DE3641982A1

DE3641982A1 - Process for producing cavities in refuse dumps

Info

Publication number: DE3641982A1
Application number: DE19863641982
Authority: DE
Inventors: Harry Haase; Juergen Martens
Original assignee: HAASE ENERGIETECH GmbH
Current assignee: HAASE ENERGIETECH GmbH
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1986-12-05
Publication date: 1988-06-16

Abstract

For the purpose of recovering gas from refuse dumps, gas-extraction pipes (4) are inserted in refuse dumps by driving, boring or excavating the required shaft by means of grabs. This process for producing shafts or other caverns is extremely high in outlay and, in view of the extremely inhomogeneous structure of the refuse-dump body (50), extremely arduous. For the simplified production of a shaft, a primary shaft is produced, the cross-sectional dimensions of which are considerably smaller than those of the definitive shaft (30). Explosive is introduced into the primary shaft. The explosion is then carried out, as is thus a displacement of the material delimiting the shaft, that is to say a widening of the narrow shaft to form a considerably enlarged shaft (30) into which the filter pipe (4) can be introduced, whereupon the remaining shaft area is filled with ballast (41). In addition to the substantial saving on large and heavy driving, boring or grab equipment, the invention provides a considerably enlarged shaft-wall surface by adapting the explosive charge to the desired shaft or cavity geometry. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kavitäten in Mülldeponiekörpern zum Zwecke der Erzeugung von Brunnen, Schächten od.dgl. für die Deponiegasent nahme, für das Ableiten von Sickerwasser oder für ähn liche, der Deponiesanierung dienende Vorgänge, wobei mittels Rammen, Bohren oder Ausheben, z.B. mit Hilfe eines Baggers, ein Schachtloch erzeugt wird.The invention relates to a method for producing Cavities in landfill bodies for the purpose of production of wells, shafts or the like for the landfill gas for the drainage of leachate or similar operations that serve landfill remediation, whereby by ramming, drilling or digging, e.g. with help of an excavator, a manhole is created.

Ein wesentliches Problem bei der Herstellung solcher Ausnehmungen in Mülldeponien besteht darin, daß diese äußerst inhomogen aufgebaut sind, also häufig Hohlräume oder voluminöse Körper wie Kühlschränke, Möbel etc. mit sehr starrem Material, z.B. Stahl- oder Betonplatten, abwechseln.A major problem in the manufacture of such Exceptions in landfills is that these are extremely inhomogeneous, so often cavities or voluminous bodies such as refrigerators, furniture, etc. very rigid material, e.g. Steel or concrete slabs, alternate.

In der Praxis werden heute zur Herstellung solcher Brunnen oder Schächte, bei denen es sich in aller Regel um Vertikalschächte handelt, häufig Brunnengreifer eingesetzt, mit denen der Schacht ausgehoben wird. In diesen wird dann eine geschlitzte Kunststoffiltersonde eingesetzt, worauf der übrige Schachtraum mit Schotter aufgefüllt wird. Infolge des erwähnten inhomogenen Deponiegefüges ist das Herstellen der Schächte mit Greifern äußerst zeit- und arbeitsaufwendig, indem plötzlich auftretende sperrige und/oder starre Gegenstände durch Sonderarbeiten beseitigt bzw. durchstoßen werden müssen.In practice today are used to manufacture such wells or shafts, which are usually Vertical shafts, often using well grippers, with which the shaft is excavated. In this will then a slotted plastic filter probe is inserted, whereupon the rest of the manhole is filled with gravel becomes. As a result of the inhomogeneous landfill structure mentioned is making the manholes with grippers extreme time and labor consuming by suddenly occurring bulky and / or rigid objects due to special work must be eliminated or punctured.

