DE3407382A1

DE3407382A1 - Verfahren zur nachtraeglichen unterirdischen abdichtung, vorzugsweise von deponien, und vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens

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Publication number: DE3407382A1
Application number: DE19843407382
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1985-08-29
Anticipated expiration: 2004-03-01
Also published as: DE3524720C2; DE3407382C2; DE3524720A1

Description

Patentanwalt

Menzelsir. 40, 7000 Stuttgart 1 ' 71"

Ed. Züblin Aktiengesellschaft A 37 927/fro

Jägerstraße 22

7000 Stuttgart , ²⁸·

Verfahren zur nachträglichen unterirdischen

Abdichtung, vorzugsweise szßsx Deponien/und Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachträglichen unterirdischen Abdichtung, vorzugsweise von- Deponien nach dem. Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 22,

Deponien sind Ablagerungsorte für Abfallstoffe aller Art. Diese Abfallstoffe können im Sinne einer Gefährdung von Mensch und Umwelt Schadstoffe enthalten, die durch Sickerwässer, Leckagen, Auswaschung oder die Einbringungsweise mobilisiert werden können und über die Bodenpassage in das Grundwasser gelangen. Viele Deponien wurden nicht ausreichend und rechtzeitig gegen eine Beeinflussing des Grundwassers und eine Kontamination des Bodens geschützt, so daß sie nachträglich saniert werden müssen. Die Sanierungsmaßnahmen lassen sich in drei große Gruppen unterteilen:

a) die Umlagerung der Altablagerungen auf eine geordnete, das heißt abgedichtete Deponie,

b) die Einkapselung durch Abdeckung und vertikale und horizontale nachträgliche Abdichtungen,

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c) hydraulische Sanierungsmaßnahmen.

Die Umlagerung der Altablagerungen ist in der Regel mit hohen Kosten verbunden, und es stellt sich die Frage, ob die Ausgrabung der eigentlichen Altablagerung ausreicht oder ob nicht auch der kontaminierte Untergrund ausgegraben werden muß.

Als hydraulische Sanierungsmaßnahmen sind die Ablenkung des Grundwassers durch vertikale Leitwände, die Absenkung des Grundwasserspiegels, die Entnahme von Grundwasser zur Strömungsänderung und die Anordnung von Abwehrbrunnen bekannt. Diese Maßnahmen erfordern jedoch hohe Betriebskosten und gewährleisten bei durchlässigen Böden in der Regel keine sichere Abschirmung gegen mobile Schadstoffe, die sich auf das Grundwasser zu bewegen.

Für die Einkapselung durch Abdeckung und vertikale Abdichtung gibt es bekannte und bewährte Verfahren. Für die horizontale unterirdische Abdichtung·stehen jedoch keine ausgereiften Maßnahmen zur Verfügung. Die horizontale Abdichtung durch injizierte Dichtflächen, die über vertikale Bohrungen im Abstand von etwa 1-3m eingebracht werden, hat den wesentlichen Nachteil, daß der Deponiekörper durchbohrt werden muß und dabei immobile Schadstoffe mobilisiert und über das Bohrloch direkt dem Grundwasserkörper zugeleitet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vollständigen, insbesondere horizontalen Abdichtung von Deponien zu schaffen, bei dem die Deponiekörper vollkommen unberührt bleiben und eine nachträgliche Einkapselung von umweltgefährdenden Altablage-

mngen möglich ist.

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Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 22 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, nachträglich unterhalb des bestehenden Deponiekörpers eine geschlossene Dichtungsfläche einzubringen, ohne daß der Deponiekörper verletzt wird. Von der Seite aus werden die Arbeitsrohre angebracht, von denen aus das Bodenmaterial gelöst und die Zusatzstoffe eingebracht werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich so eine vollkommene Einkapselung der Deponie erreichen. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch horizontale Dichtflächen unterhalb des Deponiekörpers hergestellt werden. Die Arbeitsrohre werden in diesem Falle vom Bereich außerhalb des Deponiekörpers seitlich und unterhalb des Deponiekörpers eingebracht. Die hergestellte horizontale Dichtfläche kann im undurchlässiger Weise an vertikale Dichtwände angeschlossen werden. Bei geeigneter Auswahl der Zusatzstoffe, wie Bindemittel, Wasser und/oder Chemikalien, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kostengünstig eine dauerhafte und wartungsfreie Dichtungsfläche hergestellt werden. Das Verfahren ist prinzipiell für jeden Untergrund der Altablagerung geeignet und stellt selbst bei wechselnden Grundwasserverhältnissen und Durchlässigkeiten der Bodenschichten einen wirksamen Schutz vor Kontamination der außerhalb der geschlossenen Dichtungsfläche existierenden Umwelt vor Schadstoffbelastungen aus den Altablagerungen dar.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Dichtungsfläche in konstruktiv einfacher Weise hergestellt werden.

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Mit der Löseeinrichtung wird das Bodenmaterial im Bereich zwischen den Arbeitsrohren gelöst. Hierbei wird die Löseeinrichtung zwischen den benachbarten Arbeitsrohren bewegt. Anschließend wird mittels der Zugabeeinrichtung der jeweilige Zusatzstoff eingebracht, der für sich oder in Verbindung mit dem gelösten Bodenmaterial die Dichtungsfläche bildet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispxele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vor

richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 in schematischer Darstellung zwei Aus

führungsbeispxele des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 im Schnitt einen Teil einer erfindungs

gemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 4 ein Rohr zur Verwendung beim

erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 5 einen Schnitt durch zwei Abschnitte

einer Dichtungsfläche, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt

wird,

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Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in

Fig. 6A,

Fig. 6A einen Horizontalschnitt durch eine

Dichtungsfläche, in die zueinander paralelle Rohre eingebettet sind,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Rohres, in dem

eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verfahrbar ist,

Fig. 8.1 in Schnitt einen Teil des Rohres gemäß

Fig. 7, das mit einem Schlitz versehen ist, der durch zwei elastische Dichtteile abgedeckt ist,

Fig. 8.2 eine durch den Schlitz des Rohres gemäß

Fig. 8.1 ragende Düse der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 9 in schematischer Darstellung einen Düsen

körper der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit dem das Erdreich hydraulisch gelöst und mit Zusatzstoffen vermischt wird,

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ge

mäß Fig. 9,

Fig. 11 im Schnitt die Vorrichtung gemäß Fig.

in Ansicht,

Fig. 12 eine weitere Ausfuhrungsform einer er

findungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,

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Fig. 13 im Schnitt und in schematischer Dar

stellung eine weitete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 14 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ge

mäß Fig. 13,

Fig. 15 in schematischer Darstellung eine wei

tere Ausführurigsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der aus dem Erdreich mechanisch Bodenbestandteile gelöst und vermischt werden,

Fig. 16 eine Draufsicht auf eine weitere Aus

führungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum mechanischen Lösen und Vermischen von Bodenbestandteilen,

Fig. 17 einen Schnitt durch eine nach dem er

findungsgemäßen Verfahren hergestellte unterirdische vertikale und horizontale Abdichtung eines Deponiekörpers,

Fig. 18 einen Schnitt längs der Linie XVIII-XVIII

in Fig. 17,

Fig. 19 im Schnitt und in schematischer Dar

stellung eine weitere Ausführungsform einer horizontalen Abdichtung eines Deponiekörpers,

Fig. 20 in schematischer Darstellung eine Drauf

sicht auf einen Deponiekörper, der unterirdisch mit einer horizontalen Dichtungsfläche abgedichtet ist,

- 17 Fig. 21 in schematischer Darstellung und im

Schnitt eine gekrümmt verlaufende und unterhalb eines Deponiekörpers befindliche Dichtungsfläche,

Fig. 22 einen Schnitt durch eine nach dem er

findungsgemäßen Verfahren hergestellte vertikale Abdichtung eines Deponiekörpers.

