DE3717999A1 - Verfahren zum verschweissen von abdichtungsbahnen in schlitzwaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von Abdichtungsbahnen in Schlitzwänden mit Bentonit­ füllungen oder dergleichen.

Schlitzwände haben eine große Bedeutung für die Ab­ dichtung von wasserführenden Behältnissen oder die Abdichtung wasserführender Schichten. Schlitzwände entstehen durch Ausheben von Erdschlitzen unter gleichzeitiger Verfüllung mit Stützmassen wie Bentonit. Dem Bentonit kann auch ein Verfestigungsmittel, z. B. Zement, zugegeben werden. Derartige Schlitzwände bieten ein bestimmtes Maß von Abdichtung. Bei darüber hinaus­ gehenden Anforderungen, insbesondere zur Abdichtung von Deponien, sind die Schlitzwände mit Abdichtungsbahnen versehen. Die Abdichtungsbahnen werden in den Bentonit­ schlamm abgesenkt. Dabei stellt sich das Problem der Verbindung der Abdichtungsbahnen an ihren Rändern. In der Vergangenheit sind eine Vielzahl von Vorschlägen zur Verbindung der Bahnenränder gemacht worden. Diese Vorschläge basieren auf Fugenbändern, die mit den Bahnenrändern verschweißt werden und beim Absenken der Abdichtungsbahnen ineinandergeschoben werden. Die Fugenbänder, deren Anbringung und Handhabung sind mit erheblichen Kosten verbunden. Es ist deshalb mit der deutschen Patentanmeldung 37 12 722.5 vorgeschlagen worden, die Abdichtungsbahn nicht mehr in Längsrichtung abzusenken, sondern entlang dem ausgehobenen Erdschlitz auszulegen und in dieser Lage die einzelnen Bahnen miteinander zu verschweißen, bis sich eine Gesamtbahn ergibt, die eine der Erdschlitztiefe gleiche Breite aufweist. Bei gebräuchlichen Erdschlitztiefen von z. B. 30 m wäre die Breite der auf diesem Wege erstellten Bahn auch 30 m. Gleichzeitig mit dem Verschweißen soll ein Absenken der Bahn stattfinden. Dieser Vorschlag konnte bislang nicht weiterverfolgt werden, weil Erdschlitze von einer Länge von 60 m und mehr sich bisher nicht in einem Stück herstellen lassen. Bisher müssen Schlitzwände abschnittsweise hergestellt werden, wobei maximale Abschnittslängen von 5 m in Abhängigkeit vom gewählten Stützmedium möglich sind. Ohne Stützmedium hätte ein Erdschlitz nur eine ganz geringe Festigkeit gegen Ausbrechen. D. h. ohne ein Stützmedium könnte ein Erdschlitz nur mit ganz geringer Länge erstellt werden. Mit Stützmedium läßt sich zwar ein o. b. Längenmaß erreichen, das setzt jedoch bereits voraus, daß die Bentonitschlämpe erhebliche Mengenanteile an Bentonit enthält. Eine solche Bentonitschlämpe ist sehr schwierig herstellbar. Die Herstellung erfolgt durch Anmischen des Bentonits mit Wasser in üblichen Mischtrommeln. Je höher der Bentonitanteil ist, desto schwieriger wird die Mischung.

Weitere Schwierigkeiten ergeben sich beim Einbringen der Abdichtungsbahnen in Bentonitschlämme mit hohem Bentonitanteil. Derartige Bentonitschlämme verhalten sich sehr zäh. Sie stellen dem Einbringen der Ab­ dichtungsbahnen ein hohes Widerstandsmoment entgegen.

Mit dem Vorschlag, sehr lange Abdichtungsbahnen in den Erdschlitzen abzusenken, war der Vorschlag verbunden, an den Rändern dieser Abdichtungsbahnen eine Verschweißung in herkömmlicher Form durchzuführen. D. h. die Ränder der langen Abdichtungsbahnen sollten durch Überlappungs­ nähte oder Stegnähte mit erprobten Schweißgeräten und erprobter Technik miteinander verbunden werden. Um die Schweißverbindungen zu ermöglichen, war vorgesehen, den Überlappungsbereich der Abdichtungsbahnen mit einem zweiteiligen Gehäuse zu umgeben, wobei ein Gehäuseteil an der einen Bahnenseite und das andere Gehäuseteil an der anderen Bahnenseite abgeordnet ist. Die Gehäuseteile besitzen im Berührungsbereich mit den Abdichtungsbahnen Dichtungen und werden leergepumpt, so daß die überlappenden Bahnenränder zum Sauberspülen und Schweißen gut zugänglich sind. Die Anwendung des Gehäuses einschließlich des Spülens und Leerpumpens war als so aufwendig angesehen worden, daß die Anwendung nur auf extrem lange Abdichtungs­ bahnen beschränkt schien.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch schmale Abdichtungsbahnen in Erdschlitzen herkömmlich zu verschweißen. Nach der Erfindung wird das durch die Anwendung von den Überlappungsbereich beiderseits der Bahnen überspannende Gehäuse auch auf Bahnen erreicht, die in Längsrichtung abgesenkt werden. Das sind also (schmale) Bahnen mit einer Breite, die der Länge bislang an einem Stück herstellbarer Erdschlitze entsprechen. Die Erfindung schließt auch (schmälere) Bahnen geringerer Breite ein.