Weiter werden in der Praxis zur Herstellung von Schächten Bohreinrichtungen eingesetzt, mit denen Schachtrohre eingebracht werden, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Schachtdurchmesser entspricht. Dieses Bohrrohr wird an schließend entfernt. In den so erstellten Schacht wird die Filtersonde eingesetzt, worauf die Verfüllung erfolgt. Auch bei diesem Verfahren entstehen die durch die Inho mogenität des Deponiekörperaufbaus begründeten Schwie rigkeiten, die beispielsweise zu dauernden Reparaturen des Bohrgestänges führen.In practice, manholes are also manufactured Drilling equipment used with which shaft pipes are introduced, the outer diameter of which is essentially corresponds to the shaft diameter. This drill pipe is on closing away. In the shaft created in this way the filter probe is inserted, whereupon the filling takes place. This process also results from the Inho Schwie was founded on the problems, such as permanent repairs of the drill pipe.

Als effektivste Vorgehensweise hat sich schließlich ein ebenfalls in der Praxis angewendetes Verfahren herausge stellt, bei dem Rohre mit Hilfe einer Ramme eingebracht werden. Die so erzeugten Brunnen werden bei bis zu 25 m Tiefe mit Rohren von 60 bis 80 cm Durchmesser erzeugt. Der damit verbundene Aufwand ist jedoch außerordentlich hoch, um nämlich derartige Rohre bei den erwähnten, vorher unbekannten Inhomogenitäten im Deponiekörperauf bau eintreiben zu können, zumal durch den häufigen Wechsel von Hohlbereichen mit besonders harten Bereichen oftmals Beschädigungen am Rammgerät auftreten, die lange Reparatur- und Rüstzeiten erfordern. Unabhängig davon ist neben dem Aufwand an äußerst schwerem Gerät die Ramm energie sehr hoch. So benötigt man für die Erzeugung eines Schachtes von 80 cm Durchmesser eine Ramme mit einem Gewicht von ca. 90 bis 100 t, was Kosten in Millionen-DM-Höhe verursacht, und auf der Deponie zum Bewegen eines solchen Gerätes eine befestigte Straße von 5 bis 7 m Breite, was insbesondere bei rekultivier ten Deponien Schwierigkeiten bereitet.Finally, the most effective course of action has turned out to be also used in practice represents, in which pipes are inserted with the help of a ram will. The wells produced in this way are up to 25 m Depth created with tubes from 60 to 80 cm in diameter. However, the effort involved is extraordinary high, namely, such pipes in the mentioned, previously unknown inhomogeneities in the landfill body to be able to drive in construction, especially because of the frequent Change from hollow areas with particularly hard areas Damage to the piling equipment often occurs for a long time Repair and set-up times are required. Independently of is the pile in addition to the effort of extremely heavy equipment energy very high. So you need for the generation a ram with a shaft 80 cm in diameter weighing about 90 to 100 tons, which costs in Caused millions of DM, and on the landfill to Moving such a device on a paved road 5 to 7 m wide, which is particularly important for recultivated plants difficulties in landfills.