DE3430789A1

DE3430789A1 - Verfahren zum einbringen und verbinden von membranen in schlitzwaenden und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3430789A1
Application number: DE19843430789
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 1984-08-22
Filing date: 1984-08-22
Publication date: 1986-03-06
Also published as: DE3430789C2; JPH0510443B2; JPS6168923A

Description

Verfahren zum Einbringen und Verbinden von Membranen in
Schlitzwänden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen und Verbinden von Membranen in Schlitzwänden nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.
Schlitzwände werden in der Regel als senkrechte Dichtungsmaßnahmen im Erdreich zur Abdichtung gegen Grund- und Sickerwässer im Erd- und Wasserbau und bei der Abdichtung von Deponien u. ä. eingebaut. Die Herstellung von Schlitzwänden, die bis in Tiefen von 30 m und mehr eingebaut werden können, erfolgt von der Erdoberfläche aus, durch Fräsen, Spülen und Baggern von senkrechten schlitzförmigen Hohlräumen, die mit einer Flüssigkeitssuspensionsfüllung mit thixotropen Eigenschaften gegen Einstürzen gesichert werden. Beim sogenannten Einphasensystem wird der Stützflüssigkeit ein Mittel, wie z. B. Zement und/oder andere Bindemittel zugesetzt, die ein Verbleiben der Stützflüssigkeit als Schlitzwandmasse ermöglichen. Beim Zweiphasensystem wird die Stützflüssigkeit durch die endgültige Schlitzwandmasse, wie z. Beton, durch Einfüllen der verbleibenden Masse von unten nach oben verdrängt und ausgewechselt. Schlitzwände können in bekannter Weise, je nach den geologischen Verhältnissen und der projektierten Tiefe, kontinuierlich, Schlitz an Schlitz oder im Pilgerschrittverfahren mit Primär- und Sekundärlamellen ausgeführt werden.
Zur Erhöhung der Dichtigkeit von Schlitzwänden werden dichte Membrane und/oder mehrschichtige Membrane zusätzlich in den Schlitz eingebaut.
Die mehrschichtigen Membrane bestehen aus mindestens einer durchlässigen und einer dichten Schicht, wobei die durchlässige Schicht als "hydraulische Falle" für Sickerwässer und diffundierende Medien wirkt, indem die eingedrungene Flüssigkeit abgeführt wird. Zum Einbringungsverfahren einer solchen Membran in eine Schlitzwand und zur Verbindung der Membranen untereinander sind verschiedentlich Lösungsversuche gemacht worden.
In der European Patent Application 0 074 686 ist ein Verfahren zum Einbau von flexiblen Dichtungsmembranen und die Verbindung der Folien durch Oberlappen der Bahnen bzw. durch Injektion von aushärtendem Material im Bereich der senkrechten Folienanschlüsse genannt. Die Offenlegungsschrift 25 46 946 zeigt ein Verfahren zur Einbringung einer elastischen Dichtungsmembran beim Pilgerschrittverfahren, wobei zur Herstellung der Anschlüsse die Folienenden wieder freigespült werden müssen, wobei der Hohlraum zur Herstellung der Verbindung vorübergehend nicht gesichert ist.
Die DE-DS 23 45 983 zeigt das Ausbringen einer Folie aus einem senkrechten Kasten, der durch die Stützflüssigkeit in der Spundwand bewegt werden muß und dessen Anwendung aus technischen Gründen auf Schlitze mit wenigen Metern Tiefe beschränkt bleiben muß.
Eine weitere European Patent Application 00 86 001 gibt als Ergänzung zur ersterwähnten Patentschrift eine Lösung zur Verbindung der Folienenden beim Einbau der Folie an.
Alle bisher bekannten Lösungsvorschläge berücksichtigen jedoch nicht die Problematik der Herstellung tiefer Schlitzwände mit Tiefen größer als 5 m.
Ist eine Schlitzwandlamelle hergestellt, so muß die Folie mit ausreichen- der Oberlappungslänge eingestellt werden und beim Aushub der nächsten Lamellen vor Beschädigung durch das Lösen, Fräsen oder Baggern geschützt werden. Nach Einstellen der Membran in die nachbarliche Schlitzwand sollen beide Membrane durch Schweißen, Kleben o. ä. Verbindungsarten dann dauerhaft verbunden werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Abdichtung von Schlitzwänden durch zusätzlichen Einbau von Membranen ein Verfahren zur schlitzwandgerechten Einbringung der Membrane und deren dauerhaften und zuverlässigen Verbindung anzugeben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuführen.
