DE3607499C2

DE3607499C2 -

Info

Publication number: DE3607499C2
Application number: DE19863607499
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: KARNEIN MARTIN 5790 BRILON DE; LEHN ECKHARD VOM 4700 HAMM DE; VAETH PETER 4740 OELDE DE
Current assignee: KARNEIN MARTIN 5790 BRILON DE; LEHN ECKHARD VOM 4700 HAMM DE; VAETH PETER 4740 OELDE DE
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1990-09-27
Also published as: DE3607499A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abdichten des Bodenflächenbereiches einer Alt- oder in Betrieb befindlichen Müll deponie oder einer Halde gegenüber dem Erdbereich, bei dem der abzudich tende Bodenflächenbereich im Bergbaubetrieb streifenweise untertunnelt und in dem von Abbaugeräten und Austragförderern freien Teil des Tunnels eine Sperrschicht erstellt wird.

Aus der DE-OS 34 24 981 ist ein Verfahren zur Sohlabdichtung von aus gedehnten Deponien gegenüber dem Grundwasser bekannt. Die abzudichtende Mülldeponie wird im Bodenflächenbereich im Bergbaubetrieb streifenweise untertunnelt, um in dem gerätefreien Raum des Tunnels eine Sperrschicht zu erstellen. Das auszubringende Erdreich wird mittels eines Förderers in eine Hauptleitung transportiert, dort mit einem Bindemittel versetzt und mittels einer Blasversatzmaschine in den Tunnel zurückgefördert. Die Verfüllung des Tunnels mit dem Bindemittel versetzten Erd reich erfolgt unkontrolliert, so daß es durchaus passieren kann, daß sich bei der Verfüllung Hohlräume bilden. Da die Höhe des Tunnels nur 70 cm beträgt, ist eine Verdichtung durch Rütteln unmöglich. Der Dich tungsteppich ist deshalb noch so porös, daß ohne weiteres noch Flüssig keit durchsickern kann. Da sich in einer Mülldeponie äußerst aggressive Flüssigkeiten bilden, ist der Dichtungsteppich außerdem nach relativ kurzer Zeit wieder zerfressen.

Aus der DE-OS 34 09 591 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer unterirdischen Dichtungssohle bekannt, bei dem von der Seite der Mülldeponie ausgehend eine Anzahl sich unter der Müll deponie im wesentlichen waagerecht und parallel zueinander hindurch erstreckende Erdstreifen aus dem Erdboden herausgefördert und die da durch erhaltenen Röhren im Erdboden mit einem im wesentlichen flüssig keitsdichten Füllmaterial gefüllt werden. Die Röhren werden entweder dicht oder in einem Abstand nebeneinanderliegend angeordnet. Für den Fall, daß sie im Abstand zueinander liegen, wird in die zwischen den Röhren liegende Erdschichten von den Röhren aus eine Dichtungsmasse injiziert. Ein gleiches Verfahren ist aus der DE-OS 34 15 883 bekannt. Hier soll jedoch in das Rohr eine Dränleitung für das Sickerwasser eingebracht werden. Außerdem ist noch aus der DE-OS 34 07 382 ein Ver fahren bekannt, wonach von außerhalb des Deponiekörpers Arbeitsrohre in den Bodenbereich eingebracht werden. Der Bodenbereich zwischen den Arbeitsrohren wird gelöst. Anschließend wird Dichtungsmaterial inji ziert, welches zu einer flächenhaften Masse erhärtet. Auch bei den letztgenannten Verfahren ist die Kontrolle der Sperrschicht unmöglich. Außerdem kann durch das Injizieren eines Dichtungsmittels keine Gewähr übernommen werden, daß eine vollkommen dichte gas- und wasserdichte Sperrschicht entsteht. Ein weiterer Nachteil bei dem aus der DE-OS 34 24 981 bekannten Verfahren liegt noch in den vorbereitenden Beton arbeiten, die äußerst aufwendig sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzuentwickeln, daß die notwendigen, vorbereitenden Arbeiten zur Untertunnelung der Deponie in einfacher und kostengünstiger Weise durchgeführt werden können, und daß die Erstellung der Sperrschicht visuell kontrollierbar ist, und daß außerdem die Sperrschicht beständig gegen äußerst aggressive Flüs sigkeiten ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mülldeponie umlau fend mit einem Graben umgeben wird, dessen Bodenfläche mit der Tunnel sohle fluchtet oder der Lage der Tunnelsohle entspricht, und daß die Sperrschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen gebildet wird, deren Längs ränder zur Bildung einer vollflächigen Sperrschicht miteinander ver bunden werden.

