DE3430792C1

DE3430792C1 - Verfahren zum Absenken von Membranabschnitten in suspensionsgestuetzte senkrechte Schlitze und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3430792C1
Application number: DE3430792A
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: 1986-04-30
Also published as: NL8502302A; US4690590A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absenken von Membranabschnitten in suspensionsgestützte senkrechte Schlitze ach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.

Membranen oder Folien werden oft als zusätzliche Dichtung in senkrechte Dichtwände eingebaut, die als Schlitzwände in suspensionsgestützten Schlitzen hergestellt werden. Solche dichtenden Schlitzwände werden insbesondere im Grund- und Wasserbau, als auch zur senkrechten Abdichtung von Deponien eingesetzt. Die Herstellung der Dichtwand kann dabei im Ein- oder Zweiphasensystem erfolgen, wobei beim Einphasensystem der Stützsuspension aus Bentonit und Wasser entweder Zement oder andere erhärtungsbewirkende Stoffe beigemischt werden und diese Suspension gleichzeitig die endgültige Dichtwandmasse darstellt. Beim Zweiphasensystem wird die Stützsuspension aus Wasser und Ton mit thixotropen Eigenschaften, z. B. Bentonit, gegen die verbleibende Dichtwandmasse, wie z. B. Beton, ausgetauscht.

Die Membran oder Folie wird vorwiegend mittig in die Stützsuspension eingestellt, solange diese noch nicht erhärtet ist. Die Membranen bestehen in der Regel aus Kunststoffen, wie PVC, PE, PP oder aus thermoplastischen Elastomeren auf Natur- oder Kunstkautschukbasis.

Das Absenken der Membran in die Stützsuspension erfolgt vorwiegend durch Beschweren des unteren Randes mit Stahlprofilen o. ä. und/oder unter Zuhilfenahme von Rahmengestellen, mit denen die Membran in die Stützsuspension eingedrückt wird.

In einem Artikel von Dipl.-Ing. Jaroslav Verfel, erschienen in TIS 10/82, sind die mit dem Einbringen der Membran verbundenen Schwierigkeiten ausführlich erläutert. Die unter Auftrieb stehende Folie ist nur mit großem technischen Aufwand bis zu einer Schlitztiefe von 10 m einzustellen. Insbesondere die zeitlich ansteigende Zähigkeit der Suspension, ausgedrückt in der Scherfestigkeit ro, kann bei Verwendung eines Einphasensystems innerhalb von 24 Stunden den lOfachen Wert der frischen Suspensionsmischung übersteigen. Bei der Verwendung einer Stützsuspension ausschließlich aus Bentonit und Wasser erhöht sich die Zähigkeit der Suspension aufgrund der thixotropen Eigenschaften des Bentonit-Wasser-Gemisches. Kommt die Suspension im Schlitz zur Ruhe, so strukturieren sich die plättehenförmigen Schichtsilikate des Bentonits aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Ladungen der FIachen und Stirnkanten zu einem »Kartenhausgefüge«. Über dieses »Kartenhausgefüge« wird die Berandung der Schlitzwand abgestützt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, das das Absenken der Membranabschnitte in den Schlitz wesentlich erleichtert und eine Vorrichtung anzugeben, mit der diese Erleichterung bewerkstelligt werden kann.

Die Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma-Ie des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch'die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4 gelöst.

An der Unterkante des Membranabschnittes werden beim Absenken in den suspensionsgestützten Schlitz Luftblasen ausgeperlt, die entlang der Seitenflächen des Membranabschnittes aufsteigen. Das Aufströmen der Luftblasen bewirkt eine örtlich begrenzte Auflösung der thixotropen Struktur der Stützsuspension und eine Erniedrigung des spezifischen Gewichtes der durchströmten Suspension. Die damit verbundenen Effekte der Erniedrigung der Scherfestigkeit an den Seitenflächen der Membran und des Auftriebes der Membran bewirken eine wesentliche Verbesserung und Erleichterung des Einstellvorganges. So kann mit kleinen Beschwerungsgewichten und in speziellen Fällen die Membran ohne Rahmenkonstruktionen in die Stützsuspension eingestellt werden.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den übrigen An-

Sprüchen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen Schlitz für eine Schlitzwand, eine Membran und eine Luftverteilervorrichtung,