Die 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 9 gelöst, An den senkrechten Berandungen der Membranabschnitte, die eine etwas grössere Breite als der Schlitzwandabschnitt haben, sind geschlitzte Verbindungsrohre dauerhaft und dicht angebracht, wobei jeweils ein inneres Verbindungsrohr des benachbarten Membranabschnittes in ein äußeres Verbindungsrohr des Membranabschnittes beim Einbringen der Membrane in den Schlitzwandabschnitt eingefädelt wird. Der Außendurchmesser des äußeren Verbindungsrohres ist kleiner als die Schlitzwanddicke. Der Außendurchmesser des inneren Verbindungsrohres ist kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Verbindungsrohres. Der Innendurchmesser des inneren Verbindungsrohres wird so groß gewählt, daß geeignete Vorrichtungen zum Reinigen und Verbinden der Verbindungsrohre an den Kontaktflächen zum senkrechten Abfahren des Innern des Verbindungsrohres eingesetzt werden können. Gegen- über den bekannten Verfahren erweisen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Ausbildung als besonders vorteilhaft, da sie für alle Methoden der Schlitzwandherstellung und für alle Schlitzwandgeometrien eingesetzt werden können. Die Erfindung ermöglicht darüberhinaus ein dichtes und kontrollierbares Zusammenfügen der Membranabschnitte durch Kleben, Schweißen und andere Verbindungsmethoden unter definierten Verhältnissen. Das Verfahren eignet sich sowohl für die Herstellung der Schlitzwände im Ein- als auch im Zweiphasensystem mit Ersatz der Stützflüssigkeit durch eine geeignete und verbleibende Schlitzwandmasse.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, der weiteren Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 - 8: in schematischer Darstellung die Aufsicht auf die Phasen der Schlitzwandherstellung und der Membranverbindung, Fig. 9: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre Fig. 10: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre und eine Vorrichtung zum Zusammenschweißen der Verbindungsrohre, Fig. 11: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre und eine gefüllte Membran im Innern der Verbindungsrohre, Fig. 12: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre und eine Verbindung, Fig. 13: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre mit eingebauten Verstärkungsringen, Fig. 14: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre mit einem zusätzlichen Abschalrohr, Fig. 15: in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch die Verbindungsrohre mit einer Perforation des äußeren Verbindungsrohres und einer Vorrichtung zum Auftrennen der Perforation, Fig. 16: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein äußeres Verbindungsrohr und eine Vorrichtung zum Schutz des Schlitzes des äußeren Verbindungsrohres, Fig. 17: in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Vorrichtung zum Schutz des Schlitzes des äußeren Verbindungsrohres, Fig. 18: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindungsrohre und die Ausbildung bei Anschluß mehrschichtiger Membranen, Fig. 19: in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf mehrere Schlitzwandabschnitte, bei Herstellung der Schlitzwand im Pilgerschrittverfahren.
In den Figuren 1 - 8 ist schematisch der phasenförmige Ablauf der Schlitzwandherstellung und der Membranabdichtung dargestellt. Die römische Ziffer bezeichnet jeweils die Schlitzwandlamelle und die arabische Ziffer die Herstellungsphase. Mit einem Schlitzwandgreifer, einer Fräse oder mit hydraulischen Aggregaten wird ein Schlitzwandabschnitt I in Richtung des projektierten Schlitzwandverlaufes bis in die erforderliche Tiefe ausgehoben. Innerhalb der Schlitzwandberandung 1 ist der Schlitz mit einer Suspension 2 gefüllt, die zunächst die Funktion einer Stützflüssigkeit erfüllen muß, damit der Schlitz infolge Wasserandrang und Erddruck nicht zusammenstürzt. Beim Einphasensystem wird dieser Stützflüssigkeit ein erhärtungsbewirkendes Mittel, wie z. B. Zement, Wasserglas, Härter o. ä.
beigefügt, so daß die Suspension 2 nach Aushärten auch die Funktion der endgültigen Schlitzwandmasse erfüllt.