Das Verfahren wird durch die Erstellung des Grabens wesentlich verein facht. Außerdem wird die Möglichkeit geschaffen, daß während der Unter tunnelung eine relativ große Menge von Erdreich darin gelagert werden kann, da der Graben entsprechend ausgelegt werden kann. Diese große Menge von Erdreich fällt an, da es für die Verlegung der Folienbahn notwendig ist, einen hinreichend großen Arbeitsraum zu schaffen, dessen Höhe beispielsweise zwischen 2 und 2,5 m und dessen Tiefe beispiels weise 3 m betragen kann. Durch die gefahrlose Begehbarkeit des Tunnels ist eine ständige Kontrolle durch aufsichtsführende Behörden möglich. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auch die Bodenfläche und die äußere Seitenwand des Grabens mit einer Sperr schicht versehen werden, da dadurch unterhalb der Müllaufschüttung durch alle Sperrschichten eine dichte Wanne gebildet wird. Um evtl. sich bildendes Sickerwasser besser abführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Sperrschicht unterhalb der Mülldeponie mit Gefälle verlegt und mit einem Dränsystem versehen wird. Um die Menge des abzufördern den Erdreichs zu reduzieren, kann eine Teilmenge des aus dem Tunnel geförderten Erdreichs als Versatzmaterial und zum Schutz der Sperr schicht wieder in den Tunnel zurückgeführt werden, wobei die Ablagerung selbstverständlich oberhalb der Sperrschicht erfolgen muß.

Bei großflächigen Mülldeponien mit einer Breite von mehr als 300 m ist es notwendig, wenn diese in mehrere Untertunnelungszonen unterteilt werden, und daß zwei benachbarte Untertunnelungszonen durch einen vor oder während der Untertunnelung erstellten Hilfsstollen begrenzt werden. Unter der Breite einer Mülldeponie wird der kleinste Abstand von ein ander gegenüberliegenden Seiten der Müllaufschüttung verstanden. Die Breite einer Untertunnelungszone liegt in vorteilhafter Weise zwischen 200 und 300 m. Der oder die Hilfsstollen verlaufen rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zum Startgraben. Sofern der Grundwasserspiegel im Bereich der Untertunnelung bzw. der Freiräume liegt, kann dieser vor Durchführung der Arbeiten in an sich bekannter Weise abgesenkt werden.

An Hand der Zeichnungen wird das Verfahren noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einem umlaufenden Graben versehene Mülldeponie in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 2 eine Mülldeponie im Querschnitt während des Abdichtens,

Fig. 3 eine Teilansicht einer mit einem Hilfsstollen versehenen groß flächigen Mülldeponie im Vertikalschnitt und

