DE3739453A1 - Mehrschalige, auf leckagen kontrollierbare auskleidung unterirdischer tanklager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrschalige, auf Leckagen kontrollierbare Auskleidung für unterirdische Tanklager für wassergefährdende Flüssigkeiten. Die Tanklager werden insbesondere als horizontale Kavernen errichtet. Als wassergefährdende Flüssigkeiten sind Kraft- und Brennstoffe, flüssige Chemikalien und flüs­ sige Abfallstoffe anzusehen, deren Austreten aus der Lagerstätte Umweltprobleme ergeben könnte. Selbstver­ ständlich ist ein solches Tanklager auch für ungefähr­ liche Flüssigkeiten wie Trinkwasser geeignet.

Beim Ausbau von Tunneln ist es üblich, an der geglätte­ ten Innenseite einer äußeren Betonschicht eine Abdich­ tung insbesondere in Form einer wasserdichten Folie an­ zuordnen und den Tunnel mit einer Innenschale aus Beton zu versehen. Auf der Außenseite der Abdichtungsfolie ist häufig eine Drainageschicht zur Ableitung des aus dem Berg sickernden Wassers vorzusehen. Hierfür werden unter anderem Vliese aus Kunststoffasern eingesetzt (DE-OS 20 08 598, DE-OS 28 53 279). Zum Schutz der Ab­ dichtungsfolien hat man Schaumstoff oder Kunstfaser­ vliese auch schon auf beiden Seiten der Folien ange­ bracht (CH-PS 4 41 417, DE-OS 24 42 058, DE-OS 30 11 825). Eine auf der Innenseite der Abdich­ tungsfolie angebrachte Wirrfasermatte kann eine gute Haftung für eine erste Spritzbetonschicht beim weiteren inneren Ausbau ergeben (DE-OS 28 33 148). Derartige Abdichtungen mit Drainage dienen jedoch nur dazu, das aus dem umgebenden Gestein kommende Wasser zu hindern, in das Bauwerk einzudringen.

Beim Bau unterirdischer Tanklager in Form von Kavernen werden je nach den angetroffenen Gebirgsverhältnissen zunächst eine oder mehrere Schichten Spritzbeton auf die Oberfläche des Gesteins aufgebracht und hierauf eine Kunststoffdichtung aufgebaut, die z.B. aus elasti­ schem Polyurethan, glasfaserverstärktem Epoxyharz und weiteren Lagen von Epoxyharz gebildet wird. Eine solche Auskleidung dichtet den Tankraum gegen das Entweichen der eingelagerten Flüssigkeit ab. Zur Abführung des im Berg auftretenden Wassers müssen außerhalb der eigent­ lichen Auskleidung Drainagebohrungen vorgesehen werden, über die gegebenenfalls auch Leckagen erkannt werden können. Diese Lösungen befriedigen jedoch in Einzelfäl­ len nicht, da weder die Drainage noch die Leckkontrolle auf den ganzen Umfang der Auskleidung erfolgen können.

