DE3825728A1 - Verfahren zum entleeren einer fuehrung fuer eine membran und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entleeren einer aus zwei Halbschalen bestehenden Führung, die zum Einbringen einer Dichtungsmembran in einen suspensionsgefüllten Erdschlitz dient, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den nebengeordneten Ansprüchen.

Im Tiefbau werden vertikale Schlitzwände häufig als Dichtwän­ de zur horizontalen Absperrung von benachbarten Bodenbereichen eingesetzt. Die Dichtwirkung wird dadurch gesteigert, daß in den Schlitzwänden auch Membranen aus Edelstahl oder Kunststoff eingesetzt sind. Der Bauablauf bringt dabei die Notwendigkeit, daß die in vorgegebenen Breiten zur Verfügung stehenden Dich­ tungsmembranen aneinander angesetzt werden müssen und daß sie entlang ihrer vertikalen Ränder miteinander dicht verbunden werden müssen. Es kann auch erforderlich sein, daß schadhafte Stellen in diesen Membranen repariert werden müssen.

Zum Einbringen der Membranbahnen verwendet man aus zwei Halb­ schalen bestehende Führungen, die in den suspensionsgefüllten Erdschlitz abgesenkt werden. Hierbei wird der betreffende Membranrand zwischen sich gegenüberliegenden Schalenrändern nach unten bewegt, beispielsweise mit Hilfe eines Seilzugs. Sobald die Membran ihre Endposition erreicht hat, wird die im Hohlraum zwischen den Halbschalen vorhandene Schlitzwandsus­ pension ausgepumpt, um die im Hohlraum aneinander stoßenden Membranen zu verschweißen oder zu verkleben.

Bei geringeren Tiefen des Erdschlitzes wird der Hohlraum zwi­ schen den Halbschalen entweder von oben ausgesaugt oder durch Einsenken einer Tauchkörper-Pumpe in den Hohlraum des Schalenkörpers entleert. Mit zunehmender Tiefe des Erd­ schlitzes führt dies zu erheblichen Schwierigkeiten, da die Suspension ein sehr hohes spezifisches Gewicht besitzt und die verhältnismäßig kleine Baugröße der verwendbaren Pumpen, die durch die Form des Schalenkörpers bedingt ist, nur eine sehr geringe Pumpenleistung zuläßt, wodurch der Baufort­ schritt gehemmt wird. Das Entleeren wird ferner dadurch er­ schwert, daß Suspension durch den Vertikalspalt zwischen den Schalenkörpern nachströmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchen das Entfernen der Suspension aus dem Schalenkörper- Hohlraum zuverlässig ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß minde­ stens ein Verdrängungskörper in den Hohlraum zwischen den Halbschalen abgesenkt wird. Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Evakuierung des Hohlraums in kurzer Zeit durchgeführt wer­ den kann so daß der Außendruck der Suspension auf die beiden Halbschalen wirksam wird und dabei die Schalenränder dichtend aufeinander gepreßt werden. Da die Verdrängung mit einfachen Mitteln in kürzerer Zeit als das Auspumpen durchgeführt wer­ den kann, wird verhindert, daß während des Entleerens, wenn der Außendruck noch nicht wirksam ist, Suspension nachströmt.

Grundsätzlich erscheint es ausreichend, daß in jeder Schalen­ hälfte jeweils ein Verdrängungskörper abgesenkt wird.

Bei größeren Tiefen kann es zur Verhinderung von Rückstauungen der Suspension vorteilhaft sein, daß mehrere Verdrängungskör­ per nacheinander eingesetzt werden.

Die Aufgabe wird vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß der bzw. die Verdrängungskörper ein veränderbares Volumen aufwei­ sen und daß das Volumen pneumatisch oder hydraulisch ver­ änderbar ist. Das hat den Vorteil, daß sie mit relativ ge­ ringem Auftrieb in den betreffenden Hohlraum eingebracht werden können und daß auch die Lagerhaltung und der Trans­ port vereinfacht werden.

Als besonders geeignet erweist es sich, daß die Verdrängungs­ körper aus einem elastischen Material schlauch- oder kissenar­ tig ausgebildet sind. Als Material ist Kunststoff, Gummi oder ein dichtes Gewebe geeignet.

Um eine zuverlässige Verdrängung der Suspension von unten nach oben zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, daß die schlauch- oder kissenförmigen Verdrängungskörper in Kammern unterteilt sind, die zur separaten hydraulischen oder pneumatischen Be­ aufschlagung jeweils mit Zuführleitungen versehen sind.

Eine besonders effektive Verdrängung wird dadurch erreicht, daß der Außenquerschnitt des bzw. der Verdrängungskörper an den Innenquerschnitt einer Halbschale angepaßt ist, so daß Toträume vermieden werden.

Die Aufgabe wird alternativ vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß für jede Halbschale ein Schöpfkörper vorhanden ist, der im wesentlichen das Innenvolumen der zugehörigen Halbschale ein­ nimmt und daß im Bereich des Fußendes ein Einwegventil für den Eintritt von Suspension vorhanden ist. Wird dieser Schöpfkör­ per nach dem Vollaufen zügig aus der zugehörigen Halbschale entfernt, so wird der Flüssigkeitsspiegel im Hohlraum zwischen den Halbschalen impulsartig verringert, wobei der Außendruck auf die Halbschalen wirksam wird und zu einem Aneinanderpres­ sen der Schalenränder unter gleichzeitiger Abdichtung führt.

