DE3739045A1 - Verfahren zur herstellung einer anhaeufung koernigen materials, insbesondere eines dammes oder eines deiches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer An­ häufung körnigen Materials insbesondere eines Dammes oder eines Deiches, indem dieses Material zusammen mit einem Fördermedium auf einen Untergrund aufgespritzt wird, an dem Ort, an dem die Anhäufung gebildet werden soll und gemäss der Streckenführung bzw. gemäss der Form der herzustellenden Anhäufung.

Es ist bekannt, solche Anhäufungen in Forn von Dämmen, Deichen, Haufen Schüttguts und dergleichen mehr herzustellen, indem das Gemisch auf einen Untergrund aufgespritzt wird, der sich unter oder über Wasser befinden kann.

So ist es bekannt, Gelände mit einen Gemisch aus Wasser und Sand aufzuspritzen, aus dem sich das Wasser absondert und abfliesst. Es ist auch bekannt, dies unter Wasser zu machen, in welchem Falle die Trennung des eingebrachten Sandes und des Förderwassers schwieriger erfolgt, weil die Trennung in einer von Wasser gebildeten Umgebung erfolgen soll.

Es ist auch bekannt, trocknes, körniges Material mit einem gasför­ migen Fördermedium zu fördern, zum Beispiel mit Luft oder mit einem Inertgas.

In all diesen Fällen ergibt sich das Problem, dass sich das Gemisch beim Verlassen der Förderleitung ausfächert, wobei die Tren­ nung des Fördermediums und des körnigen Materials auf eine Weise erfolgt, die man bislang immer wohl als normal akzeptiert hat, die aber ziemlich willkürlich ist. Bei einem Gemisch aus Wasser und Sand, das frei auf ein Gelände aufgespritzt wird, fliesst das Wasser auf ziemliche willkürliche Weise auf dem Wege des geringsten Widerstandes weg. Eine kompakte Anhäufung mit dem gewünschten Profil kann denn auch nur schwer erhalten werden. Es ist in vielen Fällen eine Nachbe­ arbeitung erforderlich. Beim Anbringen dieses Gemisches unter Wasser erfolgt eine derartige Ausstreuung des körnigen Materials, dass nur mit relativ hohem Kostenaufwand und grosser Anstrengung eine Anhäu­ fung bewirkt werden kann. Beim Aufspritzen eines Gemischs aus trocke­ nem Material mit einem gasförmigen Fördermedium, tritt durchweg eine grosse Staubentwicklung auf. Staub ist nicht nur beschwerlich für die Umgebung, sondern führt auch zu Materialverlusten.

Zweck der Erfin­ dung ist es nun, eine einfache Arbeitsweise zu verschaffen, mit der es möglich ist, die obengenannten Nachteile zu beheben.

Dieser Zweck wird erfindungsgemäss erreicht, indem das Gemisch aus körnigem Material und Fördermedium in einem Raum aufgespritzt wird, der von einem (einer) jedenfalls an einen Teil des Randes auf dem Untergrund befestigten Tuch oder Haut eingegrenzt wird, dessen (deren) wirksame Oberfläche grösser ist oder sein kann als eine Oberfläche der von den festgesetzten Rändern bestimmten Oberfläche der Grundfläche. Indem das Gemisch auf die eine oder die andere geeignete Weise unter das Tuch oder unter die Haut gebracht wird, d.h. in den Raum, der von diesen Tuch oder von dieser Haut sowie von dem Untergrund eingegrenzt wird und der dem Fördermedium keine Möglichkeit zum Entweichen bietet, wird die Trennung des körnigen Materials von dem Fördermedium innerhalb dieses Raums erfolgen, wobei das Medium gezwungen wird, durch die Entweichöffnungen zu entweichen, während das abgetrennte Material in dem Raum bleibt, der von dem Tuch oder der Haut bestimmt wird. Die Oberfläche dieses Tuchs bzw. dieser Haut ist ja weitaus grösser als die Oberfläche der Grundfläche, was bedeutet, dass bei vollständiger Auffüllung ein Kör­ per aus körnigem Material entstanden ist, der nach oben hin von dem Tuch oder von der Haut umhüllt ist.

