DE2647159A1 - Verfahren zum verlegen von membranen im erdboden - Google Patents

Verfahren zum verlegen von membranen im erdboden

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DE2647159A1 DE19762647159 DE2647159A DE2647159A1 DE 2647159 A1 DE2647159 A1 DE 2647159A1 DE 19762647159 DE19762647159 DE 19762647159 DE 2647159 A DE2647159 A DE 2647159A DE 2647159 A1 DE2647159 A1 DE 2647159A1
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Description

19.
ntanwHlte
H. MITSCHERLICH ftplMng. K. GUNSCHMAWN
Dr. rer. nai. W. K Ö R 3 E R «pl.jlng. J. SCHMIDT-EVERS • MÜNCHEN 22, Steinsdoriitr. 10
Technion Research and
Development Foundation Ltd.
Senate House
Technion City
Haifa 32 OOO
Israel
Patentanmeldung
Verfahren zum Verlegen von Membranen im Erdboden
Die Erfindung bezieht sich auf die Trennung oberer Erdbodenschichten vom Untergrund durch Verlegen einer Membran aus einem vorzugsweise undurchdringlichen Material in einer vorbestimmten Tiefe unter der Erdoberfache. Diese Trennung durch unterirdische Filme oder Membranen wird zu verschiedenen Zwecken vorgenommen. Es werden damit impermeable Teiche, Uf erdämme oder Behälter für Wasser oder andere Flüssigkeiten hergestellt. Impermeable Membranen werden beim Bau von Straßen, Rollbahnen, Gründungen, Bürgersteigen und Straßenrändern verwendet. !Teuerdings sind impermeable Membranen in landwirtschaftlichen Feldern in einigen Dezimetern Tiefe unter der Oberfläche angelegt worden zu dem Zweck, das Versickern von Regenwasser oder Wasser zur Bewässerung unter die Wurzelzone zu reduzieren und damit den Ertrag zu erhöhen.
Es sind meherere Verfahren zur Herstellung einer impermeablen Untergrundschicht bekannt. Bei einem dieser Verfahren wird die Erde bis zur erforderlichen Tiefe ausgehoben, die Oberfläche wird geglättet und verdichtet, und die impermeable Schicht wird auf dieser Oberfläche entweder durch Verlegen vorgefertigter Folien oder durch Aufsprühen eines geeigneten plastischen oder flüssigen Materials aufgebracht. Die
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ausgehobene ~!rde wird sodann auf die Oberseite der Membran zurückgebracht. Die Nachteile dieses Verfahrens sind, daß die Kosten für das Glätten und Verdichten nach dem Abräumen der oberen Schicht sehr hoch sind, und daß die Dicke und Festigkeit der Membran ausreichend sein müssen, um die Beanspruchungen auszuhalten, die das zum Zurückbringen der vorher weggeräumten Erde verwendete Erdbewegungsgerät verursacht, da andernfalls die Gefahr des Reißens, der Durchlöcherung und einer unvollkommenen Bedeckung besteht.