Mit den im folgenden beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen werden bestehende Deponien nachträglich unterirdisch abgedichtet, - in der pegel gegen Grundwasser. Diese nachträgliche Abdichtung stellt eine bevorzugt'Anwendungsform für eine Deponieabdichtung dar. Diese Verfahren und Vorrichtungen können aber auch zur Abdichtung von beispielsweise Erdmassen dienen, die zum Aushub vorgesehen sind und die vorab gegen das Grundwasser abgedichtet werden sollen.

Wie die Fig. 1 und 20 zeigen, werden unterhalb eines bestehenden Deponiekörpers 1 Arbeitsrohre 5 im bekannten Vortriebsverfahren eingebracht. Dazu werden vorteilhafterweise außerhalb der Deponiefläche senkrechte Schächte 4 abgeteuft, von denen aus in geeigneter Weise der Einbau der Arbeitsrohre 5 im Vortriebsverfahren bis zu einem Zielschacht erfolgt. Die Arbeitsrohre 5 werden in Abständen von z.B. 50-10Om so verlegt, daß sie die gesamte abzudichtende Fläche unterhalb des Deponiekörpers bestreichen (Fig. 20). Benachbarte Arbeitsrohre 5 sind jeweils durch mechanische Verbindungen 43 miteinander verbunden, die starr oder längs der Arbeitsrohre fahrbar angeordnet sein können. Längs der mechanischen Verbindungen oder an diesen können Geräte zum Lösen der umgebenden Bodenschicht, zum Einbringen von Zusatzstoffen, wie Bindemittel, Wasser und/oder Chemikalien, sowie zum Mischen der gelösten Bodenbestandteile mit den Zusatzstoffen in situ, das heißt sofort an Ort und Stelle, vorgesehen sein. Der Durchmesser der Arbeitsrohre 5 ist so groß, daß diese mechanischen Verbindungen

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43 ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können. Mit den Geräten wird aus den gelösten Bodenbestandteilen und den Zusatzstoffen eine horizontale Dichtungsmasse 9 hergestellt, welche den Deponiekörper 1 nach unten über dessen gesamte Grundfläche abdichtet (Fig. 20).

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-6 sind benachbarte Arbeitsrohre 5.1 und 5.2 durch senkrecht zu ihnen liegende Rohre 44 als mechanisches Verbindungsmittel 43 miteinander verbunden. In den Rohren 44 wird ein Düsenkörper 25 in Rohrlängsrichtung bewegt. Durch Düsen 26 wird durch die Wandung des Rohres 44 hindurch eine Mischung aus Bindemitteln, z.B. Zement, Wasser und/oder Chemikalien, unter hohem Druck auf die Bodenschicht 28 in der Umgebung des Rohres aufgestrahlt. Dieser Strahl 21 löst die Bodenbestandteile und vermischt sie gleichzeitig zu der homogenen dichtenden und nach der Erhärtung dauerhaften Dichtungsmasse 9. Die Bewegung des Düsenkörpers 25 wird so gesteuert, daß entlang des Rohres 44 zwischen den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 auf einer definierten Breite eine geschlossene Dichtungsfläche hergestellt wird.

Der Düsenkörper 25 wird in der Darstellung gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeiles 75 vom Arbeitsrohr 5.2 aus zum Arbeitsrohr 5.1 verfahren. Mit dem Düsenkörper 25 wird das Erdreich 28 in annähernd rechteckigem Grundriß gelöst und vermischt. Da die Mischung in situ erfolgt, beginnt das gemischte Material schon auszuhärten, wenn sich der Düsenkörper 25 noch durch das Rohr 44 bewegt. Die Bereiche nahe dem Arbeitsrohr 5.2 sind bei der Stellung des Düsenkörpers 2 5 in Fig. 2 bereits erhärtet, während die in Richtung auf das Arbeitsrohr 5.1 anschließenden Bereiche bis zum augenblicklichen Arbeitsbereich des Düsenkörpers zunehmend weicher sind. Wie in Fig. 2 in der rechten Hälfte ange-

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deutet, bilden sich auf diese Weise einander überlappende Bereiche mit unterschiedlichen Erhärtungsgraden. Am Ende des Arbeitsvorganges wird dann eine durchgehende, homogene Dichtungsmasse 9 gebildet, wie dies für den unteren Bereich in Fig. 2 dargestellt ist. Die Rohre 44 sind in solchen Abständen voneinander angeordnet, daß der Arbeitsbereich des Düsenkörpers 25 auch die beim Durchfahren des vorigen Rohres gebildete Dichtungsmasse 9 im Randbereich löst, so daß ein dichter Anschluß der jeweiligen Dichtungsflächenabschnitte gewährleistet ist. Der Bereich zwischen benachbarten Rohren 44 wird somit vollständig mit der Dichtungsmasse 9 in horizontaler Richtung ausgefüllt. Der Überlappungsbereich der Dichtungsflächenabschnitte beim Durchfahren benachbarter Rohre 44 ist in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angegeben.

Bei dem in der rechten Hälfte von Fig. 2 dargestellten Verfahren wird die Dichtungsfläche 9 abschnittsweise hergestellt, wobei der Düsenkörper 25 die Rohre 44 jeweils durchfährt. In der linken Hälfte von Fig. 2 ist der Düsenkörper 25 an einem Seil 24 befestigt, das sich zwischen zwei Wagen erstreckt, von denen in Fig. 2 nur ein Wagen 37 dargestellt ist. Die Wagen 37 sind in benachbarten Arbeitsrohren mit gleicher Geschwindigkeit verfahrbar. Der Düsenkörper 25 wird dabei mit dem Seil 24 hin-und herbewegt, wobei in der beschriebenen Weise das Erdreich 28 gelöst und mit den Zusatzstoffen vermischt wird. Auf diese Weise wird die Dichtungsfläche 9 kontinuierlich hergestellt. Dies wird im einzelnen anhand von Fig. 10 näher erläutert werden.

