DE3716292A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer dichtwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dicht­ wand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Durch die immer tiefer in den Untergrund gehende Bebauung und durch die Forderung nach möglichst lärm- und erschütterungs­ freien Bauverfahren gewinnt die Schlitzwand- bzw. Dichtwandbauweise zur Herstellung von wasserundurchlässigen Baugruben immer mehr Bedeutung. Diese Bauart weist jedoch den Nachteil auf, daß, wenn das Bauwerk erstellt worden ist, die Schlitz- bzw. Dichtwände nicht mehr entfernt werden können. Dies führt in Bereichen von Grundwasserströmen zu unerwünschten Veränderungen, wie beispiels­ weise Verengungen der freien Strömungsquerschnitte, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit der Grundwasserströme erhöht, was zu einem Lösen bisher fester Bestandteile aus dem Boden führt. Weiterhin ist auch festzustellen, daß sich an einer Seite des Bauwerks das Grundwasser aufstaut und an der anderen Seite ein Sinken des Grundwassers stattfindet. Dies kann zu nicht absehbaren Veränderungen an der bestehenden Bebauung und in der Umwelt führen.

Es besteht daher die Aufgabe, die Dichtwände so herzustellen, daß wenn ihre Dichtfunktion erfüllt ist, eine weitgehend unge­ störte Grundwasserströmung sich wieder einstellt.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind den Unteran­ sprüchen entnehmbar.

Das Verfahren und die Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine von Dichtwänden um­ gebene Baugrube im abgedichteten Zustand;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, wenn die Dichtfunktion der Dichtwände nicht mehr benötigt wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens beim Einbringen dieser Vorrich­ tung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung im eingebauten Zustand und

Fig. 5 eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung bei der Herausnahme dieser Vorrichtung aus der Dichtwand.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist mit 4 die Oberkante des Geländes darge­ stellt. In einer gewissen Tiefe unterhalb dieser Geländeoberkante 4 befindet sich eine wasserundurchlässige Schicht. Die Unterkante der Baugrube, auf der das Gebäude 8 errichtet wird, ist mit 5 bezeichnet. Um diese Baugrube herum wird eine Dichtwand 7 errich­ tet, deren Unterkante bis in die wasserundurchlässige Schicht 1 reicht. Zu diesem Zweck wird das Erdreich schlitzartig ausgehoben. Der Schlitz ist mit 22 bezeichnet. In diesen Schlitz 22 wird die Dichtwandmasse eingebracht. Im Bereich der Baugrube ist der Grund­ wasserstand mit 2 bezeichnet.

Eine in Pfeilrichtung 9 a verlaufende Grundwasserströmung wird durch die Dichtwände 7 in der vorerwähnten Weise abgelenkt.

Bei der Herstellung der Dichtwand 7 werden in den Schlitz 22 Säcke eingebracht, die anschließend mit einem Medium gefüllt werden. Diese mit dem Medium gefüllten Säcke ersetzen jeweils einen Teil der Dichtwand 7 und bilden wasserundurchlässige Fenster 6 a. Diese Fenster 6 a befinden sich jeweils an der Seite des Zu- und Ab­ flusses der Grundwasserströmung 9. Hat die Dichtwand 7 ihre Dicht­ funktion erfüllt, dann werden die Säcke und das sie füllende Me­ dium entfernt, so daß nunmehr gemäß Fig. 2 offene Fenster 6 ent­ stehen. Die Grundwasserströmung 9 kann über diese Fenster 6 in den von der Dichtwand 7 umschlossenen Raum zu- und aus ihm ab­ fließen, wie dies die Pfeile 9 in Fig. 2 verdeutlichen. Auch innerhalb des von der Dichtwand 7 umschlossenen Raums stellt sich damit der natürliche Grundwasserstand 3 ein.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Sack 10 auf, der in seinem oberen Bereich einen schlanken Hals 11 aufweist und im Bereich des Fensters 6 beutel- bzw. birnenförmig ausgebildet ist. Dieser Bereich ist mit 12 bezeichnet. Der Sack 10 ist oben an einem Flansch 13 befestigt, der seinerseits ein Rohr 14 verschiebbar umfaßt. Dieses Rohr 14 verläuft über die gesamte Vertikalabmessung des Sacks und ist an seinem unteren Ende 15 wiederum mit dem Sack 10 verbunden. Bevorzugt verläuft das Rohr 14 innerhalb des Sacks 10.

In das untere Ende 15 des Rohres 14 ist ein perforiertes Verlän­ gerungsrohr 16 eingesteckt, das eine Grundplatte 17 an seinem unteren Ende aufweist. Dieses Verländerungsrohr 16 steht über das untere Ende 15 des Rohres 14 über. Der in das Rohr 14 einge­ steckte Teil des Rohres 16 ist mit den Perforationen 18 versehen.