Fig.2 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch den Schlitz,

Fig.3 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung am unteren Membranende,

Fig.4 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch das untere Membranende bei einem anderen Ausführungsbeispiel und

Fig.5 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch den Schlitz und einen Rahmen zur Einführung der Membran bei einem weiteren Ausführungsbeispiel. ,

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist unterhalb des unteren Randes 22 eines Membranabschnitts 3 eine Luftverteilervorrichtung 5, die beispielsweise aus einem gelochten Rohr 23 besteht, angeordnet.

den Luftblasen 9 ausgebracht, die entlang der Membranflächen nach oben steigen. Je nach der gewählten Verbindungsvorrichtung 10 der Membranabschnitte 3.1 und 3.2 untereinander und der Schlitzwandherstellmethode kann in vorteilhafter Weise ein zusätzliches Abschalrohr 11 an der senkrechten schmalseitigen Begrenzung des Schlitzes gegen das Erdreich 18 eingestellt sein, wobei die Verbindung 10.3 in geeigneter und hier nicht näher beschriebenen Weise in dem Abschalrohr 11

ίο geführt sein kann.

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Anordnung der Luftverteilereinrichtung 5 am unteren Ende des Membranabschnittes 3. Die Luftverteilervorrichtung 5 kann dabei beliebig aus einem dargestellten gelochten oder geschlitzten Rohr 5 oder aus einem flexiblen Schlauch mit Perforationen, Löchern, Schlitzen oder poröser Wandung zum Durchtritt der Luftblasen 9 bestehen, deren Öffnungsgeometrien zugleich die Größe der Luftblasen bestimmen lassen.

Die Luftverteilervorrichtung 5 ist in der F i g. 3 unterhalb des unteren Randes 22 des Membranabschnittes 3 an der Aufhängung 14 des Gewichts 4 befestigt. Die Luftblasen 9 steigen entlang der Membranfläche 21.1 und 21.2 nach oben und erzeugen durch örtlich begrenz-

Die Luftverteilervorrichtung 5 ist über ein Verbindungsstück 6 mit der Zufuhrleitung 7 verbunden. Über 25 te Bewegung der Stützsuspension 12 die bereits erläudiese Zufuhrleitung 7 wird Druckluft in die Luftvertei- terten positiven Effekte. Nicht dargestellt ist die Möglervorrichtung 5 eingepreßt, die über die öffnungen 20 die Luftverteilervorrichtung 5 in Form von Luftblasen 9 verlassen und die entlang der Membranflächen 21.1 und 21.2 emporsteigen. Dieser Luftblasenstrom löst durch 30 die Aufwärtsbewegung die Struktur der Tonmineralplättchen auf, so daß in einer Grenzschicht 19 zwischen den Membranflächen 21.1 und 21.2 und der unbewegten Stützsuspension 12 aus Bentonit und Wasser die Viskosität wesentlich erniedrigt wird und das spezifische Ge- 35 wicht je nach Luftvolumenanteil der Luftblasen 9 herabgesetzt wird. Die damit verbundene wesentliche Herabsetzung der Scherspannung zr₀ und der Auftriebskraft A am Membranabschnitt 3 bewirkt eine deutliche Erleichterung der Einstellung der Membran in den Schlitz. 40

Das durch die aufsteigende Luftblasen und die unterschiedlichen Dichten der Grenzschicht 19 und der Stützsuspension 12 bedingte Aufwärtsströmen der Stützsuspension in der Grenzschicht 19 wird ausgeglichen durch das langsame Nachströmen der Stützsuspension 12.

Durch langsames Eingleiten des Membranabschnitts 3 in die Stützsuspension 12 und/oder durch die Regulierung der Luftmenge und des Druckes und/oder durch einseitiges Einblasen und Aufperlen der Luftblasen 9

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soll verhindert werden, daß bei größeren Tiefen die Grenzschicht 19 zu mächtig wird. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Begrenzung der Breite des Membranabschnittes 3, da die Erfahrung zeigt, daß ein kurzfristiges und örtlich begrenztes Aufrühren der Stützsuspension 12 zwischen den Begrenzungsflächen 13 des Schlitzes zum anstehenden Erdreich 18 hat.

Fig.2 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Vorrichtung zur Einbringung eines Membranabschnittes 3.2 im Längsschnitt durch den Schlitz.

