DE19953264A1 - Dichtwand - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine im Erdreich eingelassene Dichtwand, insbesondere zur Abdichtung von Deponien, wobei die Dichtwand in einem im Erdreich ausgehobenen Kanal angeordnet ist und ein Bindemittel/Zuschlag-Gemisch, insbesondere Zement/Betonit-Gemisch, aufweist, wobei die Dichtwand (1) einen Längszwischenraum (3) aufweist, der sich über die Länge der Dichtwand erstreckt und in dem eine Entwässerungseinrichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine im Erdreich eingelassene Dichtwand, insbesondere zur Abdichtung von Deponien, wobei die Dichtwand in einem im Erdreich aus­ gehobenen Kanal angeordnet ist und ein Bindemittel/Zuschlag-Gemisch, insbe­ sondere Zement/Bentonit-Gemisch aufweist.

Es ist bekannt Dichtwände ins Erdreich einzubringen, um anstehendes oder strömendes Grundwasser aufzuhalten oder um eine Deponie abzudichten, da­ mit keine Verunreinigungen den Deponiebereich verlassen, siehe G 93 11 946.1 U1.

Diese Dichtwände bestehen in der Regel aus einer Suspension, die eine leicht größere Dichte als Wasser aufweist. Im Einphasenverfahren ist diese Suspen­ sion selbsterhärtend und bildet die Grundlage des Dichtwandbaustoffs. Diese Suspension wird anschließend im Zweiphasenverfahren durch eine schwerere, erhärtende Materie, z. B. eine Zementsuspension oder Beton ersetzt.

Bekannt ist weiterhin, Spundwände, insbesondere Dichtungsbahnen mittig in diese Dichtwände einzubringen, wie aus der DE 34 44 077 bekannt ist. Diese Spundwände bestehen aus einzelnen Elementen die an ihren Seiten durch Schließverbindungen miteinander verbunden sind.

Eingesetzt werden diese Dichtwände hauptsächlich um Deponien zu umschlie­ ßen. Bei diesen Deponieumschließungen ist es erforderlich, bei gespannten Grundwasserverhältnissen bzw. bei fehlender Oberflächenabdichtung eine Topfbewirtschaltung mit aufwendiger Wasserhaltung zu betreiben. Der ständig ansteigende Wasserspiegel, der den Grundwasserspiegel außerhalb der Um­ schließungen deutlich übersteigen kann, muß wieder reduziert werden. Der Wasserspiegel innerhalb des umschlossenen Areals muß auf einem niedrige­ rem Niveau als der Grundwasserspiegel außerhalb der Dichtwand gehalten werden, damit aufgrund des Differenzgefälles, Wasser von Außen in das um­ schlossene Areal gelangt, und nicht umgekehrt verunreinigtes Deponiewasser nach Außen. Um das Wasser aus dem Deponieinneren abzusaugen müssen große Pumpen eingesetzt werden, was sehr kostenintensiv ist, da die um­ schlossenen Fläche in der Regel sehr groß ist. Das abgesaugte Wasser ist sehr kostenintensiv zu reinigen. Die große Menge des abzusaugenden erhöht die Kosten der Reinigung zusätzlich.

Um die Fläche und damit die abzusaugende Wassermenge zu verringern, ist es bekannt zwei Erdschlitz in einigem Abstand parallel zueinander auszuheben. Die zwei Dichtwände werden mit Querverbindungen miteinander verbunden. Nachteilig dieser Abdichtungsform ist, daß ein großer Platzbedarf notwendig ist, da zwei Dichtwände das abzudichtende Areal umschließen. Der Abstand der beiden Dichtwände muß so groß sein, daß zwischen diesen Dichtwänden Pum­ pen, zum Absaugen des Wassers, angeordnet werden können. Die entspre­ chenden Querverbindungen müssen die Größe des Abstandes zwischen den beiden Dichtwänden aufweisen. Diese Art der Umschließung bzw. Abdichtung eines Areals ist durch den hohen benötigten Platzbedarf und durch die doppelte Umschließung sehr kostenintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtwand zum Umschließen und Abdichten eines Areals, insbesondere einer Deponie, zu schaffen, die geringen Platz be­ nötigt, die konstruktiv einfach und preiswert ist, die eine sehr lange Lebensdau­ er der Dichtwand ermöglicht und die die zu bewirtschaftende Fläche bzw. die abzusaugende Wassermenge gering hält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtwand einen Längszwischenraum aufweist, der sich über die Länge der Dichtwand erstreckt und in dem eine Entwässerungseinrichtung angeordnet ist.