Ist der Schlitzwandabschnitt bis in die projektierte Tiefe abgeteuft und ausgehoben, so wird in die Schlitzwand ein Membranabschnitt 3.1 eingestellt. Der Membranabschnitt 3.1 ist so lang wie der Schlitzwandabschnitt tief ist. An der senkrechten Berandung des Membranabschnittes 3.1 ist in Fortschreitrichtung der Schlitzwand ein äußeres Verbindungsrohr 4 dauerhaft und dicht angebracht, an der gegenüberliegenden senkrechten Berandung der Membrane 3.1 ist ein inneres Verbindungsrohr 6 dauerhaft und dicht angebracht. Die Breite des Membranabschnittes 3.1 ist mindestens so groß wie die Breite des Schlitzwandabschnittes oder größer. Das Innere des äußeren Verbindungsrohres 4 wird während dem Einstellvorgang des Membranabschnittes 3.1 in den Schlitz I ebenfalls mit der Suspension 2 gefüllt.
Im weiteren Verlauf der Schlitzwandherstellung wird entlang dem äußeren Verbindungsrohr 4 die nächste Schlitzwandlamelle II hergestellt.
In der Phase I.4 und II.2 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den Schlitzwandabschnitt II ein Membranabschnitt 3.2 eingestellt. Das innere Verbindungsrohr 6 des Membranabschnittes 3.2 wird dabei in das äußere Ver- bindungsrohr 4 des Membranabschnittes 3.1 eingefädelt. Beim Einphasensystem wird dabei die Suspension 2 so eingestellt, daß die Suspension 2 im Innern 5 des äußeren Abschalrohres 4 noch nicht erhärtet ist. Eine Variante dieses Verfahrens mit einem Schutz des Innenraumes 5 vor Eindringen der Suspension 2 in derselben durch Einbringen einer gefüllten Membrane wird zur Fig. 11 noch näher erläutert werden.
In der Fig. 5 ist das Freispülen und Entleeren des Innenraumes 5 dargestellt. Das Freispülen des Innenraumes erfolgt in vorteilhafter Weise durch Sprühen mit einem Hochdruckstrahl, der mittels einer Düse und einer Düsenlanze in das Innere 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 eingeführt wird. Das Entleeren des Innenraumes 5 erfolgt durch Einführen einer Pumpe und durch Absaugen der Spülflüssigkeit. rileichzeitig mit dem Freispülen des Innenraumes 5 kann die Herstellung der 3. Schlitzwandlamelle III erfolgen- (Phase III.1).
In der Phase I.6 erfolgt das Reinigen und Verbinden der Verbindungsrohre durch senkrechtes Abfahren des Innenraumes 5 mit einer geeigneten Vorrichtung, die beispielhaft im folgenden noch näher erläutert wird. Resultat dieses Verfahrensschrittes I.6 ist eine dauerhafte und dichte Verbindung 7 der Verbindungsrohre 4 und 6 untereinander. Damit ist eine durchgehende Verbindung der Membranabschnitte untereinander hergestellt.
In der Phase I.7 wird die Verbindung 7 auf Dichtigkeit kontrolliert. Dazu wird auf die Verbindungsrohre 4 und 5 ein nicht dargestellter Aufsatz dicht- und druckfest angebracht und das Innere 5 mit Druckluft oder Druckflüssigkeit abgedrückt und durch Druckmessung über einen definierten Zeitraum die Dichtigkeit der Verbindung 7 nachgewiesen.
In der abschließenden Phase II.8 ist vorgesehen, nach erfolgreicher Prüfung der Dichtigkeit den Innenraum 5 mit der endgültigen Schlitzwandmasse oder mit anderen, geeigneten Massen auf mineralischer Basis oder aus Kunststoff zu vergießen. Der Vergußkörper 8 verhindert ein Eindringen von unerwünschten Stoffen und dient als Plombe für den dauerhaften Schutz der Verbindung.
Bei Verwendung des Zweiphasensystems zur Herstellung der Schlitzwand kann frühestens in der Phase I.2 mit dem Austausch der reinen Stützflüssigkeit gegen die endgültige und verbleibende Schlitzwandmasse begonnen werden. Ein Schutz des Innenraumes 5 durch die eingebaute, gefüllte schlauchförmige Membrane wird sich beim Zweiphasensystem als die vorteilhafte Lösung anbieten.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zum Austausch der Stützflüssigkeit gegen die verbleibende Schlitzwandmasse ist im Anschluß an die Phase I.6 gegeben, wenn keine Suspension mehr in den Innenraum 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 gelangen kann. Diese Verfahrensvariante bietet zudem den Vorteil, daß die Stützflüssigkeit 2 im Innern 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 so lange nicht erhärtet, bis die Verbindungsrohre 4 und 6 ineinander eingestellt und miteinander verbunden sind.