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem den Eigenheiten der wechselnden, nicht vorhersehbaren Struktur einer Mülldeponie wesentlich günstiger Rechnung getragen werden kann und ein Herstellen von Ausnehmungen im Deponiekörper, insbesondere von Vertikalbrunnen in preiswerter Weise möglich ist.The invention has for its object a method to create the type mentioned above, with which Peculiarities of the changing, unpredictable structure a landfill taken into account much cheaper can be and making recesses in the Landfill bodies, especially vertical wells in is possible inexpensively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das Schachtloch eine definierte Sprengladung einge bracht und diese zwecks Erzeugung eines erweiterten endgültigen Schachts gezündet wird, der in üblicher Weise für seine Zweckbestimmung fertiggestellt wird. Anstelle des bekannten mechanischen Niederbringens eines Schachtrohres im wesentlichen entsprechend den Quer schnittsabmessungen des endgültigen Brunnens wird mit der Erfindung zunächst ein Hohlraum wesentlich geringe ren Querschnitts erzeugt, der dann durch Sprengung er weitert wird. Mit anderen Worten ist ein Schacht oder eine sonstige Höhlen- oder Kavernenbildung mit einem er heblich geringeren mechanischen Aufwand erzeugbar, und durch die Sprengung wird das Deponiematerial überwiegend seitlich verdrängt und damit ein Hohlraum wesentlich größerer Abmessungen, die denen des gewünschten Brunnens entsprechen, herbeigeführt. Durch eine vorgegebene An ordnung der Sprengladungen im Mülldeponiekörper sind bestimmte, gewünschte Geometrien des Schachtes oder sonstigen Hohlraumes erzielbar, ohne daß dafür ein be sonderer Aufwand an technisch-mechanischem Gerät er forderlich wäre. So können für die Herstellung von Pri mär-Schachtlöchern oder das direkte Eintreiben von Sprenglanzen Ramm- oder Bohrgeräte oder Bagger einge setzt werden, die 1/10 bis 1/20 der oben erwähnten Bereitstellungskosten verursachen und ein Gewicht von einer 1/2 bis zu 1 Tonne haben, also Geräte, die auch auf rekultivierten Deponien, speziell auf solchen mit Baumbestand, leicht einsetzbar und bewegbar sind und damit zu einer weiteren erheblichen Kostenersparnis führen, abgesehen davon, daß sie dann, wenn unvorherge sehene Schwierigkeiten beim Eintreiben des Schachtes auf treten, schnell ver- oder umgesetzt werden können.This object is achieved in that a defined explosive charge was inserted into the shaft hole brings and this in order to create an extended final shaft is ignited in the usual Way is completed for its intended purpose. Instead of the known mechanical bringing down one Shaft pipe essentially corresponding to the cross cut dimensions of the final well is included According to the invention, a cavity is initially substantially small ren cross-section generated, which he then by blasting is continued. In other words, is a shaft or another cave or cavern formation with an er significantly less mechanical effort can be generated, and due to the demolition, the landfill material becomes predominant laterally displaced and thus a cavity essential larger dimensions than those of the desired fountain correspond, brought about. By a given type order of the explosive charges in the landfill body certain, desired geometries of the shaft or other cavity achievable without a be special expenditure on technical-mechanical device would be required. So for the production of Pri mär shaft holes or the direct driving in of Explosive piling rammers or drills or excavators turned on be set, the 1/10 to 1/20 of the above Deployment cost and weight of a 1/2 to 1 ton, so devices that also on recultivated landfills, especially those with Trees, are easy to use and move and thus a further considerable cost saving lead, apart from the fact that when unpredictable see difficulties in driving the shaft kick, can be quickly moved or implemented.