In DE-OS 29 36 820 wird für einen Untertageraum eines Kernkraftwerks vorgeschlagen, zwischen einer äußeren Versiegelungs-Spritzbetonschicht und einer inneren Be­ tonschale eine mehrschichtige Abdichtungshaut aus einem ebenen und mehreren profilierten Blechen anzuordnen und die durch die Profilierung entstehenden Hohlräume an ein Unterdrucksystem anzuschließen. Andere Profilierun­ gen können zur Abführung von Wasser mit einer Pumpe verbunden sein. Eine solche Ausführung ist jedoch für eine Felskaverne mit gekrümmten Wänden und für die Ein­ lagerung von Flüssigkeiten ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausklei­ dung für eine insbesondere horizontale Kaverne als un­ terirdisches Tanklager für Flüssigkeiten zu schaffen, die gegen ein Entweichen der eingelagerten Flüssigkeit und aus ihr abgegebener Dämpfe und Gase sowie gegen das Eindringen von Sickerwasser gesichert und auf Leckagen kontrollierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß dem Hauptanspruch vorgesehen, eine Abdichtung gegen von außen eindringen­ des Wasser und eine weitere mehrschichtige Innendich­ tung gegen das Austreten des eingelagerten Produktes vorzusehen und zwischen der äußeren Abdichtungsschicht und der Innendichtung eine Textilzwischenschicht anzu­ ordnen, die gas- und flüssigkeitsdurchlässig bleibt und mit einem Unterdrucksystem oder Überdrucksystem zur Leckkontrolle verbunden ist. Die äußere Betonschicht gleicht die Unebenheiten der Oberfläche des Gesteins aus, bindet gegebenenfalls lockere Teile und übernimmt bei Bedarf eine tragende Funktion, wenn sie entspre­ chend ausgebildet ist. Auf der Innenseite der äußeren Betonschicht wird zweckmäßigerweise eine durchlässige Drainageschicht angebracht, in der etwa eindringendes Wasser nach unten in einen Drainagekanal abfließen kann. Vorzugsweise wird die Drainageschicht aus einem porösen Einkorn-Beton hergestellt. Auf den Einkorn-Be­ ton wird als die äußere Abdichtung eine Glättschicht aus Kunststoff aufgespachtelt. Diese abdichtende Glätt­ schicht kann aus Epoxyharz gebildet sein oder dieses enthalten. Wenn mit Bewegungen des Gesteins zu rechnen ist, die zu Rissen in den Betonschichten führen können, kann die äußere Abdichtung auch elastische Schichten enthalten. Auf die Glättschicht wird eine Textilzwi­ schenschicht geklebt. Als Zwischenschicht wird ein Filz oder Vlies aus Kunststoffasern bevorzugt, dessen Außen­ seiten durch eine Wärmebehandlung verfestigt sind. Die Dicke des Filzes beträgt 3 bis 10 mm. Anstelle oder zu­ sätzlich zu der Klebung kann die Zwischenschicht auch mittels Dübeln oder Ankern an einer oder beiden äußeren Betonschichten befestigt sein. An die Zwischenschicht schließt die innere Dichtung an, die aus mehreren Schichten von Epoxyharz besteht, in die Fasermatten oder Glasseidengewebe eingedrückt werden.

Die innere Oberfläche der Auskleidung wird durch wenig­ stens eine dünne zweckmäßigerweise durch Spachteln ge­ glättete Schicht aus einem Epoxyharz gebildet. Die er­ findungsgemäße Auskleidung schafft somit ein dop­ pelwandiges System, bei dem zwischen der äußeren Dich­ tung und der mehrschichtigen inneren Dichtung die Tex­ tilzwischenschicht als Kontrollraum dient, zugleich aber auch die Verbindung zwischen den Schichten her­ stellt. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise im oberen Bereich der Auskleidung an ein System mit geringem Un­ terdruck angeschlossen, um Dämpfe oder Gase, die von der eingelagerten Flüssigkeit abgegeben werden und durch undichte Stellen der inneren Dichtung wandern oder aus in die Zwischenschicht eingedrungener Flüssig­ keit aufsteigen, ermitteln zu können. In die Zwischen­ schicht können auch Detektoren für etwa aus dem Tank eindringende insbesondere gasförmige oder flüssige Me­ dien angeordnet sein, die ein Warnsignal an eine außer­ halb des Tanklagers angeordnete Kontrollstation abge­ ben. In der Zwischenschicht können auch poröse Kunst­ stoffrohre oder Schläuche eingelegt sein, die mit dem Unterdrucksystem verbunden sind und für eine schnellere und konzentriertere Abführung eindringender Medien sor­ gen. Nach einer bevorzugten Ausführung wird die Aus­ kleidung segmentweise in der Felskaverne hergestellt. In diesem Falle kann die Zwischenschicht eines jeden Segmentes gesondert mit dem außerhalb der Kaverne ange­ ordneten Leckanzeiger verbunden werden, um etwa eintre­ tende Schadstellen leicht lokalisieren zu können.

Ein Ausführungsbeispiel ist auf den beigefügten schema­ tischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Auskleidung und

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Kaverne.