Es ist ein verbessertes Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem .eine unterirdische Klinge parallel zur Oberfläche durch den Erdboden geschleppt und gleichzeitig von der hinteren Kante dieser Klinge ein geeignetes Material ausgestoßen und gesprüht wird, das nach dem Härten eine undurchdringliche Membran bildet. Auf diese Weise werden das Ausheben und Zurückbringen der Erde sowie das manuelle oder mechanische Verlegen einer Membran vermieden und in einem kontinuierlichen Arbeitsgang kombiniert. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens sind die hohen Kosten des Materials, das zur Bildung der Membran bestimmt ist, da das Erfordernis, eine vollkommene fortlaufende Membran herzustellen, das Sprühen einer relativ dicken Schicht verlangt. Zum Beispiel verlangt die Verwendung von Asphalt eine Dicke von einigen Millimetern. Ferner ist die Herstellung dieser Art von Membranen auf Böden beschränkt, die keine groben Klumpen oder Anhäufungen haben und ein geschmeidiges Eindringen der Klinge gestatten. Es ist auch erforderlich, daß sich der Boden mit dem gesprühten Material verträgt, um perfektes Sprühen und Verbinden zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das letztgenannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß eine vorgefertigte Folie oder Membran mit vorgegebenen Eigenschaften verlegt und in den Erdboden eingebracht wird mittels eines besonderen Gerätes, das sich für die Verlegung dieser Membran
ohne die Notwendigkeit eines vorherigen Ausgrabens eignet. Ferner sollte es die Anwendung dieses Gerätes gestatten, solche Membranen außer flach und parallel zur Erdoberfläche auch in anderen Anordnungen zu verlegen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Membran aus einem vorgefertigten Material zu verlegen, das gemäß einem weiten Bereich von Eigenschaften hergestellt werden kann und damit verschiedenartige Anwendungen erlaubt. Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, die Membran aus einem sehr dünnen und billigen plastischen Material zu machen, um Kosten zu sparen.
Das Verfahren besteht darin, eine hohle Schneidklinge mit einer geraden oder anders geformten Schneidkante, mit einem schräg nach hinten ansteigenden vorderen Abschnitt und einem schräg nach hinten abwärts geneigten hinteren Abschnitt, der ungefähr in derselben Höhe endet wie die vordere Kante, mittels einer Zugmaschine in einer vorgegebenen Tiefe durch den Erdboden zu schleppen, für die Zufuhr vorgefertigter dünner Folie aus einem biegsamen Material in das Innere der Schneidklinge zu sorgen, und für die Einspeisung des Folienmaterials aus dem Inneren der Schneidklinge parallel zu ihrer hinteren Kante mit der Fortschrittsgeschwindigkeit der Schneidklinge durch den Erdboden zu sorgen. Die Anlieferung geschieht automatisch derart, daß das Folienmaterial von der Erde festgehalten wird, die nach Anheben durch die durchlaufende Schneidklinge auf die obere Fläche der Folie fällt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung besitzt die Schneidklinge eine gerade vordere Kante, einen geraden Hohlkörper der genannten Gestalt und ein flaches hinten offenes Unterteil, wobei eine Rolle mit dem Folienmaterial drehbar im Inneren der Schneidklinge parallel zu ihrer vorderen Kante angeordnet ist, und wobei die Membran von dem Folienmaterial gebildet wird, das .sich von der Rolle durch die untere öffnung in den Schnitt abwickelt, den die
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Schneidklinge unterhalb ihrer hinteren Kante gemacht hat.
Das Verfahren kann auch das Verlegen von Rohren, Kabeln oder Drähten auf dem die Membran bildenden Folienmaterial oder benachbart dazu einschließen, indem diese Materialien nach irgendeinem bekannten Verfahren in den Erdboden eingespeist werden.
Das Verfahren und das dafür erforderliche Gerät werden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform mit den Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine hohle Schneidklinge, die zur Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung dient.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Schneidklinge mit einer Vorrichtung zur
Verbindung mit einer Zugmaschine. Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Inneren der in
den Fig.1 und Fig.2 abgebildeten Schneidklinge. Fig. if ist ein Querschnitt durch eine Schneidklinge zusammen mit einem Gerät, das sich zum Verlegen von Rohren in
der Nachbarschaft der Folienmembran eignet. Fig. 5 erläutert sechs verschiedene Arten der Anordnung von Membranen nach dem beschriebenen Verfahren.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 3 besteht das Gerät zur Durchführung des Verfahrens aus einer Schneidklinge der benötigten Breite, die unterhalb eines Fahrzeuges geführt und in einer vrobestimmten Tiefe durch den Erdboden geschleppt wird, wobei die Vorderkante 2 den Erdboden 1 durchschneidet. Das Unterteil 5 der Schneidklinge bildet einen Entlastungswinkel a mit dem aufgeschnittenen Erdboden, um Reibung zwischen dem Unterteil und der Erdfläche zu vermeiden. Die Oberseite 3 der Schneidklinge ist unter einem Winkel jb auf-
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wärts geneigt, um die Erde über die Schneidklinge zu schieben, und endet in einem im wesentlichen horizontalen mittleren Abschnitt 1o. Der hintere Abschnitt k ist mit einer Abwärtsneigung nach hinten angeordnet, wobei die hintere ilante 11 in einer Höhe knapp über der Höhe der Vorderkante endet. Die zwei Seitenschilde 12 schließen den zwischen der Oberseite und dem Boden der Schneidklinge gebildeten Hohlraum. Die Schneidklinge ist mit einer Zugmaschine über dem Erdboden mittels zweier im wesentlichen vertikaler Arme oder Schafte 13 verbunden, die zur Normalausrüstung von Erdbewegungsgeräten gehören.