Hierdurch wird eine kostengünstige, einfach herzustellende und platzsparende Vorrichtung zum Abdichten von Flächen geschaffen. Die Wassermenge, die bewirtschaftet werden muß, kann durch eine solche Dichtwand erheblich redu­ ziert werden, da das zu bewirtschaftende Areal nicht das Gebiet, welches durch die Dichtwand umschlossen ist, d. h. die komplette Deponiefläche, sondern nur der Längszwischenraum in der Dichtwand gebildet wird, ist. Bei bekannten De­ ponieabdichtungen muß entweder die gesamte umschlossene Fläche, oder zumindest die Fläche zwischen zwei getrennt voneinander in das Erdreich ein­ gebrachten Dichtwänden bearbeitet, das Wasser abgesaugt und gereinigt wer­ den. Durch die erfindungsgemäße Dichtwand braucht nur noch der Längszwi­ schenraum innerhalb der Dichtwand wassertechnisch bearbeitet werden, also eine deutlich kleiner Fläche bzw. Wassermenge. Die einzusetzenden Pumpen können dementsprechend kleiner dimensioniert werden, wodurch erhebliche Kosten einerseits bei den Pumpen selbst, andererseits bei dem zum reinigen­ den Wasser, da die anfallende Menge deutlich geringer ist, eingespart werden. Die erfindungsgemäße Dichtwand ist überall dort einsetzbar, wo Flüssigkeit, insbesondere Grundwasser, im Erdreich zurückgehalten werden soll.

Die Tiefe der Dichtwand richtet sich nach den jeweils örtlich vorhandenen geo­ logischen Verhältnissen. Eine dichte Abgrenzung wird dann erreicht, wenn die Dichtwand mit ihrem unteren Ende in eine natürlich vorhandene dichte Erd­ schicht hineinreicht.

Der Längszwischenraum erstreckt sich über bzw. um das gesamte abzudich­ tende Gebiet. Besonders günstig ist es, wenn der Längszwischenraum durch zwei senkrecht in der Dichtwand angeordnete Dichtungsbahnen, die parallel zueinander stehen, gebildet wird. Eine leicht schräge Anordnung der Dich­ tungsbahnen ist ebenfalls möglich, insbesondere, wenn sie einen nach obenhin breiter werdenden, trichterförmigen Längszwischenraum bilden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Dichtungsbahnen nahe an den jeweiligen Außen­ seiten innerhalb der Dichtungswand angeordnet sind, so daß der zwischen den Dichtungsbahnen entstehende Längszwischenraum eine ausreichende Breite aufweist, um eine Entwässerungseinrichtung, wie z. B. einen Drainagegraben, eine Vertikaldrainage und/oder einen Kleinbrunnen, anzuordnen.

Drainagegraben, Vertikaldrainage und/oder Kieinbrunnen werden nachträglich in den Längszwischenraum eingebracht. Dies geschieht z. B. durch Ausgraben des Dichtwandbaustoffes oder Bohren in den Dichtwandbaustoff. Der entstan­ dene Graben wird mit wasserdurchlässigem Filtermaterial aufgefüllt. Bei Einbau eines Kleinbrunnens wird ein Brunnenrohr in den Graben eingebracht und der Graben anschließend mit Filtermaterial gefüllt. Die Tiefe des innerhalb der bei­ den Dichtungsbahnen herzustellenden Drainagegrabens richtet sich nach den gewünschten Absenkzielen.