Am Flansch 13 ist eine Befüll- und Entleeröffnung 19 vorge­ sehen, welche in das Innere des Sacks 10 mündet und an der ein bis zum unteren Ende des Sacks 10 verlaufender Schlauch 20 befestigt sein kann. Außerdem kann eine zweite Befüll- und Entleeröffnung 21 vorgesehen sein.

Nach dem Ausheben des Schlitzes 22 und seiner Füllung mit der Dichtwandmasse, Stützwandflüssigkeit oder Beton wird die Vorrichtung auf die vorgesehene Tiefe im Schlitz 22 abgesenkt. Hierbei ist der Sack 10 um das Rohr 14 gefaltet. Bei einer Schlitzwand aus Beton kann die Vorrichtung in einer für sie vorgesehenen Öffnung im Bewehrungskorb einge­ baut sein. Diese Öffnung ist so groß wie der Sack 10 im gefüllten Zustand. Beim Einbringen der Vorrichtung in den Schlitz 22 wird das Verlängerungsrohr 16 mit seiner Platte 17 in die Dichtwandmasse bis zur Höhe 23 eingebunden. Der Flansch 13 steht über die Oberkante 24 der Dichtwand 7 über. Der Sack 10 wird sodann über die Öffnung 19 mit einem Medium gefüllt, so daß er eine Form nach Fig. 4 annimmt. Hierbei liegen seine Wände gegen das den Schlitz 22 begrenzende Erdreich an. Hierdurch wird das wasserdichte Fenster 6 a gebildet. Die Dichtigkeit zwischen Sack und Dichtwandmasse wird durch eine rauhe Oberfläche des Ma­ terials des Sacks 10 erreicht. Die Dichtwandmasse bindet ab, wobei jeweils an der Stelle ein vom Sack 10 gebildetes Fenster 6 a vorhanden ist, wo eine Vorrichtung in den Schlitz 22 eingebracht wurde. Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise ist die gleiche, wenn der Schlitz 22 anstelle mit einer Dichtwandmasse mit Beton verfüllt wird.

Ist es nicht mehr erforderlich, die Baugrube vor dem Grund­ wasser zu schützen, dann wird das Rohr 14 bei geöffneter Öffnung 19 gemäß Fig. 5 nach oben in Pfeilrichtung 25 abgezogen. Durch die Verbindung zwischen dem Sack 10 und dem unteren Ende 15 des Rohres 14 wird auch der Sack 10 abgezogen, wobei das den Sack 10 füllende Medium über die Öffnung 19 bzw. 21 austritt.

Mit dem Abziehen des Rohres 14 in Pfeilrichtung 25 entsteht das Fenster 6. Gleichzeitig mit dem Abziehen des Rohres 14 wird über dieses Kies eingebracht, der über die Perforationen 18 des Verlän­ gerungsrohres 16 in den vom Sack 10 geschaffenen Hohlraum aus­ tritt. Auf diese Weise wird das Fenster 6 mit wasserdurchlässigem Material verfüllt. Es ist auch möglich, die Verfüllung des Fensters 6 vorzunehmen, wenn die Vorrichtung ganz aus der Dichtwand 7 gezo­ gen wurde, wobei dann die Verfüllung über die vom Hals 11 des Sacks 10 geschaffene Öffnung erfolgt. Anstelle von Kies kann auch ein anderes durchströmungsfähiges Material eingebracht werden.

Das Medium, mit dem der Sack 10 über die Öffnung 19 gefüllt wird, weist vorzugsweise eine höhere Dichte als die Dichtwandmasse auf, um einen Auftrieb des Sacks 10 zu verhindern. Als Medium sind beispielsweise wässrige Lösungen von Kalziumchlorid und Kalziumbromid geeignet.

Es ist nicht erforderlich, daß diese schwere Flüssigkeit bis zum Herausziehen des Rohres 14 im Sack verbleibt. Es ist auch möglich, nach dem Abbinden der Dichtwandmasse die schwere Flüssigkeit gegen Wasser auszutauschen. Hierzu dient die Öffnung 21 in Verbindung mit dem Schlauch 20. Nach dem Abbinden der Dichtwandmasse wird über die Öffnung 21 Wasser unter Druck in den Sack 10 geleitet, wodurch die im Sack befindliche schwere Flüssigkeit über den Schlauch 20 nach oben steigt und über die Öffnung 19 abfließt. Diese schwere Flüssigkeit kann dann bei einer anderen Baustelle wieder verwendet werden. Da über den Hals 11 eine relativ hohe Wassersäule über den Grundwasserstand hinaus vorhanden ist, wird ein ausreichender Druck des Sacks 10 für die Abdichtung des Fensters 6 a erhalten.