Gemäß Fig. 1 ist die Oberfläche des Gesteins 9 mit ei­ ner äußeren Schicht 1 aus Spritzbeton versehen. Auf diese äußere Betonschicht 1 wird innen als Drainage­ schicht 2 eine Lage aus Einkorn-Beton aufgebracht. Die­ ses Material bleibt porös, so daß durch die Beton­ schicht 1 eindringendes Wasser in dem Einkorn-Beton 2 leicht nach unten durchsickern kann und unter der Sohle der Kaverne über eine Drainage 8 (Fig. 2) abgeführt wird. Innen auf der Drainageschicht 2 wird die äußere Abdichtung 3 aufgetragen. Der Kunststoff dieser Abdich­ tung 3 dringt etwas in den porösen Beton ein, dichtet ihn ab und wird an der Oberfläche geglättet, so daß eine Glättschicht entsteht, auf die die Textilzwischen­ schicht 4 geklebt werden kann. An die Zwischenschicht 4 schließen mehrere Lagen von Epoxyharz mit zur Verstär­ kung eingelegtem Glasseidengewebe als gegen das einge­ lagerte Produkt resistente Innendichtung an. Die dem Tankinnenraum 10 zugekehrte Oberfläche der Auskleidung besteht aus einer weiteren glatten Expoyharzschicht 6.

Fig. 2 zeigt perspektivisch einen Schnitt durch eine Kaverne, bei der die Auskleidung in Form mehrerer Seg­ mente 11 hergestellt wurde. Die Breite einer solchen Kaverne kann mehr als 2 m und ihre Höhe mehr als 10 m betragen. Es können jedoch auch Querschnitte bis über 100 m² vorkommen.

In Fig. 2 ist eine Drainageleitung 8, die mit der Drai­ nageschicht 2 verbunden ist, angedeutet. Anstelle des Einkorn-Betons oder zusätzlich können noch außerhalb der äußeren Betonschicht 1 hier nicht gezeigte Draina­ geeinrichtungen vorgesehen werden.

Ferner ist in Fig. 2 eine Leitung 7 eines Unterdruck­ systems, das mit der Zwischenschicht 4 verbunden ist, gezeigt.

Claims (10)

1. Mehrschalige, auf Leckagen kontrollierbare Aus­ kleidung unterirdischer Tanklager für wasserge­ fährdende Flüssigkeiten, wobei die Auskleidung eine äußere Betonschicht (1), eine durchlässige Drainageschicht (2) und eine mehrschichtige, gegen das eingelagerte Produkt resistente Innendichtung (5) aus Kunststoffen umfaßt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Betonschichten (1, 2) durch eine äußere Abdichtungsschicht (3) nach innen gegen eindringendes Wasser abgedichtet sind, und zwi­ schen der äußeren Abdichtungsschicht (3) und der Innendichtung (5) eine Textilzwischenschicht (4) angeordnet ist, die mit einem Unterdruckleckanzei­ ger (7) zur Leckkontrolle verbunden ist.

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Textilzwischenschicht (4) mit einem Überdruckleckanzeiger zur Leckkontrolle verbunden ist.

3. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Textilzwischenschicht (4) ein Filz aus Kunststoffasern ist, dessen Außenseiten durch eine Wärmebehandlung verfestigt sind.

4. Auskleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Textilzwischenschicht (4) zwischen 3 und 10 mm dick ist.

5. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Textilzwischen­ schicht (4) poröse Kunststoffrohre eingelegt sind, die mit dem Leckanzeiger verbunden sind.

6. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Textilzwischen­ schicht (4) Detektoren für bei einer etwa auftre­ tenden Leckage eindringende Medien angeordnet sind.

7. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Textilzwischen­ schicht (4) an die äußere Dichtung (3) angeklebt ist.

8. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Textilzwischen­ schicht (4) an der äußeren Betonschicht (1, 2) mittels Dübeln oder Ankern befestigt ist.

9. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der bergseitigen Betonschale (1) und der äußeren Dich­ tung (3) eine Schicht aus einem porösen Einkorn- Beton (2) angeordnet ist, an der sich unter dem Innenraum (10) ein Drainagekanal (8) befindet, und daß die äußere Dichtung (3) auf den Einkorn-Beton (2) aufgebracht ist.

10. Auskleidung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklei­ dung in Form mehrerer dicht aneinander gefügter Segmente (6) hergestellt ist, wobei die Textilzwi­ schenschicht (4) eines jeden Segmentes (6) geson­ dert an den Leckanzeiger angeschlossen ist.