Die Arbeitsrohre 5 lassen sich im Vortriebsverfahren unterhalb des Deponiekörpers 1 einbringen. Selbstverständlich können die Arbeitsrohre auch auf andere Weise angebracht werden, beispielsweise indem ein eingebrachtes Hohlprofil

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mit Spritzbeton und dergleichen verkleidet wird. Die Arbeitsrohre 5 haben in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen kreisförmigen Querschnitt. Sie können aber auch jeden anderen geeigneten Querschnitt aufweisen. Die Rohre 44 werden zweckmäßig im Vortriebsverfahren vom jeweiligen Arbeitsrohr aus eingebracht. Das Erdreich 28 wird mittels des Düsenkörpers 25 durch Ausdüsen des jeweiligen Bindemittels unter hohem Druck gelöst und die gelösten Bodenaggregate dabei gleichzeitig mit den Bindemittel vermischt. Als Bindemittel kommen z.B. Zement, Kalk, Zement-Kalk-Mischungen und dergleichen in Frage, die zusammen mit Wasser ausgedüst werden. Wenn das Bindemittel selbst bereits flüssig ist, kann auf die Beigabe von Wasser verzichtet werden. Anstelle von Bindemittel, mit oder ohne Zusatz von Wasser, können auch Chemikalien verwendet werden, mit denen eine Abdichtung erreicht werden kann. Als Chemikalie kommt beispielsweise Wasserglas in Frage, das gegebenenfalls mit einem Härter versetzt sein kann.

In den Ausführungsbeispielen werden die gesamten gelösten Bodenbestandteile mit dem Bindemittel und/oder der Chemikalie vermischt. Je nach den gestellten Anforderungen, der Bodenbeschaffenheit und dergleichen kann nur ein Teil der gelösten Bodenbestandteile vermischt werden; der andere Teil der Bodenbestandteile wird dann entfernt. Auch können die gesamten gelösten Bodenbestandteile entfernt und durch das Bindemittel und/oder die Chemikalie ersetzt werden.

Der Düsenkörper 25 gemä-ß den Fig. 1-6 hat zwei einander gegenüberliegende Hauptdüsen 26, die vorzugsweise beweglich am Düsenkörper angeordnet'sind und aus denen das Material in entgegengesetzten Richtungen horizontal in das Erdreich 28 ausgedüst wird. Dadurch können beim Durchfahren des Rohres 44 beide einander gegenüber-

Düsei liegenden Bereiche neben dem Fohr gleichzeitig bearbeitet werden.

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25 kann aber auch nur eine einzige Hauptdüse aufweisen. Dann muß er das jeweilige Rohr 44 zwei Mal durchfahren, um die Bereiche neben dem Rohr 44 zu beaufschlagen. Zusätzlich zu der oder den Hauptdüse(n) kann der Düsenkörper 25 auf einer oder auf beiden Seiten noch wenigstens eine , vorzugsweise ebenfalls bewegliche Nebendüse 29 aufweisen, so daß das Material in einem breiteren Eereich ausgestrahlt werden kann.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das jeweilige Arbeitsrohr 5.1 in offener Verbindung mit dem Rohr 44, das kleineren Durchmesser als das Arbeitsrohr hat. Die Wandung 76 des Rohres 44 ist mit runden Durchbrüchen 47 versehen, die in Achsrichtung mit Abstand hintereinander liegen. Der Düsenkörper 25 wird im Rohr 44 so verfahren, daß seine Düsen 26, 29 durch die Durchbrüche 47 hindurch das Bindemittel und/oder die Chemikalie unter Druck in das Erdreich 28 ausdüsen. Der Düsenkörper 25 ist an einer Haltevorrichtung 45 befestigt, die mit einer Versorgungsleitung 46 für den Düsenkörper verbunden ist. Das hydraulische Lösen und Vermischen des Bodens geschieht dabei durch den Strahl 21, der jeweils durch die runden Durchbrüche 47 in der Rohrwand 76 ausgedüst wird. Die Versorgungsleitung 46 wird durch das jeweilige Arbeitsrohr 5.1 zum Schacht 4 und dort nach oben zur Erdoberfläche geführt.

Die Durchbrüche in der Wandung 76 des Rohres 44 können auch längliche Schlitze 47 sein (Fig. 4). Sie erstrecken sich in Achsrichtung des Rohres 44 und sind ebenfalls einander gegenüberliegend in der Rohrwandung 76 vorgesehen.

Das Rohr 44 kann auch aus einem Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen, das vom hydraulischen Strahl 21 durchschnitten werden kann, so daß der Strahl selber die notwendigen Durchbrüche aus der Rohrwandung 76 schneidet. Das

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Rohrwandmaterial, der Strahldruck, die Strahlgeschwindigkeit und die Strahldichte sind so aufeinander abgestimmt, daß die Rohrwandung 76 dem Durchtritt des Strahles 21 keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Die Durchtrittsöffnungen für den Strahl 21 können auch mit einem geeigneten Werkzeug erst kurz vor Durchtritt des Strahles hergestellt werden.

Fig. 5 zeigt den Überlappungsbereich 50 der Strahlen 21 des Düsenkörpers 25 bzw. der Dichtungsflächenabschnitte 9a. Es können, wie in Fig. 5 dargestellt, gleichzeitig in einander benachbarten Rohren 44 die -Düsenkörper 25 verfahren werden. Will man den technischen Aufwand gering halten, so wird der Düsenkörper 25 nacheinander durch die Rohre 44 bewegt.

Der hydraulische Strahl 21 wird mit hohem Druck, hoher Austrittsgeschwindigkeit und konzentrierter Strahlbündelung durch die Durchbrüche 47,47a in das Erdreich 28 eingebracht. Beim Auf treffen des Strahles

21 werden die Bodenbestandteile gelöst und durch starke Turbulenz mit den im Strahl 21 befindlichen Bindemitteln, Wasser und/oder Chemikalien intensiv vermischt. Die Turbulenz wird durch Reflektionen des Strahles 21 an der festen Bodenschicht und den bereits gelösten Bodenaggregaten erzeugt. Die vermischten Bestandteile bilden eine Suspension

22 aus Bodenmaterial, Bindemitteln, Wasser und/oder Chemikalien. Die Suspension 22 kann, je nach Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit, dem Bindemittel und dergleichen, erdfeucht bis flüssig sein. Nach Weiterfahrt des Düsenkörpers 25 kann die Suspension 22 zu der dauerhaften Dichtungsmasse 9 erhärten. Sie kann hart, aber auch flexibel wie eine Membran sein. Die Auswahl der Bindemittel, des Wassers und/oder der Chemikalien erfolgt "nach den Gesichtspunkten der Dichtigkeitsanforderungen aus dem Deponiebetrieb und der Gefährlichkeitseinschätzungen der abgelagerten Giftstoffe. Beispielhaft kann für eine solche Mischung aus Zusatzstoffen Zement als Bindemittel, Wasser, Bentonit mit

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oder ohne Chemikalienzusätze, verwendet werden. Andere Mischungsvarianten können aus Chemikalien mit oder ohne härtende Zusätze bestehen, wie sie an sich bekannt sind.

Der Strahl 21 tritt zwar gebündelt in das Erdreich 28 ein, jedoch wird das Erdreich infolge der starken Turbulenzen in einem größeren Bereich gelöst und vermischt (Fig. 6). Die Rohre 44 sind daher in die Dichtungsmasse 9 eingebettet.