Anstelle der schweren Flüssigkeit ist es auch möglich, den Sack 10 von vorneherein nur mit Wasser, bevorzugt unter Druck zu füllen. Wegen des dabei entstehenden Auftriebs des Sacks 10 sind bevorzugt temporäre Auftriebssicherungen z.B. zwischen der Vorrichtung und dem Bewehrkorb vorzusehen, die nach dem Abbinden der Dichtwandmasse bzw. des Betons entfallen.

Anstelle mit Wasser bzw. mit einer schweren Flüssigkeit ist es auch möglich, den Sack 10 mit einem ausspülbaren feinkörnigen Material zu füllen. Hierbei kann es sich beispielsweise um feinkör­ nigen Sand oder um ein Salz handeln. Der feinkörnige Sand ist über die Öffnungen 19, 21 dann mit Wasser ausspülbar. Wird der Sack mit einem Salz gefüllt, das in Wasser löslich ist, dann wird dieser Füllung bevorzugt Wasser beigegeben, wodurch das Salz zumin­ dest teilweise gelöst wird und dann über die Öffnungen 19, 21 leicht aus dem Sack 10 ausspülbar ist.

Das in der Dichtwand 7 verbleibende Teil der Vorrichtung ist ledig­ lich das Verlängerungsrohr 16. Alle anderen Teile sind auf einer neuen Baustelle wieder verwendbar.

Die Öffnungen 19, 21 sind jeweils mit Schließventilen versehen. Der Ringflansch 13 ist zum Rohr 14 hin bevorzugt druckfest abgedich­ tet, wobei die Abdichtung so ausgebildet ist, daß eine Ausziehbewe­ gung 25 des Rohres 14 relativ zum Flansch 13 möglich ist.

Die den Sack 10 aufweisende Vorrichtung kann in den Schlitz 22 auch eingebracht werden, bevor dieser mit der Dichtwand­ masse bzw. dem Beton gefüllt wird bzw. bevor dieser ganz oder teilweise gefüllt ist. Das Füllen des Sacks 10 hat stets zu erfolgen, bevor die Dichtwandmasse bzw. der Beton abgebunden hat.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung einer Dichtwand für eine grundwassergeschützte Baugrube, bei dem um die Bau­ grube das Erdreich schlitzartig ausgehoben und in den so geschaffenen Schlitz die Dichtwandmasse, eingebracht wird, die dort abbindet, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlitz (22) ein wasserundurchlässiger Sack (10) eingebracht und vor dem Abbinden der Dichtwandmasse mit einem Medium gefüllt wird, so daß der Sack (10) einen Teil des Schlitzes (22) ausfüllt, nach Beendigung des Wasserschutzes der Baugrube der Sack (10) mit dem Medium entfernt wird und der so geschaffene Hohlraum (6) mit einem wasserdurchlässigen Material verfüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sack (10) mit einem Medium gefüllt wird, dessen Dichte größer ist als diejenige der verwendeten Dichtwandmasse bzw. Stützflüssigkeit.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Medium nach dem Abbinden der verwendeten Dichtwandmasse entfernt und durch Wasser ersetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (10) bis zum Abbinden der verwendeten Dichtwandmasse gegen Auftrieb gesichert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium bzw. das Wasser im Sack (10) unter Überdruck steht.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sack (10) mit einem ausspülbaren feinkörnigen Material gefüllt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sack (10) mit Wasser gefüllt wird, in welchem mindestens ein Salz gelöst ist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sack mit einem wasserlöslichen Salz gefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sack (10) lösbar mit einem Bewehrungs­ korb verbunden wird, der eine Öffnung für den gefüllten Sack (10) aufweist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (10) beutelförmig mit einem schlanken Hals (11) ausgebildet und an einem Rohr (14) befestigt ist, das durch den Sack (10) hindurch verläuft, mit seinem unteren Ende am Sack (10) befestigt ist und am Ende des Halses (11) mindestens eine Öffnung (19, 21) zum Sackinnern vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (14) oben und unten außerhalb des Sacks (10) mündet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in das untere Rohrende (15) ein perfo­ riertes Verlängerungsrohr (16) eingesteckt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verlängerungsrohr (16) über das untere Sackende übersteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Öffnung (19) ein Schlauch (20) zur Unterseite des Sacks (10) verläuft.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Ende des Halses (11) zwei Öffnungen (19, 21) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Halses (11) mit einem Flansch (13) verbunden ist, der die mindestens eine Öffnung (19, 21) aufweist und zu dem das Rohr (14) relativ verschiebbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (10) außen eine rauhe Oberfläche aufweist.