Fig. 4 eine Mülldeponie im Vertikalschnitt, bei der im unteren Be reich nacheinander Freiräume geschaffen werden.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 aufgezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Müllaufschüttung 1 auf dem Erdreich 2 gelagert. Die Müllaufschüttung 1 ist ringsherum mit einem umlaufenden, im Querschnitt trapezförmig gehaltenen Graben 3 umgeben. Der Graben 3 besteht aus vier jeweils rechtwinklig zueinander stehenden Teilstücken. Durch die kürzeren Teil stücke wird die Breite der Müllaufschüttung 1 bestimmt. Das eine Teil stück des Grabens 3 ist der mit 3 a bezeichnete Startgraben und das ge genüberliegende, mit 3 c bezeichnete Teilstück ist demzufolge der Ziel graben. Rechtwinklig zu diesen beiden Gräben verlaufen die mit 3 b und 3 d bezeichneten Hilfsgräben. Die Anordnung der einzelnen Gräben rich tet sich nach dem Grundriß der Müllaufschüttung 1. Parallel und im Ab stand zum Startgraben 3 a verläuft ein Tunnel 4. Dieser Tunnel wird durch nicht dargestellte Einrichtungen hergestellt, die zunächst in den Startgraben 3 a des Grabens 3 eingebracht werden. Mittels dieser Einrichtungen wird das Erdreich abgebaut und in ebenfalls nicht näher erläuterter Weise außerhalb des Bereichs des Grabens 3 gefördert. Dem nach liegt zunächst der Tunnel 4 mit einer seiner Längskanten im Be reich der inneren Seitenwand des Startgrabens 3 a. Wenn dieser Tunnel eine bestimmte Tiefe erreicht hat, wird auf eine Teilfläche der Sohle 5 eine streifenförmige Abdichtschicht aufgebracht. Diese Abdicht schicht kann aus einer oder mehreren Lagen eines flexiblen, gas- und wasserundurchlässigen, beständigen Materials, vorzugsweise einer Folie oder aus Platten bestehen. Die Breite dieser Abdichtschicht ist gerin ger als die Tiefe des Tunnels 4. Der Tunnel 4 verschiebt sich durch weitere Bodenabtragungen weiter in Richtung zum Zielgraben 3 c. Wenn er um einen der Breite der Abdichtschichten entsprechenden Betrag ge wandert ist, wird die nächstfolgende Abdichtschicht auf der Sohle 5 verlegt. Die aneinanderliegenden Längsränder werden dann miteinander verbunden. So entsteht schrittweise durch die einzelnen Abdichtstrei fen eine vollkommen dichte Sperrschicht 6. In der Fig. 1 ist in strich punktierten Linien die jeweilige Lage des Tunnels 4 angedeutet, in der die Sohle 5 mit einem Abdichtstreifen belegt wird. Der oberhalb des Abdichtstreifens bzw. der teilweise erstellten Sperrschicht 6 liegende Raum kann dann wieder mit Erdreich aufgefüllt werden, sofern durch Ent fernen von evtl. vorhandenen Stützeinrichtungen das Erdreich nicht nachfällt. Zum Schutz der Sperrschicht ist es zweckmäßig, wenn vor dem Entfernen der Stützeinrichtungen eine aus Versatzmaterial bestehende Schutzschicht auf die Sperrschicht aufgebracht wird, da man davon aus gehen kann, daß in dem nachfallenden Erdreich auch große, feste Teile wie z.B. Eisenträger, Betonklötze o.dgl. vorhanden sind, wodurch die Sperrschicht beschädigt werden könnte.

Wie aus der Fig. 2 noch erkennbar, erstreckt sich die Sperrschicht 6 bis in den Bereich des oberen Randes der äußeren Seitenwand des um laufenden Grabens 3. Demzufolge wird aus der Sperrschicht 6 eine unter der Deponie liegende, vollkommen dichte Wanne geschaffen, so daß in den Graben 3 einfließende Sickerflüssigkeit abgepumpt werden kann. Zweckmäßigerweise wird dann die Sperrschicht 6 mit Gefälle hergestellt. Um den Fluß der Sickerflüssigkeit sicherzustellen, ist es zweckmäßig, wenn in nicht dargestellter Weise oberhalb der Sperrschicht 6 ein Dränsystem verlegt wird, dessen Ausflußöffnungen in den Graben 3 mün den. Sofern der Graben 3 nach dem Erstellen der Sperrschicht zuge füllt wird, kann die Sickerflüssigkeit in mit Pumpenschächten versehe ne Sammelrohre fließen. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 liegt zwischen der Oberseite des Tunnels 4 und der Müllaufschüt tung 1 noch Erdreich, um zu verhindern, daß die zur Herstellung des Tunnels benötigten Einrichtungen in den Müll eingreifen. Die teilweise erstellte Sperrschicht 6 ist in der Fig. 1 aus Darstellungsgründen durch eine Kreuzschraffur gekennzeichnet. Es ist daraus erkennbar, daß sich die innere Kante bis etwa zur Tunnelmitte erstreckt. Die noch nicht von der Sperrschicht 6 erfaßte Fläche des Tunnels wird für die Einrichtungen zum Abtragen des Erdreichs benötigt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man davon ausgehen, daß die Abtragung des Erdreichs zur Bildung des Tunnels kontinuierlich er folgt, während die Erstellung der Sperrschicht 6 entweder schrittweise oder aber auch kontinuierlich erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist, daß die im Sinne einer offenen Bauweise erstellte Sperrschicht während der Erstellung kontrollierbar ist.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Mülldeponie handelt es sich um eine Großdeponie, mit einer besonders großen Breite. Die Untertunnelung und die Erstellung der Sperrschicht 6 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zunächst nur über die halbe Breite der Mülldeponie. Parallel zu den Hilfsgräben 3 b und 3 d und demzufolge rechtwinklig zum Startgraben 3 a verläuft ein Hilfsstollen 7, der vor oder während der Untertunnelung erstellt wird. Der Abstand A des Hilfsstollens 7 zum Hilfsgraben 3 d beträgt ca. 250 bis 300 m. Wenn die Breite der Müll deponie entsprechend groß ist, werden mehrere Hilfsstollen 7 vorge trieben. Die Mülldeponie wird bei dieser Arbeitsweise in Untertunne lungszonen aufgeteilt. Nachdem bei der Darstellung nach der Fig. 3 die rechte Zone untertunnelt ist, wird von dem Zielgraben 3 c aus die be nachbarte, linke Zone untertunnelt. Durch die Einteilung in Untertun nelungszonen wird die Größe der zum Abtragen des Erdreichs notwendigen Aggregate in wirtschaftlicher Weise auf eine vertretbare Menge gehal ten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 wird im unteren Bereich der Müllaufschüttung 1 und oberhalb des Erdreiches 2 ein wandernder Freiraum 8 durch Verdrängung des Mülls geschaffen. In den strichpunk tierten Linien ist die vorherige Lage des Freiraumes 8 angedeutet. Die Sohle des Freiraumes 8 wird mit einer Sperrschicht belegt. Normalerwei se wird mit der Schaffung des Freiraumes 8 an einer Seite der Müllauf schüttung begonnen und dieser Freiraum wird dann laufend zur gegenüber liegenden Seite verschoben. Sobald diese Seite erreicht ist, wird der Freiraum gegenüber der bereits dann bestehenden Sperrschicht versetzt, so daß ein weiteres Feld abgedichtet wird. Diese Arbeitsweise ist zweckmäßig, wenn das Erdreich aus Felsen, Ton o.ä., schwer abbaubaren Materialien besteht.