Fig. 7 zeigt eine beispielhafte Abdichtung eines geschlitzten Rohres 44', das als mobile mechanische Verbindung 43 mittels der beiden Wagen 37 (Fig. 2) durch das Erdreich 28 geschoben werden kann. Das Rohr 44' hat diametral einander gegenüberliegend zwei annähernd über die ganze Länge des Rohres sich erstreckende Schlitze 48 (Fig. 8.1 und 8.2), die durch zwei elastische Dichtlippen 62, 62' abgedeckt werden können. Sie sind auf dem Rohr 44' oberhalb und unterhalb der Schlitze 48 befestigt und schließen in Dichtlage (Fig. 8.1) aneinander an. Die Düsen 26, 29 des Düsenkörpers 25 sind jeweils mit einem Öffnungskeil 63 versehen, der die in Fig. 7 erkennbare Umrißform hat und der die Dichtlippen 62, 62' beim Durchfahren des Rohres 44' nur jeweils im direkten Düsenbereich elastisch aufweitet (Fig. 7 und 8.2), damit das jeweilige Material in das Erdreich gestrahlt werden kann. Im Bereich außerhalb des Öffnungsteils 63 verschließen die aneinanderliegenden Dichtlippen 62, 62' die Schlitze 48 (Fig. 7), so daß das Rohr 44' in diesem Bereich einwandfrei abgedichtet ist.

Die Fig. 9-11 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung der Dichtungsmasse 9. Der Düsen-

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körper 25 ist an einem endlosen Seil 24 befestigt, das auch durch eine endlose Kette ersetzt sein kann. Mit dem Seil

24 wird der Düsenkörper 25 zwischen den beiden Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 hin-und herbewegt. Der Düsenkörper 25 selbst ist unbeweglich am Seil 24 befestigt. Der Düsenkörper

25 ist am Untertrum 82 des Seiles 24 befestigt. Für das Obertrum 83 weist der Düsenkörper 25 eine Führungsbuchse 84 auf, durch die das Obertrum lose geführt ist. Fig. 11 zeigt die Hauptdüse 26, die mittig zwischen zwei Nebendüsen 29 liegt. Am Seil 24 können mehrere Düsenkörper 25 vorgesehen sein. Die Hauptdüsen 26 und die Nebendüsen 29 des Düsenkörpers 25 werden über eine Zufuhrleitung 23 versorgt. Die einander gegenüberliegenden Hauptdüsen 26 halten den Düsenkörper 25 durch Aufhebung der Rückstoßkräfte in einem schwebenden Zustand, so daß über die Seilkräfte nur das Eigengewicht des Düsenkörpers 25 und die Reibungskräfte bei Durchfahren der Suspension 22 aufgebracht werden müssen. Die Nebendüsen 29 sind Hilfsdüsen für eine homogene Vermischung der Suspension 22 und werden je nach Bedarf eingesetzt. In Fahrtrichtung 77 (Fig. 9) wird das Erdreich 28 im Bereich des infolge der Aufhängung des Düsenkörpers pendelnden Strahles 21 gelöst und mit den eingedüsten Zusatzstoffen vermischt. Im Bereich des Düsenkörpers 25 wird die Suspension 22 vermischt und erhärtet außerhalb des Düseneinflußbereiches in einzelnen Schichten 27 zur Dichtungsmasse 9.

Das Seil 24 wird über eine Umlenkrolle 32 und eine Antriebsrolle 51 zwischen den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 gespannt (Fig. 10). Die Umlenkrolle 32 ist auf dem Wagen 37.2 und die Antriebsrolle 51 auf dem Wagen 37.1 vorgesehen, die in den Arbeitsrohren 5.2 und. 5.1. verfahrbar sind. Das Seil 24 kann über eine auf dem Wagen 37.2 angeordnete hydraulische Spannvorrichtung 57 (Fig. 10) gestrafft werden.

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Die verfahrbaren Wagen 37.1, 37.2 stützen sich mit Laufrädern 39 an der Innenwandung 78 der Arbeitsrohre 5.1, 5.2 ab (Fig. 11) . Jedes Laufrad 39 wird durch einen eigenen Antriebsmotor 53 angetrieben. Wie Fig. 10 zeigt, sind die Laufräder 39 an jedem Ende der Wagen 37.1 und 37.2 vorgesehen.

Da das Seil 24 mit den Wagen durch das Erdreich kontinuierlich verfahren wird, müssen die Arbeitsrohre 5.1 und 5.2 für den Durchtritt des Seiles, des Düsenkörpers 25 und der Zufuhrleitung 23 geschlitzt werden. Hierfür ist auf jedem Wagen 37.1 und 37.2 eine Fräse 36 vorgesehen, die sich in Vorschubrichtung 77 vor dem Seil 24 befindet. Außerdem trägt jeder Wagen 37.1, 37.2 einen Dichtschild 31, der den von den Fräsen 36 hergestellten Schlitz 79 im Arbeitsrohr 5.1 und 5.2 abdichtet und ein Eindringen der Suspension 22 in die Arbeitsrohre verhindert. Das Seil 24 und die Zufuhrleitung 23 für den Düsenkörper 25 ragen durch Gleitdichtungen 41 im Dichtschild 31 in das Erdreich 28. Der Dichtschild 31 ist an seinem benachbart zu den Fräsen 36 liegenden Ende verdickt ausgebildet und ragt um die Dicke der Arbeitsrohre 5.1, 5.2 über die Innenwandung 78, so daß der Dichtschild mit diesem Ende am Erdreich 28 anliegt (Fig. 10). Im Bereich der Suspension 22 ist der Dichtschild 31 dünner und liegt vollständig innerhalb der Arbeitsrohre 5.1 und 5.2.

Wie Fig. 11 zeigt, ist der Dichtschild 31 teilkreisförmig gekrümmt und liegt mit seinen Längsrändern an der Innenwandung 78 der Arbeitsrohre 5.1 und 5.2 an. Der Dichtschild 31 ist über Streben 42 mit dem jeweiligen Wagen verbunden.

Die Antriebsrolle 51 auf dem Wagen 37.1 wird von einem geeigneten Antriebsmotor 33 angetrieben, der ebenfalls auf

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dem Wagen gelagert ist. Die Antriebsrolle 51 ist über ein Getriebe 34 mit einer Leitungstrommel 30 für die Zufuhrleitung 23 verbunden. Die Steuerung erfolgt in der Weise, daß die Zufuhrleitung 23 bei Bewegung des Düsenkörpers immer gestrafft bleibt. Die Leitungstrommel 30 ist über eine Versorgungsleitung 35 mit einer (nicht dargestellten) Versorgungsstation auf der Erdoberfläche verbunden. Weitere Versorgungsleitungen 35 liefern Strom und Hydraulikflüssigkeit für den Betrieb der Antriebsmotoren 33, 53 und die Spannvorrichtung 57. Jedem Laufrad 39 ist eine hydraulische Presse 40 zugeordnet, mit der das Laufrad fest gegen die Innenwandung 78 der Arbeitsrohre 5.1, 5.2 gedrückt werden kann. Da die Laufräder 39 über den Umfang der Arbeitsrohre verteilt angeordnet sind (Fig. 11), werden die Wagen 37.1, 37.2 gleichmäßig abgestützt und zuverlässig angetrieben. Die Laufräder 39 können mit einem Reibbelag versehen sein oder eine Profilierung aufweisen, um einen sicheren Reibschluß an der Innenwandung 78 zu gewährleisten. Die Pressen 40 sind über Hydraulikleitungen 60 an eine (nicht dargestellte) Hydraulikmittelquelle angeschlossen. Die Hydraulikströme werden über ein geeignetes Ventil-und Steueraggregat 52 den Abnehmern zugeordnet. Die Wagen 37.1 und 37.2 fahren in den Arbeitsrohren 5.1, 5.2 mit einer Geschwindigkeit, die gewährleistet, daß das Seil 24 immer innerhalb der Suspension 22 bewegt wird und nie mit dem festen, ungelösten Boden 28 in Berührung kommt.