Die Entweichöffnung für das Medium kann ausgebildet werden, indem an einer Stelle des Umfangs des Tuchs dieses von dem Untergrund frei­ gehalten wird. An dieser Stelle kann dann auch die Zufuhr erfolgen.

Denkbar ist jedoch auch und zu bevorzugen eine Ausführungsform, bei der ein Tuch oder eine Haut angewandt wird, das/die für das Fördermedium durchlässig ist.

Die Ränder lassen sich auf einfache Weise mittels auf diesen Rändern aufzuschüttender Masse festsetzen, z.B. Steine, auch Ballast genannt. Man kann jedoch auch ein Tuch anwenden, das in einem Teil seiner Ränder bereits mit Streifen versehen ist, die dazu geeignet sind darin oder daran Masse aufzunehmen, wie Säcke zum Aufnehmen von Steinen oder zum Auffüllen mit Sand oder ein Tuch,welches mit einge­ webten Matalldrähten versehen ist, um das Tuch zu verstärken und die als Ballast funktionieren. Auch ist ein Tuch denkbar, das an den Rändern mit Faschinen oder Blöcken versehen ist. Wenn ein solches Tuch oder eine solche Haut auf dem Untergrund angebracht ist, wobei die Ränder in der richtigen gegenseitigen Entfernung stehen, dann wird immer eine Beruhigung des eingeführten Gemischstroms eintreten, gleich ob es sich dabei nun um ein Gemisch aus körnigem Material mit einer Flüssigkeit unter einem Flüssigkeitsniveau oder aber um ein solches Gemisch über einem Flüssigkeitsniveau beziehungsweise im Trocknen handelt, während auch bei dem Transport körnigen Materials mit einem gasförmigen Fördermedium die Streuung begrenzt und Staubentwicklung vermieden wird.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemässe Arbeitsweise auf einem Untergrund angewandt, der sich unter Wasser befindet. Die Herstellung einer Erhöhung auf einem Wassserboden mittels eines Gemischstrahls aus beispielsweise Wasser und Sand ist nicht einfach, weil sich der Sand mit der Streuung des Wasserstrahls mit ausfächert und es folg­ lich geraume Zeit dauert, länger als bei einer Strömung in Luft, be­ vor sich der Sand von dem Förderwasser getrennt hat. Mit der erfin­ dungsgemässen Arbeitsweise ist es nun möglich, eine genau bestimmte Erhöhung unter Wasser, der sich erforderlichenfalls bis über Wasser er­ streckt, herzustellen. Durch eine geschickte Wahl der Position der Einspritzstellen und der Ballastverteilung auf dem Tuch, ist es möglich, die Stelle, an der sich das körnige Material absetzt, zu steuern. Die Masse des aufgetragenen Materials belastet den Unter­ grund, was zu Versackungen und Verrutschungen führen kann, insbeson­ dere, wenn dieser Untergrund nur eine geringe Tragfähigkeit hat. Man kann dies nun erfindungsgemäss beheben, indem man unter dem Tuch oder unter der Haut eine Schicht Geotextil anbringt. Das Tuch wird also über dem Geotextil angebracht und mit den Rändern festgesetzt. Die Schicht Geotextil, durchweg ein aus Kunststoffasern bestehendes Gewe­ be, sorgt dann für die Verteilung der Belastung.

Eine besonders zweckmässige Ausführungsform wird erhalten, wenn die Ränder des Geotextils und die Ränder des Tuchs oder der Haut aneinander befestigt werden und die Abmessungen des Geotextils klei­ ner als die des Tuchs oder der Haut sind. Man erreicht damit nämlich, dass man nach der Anbringung auf dem Untergrund durch Straffziehen mit Gewissheit weiss, dass die Unterschicht richtig liegt und dass das Tuch, das ja grösser ist, die richtige Profilierung des herzu­ stellenden Körpers gewährleisten wird.

Ausserdem erreicht man damit, dass durch aufgeschüttete Masse, wie Ballast, Steine, ausgeübte Kräfte, mit Querkomponenten und durch die Böschungwirkung ausgeübte Querkräfte von dem Geotextil aufgenommen werden.