In der Fig. 9 ist eine beispielhafte Ausbildung der Verbindungsrohre 4 und 6 dargestellt. Das äußere Verbindungsrohr 4 ist mit dem Membranabschnitt 3.1 durch eine durchgehende Verbindungsnaht 24.1 dauerhaft und dicht verbunden. Bei einer bevorzugten Ausbildung bestehen die Membranen 3.1 und die Verbindungsrohre 4 und 6 aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoff, wie z. B. Polyoinylchlorid, Polypropylen oder Polyetylen mit niedriger und hoher Dichte. Als Materialien für die Membrane können auch thermoplastische Elastomere auf der Basis von Natur- oder Synthesekautschuk zum Einsatz kommen, die in der Regel einen erhöhten Diffusionswiderstand aufweisen. Bei dieser Ausbildung ist die Membrane 3.1 mit dem Verbindungsrohr 4 in vorteilhafter Ausführung verschweißt, so daß die Verbindungsnaht 24.1 eine durchgehende Kunststoffschweißnaht ist. Die Verbindung kann außer durch Heizkeil-, Heißluft oder Extruderschweißen auch durch Kleben oder Quellschweißen erfolgen. Die Verbindungsrohre 4 und 6 können in einer weiteren vorteilhaften Ausführung aus Metall, vorzugsweise aus einem nichtrostenden, schweißbaren Stahl bestehen, der zusätzlich mit einer Korrosionsschutzschicht auf Kunststoffbasis ummantelt ist.
Der Außendurchmesser des inneren Verbindungsrohres 6 ist kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Verbindungsrohres 4, so daß das innere Verbindungsrohr 6 in das äußere Verbindungsrohr 4 eingefädelt werden kann. Das innere Verbindungsrohr 6 ist mit einer durchgehenden Verbindungsnaht 24.2 mit dem Membranabschnitt 3.2 verbunden. An den Kontaktflächen 38 und 39 werden das äußere und das innere Verbindungsrohr 4 und 6 miteinander verbunden. Die Verbindungsrohre 4 und 6 haben jeweils senkrechte Schlitze, wobei die Schlitzweite des äußeren Verbindungsrohres 4 größer ist als die Dicke der Membrane 3.2 bzw. der Schlitz über eine geeignete Vorrichtung an der Membrane 3.2 angebracht, während dem Einfädeln elastisch so aufgeweitet werden kann, daß die Membrane 3.2 durchgeführt werden kann und daß nach Einfädeln der Membrane 3.2 die senkrechten Schlitzberandungen des äußeren Verbindungsrohres 4 dicht an der Membrane 3.2 anliegen.
In Fig. 10 ist beispielhaft eine Vorrichtung zum Verschweißen der beiden Verbindungsrohre 4 und 6 aufgezeigt. Die Schweißmaschine 9 findet Platz in Innern des inneren Verbindungsrohres 6 und wird senkrecht über die gesamte Verbindungslänge im Inneren 5 von unten nach oben verfahren.
Die beispielhafte Ausführung besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 37 zur Aufnahme von Felderbeinen 16, an dem die Achsen der Anpreß- und Laufräder 15.1, 15.2 und 17 befestigt sind und zur Anbringung von zwei keilförmigen Heizplatten 10.1 und 10.2, die zwischen die Kontaktflächen 38 und 39 der Verbindungsrohre 4 und 6 eingreifen. Die Heizplatten 10.1 und 10.2 sind elektrisch über Heizdrähte 21 beheizt und über Anschlüsse 18 mit einem Stromkabel zur Versorgungseinheit verbunden sind. Die Befestigung der Heizplatten 10.1 und 10.2 am Rahmen 37 der Schweißmaschine erfolgt zwischen den Rändern 11 des inneren Verbindungsrohres 6 hindurch.
In der beispielhaft dargestellten Ausführungsform einer Schweißmaschine ist an derselben die Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Kontaktflächen 38 und 39 integriert angeordnet. Durch Düsen 13 wird ein Wasser-und/oder Luftstrahl 12 in den Bereich der Kontaktflächen 38 und 39 ausgebracht. Die Versorgung mit Wasser und/oder Luft, die vorteilhafterweise angewärmt ist, erfolgt über eine Versorgungsleitung 19 zu einer Versorgungseinheit außerhalb des Innenraumes 5 der Verbindungsrohre 4.