Nach der Erfindung wird das den Überlappungsbereich überspannende Gehäuse nach der Positionierung mit einem plötzlichen Unterdruck beaufschlagt. Der plötzliche Unterdruck entsteht durch Saugpumpen mit entsprechender Saugleistung. Der plötzliche Unterdruck bewirkt, daß sich das Gehäuse sofort an die Bahnen anlegt und der Umgebungsdruck den Schließvorgang des Gehäuses und die Abdichtung unterstützt.

Im übrigen werden nach der Erfindung zum Verschweißen Vorrichtungen verwendet, die die Bahnenränder zwischen sich einspannen, so daß die Schweißvorrichtung an den Bahnenrändern geführt ist bzw. die Schweißvorrichtung die Bahnenränder in der vorgesehenen Schweißlage fixiert. Nach der Erfindung werden derartige Schweiß­ vorrichtungen mit Vorwärtslauf und Rückwärtslauf ver­ wendet, wobei die Vorrichtung nach Leerpumpen des den Überlappungsbereich überspannenden Gehäuses und Freispülen der Schweißflächen oben angesetzt wird und bis nach unten durchläuft. Der Schweißvorgang setzt dann erst mit dem Rückwärtslauf von unten ein.

Ferner ist zur Schweißnahtprüfung eine Ultraschall­ prüfung vorgesehen. Das zur Ultraschallprüfung handels­ üblich verfügbare Gerät besitzt sehr kleine Abmessungen, so daß zusammen mit dem o. b. Schweißgerät ein Raumbedarf von nicht mehr als 200 mm×200 mm für das Gehäuse ansteht. Infolgedessen kann das Gehäuse in Erdschlitzen ohne Erdschlitzverbreiterung an der Gehäusestelle eingesetzt werden.

In der Zeichnung ist schematisch der erfindungsgemäße Gehäuseinsatz dargestellt.

Mit 1 ist ein Erdschlitz von 400 mm Breite bezeichnet. Der Erdschlitz 1 ist 30 m tief. Der Erdschlitz 1 ist unter gleichzeitiger Verfüllung mit Bentonitschlamm hergestellt worden. Nach der Fertigstellung des Erdschlitzes 1 sind in den Erdschlitz 1 Abdichtungs­ bahnen 2 und 3 abgesenkt worden. Die Abdichtungsbahnen 2 und 3 sind so abgesenkt worden, daß sie einander am Rand überlappen.

Beiderseits der Abdichtungsbahnen 2 und 3 sind Gehäusehälften 4 und 5 vorgesehen, die den Überlappungs­ bereich überspannen. Die Gehäusehälften 4 und 5 besitzen an der Berührungsstelle mit den Abdichtungsbahnen 2 und 3 Dichtungen 6.

Die Gehäusehälften 4 und 5 bestehen aus U-förmigen Stahlprofilen, die zusammen einen Hohlraum von 200 mm×200 mm bilden. Der Hohlraum ist ausreichend, um in das Gehäuse eine Saugleitung einzufahren und unter Aufbringung hoher Saugleistung einen plötzlichen Unterdruck im Gehäuseinnenraum zu erzeugen. Der außerhalb des Gehäusesinnenraumes entstehende Überdruck bewirkt ein schließendes Anlegen der Gehäusehälften an die Abdichtungsbahnen 2 und 3. In diesem Zustand kann der Gehäuseinnenraum leergepumpt werden. Anschließend werden die Abdichtungsbahnen im Überlappungsbereich mit Wasser gespült, wird das Spülwasser abgepumpt und von oben eine übliche Schweißvorrichtung mit Vorwärtslauf und Rückwärtslauf angesetzt. Die Schweißvorrichtung fährt zunächst bis zur Erdschlitzsohle. Dort wird der Schweißvorrichtung Kontakt zum Einfahren eines Heiz­ keiles gegeben. Wahlweise kann auch mit Heißluft geschweißt werden. Der Schweißvorgang setzt mit gleich­ zeitigem Rückwärtslauf ein. Dann wird der Überlappungs­ bereich von unten nach oben verschlossen. Zugleich wird die Schweißnaht mit Ultraschall geprüft. Das erfolgt durch einen an der Schweißvorrichtung befestigten Prüfkopf. Der Prüfkopf ist in Schweißrichtung hinter der Schweißvorrichtung angeordnet.

Claims (4)

1. Verfahren zum Verschweißen von Abdichtungsbahnen in Schlitzwänden mit Bentonitfüllung oder der­ gleichen, gekennzeichnet durch die Anwendung von leerpumpbaren, den Überlappungsbereich beiderseits der Bahnen überspannenden Gehäusen (4, 5) auf Abdichtungsbahnen (2, 3), die in Längsrichtung abgesenkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit hoher Saugleistung ein plötzlicher Unterdruck in dem Gehäuseinnenraum erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schweißvorrichtungen mit die Bahnenränder zwischen sich einspannenden Rollen mit Vorwärtslauf und Rückwärtslauf, wobei die Schweißvorrichtung nach oben angesetzt und ohne Verschweißung nach unten gefahren wird und die Schweißung beim Rückwärtslauf von unten nach oben erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Ultraschallprüfung der Schweißnaht.