In besonders günstiger Weise ist es nach einem Fortbil dungsgedanken der Erfindung möglich, nach der Aufweitungs sprengung stehengebliebenes Material, z.B. starre Plat ten, durch gezielte Punktsprengung zu beseitigen. Die Erfindung gewährleistet damit eine maßgeblich erhöhte Flexibilität in der Erzeugung der gewünschten Geometrie des endgültigen Schachtes, wobei wahlweise Platzhalter in Form von Schachtrohren zum Einsatz gelangen oder auch direkt Sprenglanzen oder mit flüssigem Sprengstoff zu befüllende Rohre in den Deponiekörper eingetrieben und gezündet werden können.It is in a particularly favorable way after a Fortbil idea of the invention possible after the expansion detonated material, e.g. rigid plat to eliminate them by targeted detonation. The Invention thus ensures a significantly increased Flexibility in creating the desired geometry of the final shaft, with optional placeholders used in the form of shaft pipes or direct blasting or with liquid explosives filling pipes are driven into the landfill body and can be ignited.

In besonders günstiger Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren unter Einbringen von Sonden in Mülldeponien, insbesondere von Gasentnahmerohren zum Zwecke der Deponie gasentnahme, einsetzbar, wobei ein Schachtrohr mittels Rammen, Baggern oder Bohren in den Deponiekörper einge führt, in den so gebildeten Schacht das Gesamtentnahme rohr eingesetzt und der Schachtraum um das Rohr herum mit gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigem Material wie Schotter verfüllt wird, und zwar dadurch, daßThe invention is particularly advantageous Method using probes in landfills, especially gas sampling pipes for landfill purposes gas extraction, can be used, using a shaft pipe Ramming, excavating or drilling into the landfill body leads to the total removal in the shaft thus formed pipe inserted and the shaft space around the pipe with gas and / or liquid permeable material how gravel is filled in that

a) used a pipe as a shaft pipe and driven whose cross-sectional dimensions are decisive less than that of the final one to be backfilled Chess room are
b) the shaft pipe from the primary shaft generated in this way removed and in the latter a support tube for explosives is introduced,
c) the explosive is detonated and
d) in the enlarged generated by the blasting Shaft space the probe (filter tube) is inserted and the filling takes place.

Das Eintreiben der Schachtrohre, das durch Rammen oder Bohren erfolgen kann, wird vorzugsweise mit dünnen Stahl rohren betrieben, deren Durchmesser, wenn es sich um Rohre mit Kreisquerschnitt handelt, in der Größenordnung von 100 mm und damit erheblich unter dem Durchmesser des zu fertigenden Schachtes liegen, wodurch nur ein Bruchteil der Ramm- oder Bohrenergie erforderlich ist. Solche Schachtrohre mit relativ geringem Durchmesser lassen sich leicht handhaben und wesentlich einfacher durch die inhomogene Struktur des Deponiekörpers hindurchtrei ben. Im Falle von Beschädigungen ist ihr Austausch ver hältnismäßig leicht und schnell zu vollziehen. In den damit erzeugten Primärschacht engen Durchmessers wird ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Sprengstoff- Trägerrohr eingeführt, das man, ggf. in vorbestimmten Abständen, mit einer für die gewünschte Geometrie geeig neten Menge an Sprengstoff füllen kann. Dieses Rohr kann zweckmäßigerweise einen Durchmesser in der Größenordnung von 70 mm haben. So können eine Vielzahl von Schächten vorbereitet werden, worauf man dann die Sprengung bevor zugt für eine solche Vielzahl von Schächten gleichzeitig durchführt. Im Gegensatz zu gerammten oder gebohrten Löchern wird durch die Sprengung der kleine Schacht maßgeblich vergrößert, und zwar mit einer gegenüber einem herkömmlichen Schacht erheblich vergrößerten, ungleich mäßigen Oberflächenstruktur, was vorteilhaft für das nachfolgende Verfüllen mit gas- und flüssigkeitsdurch lässigem Material wie Schotter nach dem Einsetzen des Filterrohres und besonders für die Erzielung einer großen Gasdurchtrittsfläche für die angestrebte Deponie gasgewinnung ist.Driving in the shaft pipes, which by ramming or Drilling can be done with thin steel pipes operated, the diameter of which if it is Tubes with circular cross-section are of the order of magnitude of 100 mm and therefore considerably below the diameter of the manhole to be manufactured, which means only one A fraction of the piling or drilling energy is required. Leave such manhole pipes with a relatively small diameter easy to handle and much easier to use drift through the inhomogeneous structure of the landfill body ben. In the event of damage, their replacement is ver relatively easy and quick to do. In the primary shaft produced with it becomes narrow diameter an explosive, preferably made of plastic Carrier tube introduced, which one, possibly in predetermined Distances, with a suitable for the desired geometry amount of explosives. This pipe can expediently a diameter of the order of magnitude of 70 mm. So can a variety of shafts be prepared for what to do before blowing up moves for such a large number of shafts at the same time carries out. In contrast to rammed or drilled The small shaft blows holes significantly enlarged, with one versus one conventional shaft significantly enlarged, unequal moderate surface structure, which is advantageous for that subsequent filling with gas and liquid through casual material like crushed stone after inserting the Filter tube and especially for achieving one large gas passage area for the targeted landfill is gas production.