Ein Rohr 7, das eine Solle δ eines dünnen Folienmaterials trägt, deren Breite der lichten .Veite des Innenraumes entspricht, ist. in dem Innenraum angeordnet und an seinen Enden auf beabstandeten Wälzrollen 16 gelagert, die mit den Endschilden verbunden sind und freie Rotation des Rohres um seine Achse gestatten. Wie gezeigt, hat sich das freie Ende des Materials von der Rolle 8 abgewickelt und wird zwischen der feststehenden Erdschicht einerseits und der angehobenen und wieder abgesetzten Erdschicht andrerseits eingepreßt gehalten.
Alle Zapfen der Wälzrollen 16 sind in den Wänden eines besonderen Einsatzes M+ befestigt, der mit den Endschilden 12 durch einfache (nicht gezeigte) Scharniere verbunden ist, die ein Herunterlassen des Einsatzes unter den gesamten Aufbau zulassen, um Aus- und Einladen der Folienrollen zu bewerkstelligen, v'/enn der Einsatz in die Arbeitsstellung gehoben wird, wird er dort automatisch durch frei hängende. Haken arretiert.
Diese Anordnung ist nicht wesentlich, sondern erläutert eine besondere Ausführung, die gebaut und im Einsatz auf Zuverlässigkeit und Einfachheit des Betriebes erprobt worden ist.
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Es lassen sich breitere oder schmalere Schneidklingen und Folienstreifen je nach Bodenart, spezieller Anwendung, verfügbarem Traktor usw. verwenden. Auch andere Abmessungen der Einrichtung können auf Grund der Anv/endungszwecke und wohlbekannter Gesetze der Krdbodenmechanik geändert v/erden.
Von einer fachkundigen Person können verschiedene Modifikationen und Änderungen am Gerät und am Verfahren, aber doch in den Grenzen der Erfindung und im Rahmen der anschließenden Patentansprüche ausgeführt werden.
Die unterirdische Verlegung vorgefertigter Folien läßt sich mit unterirdischem Sprühen mittels desselben Werkzeugs im selben Arbeitsgang kombinieren. Ss kann beispielsweise irgendeine Flüssigkeit durch Sprühen zu verschiedenen Zwecken eingespritzt vier den wie zum Erweichen des Bodens, zum Einführen von Dünger, ^ur "Käucherung und beliebigen anderen Anwendungen.
Die Werkzeugkante kann mit speziellen Zähnen, Meißeln und vibrierenden Teilen versehen sein, um die erforderlichen Kräfte in schwereren Böden mit gev/isser Kohäsivkraft zu reduzieren.
Die Werkzeugkante kann gerade, leicht gebogen oder V-förmig sein, sodaß der -Querschnitt der fertigen Membran gerade, gebogen oder V-förmig ist. Das ist nötig, um besondere Jirkungen zu erzielen. (Fig. 5).
Die Einrichtung ist mit normalen Hilfsmitteln ausgerüstet, die bei Erdbewegungsmaschinen und landwirtschaftlichen Maschinen üblich, aber nicht Teil der Erfindung sind. Diese sind zum Beispiel Kantenmarkierer, um die genaue Verrichtung zu unterstützen, Tiefenanzeiger, Tiefenräder und/oder automatische Tiefenkontrollfühler, um den Fluß der abgewickelten Folie anzuzeigen und sogar ihre Länge zu überprüfen.