Die Laufräder 39 sind unabhängig voneinander hydraulisch verstellbar, so daß sichergestellt ist, daß sie stets an der Innenwandung 78 der Arbeitsrohre 5.1, 5.2 anliegen. Die Wagen 37.1, 37.2 weisen einen stabilen Rahmen 80 zur Aufnahme aller Aggregate für den Betrieb der Düsenkörper 25 und für den Antrieb der Wagen auf. Der Dichtschild 31 hat einen lösbaren Deckel 54, mit dem eine Reparatur-und Montage-

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Öffnung 81 für den Düsenkörper 25 verschlossen werden kann. Nach Abnahme des Deckels 54 ist der Zugang zu den an das Arbeitsrohr herangefahrenen Düsenkörper gewährleistet. Der Deckel 54 weist die Gleitdichtungen 41 für die Zufuhrleitung 23 und das Seil 24 auf. Um ein unkontrolliertes Auslaufen der Suspension 22 beim öffnen des Deckels 54 zu verhindern, wird das Arbeitsrohr 5.1, 5.2 vor und hinter den Wagen 37.1, 37.2 abgeschottet und der Innenraum des Arbeitsrohres mit Druck beaufschlagt. Nach Erreichen des anstehenden Druckes der Suspension 22 kann der Deckel 54 abgenommen werden. Dabei wird nur so viel Suspension in das Arbeitsrohr 5.1, 5.2 gefördert, daß der an das Arbeitsrohr herangefahrene Düsenkörper 25 frei zugänglich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sitzen mehrere Düsenkörper 25 auf einer Stange 55, die sich zwischen benachbarten Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 erstreckt und z.B. ein kantiges oder rundes, hohles oder geschlossenes Profil aufweist. Die beiden

Enden der Stange 55 sind am Rahmen 80 der Wagen 37.1, 37.2 befestigt, die auf gleiche Weise ausgebildet sind wie bei der vorherigen Ausführungsform. Auf der Stange 55 werden die Düsenkörper 25 geführt, die, wie anhand der vorigen Ausführungsform beschrieben, mit dem Seil 24 verbunden sind, das auch durch eine Kette ersetzt sein kann. Die Düsenkörper 25 werden mittig von der Stange 55 durchsetzt. Die Düsenkörper 25 sind untereinander über eine feste Zufuhrleitung 56 verbunden, die über die flexible Zufuhrleitung 23 an die Leitungstrommel 30 angeschlossen und am Seil 24 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform kann auch nur ein einziger Düsenkörper 25 vorgesehen sein.

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- 28 Die Düsenkörper 25 können anstelle durch ein Seil, eine Kette und dergleichen auch durch geeignete Antriebsmotoren mit Ritzel und' Zahnstange innerhalb einer hohlprofilförmigen Ausbildung der Führungsstange 55 verschoben werden.

Die Stange 55 ist mit ihrem in Fig. 12 linken Ende starr und mit ihrem rechten Ende in Längsrichtung verschieblich an den Wagen 37.1 und 37.2 befestigt.Das rechte Stangenende bildet einen Teil eines Pressenstempels 59, mit dem die Stange 55 längsverschieblich am Rahmen 80 aufgehängt ist. Diese Aufhängung der Stange 55 erlaubt die teilweise Übernahme der Abstützkraft der Wagen'gegen das dem jeweils anderen Antriebsrohr 5.1 zugewandte Rohrinnere und entlastet damit das Arbeitsrohr in seiner statischen und dynamischen Belastung. Der Pressenstempel 59 dient als Spannvorrichtung für die Stange 55 und ist hydraulisch betätigbar. Er ist ebenfalls an das Ventil-und Steueraggregat 52 (Fig. 11) angeschlossen.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 13-16 wird der Boden durch mechanische Einrichtungen gelöst und vermischt und nicht, wie bisher dargestellt, durch hydraulischen Strahldruck und Turbulenzbereiche. Die mechanischen Löse- und Mischvorrichtungen werden vorteilhafterweise entlang einer Stange 55, einem umlaufenden Seil 24 oder einer Kette in eine Richtung oder hin-und herbewegt.

Am umlaufenden Seil 24 sind gemäß den Fig. 13 und 14 in Abständen mehrere mechanische Kratzeinrichtungen 65 befestigt, die das Erdreich 28 in der Vortriebsrichtung lösen. Die Kratzeinrichtungen 64 haben einen im Querschnitt halbkreisförmigen Tragrahmen 85, auf dem Kratzer 66 befestigt sind, mit denen das Erdreich 28 gelöst wird. Der Tragrahmen 85 ist mit einem plattenförmigen Steg 86 und einer Klemmschelle 87 auf dem Seil 24 befestigt. Auf der Außenseite des Steges 86 sind Mischer 65 in Form von Paddeln, Schaufeln

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- 29 oder ähnlichen mischaktiven Formen vorgesehen. Das Seil wird über die Umlenkrolle 32 und die Antriebsrolle 51 geführt, die entsprechend den vorhergehenden Ausführungsformen auf den in den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 verfahrbaren Wagen montiert sind. Im Gegensatz zu diesen Ausführungsformen liegt das Seil 24 jedoch in einer Horizontalebene, während es bei den vorigen Ausführungsformen in einer Vertikalebene angeordnet ist. Die Kratzeinrichtungen 6 4 sind derart auf den beiden Trums des Seiles 24 montiert, daß die Kratzer 66 auf den voneinander abgewandten und die Mischer 65 an den einander zugewandten Seiten der Kratzeinrichtungen auf den beiden Seiltrums liegen (Fig. 14). Aus den Arbeitsrohren 5.1, 5.2 sind die Zufuhrleitungen 23 herausgeführt, die im Umlenkbereich des Seils 24 zwischen dessen beiden Trums ragen. Über die Zufuhrleitungen 23 werden den mit den Kratzern 66 gelösten Bodenbestandteilen die Zusatzstoffe zugeführt und von den umlaufenden Kratzern mit den gelösten Bodenbestandteilen vermischt. Die zusätzlichen Mischer 65 unterstützen und/oder verbessern die Durchmischung der so gebildeten Suspension 22 zu einer homogenen Mischung, die auf der in Vortriebsrichtung 77 gegenüberliegenden Seite außerhalb des von den umlaufenden Kratzeinrichtungen 64 beeinflußten Bereiches schichtenweise (Schichten 27) zur Dichtungsmasse 9 erhärten.

Die Wagen in den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 und die auf ihnen befindlichen Aggregate entsprechen dabei den vorhergehenden Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 sind die mechanischen Lösevorrichtungen durch kratzende, schabende oder schneidende, schaufeiförmige Werkzeuge 67 ersetzt, die den Boden lösen und mit den zugeführten Zusatzstoffen vermischen. Auch hier können zusätzliche Mischer an der umlaufenden Kette oder am Seil 24 angebracht werden.