Der Kleinbrunnen hat den Zweck, das Wasser innerhalb des Längszwischen­ raums so abzusenken, daß der Wasserspiegel dort niedriger ist, als die Was­ serspiegel außerhalb dieses Längszwischenraums. D. h., der Wasserspiegel innerhalb des durch die Dichtwand umschlossenen Areals, insbesondere der Deponie, liegt ebenso, wie der Grundwasserspiegel außerhalb der durch die Dichtwand umschlossenen Fläche, auf einen höheren Niveau, als der Wasser­ spiegel in dem durch die Dichtungsbahnen gebildeten Längszwischenraum. Damit entsteht ein Differenzgefälle zwischen den Wasserspiegeln in Richtung des Längszwischenraums. Wasser, Grundwasser einerseits und verunreinigtes Wasser andererseits, kann dann nur in Richtung des Längszwischenraums flie­ ßen, von wo es abgesaugt wird.

Bevorzugterweise weist die Dichtwand eine Breite von mindestens 0,6 m auf. Unter der Breite wird die Dicke der Dichtwand verstanden. Die Breite der Dicht­ wand ist so zu dimensionieren, daß die Dichtungsbahnen in einem ausreichend großem Abstand innerhalb der Dichtwand stehen, um die Entwässerungsein­ richtung nachträglich herzustellen. In der Regel werden die Dichtwände mit ei­ ner Breite von 0,6 m bis 1,5 m ausgeführt. Dies richtet sich nach den jeweils vorliegenden geologischen und hydrologischen Gegebenheiten.

Eine Dichtungsbahn besteht aus mehreren an ihren Kanten zusammengesetz­ ten Dichtungsbahnelementen. In der Regel sind die zu umschließenden Flä­ chen so groß, daß die Dichtungsbahn aus einer Vielzahl von einzelnen, dicht verbundenen Dichtungsbahnelementen zusammengesetzt ist. Die einzelnen Dichtungsbahnelemente sind an jeder Seite miteinander verbindbar. Diese Ver­ bindung wird durch Verbindungselemente, insbesondere mittels Schlössern, hergestellt. Die Dichtungsbahnen sind lösbar an den Verbindungselementen befestigt, so daß sie leicht austauschbar sind. Die Dicke der Dichtungsbahn richtet sich nach Einbaukriterien bzw. nach der Haltbarkeit der Dichtungsbah­ nelemente.

Abstandhalter zwischen den Dichtungsbahnen bewirken, daß der Abstand zwi­ schen diesen konstant gehalten wird. Bevorzugt werden diese an den Rändern, z. B. am Fuß- oder Kopfteil, der Dichtungsbahn angeordnet. Die Abstandhalter können einfache Profile aus Metall oder Kunststoff sein, die so angeordnet sind, daß sie lösbar an den jeweiligen Dichtungsbahnen befestigt sind. Die Abstand­ halter garantieren einen sicheren Halt der Dichtungsbahn.