Nicht dargestellt sind die Anpreßräder zum Zusammendrücken der plastifizierten Kontaktflächen 38 und 39 nach Durchlaufen der Heizplatten 10.1 und 10.2, die unterhalb der Anpreßräder 15.1 und 15.2 am Rahmen 97 befestigt sind.
Nicht dargestellt sind weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Kleben Heizluftschweißen, Extruderschweißen oder Quellschweißen, die jeweils an einem Rahmen 37 mit StUtzrädern, wie vorab erläutert, befestigt sein können.
Die Vorrichtung zum Reinigen der Kontaktflächen kann in vorteilhafter Ausführung auch als getrenntes Aggregat durch das Innere 5 des Verbindungsrohres 4 und 6 auf- und abgeführt werden und muß nicht, wie vorab beispielhaft erläutert wurde, am Schweißgerät direkt befestigt sein.
Fig. 11 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Verbindungsrohre 4 und 6, wobei im Innern 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 eine schlauchförmige Membran 22 über eine Flüssigkeitsfüllung gegen die Innenberandung der Verbindungsrohre abgestützt wird und somit ein Eindringen von Suspension in den Innenraum 5 verhindert. Eine weitere nicht dargestellte Verwendungsart der schlauchförmigen Membrane 22 besteht in der erfindungsgemäßen Einbringung dieser flüssigkeitsgestützten Abdichtung in das Innere des äußeren Abschalrohres 4 bis zu dem Zeitpunkt, bei welchem das innere Verbindungsrohr 6 eingefädelt wird. Dazu wird die schlauchförmige Membrane entweder herausgezogen oder soweit entlastet, daß das innere Verbindungsrohr 6 in das äußere Abschalrohr 4 eingefädelt werden kann.
Fig. 12 zeigt eine weitere beispielhafte Verbindungsart der Verbindgungsrohre 4 und 6 untereinander. Durch eine schlauchförmige Membrane 22 im Innern 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 wird das innere Verbindungsrohr 6 an den Kontaktflächen 38 und 39 gegen das äußere Verbindungsrohr 4, mit Hilfe von Druckluft oder einer Druckflüssigkeit in der schlauchförmigen Membrane 22, gedrückt. Im Bereich der Kontaktflächen 38 und 39 sind in den Mantel mindestens eines der Verbindungsrohre 4 und 6 bekannte Glimmschnüre 25 eingearbeitet, die bei kontrolliertem Abbrennen den umgebenden Bereich der Kunststoffmasse plastifizieren und damit ein bereichsweises Verschweißen 26 der Verbindungsrohre 4 und 6 an den Kontaktflächen 38 und 39 bewirken.
In Fig. 13 ist eine beispielhafte Variante der Ausbildung des äußeren Verbindungsrohres 4 dargestellt, die im Prinzip auch für das innere Verbindungsrohr 6 durchgeführt werden kann. Das äußere Verbindungsrohr 4 aus Kunststoff ist dabei mit einer dünnen Zylinderschale 27, vorzugsweise aus Stahl, ausgesteift. Der Stahl der Zylinderschale 27 kann dabei vorzugsweise aus hochelastischem Federstahl bestehen. Die Zylinderschale 27 ist vollständig im Kunststoff des äußeren Verbindungsrohres 4 eingelagert, so daß keine Korrosionsprobleme entstehen können.
Fig. 14 zeigt eine beispielhafte Vorgehensweise beim Einbau der Schlitzwand im Zweiphasensystem. Zwischen zwei benachbarte Schlitzwandabschnitte I und II wird dazu ein Abschalrohr 29 mit einer ringförmigen Einbuchtung 33 zur Aufnahme des äußeren Verbindungsrohres 4 eingestellt. Der Innenraum des äußeren Verbindungsrohres 4 ist wie der Innenraum des Abschalrohres mit der nicht erhärteten Stützflüssigkeit 2.3 und 2.2 gefüllt.
Im Schlitzwandabschnitt I ist die Stützflüssigkeit 2 bereits gegen die verbleibende und erhärtende Schlitzwandmasse 28 ausgetauscht. Nach Anfangserhärtung der verbleibenden Schlitzwandmasse 28 wird das Abschalrohr 33 gezogen und die Membrane 3.2 mit dem inneren Verbindungsrohr 6 in das äußere Verbindungsrohr 4 eingestellt. Der weitere Verlauf der Herstellung der Membranverbindung erfolgt wie in den Fig. 5 - 8 erläutert.