Nach allem wird auf dem erfindungsgemäßen Wege über die Sprengung aus einer relativ begrenzten Kavität, z.B. einem Minischacht, ein Großbrunnen hergestellt, also in wirtschaftlicher Weise die spätere Deponiegasgewinnung vorbereitet. Die Anwendung relativ leichten Gerätes gegenüber den bekannten großen Greifer-, Bohr- oder Rammaggregaten trägt zur Wirtschaftlichkeit der Vorberei tung maßgeblich bei. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht beispielsweise den Einsatz von Handbohrgeräten wie Schlagbohrgeräten oder Schlaghämmern, die mittels Druckluft getrieben werden und das Platzhalterrohr hinter sich herziehen und die von der Herstellung von Kabel durchführungen unter Straßen oder ähnlichen Anwendungs fällen her bekannt sind.After all, in the way according to the invention via the Blasting from a relatively limited cavity, e.g. a mini shaft, a large well made, so in the later generation of landfill gas economically prepared. The use of relatively light equipment compared to the well-known large gripper, drilling or Piling units contribute to the economy of the preparation tion significantly. The method according to the invention enables the use of hand drills, for example such as hammer drills or hammer drills, which by means of Compressed air can be driven and the placeholder tube behind pull up and that of making cables bushings under streets or similar applications cases are known.

Wenn auch vorstehend überwiegend die Anwendung des er findungsgemäßen Verfahrens für die Deponiegasgewinnung beschrieben worden ist, so sei doch darauf hingewiesen, daß die Herstellung von Ausnehmungen in Deponien gemäß der Erfindung ebensogut zum Zwecke des Anlegens von Sickerwasserbrunnen im Deponiefuß erfolgen kann, um durchsickerndes, kontaminiertes Wasser aufzufangen und abzuleiten, oder aber auch zur Einleitung sonstiger Schritte für die Deponiesanierung.Although predominantly the application of the he inventive method for landfill gas production has been described, it should be pointed out that the production of recesses in landfills according the invention as well for the purpose of creating Leachate well in the landfill foot can be made to seeping, contaminated water and to derive, or also to initiate other Steps for landfill remediation.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglich keiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschrei bung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigtFurther advantages and embodiments or possible The invention is described in the following description Exercise shown in the schematic drawing Exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 die erste Stufe einer Brunnen-Vorbereitung durch Eintreiben eines Schachtrohres in einen Mülldeponiekörper, Fig. 1, the first stage of a well-preparation by driving a shaft tube into a dump body,

Fig. 2 das Einfügen eines sprengstoffbeladenen Kunststoff-Trägerrohres in einen nach Fig. 1 hergestellten Primärschacht, Fig. 2 shows the insertion of an explosive loaded plastic support tube into a prepared according to Fig. 1 primary shaft

Fig. 3 einen durch Sprengung erzeugten erweiterten Schacht und Fig. 3 is an enlarged shaft generated by blasting and

Fig. 4 den fertigen Brunnen mit Filterrohr und Ver füllmaterial. Fig. 4 shows the finished well with filter tube and filling material.