Besonders günstige ist es, wenn der Längszwischenraum zwischen zwei Dich­ tungsbahnen mittels Querschotte, die zwischen den Dichtungsbahnen, über deren gesamte Höhe, angeordnet sind, in Kammern unterteilbar ist. Der in der Dichtwand liegende Längszwischenraum kann durch die Querschotte in belie­ big viele, autark zu bewirtschaftende Kammern unterteilt werden. Dies schafft den Vorteil, daß die wassertechnische Bearbeitung nochmals deutlich effizien­ ter gestaltet werden kann. In jede dieser Kammern kann eine entsprechend kleinere Pumpe eingebracht werden. Aufgrund der kleineren benötigten Pum­ pen können Kosten eingespart werden. Anhand der abzupumpenden Wasser­ menge können Rückschlüsse auf die Dichtigkeit der Dichtwände jeder Kammer geschlossen werden. Eventuelle Undichtigkeiten können leicht lokalisiert wer­ den. Maßnahmen zu Behebung dieser Undichtigkeiten können gezielt, leichter und kostengünstiger durchgeführt werden, als bei Undichtigkeiten herkömmli­ cher Dichtwände. Die Querschotte sind bevorzugt aus Metall oder Kunststoff herzustellen. Sie sind so zwischen den Dichtungsbahnen angeordnet, daß eine dichte Verbindung über die gesamte Höhe der Dichtungsbahnen hergestellt ist. Die Querschotte lassen sich besonders gut an den Verbindungselementen, die die einzelnen Dichtungsbahnelemente miteinander verbinden, anordnen.

Besonders vorteilhaft sind senkrecht in der Dichtwand angeordnete Dichtungs­ bahnen. Diese sind leichter in die Dichtwand einzubringen und der Dichtwand­ baustoff zwischen den Dichtungsbahnen ist leichter entfernbar, um nachträglich Entwässerungseinrichtungen anzuordnen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in der be­ vorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten darge­ stellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1: Draufsicht eines Abschnitts einer Dichtwand, insbesondere einer Kam­ mer, die durch zwei Dichtungsbahnen sowie zwei Querschotte gebildet ist, und eines Drainagegrabens sowie einer Vertikaldrainage mit Klein­ brunnen;

Fig. 2: Ansicht eines Längsschnitts durch einen Abschnitt einer Dichtwand;

Fig. 3: Ansicht eines Querschnitts durch eine Dichtwand.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Abschnitts einer Dichtwand (1). Nahe bei und parallel zu den jeweiligen Außenseite der Dichtwand (1) ist je eine Dichtungs­ bahn (2) angeordnet. Die Dichtungsbahnen (2) bestehen in diesem Beispiel jeweils aus einzelnen Dichtungsbahnelementen (4). Diese einzelnen Dichtungs­ bahnelemente (4) sind durch Verbindungselemente (8) miteinander verbunden und ergeben die Dichtungsbahn (2). Zwischen den beiden gegenüberliegenden Dichtungsbahnen (2) sind Querschotte (6) angeordnet. Diese Querschotte (6) sind an den Verbindungselementen (8) dicht und lösbar mit den Dichtungsbah­ nen (2) verbunden. Die Querschotte (6) erstrecken sich über die gesamte Höhe der Dichtungsbahnen (2). Durch die Querschotte (6) unterteilt sich die der Längszwischenraum (3) zwischen den Dichtungsbahnen (2) in Kammern (7). Die Dichtwand (1) besteht ansonsten aus einem Dichtwandbaustoff, insbeson­ dere einem Zement/Zuschlag-Gemisch, welcher einerseits eine abdichtende Funktion, andererseits ein stabilisierende Funktion für die Dichtungsbahnen (2) sowie für die übrigen in die Dichtwand eingebrachten Vorrichtungen, wie z. B. ein Kleinbrunnen (9), besitzt. Die Qualität des Dichtwandbaustoffs kann gerin­ ger sein als bei bisherigen bekannten Dichtwänden, da der Dichtwandbaustoff nicht wasserdicht sein muß. Die Wasserdichtigkeit wird durch die Dichtungs­ bahnen (2) und die Querschotte (6) geschaffen. Der Dichtwandbaustoff ist in der Mitte der Dichtwand (1), längs ihrer Achse, entfernt und durch Filtermaterial ersetzt worden. Der so entstandene Drainagegraben (10) dient der Entwässe­ rung. In der Mitte des Längszwischenraums (3) bzw. der Kammer (7) ist eine Vertikaldrainage (11) und ein Kleinbrunnen (9) angeordnet. Diese dienen zur besseren Entwässerung innerhalb der Dichtwand (1).