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Von besonderer Bedeutung ist die Kombinationsmöglichkeit vorgefertigter Membranen und unterirdischer Rohre. Die Technik der Verlegung unterirdischer Rohre oder Drähte ist wohlbekannt. Ein Werkzeug wird durch den Erdboden geschleppt, während ein Rohr, ein Draht oder ein Kabel durch ein spezielles Führungsrohr im Werkzeug direkt in ein Maulwurfsloch abgewickelt wird, welches im Erdboden gebildet worden ist. Die Kombination einer vorgefertigten Membran mit einer solchen unterirdischen Verrohrung und Verdrahtung wird hier als. einzigatiger Vorteil beansprucht.
Es können reguläre Rohre, perforierte Rohre, Wärmeleitungsrohre, blanke oder isolierte Drähte sein. Die Rohre können unter oder über der Membran verlegt werden. Im ersten Fall wird das Rohr vor der Membran verlegt. Im zweiten Fall ist das Werkzeug zur Rohrverlegung ein Teil der Hauptklinge, und das Rohr wird nach der Membran verlegt. Fig. l\ zeigt eine solche Kombination. Zusätzlich zu der in Fig. 1 beschriebenen Klinge enthält die Klinge eine Rohrführung 18, durch die das Rohr oder der Draht oder das Kabel 2o eingespeist wird. Die Rohre können an den Nähten zwischen benach-r barten Membranstreifen verlegt werden. Die Erfindung schließt also die Kombination vorgefertigter Membranen mit Verrohrung oder Verdrahtung bei der Verlegung in einem Wekzeug ein.
Das oben erwähnte Gerät wird üblicherweise von einem passenden Traktor oder irgendeinem anderen Fahrzeug durch den Boden geschleppt, das die erforderliche Zugstangenkraft für die spezifische Schneidklinge in dem spezifischen Boden hat. Das Gerät kann aber auch von einem speziell für den Zweck gebauten Fahrzeug geschleppt werden, bei dem das Messer nicht nachgeschleppt wird, sondern unterhalb des Fahrzeugs in einer Weise verankert ist, die verschiedene Freiheitsgrade wie Tiefe, Neigung, Winkel usw. zuläßt. Diese Ausführung kann einem Planiergerät ähnlich sein.
Ansprüche:
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Leerseite

Claims (1)

  1. ANSPRÜCHE
    M .) Verfahren zum Verlegen von Membranen im. ilrdboden, dadurch gekennzeichnet ,
    a) daß eine hohle Schneidklinge in einer vorbestimmten liefe parallel zur Erdoberfläche durch den Erdboden geschleppt wird, wobei die Schneidklinge mit einer geraden oder anders geformten Schneidkante (2), die quer zur Bewegungsrichtung angeordnet ist, ferner mit einem schräg nach hinten ansteigenden vorderen Abschnitt (3) und einem schräg nach hinten abwärts geneigten hinteren Abschnitt (Zf) versehen ist, dessen hintere Kante (11) in der Höhe der Schneidkante (2) oder ein wenig darüber liegt,
    b) daß für die Zufuhr einer dünnen vorgefertigten Folie aus einem biegsamen Material in das Innere der Schneidklinge gesorgt wird,
    c) und daß das Folienmaterial aus dem Inneren der Schneidklinge durch eine öffnung, die sich unterhalb und längs der hinteren Kante (11) erstreckt, in den Erdboden eingespeist wird, wo sie als Membran (9) zwischen dem unberührten Erdboden und der Erde festgehalten wird, die nach Anheben durch die durchlaufende Schneidklinge auf die Oberseite der Membran fällt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame dünne Folienmaterial in Form einer Rolle (8) bereitgestellt wird, die im Inneren der Schneidklinge parallel zur hinteren Kante (11) frei drehbar ist, und daß sich das freie Ende (9) des Materials von der Rolle (8) abwickelt und durch die Öffnung am hinteren Ende der Schneidklinge in den Erdboden eingespeist wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidklinge von einer Zug maschine durch den Erdboden geschleppt wird.