Falls man dies wünscht, so kann dem Gemisch ein erhärtender und bindender Stoff zugesetzt werden, zum Beispiel Zement zu einen Gemisch aus Wasser und Sand, denn nach der Abtrennung der festen Stoffteile aus dem Wasserüberschuss bleibt ein Gemisch, das in ausreichendem Masse Feuchtigkeit enthält, um die Härtung und Bindung des Sandes durch den Zement zu gewährleisten. Bei anderen Stoffen können andere Bindemittel von Bedeutung sein.

Die Erfindung wird nun näher an Hand der Zeichnung erläutert, die schematisch die Herstellung eines Dammkörpers unter Wasser wieder­ gibt.

Mit 1 ist der Untergrund eines Wasserbodens wiedergegeben. Auf diesem Untergrund ist eine Haut 2 aus Geotextil angebracht worden. Auf dieser Haut ist ein undurchlässiges Tuch 3 angebracht worden, dessen Ränder 4 bzw. 5 mit den Rändern 6 bzw. 7 des Geotextils zusammenfallen. Erwünschtenfalls können die Ränder 4 und 6 bzw. 5 und 7 aneinander befestigt sein.

Das Tuch 3 ist auch an seinem rechts oben in der Zeichnung anzu­ nehmenden Ende mit einem Rand auf dem Wassserboden abgedichtet. Die Ränder können mit Steinen 8 oder mit sandgefüllten rohrförmigen Streifen 9 oder mit auf geeignete Weise befestigten Blöcken 10 belas­ tet sein. Das Tuch 3 kann auf dieselbe Weise belastet sein, mit einer solchen Verteilung, dass das gewünschte Profil erhalten wird. Mit 11 ist eine Leitung mit einer Mündung 12 angegeben, aus der das Gemisch 13 ausströmen kann.

In der Ausgangssituation wird das Tuch 3 in lose gefalteten Zu­ stand auf der Geotextilhaut liegen. Nach Einstecken des Rohrs 11 und Zufuhr des Gemisches in der Nähe des Endes wird dort ein Sandkörper aufgebaut werden, wobei das Wasser, das zugeführt wird, nach hinten zurückfliesst und durch die Oeffnung 14 ausströmt oder aber durch das Obertuch wegfliesst. In dem das Rohr 11 allmählich zurückgezogen wird, bildet sich dann unter dem Tuch ein Dammkörper, der die in der Zeichnung angegebene Form erhält.

Die Haut 2 aus Geotextil kann mit Ankerdrähten 15 und/oder mit Stiften 16 festgesetzt werden.

Das Rohr 11 kann durch Schleifen (Bögen) 17 geführt werden, die an der Haut befestigt sind.

Auf das Tuch kann eine Ballastverteilung mittels Blöcken 18 vorgenommen werden, um die endgültige Form zu beeinflussen und zum Schutz vor mechanischer Beschädigung und vor dem Einfluss der Wellen und der Strömung.

Die belasteten Ränder 4 können eine grosse Breite haben, so dass eine grosse Reibungsoberfläche erhalten wird sowie ein Schutz vor Erosion. Die Ränder des Tuchs können an der Haut befestigt sein, zum Beispiel bei 19.

Es wird angemerkt, dass es an sich bekannt ist, aus Jute oder Kunststoff bestehende wurstförmige Säcke mit Sand zu füllen, indem ein Gemisch aus Sand und Wasser eingespritzt wird. Man erhält dann, nachdem die Säcke geschlossen worden sind, lange wurstförmige Säcke mit ovalem Querschnitt, die als Uferschutz verwendet werden können. Es handelt sich dabei um Säcke, die nach dem Füllen befördert und folglich relativ klein sind, auch wenn sie oft viel grösser als die übliche Sandsäcke sind.

Mit der erfindungsgemässen Arbeitsweise errichtet man in einem Arbeitsgang einen Grundkörper, der nicht verstellbar ist. Dieser Körper kann einen Dreiecks- oder einen Trapezquerschnitt haben. Die Form wird von der Verteilung der Ballast und von der Dehnung oder vom Faltraum des Tuchs im Vergleich zu der Geotextil-Haut bestimmt.