Fig. 15 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch die Verbindungsrohre 4 und 6 während dem Einfädelungsvorgang. Dabei ist in beispielhafter Ausführung das äußere Verbindungsrohr 4 nicht geschlitzt sondern perforiert. Die Perforationslöcher 30 werden mit einer messerartigen Vorrichtung 31 beim Einführen des inneren Verbindungsrohres 6 untereinander zu einem durchgehenden Schlitz aufgetrennt. Die messerartige Vorrichtung 31 ist dabei an der Unterseite der Membrane 3.2 im Bereich der Anschlußstelle 24.2 angebracht.
Eine beispielhafte Schutzvorrichtung für den Schlitz des äußeren Verbindungsrohres 4 zeigt Fig. 16. Die Schutzvorrichtung besteht dabei aus einem ziehbaren Profil 32, das durch den Schlitz hindurch die Berandungen des äußeren Verbindungsrohres 4 umfaßt. Das Profil 32 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und schützt den Schlitz vor Beschädigung und/oder verleiht dem äußeren Verbindungsrohr 4 zusätzliche Stabilität beim Einführen in die Schlitzwand.
Fig. 18. zeigt eine beispielhaft Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Verwendung einer mehrschichtigen Membrane. Die mehrschichtige Membrane besteht in dieser Ausführungsform aus einer Dränschicht 42, einem Filtervlies 43 und einer dichten Folie 44. An den Verbindungsstellen 24.1 und 24.2 der mehrschichtigen Membrane 3.1 und 3.2 zu den Verbindungsrohren 4 und 6 sind lochartige U Efnungen 41 zwischen der Dränschicht 42 und dem Innenraum 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 hergestellt.
In das Innere 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 kann eine Unterwasserpumpe 40 zum Abführen der Sickerwässer eingestellt werden. Bei der damit verbundenen Erniedrigung des Flüssigkeitsstandes in der Dränschicht funktioniert diese als "hydraulische Falle" für Sickerwässer und diffundierende Gase, so daß ein weiteres Durchdringen der Schlitzwand verhindert wird. Die Unterwasserpumpe 40 kann nur zeitweise oder nur in jedes 5.
oder 10. Verbindungsrohr 5 eingestellt werden. In letzterer Ausführungsform dient das Innere 5 der anderen Verbindungsrohre als durchströmbarer Raum bis zur nächsten Absaugvorrichtung. Des weiteren können Pegel zur Wasserstandsbestimmung oder Probennehmer im Innern 5 der Verbindungsrohre 4 und 6 zum Einsatz kommen.
Fig. 18 zeigt beispielhaft eine Aufsicht auf mehrere Schlitzwandabschnitte bei Herstellung derselben im Pilgerschrittverfahren. Zunächst werden die Primärlamellen 34 und 35 hergestellt und die Membranen 3.1 und 3.2 besitzen jeweils an ihren linken und rechten senkrechten Berandungen äussere Verbindungsrohre 4*0, 4.1, 4.3 und 4.4. Entlang der Verbindungsrohre 4.1 und 4.3 wird anschließend die Sekundärlamelle 36 abgeteuft und eine Membrane 3.2 eingestellt. Die Membrane 3.2 hat an ihren linken und rechten senkrechten Berandungen innere Verbindungsrohre 6.1 und 6.3 befestigt, die in die äußeren Verbindungsrohre 4.1 und 4.3 beim Einstellen der Membrane 3.2 in die Sekundärlamelle 36, eingefädelt werden. Im weite- ren Verlauf der Schlitzwandherstellung werden jeweils zunächst die Primärlamellen hergestellt und anschließend dazwischen die Sekundärlamellen.
Nicht dargestellt ist die Ausführungsvariante mit Einsatz zusätzlicher Abschalrohre 39, wie zu Fig. 14 erläutert. Dazu werden jeweils an den senkrechten Rändern der Primärlamellen Abschalrohre beschriebener Bauart eingestellt, in deren ringförmigen Ausbuchtungen die äußeren Verbindungsrohre 4,0, 4,1, 4.3 und 4.4 Platz finden.