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    l±. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidklinge mit dem Schlepprahmen eines normalen landwirtschaftlichen Traktors verbunden wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material der Membran (9) eine Poyäthylenfolie mit einer Dicke zwischen Io und ZfO Jim ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rolle (8) des biegsamen dünnen Materials eine Länge hat, die der inneren Breite der Schneidklinge entspricht.
    7. Kohle Schneidklinge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Oberteil in der Form eines schräg nach hinten ansteigenden vorderen Abschnitts (3) und eines schräg nach hinten abwärts geneigten hinteren Abschnitts (^), die durch einen im wesentlichen horizontalen mittleren Abschnitt (1o) miteinander verbunden sind, durch zwei Endschilde (12) und durch ein Unterteil (5), das von seiner an die Schneidkante (2) angrenzenden Vorderseite leicht in Aufwärtsrichtung geneigt ist, um einen Entlastungswinkel (a) hinter der Schneidkante (2) zu bilden, und das kurz vor der hinteren Kante (11) der Schneidklinge endet und eine Öffnung zum Einspeisen des biegsamen Folienmaterials bildet.
    8. Schneidklinge nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch parallele vordere (2) und hintere (11) Kanten.
    9. Schneidklinge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß ihre Vorderkante (2), ihr Unterteil (5) und ihre hintere Kante (11), in Fahrtrichtung betrachtet, die Form eines stumpfen Winkels haben, dessen Spitze im wesentlichen in der Mitte zwischen den beiden Endschilden (12)
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    -I-
    an einem tiefsten Punkt liegt, und dessen Schenkel symmetrisch und nach oben in Richtung auf zwei höchste Punkte nahe den äußeren Enden der Schneidklinge geneigt sind.
    10. Schneidklinge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß ihre Vorderkante (2), ihr Unterteil (5) und ihre hintere Kante (11), in Fahtrichtung betrachtet, die Form eines stumpfen Winkels haben, dessen Spitze im wesentlichen in der Mitte zwuschen den beiden Endschilden (12) an einem höchsten Punkt liegt, und dessen Schenkel symmetrisch und nach unten in Richtung auf zwei tiefste Punkte nahe den äußeren Enden der Schneidklinge geneigt sind.
    11. Schneidklinge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß ihre Vorderkante (2), ihr Unterteil (5) und ihre hintere Kante (11), in Fahrtrichtung betrachtet, die Form einer konkaven Linie haben.
    12. Schneidklinge nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß sie mit beabstandeten, frei rotierenden Wälzrollen (16) an jedem Ende zum Tragen einer Rolle (8) biegsamen Materials für die Membran (9) versehen ist.
    13· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das biegsame Material in der Form einer Rolle (8) geliefert wird, die eine an beiden Enden überstehende zentrale Spule oder Röhre (7) hat.
    1^-. Schneidklinge nach Anspruch 12 und 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Rolle (8) des biegsamen Membranmaterials von einem Einsatz (1if) getragen wird, der die Wälzrollen (16) enthält und mit Scharnieren an den Endschilden (12) der Schneidklinge gehaltert ist.
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    15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß "Rohre, Drähte, Streifen oder dergleichen Materialien nach irgendeinem bekannten Verfahren benachbart zur Membran und gleichzeitig mit dieser verlegt werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß gleichzeitig mit dem Verlegen der Membran Chemikalien in flüssiger Form oder Pulverform nach irgendeinem bekannten Verfahren gesprüht werden.
    D^r Batentanwalt:
    709817/1063
DE2647159A 1975-10-20 1976-10-19 Vorrichtung zum Verlegen von Folienbahnen im Erdboden Expired DE2647159C2 (de)

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