DE3631686C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schachtbauwerk für Mülldeponien entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Schachtbauwerke zu Kontroll-, Reparatur- und Entwässerungs­ zwecken sind im Tiefbaubereich in vielfältiger Weise bekannt. Zur Verhinderung der Boden- und Grundwasser-Kontaminierung sind bei der Anlage neuer Mülldeponien, insbesondere bei Sondermülldeponien, Sohlabdichtungen vorgeschrieben. Neuere Entwicklungen ermöglichen weiterhin die Kontrollierbarkeit und jederzeitige Reparierbarkeit dieser Sohlabdichtungen. Zum Beispiel wird zwischen zwei Abdichtungsschichten eine Dränageschicht angeordnet, in der Kontrolleitungen zur Prüfung der Dichtig­ keit und Injektionsleitungen zur Reparatur im Leckagefall eingebaut sind (s. DE-OS 35 05 687). Die dauernde Zugänglichkeit zu den Kontroll- und Reparaturstellen erfordert von außerhalb der Deponie Zugangsmöglichkeiten, die entweder durch Tunnel­ bauwerke oder Schachtbauwerke geschaffen werden.

Aus der Zeitschrift "Straßen und Tiefbau" 1985, Seite 24, ist ein Deponieschacht bekannt, der aus Schachtabschnitten von 6 m zusammengesetzt ist und im Bereich der horizontalen Stoßfugen verschweißt ist. Die Praxis zeigt andauernd, daß Deponie­ schächte dieser Bauweise durch das Setzen des Deponiematerials überlastet werden und im unteren Bereich ausknicken und un­ brauchbar werden und außerdem die an den Schacht angeschlos­ sene oder unter dem Schachtfundament durchlaufende Basisab­ dichtung, die auf dem Deponieuntergrund angeordnet ist, be­ schädigen.

Aus der Monographie "Müll- und Abfalltechik" von Habeck- Tropfke, Werner-Verlag 1985, Seiten 153 und 154 (s. auch Abbildung 4.35), ist ein Deponieentgasungsschacht bekannt, der aus Betonschachtringen zusammengesetzt ist. Um große Setzungen zu vermeiden, wird dort ein besonderes Fundament für den Schacht vorgeschlagen.

Mülldeponien werden auf beträchtliche Höhen angeschüttet, die bis zu 50 m und mehr erreichen können. Im Laufe des Aufschüt­ tens und auch nach Erreichen der Endhöhe treten große Setzungen des Deponiematerials ein, die im Meterbereich liegen. Auch der natürliche Deponieuntergrund unterhalb der Sohlabdichtung ist großen Setzungen unterworfen, die im Dezi­ meterbereich liegen. Infolge der Setzungsvorgänge werden durch die Mantelreibungskräfte zwischen Deponiematerial und Schacht­ wandung zusätzliche vertikale Belastungen auf ein Schacht­ bauwerk innerhalb eines Deponiekörpers erzeugt. Diese Zusatz­ belastungen zum Eigengewicht des Schachtbauwerks sind von beträchtlicher Größe und führen dazu, daß die Bodenpressungen unter dem Schachtfundament während des Deponiebetriebes und im Endzustand der fertigen Deponie erheblich größer sind als unter dem eigentlichen Deponiekörper. Dies hat naturgemäß unterschiedliche Setzungen von Schachtfundament und Deponie­ körper zur Folge, wodurch die Sohlabdichtung befährdet ist. Die unterschiedlichen Setzungen können auch nicht durch beliebige Vergrößerung des Schachtfundamentes verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Schachtbauwerk zu ent­ wickeln, das die Setzungsunterschiede zwischen Schacht­ fundament und dem natürlichen Deponieuntergrund minimiert, um die Beschädigung der Schächte selbst und der Sohlabdichtung zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Schachtbauwerk ermöglicht eine planmäßige Steuerung der auftretenden Bodenpressung unter dem Schachtfun­ dament. Bei Verwendung starrer prismatischer Körper als vorübergehende Arretierungsvorrichtungen werden diese jeweils dann ausgebaut, wenn die darüberliegende Deponieschicht mit der Mächtigkeit h negative, also nach oben wirkende Mantelreibungskräfte in einer Größe erzeugt, die die über den einzubauenden Arretierungsvorrichtungen vorhandenen Schachtabschnitte in der Schwebe hält bzw. deren Durchrutschen verhindert.

Bei Verwendung von hydraulischen Kolbentriebwerken als Arre­ tierungsvorrichtungen kann durch beliebig einstellbare Über­ druckventile jede beliebige Last eingestellt werden. Bei Über­ schreitung der eingestellten aufnehmbaren Last senken sich die Kolbentriebwerke so weit ab, bis die eingestellte Last wieder erreicht ist. Hiermit wird jeweils der nicht erwünschte Anteil der Mantelreibungskraft, die durch die Setzung der Deponieschicht entsteht, eliminiert. Durch Einsatz eine computergesteuerten Regelanlage sind die hydraulischen Kolbentriebwerke für jeden Zwischenzustand der Deponierung automatisch einstellbar.