Die erfindungsgemässe Arbeitsweise hat eine Reihe von Vorteilen. So kann man einen genau profilierten Dammkörper oder anderen Körper unter Wasser herstellen. Die Erfindung bleibt jedoch nicht darauf beschränkt, denn auch über Wasser bleibt ein Teil der mit dem Tuch erhaltenen Vorteile bestehen.

Die Verluste durch Turbulenzen, wie bei der bekannten Arbeitsweise, werden erheblich verringert.

Die Zufuhr eines Gemisches kann auf viele Weisen erfolgen, zum Beispiel an einer Reihe von Einspritzstellen, das sind Oeffnungen in dem Tuch an die man eine Gemisch-Zufuhrleitung anschliessen kann. Man kann ein straffes Tuch anwenden, das kaum Dehnung bietet, wohl aber ausreichend geschmeidig (flexibel) ist; man kann aber auch ein elastisches Tuch verwenden.

Während der Herstellung und auch danach ist der errichtete Körper unempfindlich gegen die Erosionswirkung von Wellen und Strömungen.

Die Dichte des erhaltenen Pakets unter dem Tuch ist grösser, grösstenteils durch die Impulswirkung des ausströmenden Materials und des ausströmenden Fördermedium auf das vorher ausgeschüttete Mate­ rial. Durch die Anwendung eines durchlässigen Tuchs wird die Ver­ mischung mit Umgebungswasser vermieden und die Ablagerungsgeschwin­ digkeit gesteigert.

Eine steilere Böschung ist möglich. Die Lage des Rohrs unter dem Tuch kann "gesteuert" werden, indem das Rohr durch Schleifen (Bögen) einge­ führt wird, die am Tuch oder am Geotextil befestigt sind.

Die grosse Dichte welche mit dem Verfahren nach der Erfindung erreicht wird, ist von Bedeutung für die Stabilität des erhaltenen Grundkörpers. Diese Dichte wird erhalten, indem der Gemischstrom konzentriert bleibt. Die Sandkörner setzen sich ab in eine stark turbulente Umgebung mit dem Erfolg einer grösseren Packungsdichte. Die gebildete Böschung ist weniger empfindlich für Zerfliessungen, wie im Falle von frei im Wasser sich absetzendem Sand.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer Anhäufung körnigen Materials, insbesondere eines Dammes oder Deiches, indem dieses Material zusammen mit einem Fördermedium auf einen Untergrund auf­ gespritzt wird, an dem Ort, an dem die Anhäufung gebildet werden soll und gemäss der Streckenführung bzw. gemäss der Form der herzustellenden Anhäufung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus körnigem Material und Fördermedium in einen Raum gespritzt wird, der von einem (einer) jedenfalls an einem Teil des Randes auf dem Untergrund befestigten Tuch oder Haut eingegrenzt wird, dessen (deren) wirksame Oberfläche grösser ist oder sein kann als eine Oberfläche der von den festgesetzten Rändern bestimmten Oberfläche der Grundfläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch oder die Haut in der Weise auf dem Untergrund festgesetzt wird, dass es (sie) eine oder mehrere Entweichöffnungen für das sich abtrennende Fördermedium hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tuch oder eine Haut angewandt wird, das/die für das Fördermedium durchlässig ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Festsetzen der Ränder durch Aufschütten von Masse auf die Ränder z.B. von Steinen, bewirkt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Tuch angewandt wird, das an einem Teil seiner Ränder mit Streifen versehen ist, die dazu geeignet sind, darin bzw. daran Masse aufzunehmen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tuch Faschinen oder Blöcke befestigt sind.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Tuch verwendet wird das mit eingewebten Drähten versehen ist aus einem Material hoher Festigkeit und hoher spezifischer Masse, wie Metalle, insbesondere Stahldrähte.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch auf einem Untergrund angebracht wird, der sich unter Wasser befindet.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Untergrund unter dem Tuch oder unter der Haut eine Schicht Geotextil angebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder des Geotextils und die Ränder des Tuches oder der Haut aneinander befestigt werden und dass die Abmessungen des Geotextils kleiner sind als oder genauso gross sind wie die Abmessungen des Tuches oder der Haut.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Fördermedium ein das körnige Material bindender Stoff beigemischt wird.