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Claims

Verfahren zum Einbringen und Verbinden von Membranen in Schlitzwände und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Anspruche 1. Verfahren zum Einbringen und Verbinden von Membranen in Schlitzwänden, wobei die Schlitzwände in bekannter Weise im Ein- oder Zweiphasensystem hergestellt werden und abschnittsweise Membranen als zusätzliche Durchströmungssicherung eingebracht und die senkrechten Membranränder kontinuierlich miteinander verbunden werden, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: I.1 Herstellen eines Schlitzwandabschnittes I durch Baggern, Fräsen oder Spülen und Abstützung der Hohlraumberandung 1 durch Einbringen einer Stützflüssigkeit 2 in den Schlitzwandabschnitt I, I.2 Einbringen eines Membranabschnittes 3 über die gesamte Tiefe des Schlitzwandabschnittes I, wobei an der senkrechten Membranberandung in Fortschreitrichtung der Schlitzwandherstellung ein äußeres geschlitztes oder perforiertes Verbindungsrohr 4 vorab angebracht wurde, I.3 Herstellen des nachbarlichen Schlitzwandabschnittes II entlang dem äußeren Verbindungsrohr 4. Nach beginnendem Erhärten des Schlitzwandabschnittes I Freispülen des Innenraumes 5.5, des äußeren Verbindungsrohres 4 durch beispielsweise Hochdruckwasserstrahlen, I.4 Einbringen eines Membranabschnittes 3.2 in den Schlitzwandabschnitt II durch Einfädeln eines geschlitzten inneren Verbindungsrohres 6, das vorab am Membranabschnitt II befestigt wurde, in das äußere Verbindungsrohr 4 des Membranabschnittes 3.1, wobei der Außendurchmesser des inneren Verbindungsrohres 6 kleiner ist als der Innendurchmesser des äußeren Verbindungsrohres 4, I.5 nach beginnendem Erhärten des Schlitzwandabschnittes II Freispülen des Innenraumes 5 des äußeren Verbindungsrohres 4 beispielsweise durch Hochdruckwasserstrahlen und Entleeren des Innenraumes 5, I.6 Reinigen und Verbinden der Kontaktflächen 38 des inneren Verbindungsrohres 6 mit dem anliegenden Innenwandabschnitt 39 des äußeren Verbindungsrohres 4, I.7 Kontrolle der Dichtigkeit der Verbindungen 7, wobei sich die Verfahrensschritte für die Herstellung der weiteren Schlitzwandabschnitte III, IV usw. identisch wiederholen und wobei frühestens nach Einstellen der Membrane 3 mit dem Ausheben des nachbarlichen Schlitzwandabschnittes begonnen werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Schlitzwand im Einphasensystem der Stützflüssigkeitsmischung, falls erforderlich, ein Erstarrungsverzögerer beigemischt wird, daß die Stützflüssigkeit bis zum Verfahrensschritt I.5 nur soweit aushärtet, daß ein Freispülen des Innenraumes noch möglich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum 5 des äußeren Verbindungsrohres 4 vor Einstellen des Membranabschnittes mit einer schlauchförmigen Membrane 22, die mit einer Flüssigkeit 23 gefüllt ist, gegen Eindringen von Schlitzwandsuspension 2 geschützt wird und daß dieser Schlauch 22 vor Einstellen des Verbindungsrohres 6 wieder gezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr 4 der Membrane 3 in eine ringförmige Aussparung 33 eines Abschalrohres 29, dessen Außendurchmesser der Breite des Schlitzwandabschlusses entspricht, eingestellt wird und daß nach Herstellen des benachbarten Schlitzwandabschnittes das Abschalrohr 29 wieder gezogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum 5 des äußeren Verbindungsrohres 4 in einer Phase I.8 mit einer geeigneten Masse auf Kunststoff- oder mineralischer Basis vergoßen oder verfüllt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Phasen I.1 oder 1.2, 11.1 oder II.2 etc. die nicht erhärtende Stützflüssigkeit gegen eine verbleibende Schlitzwandmasse ausgetauscht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als verbleibende Schlitzwandmasse eine erhärtende Schlitzwandmasse eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Primärlamellen 34 und 35, entlang der äußeren Verbindungsrohre 4.1 und 4.3 der Membranen 3.1 und 3.3, die bereits in die Primärlamellen 34, 35 eingestellt sind, eine Sekundärlamelle 36 abgeteuft wird und daß eine Membrane 3.2 mit zwei inneren Verbindungsrohren 6.1 und 6.3, die in die äußeren Verbindungsrohre 4.1 und 4.3 eingeführt werden, zwischen den Verbindungsrohren 4.1 und 4.3 aufgespannt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer senkrechten Membranberandung einer Membran 3.1 ein durchgehend geschlitztes äußeres Verbindungsrohr 4 an einer Verbindungsstelle 24.1 gegenüber dem Schlitz angeschweißt, angeklebt oder angeheftet ist und daß an eine benachbarte Membrane 3.2 ein geschlitztes inneres Verbindungsrohr 6 an eine Verbindungsstelle 24.2 gegenüber dem Schlitz des Verbindungsrohres 6 aufgeschweißt, angeklebt oder angeheftet ist und daß der Außendurchmesser des Verbindungsrohres 6 kleiner ist als der Innendurchmesser des äußeren Verbindungsrohres 4.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre 4 und 6 aus gleichem Material wie die Membranen 3.1 und 3.2 sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die Membranen 3 und die Rohre 4 und 6 ein Kunststoff ist.