Durch den Einbau von Druckmeßeinrichtungen an der Schacht­ fundamentsohle, z. B. Druckmeßdosen, ist die Bodenpressung jederzeit meßbar. Durch Rückkoppelung mit der computer­ gesteuerten Regelanlage ist somit jede gewünschte Boden­ pressung zu jedem beliebigen Zeitpunkt des Deponiebetriebes einstellbar und erzielbar.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das fertige Schachtbauwerk mit endgültiger Deponiehöhe,

Fig. 2 und 3 jeweils einen Detailschnitt im Fugenbereich des Schachtbauwerkes,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt im Bereich eines Deponierungs-Höhenabschnittes.

Fig. 1 zeigt ein fertiges Schachtbauwerk in einem senkrechten Schnitt. Das Deponiematerial hat infolge Konsolidierung seine Endsetzung erreicht und liegt mit seiner Oberkante auf der Endhöhenkote 11. Die Fugenhöhen 4 haben sich infolge Entfernung der Arretierungsvorrichtungen und Setzung des Deponiematerials verkleinert auf die Maße h 1 bis h 5, wobei die kleinste Endfugenhöhe h 1 und die größte h 5 ist. Alle Schachtabschnitte 2 außer dem untersten schweben bzw. hängen über Mantelreibungskräfte im Deponiematerial. Über Druckmeß­ einrichtungen 10 kann jederzeit die vorhandene Bodenpressung festgestellt werden. Bezugszeichen 16 kennzeichnet zwei Abdichtungslagen, die an das Schachtbauwerk flüssigkeitsdicht angeschlossen sind. Bezugszeichen 17 stellt die Oberkante des Deponieuntergrundes dar.

Fig. 2 zeigt ein Fugendetail des Schachtbauwerkes mit einem prismatischen Körper 5 als Arretierungsvorrichtung. Die weichelastische Schicht 12 ist an den Berührungsflächen zu den Schachtabschnitten 2 angeordnet. Zur Abschirmung der bereichs­ weise offenen Fuge 1 gegenüber dem Deponiematerial haben die Schachtabschnitte 2 durchgehend umlaufende Kragelemente 14 und 15, die sich ineinanderschieben. Zur Abdichtung gegen das Ein­ dringen von Deponiesickerwasser in den Schacht sind umlaufende Abdichtungen 13 angeordnet.

Fig. 3 zeigt ein Fugendetail analog zu Fig. 2, wobei anstatt des primatischen Körpers 5 ein Kolbentriebwerk 6 dargestellt ist.

Fig. 4 soll die Funktionsweise verdeutlichen. Von einer Zwi­ schendeponiehöhe 18 aus werden beispielsweise drei Schacht­ elemente 2 erstellt und jeweils parallel dazu Deponiematerial bis zur Höhenkote 19 aufgeschüttet. Die Schichthöhe h ist nun ausreichend, um die drei Schachtabschnitte 2 schwebend zu hal­ ten, weshalb in der Fuge 1 auf der Höhe 18 die Arretie­ rungsvorrichtungen 3 ausgebaut sind. In den darüberliegenden Fugen 1 müssen die Arretierungsvorrichtungen 3 noch verbleiben.

Claims (5)

1. Schachtbauwerk für Mülldeponien, die mit einer Sohlabdich­ tung versehen sind, wobei das Schachtbauwerk durch Fugen in mindestens 2 Abschnitte unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fugen (1) Arre­ tierungsvorrichtungen (3) angeordnet sind und die Höhe (4) der Fugen (1) durch Entfernen oder Höhenveränderung der Arretierungsvorrichtungen (3) veränderbar ist.

2. Schachtbauwerk für Mülldeponien nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fugen Horizontalfugen sind.

3. Schachtbauwerk für Mülldeponien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtungen (3) prismatische Körper (5) aus Beton, Stahl, Stahlbeton oder gleichwertigen Materialien sind, die an ihren Berührungsflächen mit dem oberen und unteren Schachtabschnitt mit je einer Lage aus weichelasti­ schem Material, z. B. Elastomerelagern, versehen sind.

4. Schachtbauwerk für Mülldeponien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtungen (3) hydraulische Kolbentriebwer­ ke (6) sind, die die Größe der von einem oberen zu einem darunterliegenden Schachtabschnitt übertragenen Last in einem üblichen Toleranzbereich konstant halten, indem sie sich bei Lasterhöhung absenken, bis die vorgegebene Last­ größe wieder eingehalten ist.

5. Schachtbauwerk nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die vorgegebene aufnehm­ bare Last der hydraulischen Kolbentriebwerke (6) jeweils dem Eigengewicht der darüberliegenden Schachtabschnitte (2) entspricht.