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt eines Abschnittes der Dichtwand (1). Die beiden Querschotte (6) bilden zusammen mit den Dichtungsbahnen (2) die Kammer (7). Der Drainagegraben (10) ist im oberen Bereich der Dichtwand angeordnet. Die Tiefe des Drainagegrabens (10) ist je nach hydrologischen individuell be­ stimmbar. Der Boden des Drainagegrabens (10) muß tiefer gelegen sein, als das Niveau der Wasserspiegel außerhalb der Dichtwand (1). Die Vertikaldrai­ nage (11) und der Kleinbrunnen (9) verlaufen über die erforderliche Höhe der Dichtwand (1). Der Kleinbrunnen (9) ist mittig in der Vertikaldrainage (11) ange­ ordnet.

In Fig. 3 veranschaulicht den Querschnitt durch eine Dichtwand (1). Die Dicht­ wand (1) ist in einem Erdschlitz eingebracht. Sie ragt bis in eine Tiefe, in der eine Erdschicht vorhanden ist, die eine natürliche Dichtbarriere für Wasser dar­ stellt. Die Vertikaldrainage (11) und der Kleinbrunnen verlaufen über die ge­ samte Höhe der Dichtwand (1), während der Drainagegraben (10) nur im obe­ ren Bereich der Dichtwand (1) angeordnet ist. Die Dichtungsbahnen (2) sind jeweils am Rand der Dichtwand (1) angeordnet.

Die Dichtwand ist in den Zeichnungen stets mit Dichtungsbahnen (2) darge­ stellt. Diese können aber fehlen, wenn das Material der Dichtwand eine ausrei­ chend hohe Dichtigkeit und Festigkeit besitzt. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Dichtungsbahnen (2) der Dichtwand aus Kunststoff und/oder Metall beste­ hen.

Weiterer Vorteil entsteht durch die Verwendung des Bindemittel/Zuschlag- Gemischs, welches eine geringe Wasserdurchlässigkeit von geringer 1 × 10^-8 m/sec aufweist.

Claims (12)

1. Im Erdreich eingelassene Dichtwand, insbesondere zur Abdichtung von Deponien, wobei die Dichtwand in einem im Erdreich ausgehobenen Kanal angeordnet ist und ein Bindemittel/Zuschlag-Gemisch, insbesondere Zement/Bentonit-Gemisch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwand (1) einen Längszwischenraum (3) aufweist, der sich über die Länge der Dichtwand erstreckt und in dem eine Entwässerungseinrichtung angeordnet ist.

2. Dichtungswand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Seitenwänden der Längszwischenraum (3) jeweils eine längs angeordnete Dichtungsbahn (2) angeordnet ist, die sich über einen Großteil der Höhe der Dichtwand erstreckt.

3. Dichtwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahnen (2) nahe an den jeweiligen Außenseiten innerhalb der Dichtwand (1) angeordnet sind.

4. Dichtwand nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwand (1) eine Breite von mindestens 0,6 m aufweist.

5. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahn (2) aus mehreren Dichtungsbahnelementen (4) besteht.

6. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahnelemente (4) mittels Verbindungselementen (8), insbesondere Schlössern, miteinander verbunden sind.

7. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dichtungsbahnen (2) Abstandhalter (5) angeordnet sind.

8. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Längszwischenraum (3) zwischen den Dichtungsbahnen (2) mittels Querschotts (6) in Kammern (7) unterteilbar ist.

9. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahnen (2) senkrecht angeordnet sind.

10. Dichtwand nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Längszwischenraum (3) ein Drainagegraben (10), eine Vertikaldrainage (11) und/oder ein Kleinbrunnen (9) angeordnet ist.

11. Dichtwand nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahn (2) aus Kunststoff und/oder Metall besteht.

12. Dichtwand nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel/Zuschlag-Gemisch eine geringe Wasserdurchlässigkeit von geringer als 1 × 10^-8 m/sec aufweist.