12. Vorrichtung nach einem der Anspruche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen 3 mehrschichtig aufgebaut sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane aus drei Schichten aufgebaut ist, wobei die beiden äußeren Schichten aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoff bestehen und die mittlere Schicht aus einer diffussionsundurchlässigen Metallfolie.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane aus einer durchlässigen Dränschicht 42, einem äußeren Filtervlies 43 und einer äußeren flüssigkeitsdurchlässigen Kunststofffolie 44 besteht.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zur Herstellung des Dichtungsschlusses zwischen dem inneren 6 und äußeren Verbindungsrohr 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmaschine 9 über Anpreßräder 15.1, 15.2 und 17 verfügt, die sich über Federbeine 16 an der Innenwand des inneren Verbindungsrohres 6 abstützen und die an einem Rahmen 37 befestigt sind und daß an der Verbindungsmaschine 9 Vorrichtungen zum Einbringen von Wärme, Klebstoff oder Extrudermasse angebracht sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Einbringen von Wärme aus zwei keilförmigen Heizplatten 10.1 und 10.2 bestehen, die zwischen den Kontaktflächen 38 und 39 angeordnet sind, die mit dem Rahmen 37 der Verbindungsmaschine 9 verbunden sind und die mit Heizdrähten 21 und entsprechenden Anschlüssen 18 zur Versorgung versehen sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der Kontaktflächen 38, 39 an der Verbindungsmaschine 9 Strahldüsen 13, über eine Druckleitung 19 mit einer Versorgungseinheit verbunden, befestigt sind und daß der Strahl 12 in Richtung der Kontaktfläche ausgebracht wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren oder äußeren Verbindungsrohr 4 und 6 eine schlauchförmige Membrane 22 so angeordnet ist, daß bei Verfüllen der schlauchförmigen Membrane der gesamte Innenraum des inneren oder äußeren Verbindungsrohres 4, 6 ausgefüllt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kontaktflächen 39 und 38 über die gesamte Rohrlänge Glimmschnüre 25 in den Kunststoff eingearbeitet sind, die beim Abglimmen eine kontinuierliche Verbindung 26 dadurch erzeugen, daß der Kunststoff um die Glimmschnüre plastifiziert wird.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens eines der Verbindungsrohre 4 und/oder 6 eine Verstärkung 27 in Form einer Zylinderschale aus beliebigem aussteifenden Material eingebunden ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß #ein Abschalrohr 29 mit einem Außendurchmesser gleich der Schlitzwandbreite eine im Querschnitt ringförmige Ausbuchtung 33 besitzt und der Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines der Verbindungsrohre 4 und/oder 6 und daß die U ffnungsweite der senkrechten Schlitzöffnung der Ausbuchtung 33 größer ist als die Dicke der Membrane 3.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Verbindungsrohr 4 anstelle der schlitzförmigen 3 ffnung über eine Perforation 30 verfügt und daß an dem unteren Rand der Membrane 3.2 eine messerförmige Vorrichtung 31 angebracht ist, die beim Einschieben des inneren Verbindungsrohres 4 die Perforation 30 zu einem durchgehenden Schlitz auftrennt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Schlitzöffnung eines der Verbindungsrohre 4,6 eine ziehbare Schutzleiste 32 eingebracht ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum 5 eine Unterwasserpumpe 40 installiert ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schlitze 41 zwischen der durchlässigen Dränschicht 42 an den Anschlußstellen 24.1 und 24.2 und dem Innenrohr angeordnet sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane 3.1 und 3.3 in den Primärlamellen 34 und 35 an beiden Rändern über äußere Verbindungsrohre 4.1 und 4.3 verfügen und daß an der Membrane 3.2 an beiden senkrechten Berandungen innere Verbindungsrohre 6.1 und 6.3 angeordnet sind.