Entlang einer Verbindung 10.1 des bereits eingestellten Membranabschnittes 3.1 und einer Verbindung 10.2 wird der Membranabschnitt 3.2 in den Schlitz eingeführt. Am unteren Ende 22 des Membranabschnittes 3.2 ist ein Gewicht 4 und eine Luftverteilervorrichtung 5 befestigt, wobei letztere über ein Verbindungsstück 6 und eine Zufuhrleitung 7 mit einem Drucklufterzeuger oder -speicher 8 außerhalb des Schlitzes verbunden ist. Über Öffnungen in der Luftverteilervorrichtung 5 werlichkeit einer Ausbringung der Luftblasen 9 auf nur einer Seite der Membranflächen, die in vorteilhafter Ausführungsvariante dann eingesetzt wird, wenn der Zwischenraum zwischen einer Membranfläche 21.1 oder 21.2 und der Begrenzungsfläche 13 des Schlitzes zum Erdreich 18 nicht gestört werden soll.

Fig.4 zeigt eine weitere beispielhafte Anordnung der Luftverteilervorrichtung 5 bei einer Ausführungsform, bei der die Gewichte 4 in eine Schlaufe 15 des unteren Membranendes eingeklebt oder eingeschweißt werden. Im Bereich der Schweiß- oder Klebestelle 16 ist mindestens ein Luftverteilerrohr 5.1 oder 5.2 an dem Membranabschnitt 3 befestigt. Nach Absenken des Membranabschnittes kann die Zufuhrleitung 7 an der Verbindung 6 gelöst werden, so daß die Luftverteilervorrichtung 5 im Schlitz verbleiben kann.

In F i g. 7 ist eine beispielhafte Vorrichtung zum Absenken der Membran in die Stützsuspension 12 mittels eines Rahmens 17 dargestellt. Zwischen die unteren Rahmenteile 17.1 und 17.2 ist das eingeschlaufte Gewicht 4 eingeklemmt, um den Membranabschnitt 3 nach unten ziehen zu können. In die unteren Querrahmen der Rahmenteile 17.1 und 17.2 ist die Luftverteilervorrichtung 5 integriert, die über Zufuhrleitungen 7 mit dem Drucklufterzeuger 8 verbunden sind, Diese beispielhafte Vorrichtung hat den zusätzlichen Vorteil, daß das Hochfahren des Rahmens nach Absenken des Membranabschnittes 3 durch das weitere Ausbringen von Luftblasen 9 während des Ziehvorgangs erleichtert wird und ein unbeabsichtigtes Mitziehen des Membranabschnittes 3 verhindert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Absenken von Membranschnitten in die Stützsuspension eines suspensionsgestützten senkrechten Schlitzes für eine Schlitzwand, dadurch gekennzeichnet, daß während dem Einstellvorgang am unteren Rand des Membranabschnitts (3) Luftblasen (9) in die Stützsuspension (12) ausgebracht werden, die entlang mindestens einer der beiden Membranflächen (21.1, 21.2) im Schlitzabschnitt emporsteigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausbringen der Luftblasen ganz oder teilweise mit dem Membranabschnitt (3) in der Schlitzwand verbleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausbringen der Luftblasen nach dem vollständigen Einstellen des Membranabschnittes (3) ganz oder teilweise wieder hochgezogen und wiederverwendet werden kann.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rand des Membranabschnitts (3) eine Luftverteilervorrichtung (5) während dem Einstellen des Membranabschnittes (3) befestigt ist und daß die Luftverteilervorrichtung (5) mit einer Zufuhrleitung (7) mit einem Drucklufterzeuger oder -speicher (8) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilervorrichtung (5) aus einem perforierten oder geschlitzten Rohr (23) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilervorrichtung (5) aus einem perforierten, geschlitzten oder porösen flexiblen Schlauch besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilervorrichtung (5) an dem Membranabschnitt (3) befestigt oder in diesen integriert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilervorrichtung (5) an einem Ballastgewicht (4) oder an dessen Aufhängung (14) am unteren Rand des Membranabschnittes (3) befestigt ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilervorrichtung (5) an einem starren Rahmen (17) zum Absenken des Membranabschnitts (3) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (7) lösbar mit der Luftverteilervorrichtung (5) verbunden ist.