verse hen ist und
daß Einrichtungen (39, 47) zum Einbringen der Bindemittel-Boden-Mischung (18) in den Schlitz (4) vorgese hen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischanlage (30) einen Durchlaufmischer (33)
zur Herstellung der Bindemittel-Boden-Mischung (18)
aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchlaufmischer (33) eine Mischerzuleitung
(26) zur Zuführung der aus dem Schlitz (4) der zweiten
Phase verdrängten Stützsuspension (5) aufweist, welche
bodenseitig in den Durchlaufmischer (33) einmündet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischanlage (30) einen Zwangsmischer (49) auf weist, welchem eine Wäge- und/oder Dosiereinrichtung (45) vorgeschaltet ist, und
daß Grobkornfraktionen des Bodenaushubs aus der Sepa rierungsanlage (8) oder zusätzliche Grobanteile von außen sowie das Bindemittel und Anmachwasser (51) dem Zwangsmischer (49) in einem definierten, vorgebbaren Verhältnis zuführbar und kontrolliert mischbar sind.
daß die Mischanlage (30) einen Zwangsmischer (49) auf weist, welchem eine Wäge- und/oder Dosiereinrichtung (45) vorgeschaltet ist, und
daß Grobkornfraktionen des Bodenaushubs aus der Sepa rierungsanlage (8) oder zusätzliche Grobanteile von außen sowie das Bindemittel und Anmachwasser (51) dem Zwangsmischer (49) in einem definierten, vorgebbaren Verhältnis zuführbar und kontrolliert mischbar sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwangsmischer (49) eine oberseitige Zuleitung
(29) für die Stützsuspension (5) und einen bodenseiti
gen Ablauf für die Bindemittel-Boden-Mischung (18)
aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Einrichtungen (39, 47) zum Einbringen der Bin demittel-Boden-Mischung (18) in einen Schlitz (4) Pum pen, insbesondere Kolbenpumpen (39, 47) vorgesehen sind und
daß eine Schlitzzuführung (22) für die Bindemittel- Boden-Mischung (18), eine Absaugleitung (21) für die Stützsuspension (5), ein Zwischenbehälter (23) und ein Mischer (33, 49) den Mischerkreislauf der Stützsuspen sion bilden.
daß als Einrichtungen (39, 47) zum Einbringen der Bin demittel-Boden-Mischung (18) in einen Schlitz (4) Pum pen, insbesondere Kolbenpumpen (39, 47) vorgesehen sind und
daß eine Schlitzzuführung (22) für die Bindemittel- Boden-Mischung (18), eine Absaugleitung (21) für die Stützsuspension (5), ein Zwischenbehälter (23) und ein Mischer (33, 49) den Mischerkreislauf der Stützsuspen sion bilden.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindungsleitung (24) zwischen dem Zwischen
behälter (23) und der Zuleitung (12) des Separierungs
kreislaufs der ersten Phase zur Zuführung von ver
drängter Stützsuspension (5) aus dem zweiten Schlitz
(4) in den Separierungskreislauf vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Aushubvorrichtung (6) eine Schlitzwandfräse
oder ein Schlitzwandgreifer vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Separierungsanlage (8) Siebe (15), Auffang
behälter (17) für die mit Feinteilen versehene Stütz
suspension (5) und Austragseinrichtungen (16) für die
Grobkornfraktionen aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß Zwischenlager (41) für die aus der Separierungsan
lage (8) ausgetragenen Grobkornfraktionen vorgesehen
sind.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Beschickung der Wäge- und/oder Dosierein
richtung (45) mit Bindemittel und/oder anteiligen Grob
kornfraktionen Förderaggregate, z . B. Förderschnecken
(36, 43), vorgesehen sind.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Silo (38) für die Lagerung des Bindemittels,
beispielsweise von Zement, vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
15 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Mischanlage (30) Einrichtungen für Zu
schlagstoffe und Anmachwasser sowie bevorzugt ein Vor
mischer (35) vorgesehen sind.
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DE1995130827 DE19530827C2 (de) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schlitzwänden |
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