Mit Hilfe eines Ramm- oder Bohrgerätes wird, wie in Fig. 1 gezeigt, als Schachtrohr ein dünnes Stahlrohr 1 von beispielsweise 100 mm Durchmesser in einen Müllde poniekörper 50 eingebracht. Nach Erreichen der gewünschten Schachttiefe wird dieses Stahlrohr 1 herausgezogen. Es entsteht so ein Primärschacht 10, in den ein Sprengstoff- Trägerrohr 2, bestehend aus einem geeigneten Kunst stoff, eingeführt wird. Dieses Trägerrohr 2 wird mit einem geeigneten Sprengstoff in vorbestimmter Menge gefüllt. Nach Sprengung, die gegebenenfalls für eine Mehrzahl in Abständen zueinander im Deponiekörper 50 angeordneter Primärschächte 10 erfolgen kann, ergibt sich ein in Fig. 3 im Querschnitt gezeigter gesprengter Schacht 30 mit gegenüber einem herkömmlichen gegrabenen, gerammten oder gebohrten Schacht maßgeblich vergrößerter, ungleichmäßiger Oberfläche. In diesen Sprengschacht 30 wird, wie Fig. 4 zeigt, ein Filterrohr (Sonde) 4 zur Deponiegasgewinnung eingesetzt, woraufhin der Raum zwischen Schachtwand und Filterrohr mit einem geeigneten Material wie Schotter 41 verfüllt wird. Das Filterrohr 4 trägt einen geeigneten, herkömmlichen Anschluß 42 für die Verbindung mit einem Gas-Sammelsystem. Nach Herstel lung dieser Verbindung und Einbringen einer Mehrzahl solcher Rohre in den Deponiekörper kann die Deponie gasgewinnung beginnen.With the help of a piling or drilling machine, as shown in FIG. 1, a thin steel pipe 1, for example 100 mm in diameter, is introduced into a landfill body 50 as a shaft pipe. After reaching the desired shaft depth, this steel pipe 1 is pulled out. A primary shaft 10 is thus formed, into which an explosive carrier tube 2 , consisting of a suitable plastic, is introduced. This carrier tube 2 is filled with a suitable explosive in a predetermined amount. After blasting, which can optionally take place for a plurality of primary shafts 10 arranged at intervals from one another in the landfill body 50 , the result is an exploded shaft 30, shown in cross section in FIG. 3, with a significantly larger, uneven surface than a conventional dug, rammed or drilled shaft. In these blasting shaft 30 a filter tube (probe), as Fig. 4 shows, 4 used for landfill gas extraction, whereupon the space between the shaft wall and filter tube with a suitable material such as gravel 41 is filled. The filter tube 4 carries a suitable, conventional connection 42 for connection to a gas collection system. After producing this connection and inserting a plurality of such pipes into the landfill body, the landfill gas production can begin.

Claims

1. A method for producing cavities in landfill bodies for the purpose of producing wells, shafts or the like. for the removal of landfill gas, for the drainage of leachate or for similar operations serving landfill remediation, whereby a shaft hole is created by ramming, drilling or excavating, for example with the aid of an excavator, characterized in that a hole ( 10 ) is defined in the shaft hole Explosive charge ( 20 ) is introduced and this is ignited to generate an extended final shaft ( 40 ), which is completed in the usual manner for its intended use.

2. The method according to claim 1, characterized ge indicates that after blowing up stopped material through targeted point jumps is eliminated.

3. The method according to claim 1 or 2 with the introduction of probes in landfills, in particular gas extraction pipes for the purpose of landfill gas extraction, a shaft pipe being inserted into the landfill body by means of ramming, excavators or drilling, the total extraction pipe inserted in the shaft thus formed and the shaft space around the pipe around is filled with gas and / or liquid permeable material such as gravel, characterized in that

a) a pipe is used and driven as a shaft pipe ( 1 ), the cross-sectional dimensions of which are significantly smaller than those of the final shaft space ( 30 ) to be filled,
b) the shaft pipe ( 1 ) is removed from a primary shaft ( 10 ) thus generated and explosives are introduced into the latter,
c) the explosive is detonated and
d) the gas extraction tube (probe) ( 4 ) is inserted into the expanded shaft space ( 30 ) generated by the blasting and the filling takes place.

4. The method according to claim 3, characterized in that a carrier tube ( 2 ) for the explosive ( 20 ) is introduced into the primary shaft ( 10 ).

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an explosive luster is driven into the landfill body ( 100 ) and is ignited.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a pipe to be filled with liquid explosives in the landfill body ( 100 ) is driven and blown up.

7. The method according to claim 4, characterized in that a plastic tube is used as the carrier tube ( 2 ), which is filled with explosive material.

8. The method according to claim 7, characterized in that a plastic tube ( 2 ) with a diameter of approximately 70 mm is used ver.

9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that a thin steel tube is used as the shaft pipe ( 1 ).

10. The method according to claim 9, characterized in that a tube with a diameter in the order of 100 mm is used as the shaft pipe ( 1 ).