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Fig. 16 zeigt das Seil 24 in gleicher horizontaler Anordnung wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 13 und Das Seil 24 wird über die Umlenkrolle 32 und die Antriebsrolle 51 geführt, die auf den .(nicht dargestellten) Wagen in den Arbeitsrohren 5.1, 5.2 angeordnet sind.

Am Seil 24, das auch durch eine Kette ersetzt sein kann, sind Bodensägen 68 oder Fräsen 69 befestigt, deren Rotationsachse sich in Längsrichtung des Seiles 24 erstreckt. An dem in Vortriebsrichtung 77 vorderen Seiltrum 24.1 wird dabei mindestens eine Säge 68 oder eine Fräse 69 und an dem in Vortriebsrichtung hinteren Seiltrum 24.2 mindestens eine daran befestigte Mischvorrichtung 65 in Form von schaufel-oder becherähnlichen mischaktiven Werkzeugen zwischen den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 hin-und herbewegt. Die Wagen und die auf ihnen angeordneten Einrichtungen sind im übrigen gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 9-11. Die Zufuhrleitung 23 ist bis zur Bodensäge 28 bzw. zur Fräse 69 geführt und mit ihrer Mündung gegen das gegenüberliegende Seiltrum 24.2 gerichtet. Der aus der Zufuhrleitung 23 austretende Strahl 21 gelangt dabei in den Bewegungsweg der Mischvorrichtung 65, so daß die Zusatzstoffe intensiv mit den mechanisch gelösten Bodenbestandteilen vermischt werden. Die Zufuhrleitung ist flexibel und kann auf die Leitungstrommel 30 gewickelt werden.

Mit den erläuterten Verfahren und Vorrichtungen ist es möglich, eine flächenhafte Abdichtung aus einem Gemisch des gelösten Bodens und von Zusatzstoffen nachträglich und vorwiegend horizontal unter einem bestehenden Deponiekörper 1 sowie zwischen und entlang den Arbeitsrohren herzustellen. Größenordnungsmäßig bewegen sich die lichten Weiten der Arbeitsrohre bei etwa 2m, sind also begehbar, und die der Rohre 44 zwischen etwa 0,2 und 0,5m. Die Schichtdicke der Dichtungsmasse 9 liegt vorteilhafterweise zwischen 0,6 und 1,5m.

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Mit den anhand der Fig.. 17-22 im folgenden erläuterten Verfahren kann der kontaminierte Deponiekörper 1 auch vollständig eingekapselt werden.

Fig. 17 zeigt einen nachträglich unterirdisch abgedichteten Deponiekörper 1, der hier beispielhaft in das Grundwasser 2 mündet. Zunächst wird rund um den Deponiekörper 1 zur
senkrechten Abdichtung eine Dichtwand 3 in bekannter Weise errichtet, die bis unterhalb der einzubringenden horizontalen Dichtungsfläche 9 abgeteuft wird. Die Dichtwand 3 dient gleichzeitig als deponieseitige Verbauwand für die
Einrichtung der vertikalen Schächte 4, die zum Einbau der Arbeitsrohre 5 in den dafür vorgesehenen Abständen dienen. Die Schächte 4 können bei Bedarf auf Höhe der einzubauenden Arbeitsrohre 5 durch einen horizontalen Stollen 16.1 bzw. 16.2 miteinander verbunden werden. Von der Sohle des
Schachtes 4 oder dem Stollen 16.1 aus werden dann im Vortriebsverfahren die Arbeitsrohre 5 in Rohrabschnitten bis zum gegenüberliegenden Schacht 4 oder Stollen 16.2 eingebaut. Zwischen den Arbeitsrohren 5 wird dann in der beschriebenen Weise die Dichtungsmasse 9 hergestellt. Damit ist der Deponiekörper 1 unterirdisch vollständig gegen das Grundwasser 2 abgekapselt. Das nach der Abdichtung innerhalb des Deponiekörpers 1 verbleibende Grundwasser kann
über Brunnen 6, durch Installation von Pumpen 7 und Druckrohrleitungen 8 einer geordneten Entsorgung zugeführt
werden. Ansammlungen von verschmutzten Sickerwässern 15
innerhalb des abgedichteten Bereiches können gleichfalls
über die Brunnen 6 entsorgt werden.

Die Dichtwand 3 verläuft parallel zu den Arbeitsrohren 5. In Längsrichtung der Arbeitsrohre verläuft ein Arbeitsrohr 5 außerhalb und das benachbarte Arbeitsrohr 5.1 innerhalb der Dichtwand 3. Dabei wird die Dichtwand 3 auf der vorge-

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sehenen Höhe genau so wie der anstehende Boden 28 durchfahren, wobei eine schlitzförmige Durchtrittsöffnung 89 entsteht. Das gelöste Material der Dichtwand 3 wird dann mit den Zusatzstoffen zur Herstellung der Dichtungsmasse 9 gemischt, die sich bis in die schlitzförmige Durchtrittsöffnung 89 erstreckt.

Fig. 19 stellt beispielhaft eine mittige, eine konvex gekrümmte Oberseite 90 aufweisende Erhöhung der Dichtflächen 9 zwischen den Arbeitsrohren 5 dar, mit deren Hilfe auftretende Sickerwässer 15 jeweils zu den Arbeitsrohren abgeleitet werden, in die sie durch öffnungen 12 in der Arbeitsrohrwand 11 gelangen und dort in Rinnen 13 oder in (nicht dargestellten) Sammelleitungen abtransportiert werden. Der mengenmäßige Anfall von Sickerwässern 15 kann in Meßgefäßen 14 in den Arbeitsrohren erfaßt und nach Bedarf auch einer Qualitätskontrolle zugeführt werden.

In Fig. 20 ist eine Aufsicht auf eine mit den beschriebenen Verfahren abgedichtete Deponie dargestellt. Die Schächte 4 stellen jeweils die Verbindung der Stollen 16 zur Erdoberfläche dar. Längs dieser Stollen 16 verläuft die Dichtwand 3, die auch die jeweiligen Seitenflächen zwischen den Stollen vertikal abdichtet. Mehrere Brunnen 6 sind über die Dichtungsflächen 9 verteilt angeordnet. Die Arbeitsrohre 5 ragen in Draufsicht über den Deponiekörper 1, so daß die Stollen 16 und die Dichtwand 3 in Draufsicht den Deponiekörper umgeben.