Es sei noch erwähnt, daß es bei einem undurchlässigen Erdreich auch ausreichend sein kann, anstelle der Sperrschicht 6 ein Dränsystem zu verlegen.

Die aufgezeigten Möglichkeiten zum Abdichten einer Mülldeponie sind nur beispielhaft zu sehen. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah rens richtet sich weitgehend nach den örtlichen Verhältnissen der ab zudichtenden Deponie.

Bezugszeichen

1 Müllaufschüttung
2 Erdreich
3 Graben
3 a Startgraben
3 b Hilfsgraben
3 c Teilstück
3 d Hilfsgraben
4 Tunnel
5 Sohle
6 Sperrschicht
7 Hilfsstollen
8 Freiraum
A Abstand

Claims

1. Verfahren zum Abdichten des Bodenflächenbereiches einer Alt- oder in Betrieb befindlichen Mülldeponie oder einer Halde gegenüber dem Erdreich, bei dem der abzudichtende Bodenflächenbereich im Bergbaube trieb streifenweise untertunnelt und in dem von Abbaugeräten und Aus tragförderern freien Teil des Tunnels eine Sperrschicht erstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mülldeponie (1) umlaufend mit einem Graben (3) umgeben wird, dessen Bodenfläche mit der Tunnelsohle fluchtet oder der Lage der Tunnelsohle entspricht, und daß die Sperrschicht (6) aus Kunststoffdichtungsbahnen gebildet wird, deren Längsränder zur Bildung einer vollflächigen Sperrschicht miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Graben (3) zum Einbringen der Baugeräte, der Austragförderer, des Materials für die Sperrschicht (6) und der Geräte zur Erstellung der Sperrschicht verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Bo denfläche und die äußere Seitenwand des Grabens (3) zur Bildung einer großen mit der Sperrschicht (6) ausgekleideten Wanne mit einer weiteren Sperrschicht versehen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzungsfläche der Sperrschicht (6) mit Gefälle verlegt und mit einem Dränsystem versehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge des aus dem Tunnel (4) geförderten Erdreiches als Versatzmaterial ober halb der Sperrschicht (6) in den Tunnel (4) wieder eingebracht wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine großflächige Mülldeponie in mehrere Untertunnelungszonen unterteilt wird, und daß zwei benach barte Untertunnelungszonen durch einen vor oder während der Unter tunnelung einer Zone erstellten Hilfsstollen (7) begrenzt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite einer Untertunnelungszone im Bereich zwischen 200 und 300 m liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs stollen (7) sich rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zu einem Startgraben (3 a) erstreckt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Vortriebsarbeiten der Grund wasserspiegel in an sich bekannter Weise abgesenkt wird.