Fig. 21 zeigt eine Ausführungsvariante einer nachträglich eingebauten, vorwiegend horizontalen Abdichtung eines De-

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poniekörpers 1, bei der die Arbeitsrohre 5 mit einer im vertikalen Schnitt gekrümmten Mittelachse von der Erdoberfläche aus eingebaut werden. Dadurch sind keine Schächte, Dichtwände und dergleichen notwendig. Die Dichtungsfläche 9, die entsprechend den beschriebenen Verfahren hergestellt wird, hat infolge der gekrümmten Arbeitsrohre 5 eine wannenförmige Ausbildung. Beispielhaft ist eine Achsenkrümmung mit konstantem Radius R dargestellt. Die Enden der Arbeitsrohre 5 können entweder auf Höhe der Erdoberfläche (linke Hälfte in Fig. 21) liegen oder mit einer oberirdischen Abdeckung 18 (rechte Hälfte in Fig. 21) versehen sein. Der Deponiekörper 1 kann darüber hinaus mit einer Abdeckung 20 abgedeckt sein, die eine weitgehende Reduzierung von Sickerwässern 15 ermöglicht, so daß bei dieser Ausführungsvariante über den Brunnen 6 nur noch eine geringfügige Menge an Sickerwasser 15 mit Hilfe der Pumpe 7 und der Rohrleitung 8 abgeführt werden muß. Solches Sickerwasser 15 wird zweckmäßigerweise einer steten Kontrolle unterliegen und einer Reinigung zugeführt werden.

Das Verfahren ist nicht nur für den Einbau von horizontal oder leicht geneigten Dichtflächen 9 eine vorteilhafte Art der nachträglichen unterirdischen Abdichtung. Es können auch stehende Dichtflächen hergestellt werden (Fig. 22). Die Arbeitsrohre werden in diesem Falle vertikal eingebracht und bilden senkrechte Schächte 73, die beliebigen Querschnitt haben können. In den Arbeitsrohren 5.1 und 5.2 werden die Wagen 37 zusammen mit den beschriebenen Einrichtungen zur Herstellung der Dichtfläche 9 von unten nach oben gezogen. Damit die Wagen miteinander verbunden werden können, sind die Arbeitsrohre 5.1 und 5.2 durch einen unterirdisch eingebauten horizontalen Stollen 74 miteinander verbunden. In ihm werden die Wagen 37 miteinander gekoppelt, so daß sie anschließend hochgezogen werden können. Der Ein-

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bau der senkrechten Dichtfläche 9 zwischen den senkrechten Schächten 73 erfolgt dabei in gleicher Weise wie bei der vorwiegend horizontalen Herstellung, also abschnittsweise oder kontinuierlich durch hin-und herbewegte mechanische oder hydraulische Löse-und Mischvorrichtungen zur Herstellung einer dichtenden Schicht aus Bodenbestandteilen und zugeführten Zusatzstoffen.

Die Auswahl der Zusatzstoffe ist -.für die Durchführung des Verfahrens nicht von Bedeutung. Sie wird lediglich bestimmt durch die Zusammensetzung des Bodenmaterials und die Anforderungen an die Durchlässigkeitswerte der herzustellenden Abdichtung. Für die meisten Problem-und Aufgabenstellungen sind solche Zusatzstoffe oder geeignete Mischungen erhältlich oder bekannt.

Die Dichtungsflächen 9 können in unterschiedlichen Dicken hergestellt werden. Die unterschiedlichen Dicken werden über den Strahldruck, die Strahldichte und die Strahlführung eingestellt. Die Düsenkörper 25 können auch beweglich angeordnet sein, so daß die Strahlrichtung an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden kann.

Wenn das hydraulisch oder mechanisch gelöste Bodenmaterial mit Bindemittel zur Suspension 22 vermischt wird, dann hat die Suspension schon vor dem Erhärten eine Stützfunktion und verhindert ein Einbrechen benachbarter Bodenschichten.

Wie anhand der Fig. 17 und 18 beschrieben ist, sind die Schächte 4 durch die Stollen 16..1 und 16.2 miteinander verbunden. Sie dienen zum Zusammenbau der Wagen 37, die anschließend durch die Arbeitsrohre 5 gefahren werden. Anstelle der Stollen kann zwischen den Schächten 4 oder zwischen den Arbeitsrohren. 5 ein im Vortriebsverfahren eingebrachtes Verbindungsrohr angeordnet werden, in dem die

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mechanische Verbindung 43 zwischen den verfahrbaren Wagen 37 untergebracht werden kann. Diese mechanische Verbindung 43 kann durch das Seil 24, die Kette, die Stange 55 und dergleichen gebildet sein, auf der die Düsenkörper 25 oder die mechanischen Geräte befestigt und geführt sind.

- Leerseite -

Claims

Patentanwalt „;__ .,* '..'„'.. '..' '. Dipl.-Irig. W. Jackisch - . 1^7000 Menzeistr. 40, 7000 Stuttgart 1 O H U / O O L Ed. Züblin Aktiengesellschaft A 37 927/fro Jägerstraße 22 ?8. -o. z,=-i Stuttgart 1 Ansprüche

1. Verfahren zur nachträglichen unterirdischen Abdichtung, vorzugsweise, von bestehenden Deponien, bei dem im Bereich außerhalb

eines Deponiekörpers eine flächenhafte Dichtungsmasse eingebracht wird,

dadurch gekennze ichnet, daß von einem Bereich außerhalb des Deponiekörpers (1) aus Arbeitsrohre (5) angebracht werden, daß der Bodenbereich (28) zwischen benachbarten Arbeitsrohren (5) gelöst und anschließend Dichtungsmaterial in diesen Bereich eingebracht wird, das zur Dichtungsmasse (9) erhärtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial mit wenigstens einem Teil des gelösten Bodenmaterials gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenmaterial zwischen benachbarten Arbeitsrohren (5) unter Druck, vorzugsweise hydraulisch, gelöst wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial unter Druck zugeführt wird und die Bodenbestandteile löst, und daß das Dichtungsmaterial in situ mit wenigstens einem Teil des gelösten Bodenmaterials vermischt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Arbeitsrohre (5) unter dem Deponiekörper (1) hindurch erstrecken.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmaterial Bindemittel, Wasser und/oder Chemikalien eingebracht werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial eingedüst wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (9) kontinuierlich hergestellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial mit den gelösten Bodenbestandteilen zu einer Suspension (22) vermischt wird, die im Bereich außerhalb des Löse-und Mischbereiches zur geschlossenen Dichtungsmasse (9) erhärtet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbestandteile mechanisch aus dem Erdreich (28) gelöst werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das.Dichtungsmaterial in mindestens einem Strahl (21) ausgebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Strahl (21) die Wandung von die Arbeitsrohre (5) verbindenden Rohren (44, 44') durchbrochen wird.

13. Verfahren nach einem der. Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsrohre (5) von einem im

offenen Verbau oder bergmännisch hergestellten Stollen (16) ausgehend in das Erdreich (28) vorgetrieben werden und nach Unterfahren des Deponiekörpers (1) in einem Zielstollen (16.2) anlangen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß um den Deponiekörper (1) stehende Dichtwände (3) errichtet werden, die von den Arbeitsrohren (5) beim Vortrieb durchfahren werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

in Längsrichtung der Arbeitsrohre (5) ein Arbeitsrohr (5) außerhalb und das benachbarte Arbeitsrohr (5.1) innerhalb der Dichtwand (3) verläuft.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der zwischen den Arbeitsrohren (5) verlaufenden Dichtwand (3) in Höhe des Arbeitsbereiches einer Löse-und Zugabeeinrichtuncr (25, 64, 67 und 23, 25) gelöst und in die Dichtungsmasse (9) eingemischt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (9) von benachbarten Arbeitsrohren (5.1, 5.2) ausgehend in der Dicke zunimmt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß von der Erdoberfläche ausgehend die Arbeitsrohre (5) mit einem vorgegebenen Radius (R) unterhalb des Deponiekörpers (1) vorgetrieben werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugänge zu den Arbeitsrohren (5) über erdbodengleiche Abdeckungen (17) oder oberirdische Bauwerke (18) erfolgen.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,' daß Brunnen (6) eingerichtet werden, die über Pumpen (7) und Druckrohrleitungen (8) Sickerwasser (15) und nach Herstellung der Dichtungsmasse (9) sich innerhalb des abgedichteten Bereiches befindliches Grundwasser (2) absaugen und einer geordneten Reinigung zuführen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Deponiekörper (1) dicht abgedeckt wird.

22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Löseeinrichtung (25, 64, 67) und wenigstens eine Zugabeeinrichtung (23, 25) für das Dichtungsmaterial aufweist, die in den Bereich zwischen zwei benachbarten Arbeitsrohren(5) bewegbar sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25, 64, 67) und die Zugabeeinrichtung (23, 25) zwischen benachbarten Arbeitsrohren (5) hin-und herbewegbar sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) durch mindestens einen Injektionskörper,, vorzugsweise einen Düsenkörper, gebildet ist,

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektionskörper (25) innerhalb eines benachbarte Arbeitsrohre (5) verbindenden Rohres (44, 44') verschiebbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) an einer Haltevorrichtung (45) gehalten ist, die sich durch das Rohr (44, 44') erstreckt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet/ daß der Arbeitsbereich der Löseeinrichtung (25) größer ist als der halbe Abstand zwischen benachbarten Rohren (44), welche die Arbeitsrohre (5) miteinander verbinden.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) wenigstens eine, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Düsen (26) aufweist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) wenigstens eine Nebendüse (29) aufweist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25, 64, 67) und die Zugabeeinrichtung (23, 25) durch wenigstens ein Zugmittel (24) zwischen benachbarten Arbeitsrohren (5) bewegbar sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (24) flexibel ist, wie ein Seil, eine Kette oder dergleichen, das vorzugsweise umlaufend ausgebildet ist. _ ,

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) mit einer
Zufuhrleitung (23) für das unter hohem Druck stehende
Dichtungsmaterial verbunden ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) auf einer
starren Führung (55), vorzugsweise einer Stange, geführt ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (44, 44') zwischen benachbarten Arbeitsrohren (5) wenigstens eine, vorzugsweise
mehrere Durchtrittsöffnungen (47, 47a, 48) für die
Löseeinrichtung (25) und/oder die Zugabeeinrichtung
(23, 25) aufweist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsöffnungen (47) kreisförmig ausgebildet sind.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsöffnung (47a, 48) als in Längsrichtung des Rohres (44, 44') sich erstreckender
Schlitz ausgebildet ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit der Wandung des Rohres (44,44') geringer ist als die Durchtrittsstoßkraft des aus

der Löseeinrichtung (25) austretenden Strahles (21) des Dichtungsmaterials.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Durchtrittsöffnung (48) durch wenigstens einen, vorzugsweise durch zwei elastische Dichtteile (62, 62') abgedichtet ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtteile (62, 62') auf der Außenseite des Rohres (44') oberhalb und unterhalb der schlitzförmigen Durchtrittsöffnung (48) befestigt sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtteile (62, 62') in Höhe der schlitzförmigen Durchtrittsöffnung (48) aneinanderstoßen.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) mit einem keilförmigen Öffnungsteil (63) versehen ist, mit dem die Dichtteile (62, 62') örtlich elastisch auseinanderbiegbar sind.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (24) über eine Antriebsrolle (51) auf einem Abstützwagen (37.1) im Arbeitsrohr (5.1) und eine Umlenkrolle (32) auf einem Abstützwagen (37.2) im benachbarten Arbeitsrohr (5.2) geführt ist.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) an einem Trum (82) des Zugmittels (24) befestigt und am anderen Trum (83) gleitend geführt ist.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (23) auf eine Leitungstrommel (30) aufwickelbar ist, die über ein Getriebe (34) mit einem Antriebsmotor (33) der Antriebsrolle (51) verbunden ist.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungstrommel (30) , das Getriebe (34), der Antriebsmotor (33) sowie die Nebenaggregate, wie eine hydraulische Steuer-, Regel-und Verteileinrichtung (52) für die Antriebe, auf dem verfahrbaren Abstützwagen (37) untergebracht sind, der sich mit Laufrädern (39) an der Innenwandung (78) des Arbeitsrohres (5) abstützt und mit Versorgungsleitungen

(35) zu den Verbrauchern versehen ist.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (39) des Abstützwagens (37) antreibbar sind, vorzugsweise durch jeweils einen Antriebsmotor (53) .

47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützkraft der Laufräder (39) auf die Innenwandung (78) des Arbeitsrohres (5) einstellbar ist.

48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützwagen (37) am in Fahrtrichtung (77) vorderen Ende wenigstens eine Fräsvorrichtung (36) zum Fräsen eines Schlitzes (79) in der Wandung des Arbeitsrohres (5) aufweist.

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49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß am Abstützwagen (37) wenigstens ein Dichtschild (31) angeordnet ist, der den Schlitz (79) des Arbeitsrohres (5) abdichtet und durch den das Zugmittel (24) geführt ist.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführöffnungen für das Zugmittel (24) durch Gleitdichtungen (41) abgedichtet sind.

51. Vorrichtung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtschild (31) eine durch einen Deckel (54) verschließbare Öffnung (81) aufweist.

52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Führung (55) mehrere Löseeinrichtungen (25) verschiebbar gelagert und durch eine starre Zufuhrleitung (56) miteinander verbunden sind, die über die flexible Zufuhrleitung (23) und die Leitungstrommel (30) mit der Versorgungsleitung (35) ve rbunde η ist.

53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (32) über eine Spannvorrichtung (57) in Längsrichtung des Zugmittels (24) verstellbar ist.

54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (55) in ihrer Länge verstellbar ist.

55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung (25) die Zugabeeinrichtung bildet, derart, daß die Löseeinrichtung

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das Dichtungsmaterial unter hohem Druck in das Erdreich (28) einbringt, wobei das Erdreich gelöst und gleichzeitig mit dem Dichtungsmaterial vermischt wird.

56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß als Löseeinrichtung (64, 67) mechanisch arbeitende Kratzeinrichtungei vorgesehen sind, die mit dan, Zugmittel (24) umlaufend bewegbar sind.

57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzeinrichtung (64) Kratzer (66) zum Lösen des Erdreiches (28) aufweist.

58. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzeinrichtung (67) durch eimer-oder becherförmige Schaufeln gebildet ist.

59. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß am Zugmittel (24) oder an der Führung (55) wenigstens eine verfahrbare Bodensäge

(68) zum Lösen des Erdreiches (28) befestigt ist.

60. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß am Zugmittel (24) oder an der Führung (55) eine verfahrbare Einrichtung (69) zum Fräsen des Erdreiches (28) befestigt ist.

61. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 60, dadurch gekennzeichnet, daß am Zugmittel (24) Mischeinrichtungen (65) vorgesehen sind.

62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (65) Teil der Löseeinrichtung (64) ist.

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