Um zu vermeiden, daß sich der Schöpfkörper beim Herausziehen festsaugt, ist es zweckmäßig daß eine Druckausgleichsleitung vorhanden ist, die zur Luftzuführung bis unter den Boden des Schöpfbehälters reicht. Grundsätzlich kann die Druckausgleichs­ leitung separat neben dem Schöpfkörper innerhalb oder außer­ halb der zugehörigen Halbschale verlegt sein. Sehr gute Schöpfleistungen werden aber auch dadurch erreicht, daß die Druckausgleichsleitung im Schöpfkörper integriert ist.

Eine weitere alternative Lösung besteht darin, daß an der Außenseite der Halbschalen jeweils mindestens ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Druckkissen vorhanden ist. Diese Druckkissen werden nach dem Absenken der Hohlkörper mit Druck beaufschlagt, wobei sie sich aufgrund ihres vergrößer­ ten Volumens an den Wänden des Erdschlitzes abstützen und die miteinander in Eingriff stehenden Ränder der Halbschalen dichtend aneinander pressen. Wenn die Kissen im wesentlichen über die gesamte Länge der Hohlkörper verteilt sind, so wird ein gleichmäßiger Anpreßdruck erzeugt und es wird verhindert, daß zwischen den Halbschalen Aufklaffungen entstehen, die an­ sonsten wegen der unvermeidlichen Herstellungsungenauigkeiten auftreten können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Aufsicht auf einen suspen­ sionsgefüllten Erdschlitz mit einer darin abgesenkten Membranführung sowie einem ersten Beispiel einer Vor­ richtung zur Entleerung der Führung;

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Führung gemäß Fig. 1 (II);

Fig. 3 zeigt einen Horizontallängsschnitt durch den Erd­ schlitz und die Führung gemäß Fig. 1 (II);

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf ein zweites Beispiel einer Vorrichtung zum Entleeren einer Membranführung und

Fig. 5 zeigt schematisch einen Horizontallängsschnitt durch die Vorrichtungen gemäß Fig. 3 (V).

Ein in Fig. 1 veranschaulichter Erdschlitz 1 dient zur Her­ stellung einer vertikalen Schlitzwand (nicht dargestellt). Der Erdschlitz 1 wird mit einer Suspension 2 von Wasser, Zement, Ton oder Bentonit und sonstigen Zusatzmitteln oder Zusatzstoffen gefüllt. Zur zuverlässigen Abdichtung der Schlitzwand wird in die Suspension 2 eine aus einzelnen Bah­ nen 3, 4 zusammengesetzte, vertikale Membran 5 aus Kunststoff oder Edelstahl mittels einer Führung 7 eingebracht.

Die Führung 7 besteht aus einer ersten und zweiten Halbscha­ le 11, 12, die jeweils aus Stahl hergestellt sind und die von der Sohle 8 des Erdschlitzes 1 bis über die Oberfläche 14 (Fig. 2) der Suspension 2 reichen. Die Halbschalen 11, 12 sind in ihrem konstruktiven Aufbau im wesentlichen gleich ausge­ bildet. Die folgende Beschreibung bezieht sich daher ledig­ lich auf die erste Halbschale 11. Sie gilt sinngemäß auch für die zweite Halbschale 12.

Die erste Halbschale 11 ist aus einem Stahlprofil gefertigt, das eine Ausbauchung 15 sowie einen linken und einen rechten vertikalen Dichtrand 16, 17 aufweist. Diese sind mit einer sich über die gesamte Länge der betreffenden Halbschale 11, 12 er­ streckenden Dichtlippe 18, 19 aus elastischem Material ver­ sehen. Die Ausbauchung 15 ist nach unten durch einen Boden 20 abgeschlossen (Fig. 2). Beim Einziehen der Bahnen 3, 4 bilden die vertikalen Schalenränder einen linken und einen rechten Führungsspalt 9, 10. Werden die erste und zweite Halbschale 11, 12 an ihren Dichträndern 16, 17 aneinandergedrückt, so ent­ steht ein nach oben offener und ansonsten dicht abgeschlosse­ ner Hohlraum 21, der durch die sich überlappenden Ränder 6 der Bahnen 3, 4 geteilt ist.

Zunächst wird die Führung 7 in die Suspension 2 abgesenkt, um dann die Bahnen 3, 4 von oben einzuziehen oder einzuschieben. Hierbei ist es unvermeidlich, daß sich der Hohlraum 21 mit Suspension füllt.

Um aber die beiden Bahnen 3, 4 in situ miteinander verschwei­ ßen oder verkleben zu können, muß der Hohlraum 21 entleert werden.

Voraussetzung hierfür ist ein möglichst dichter Abschluß der Dichtränder 16, 17, um ein Nachströmen der Suspension in den Hohlraum 21 zu unterbinden.

Der erforderliche Anpreßdruck auf die Dichtränder 16, 17 wird mit hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Druckkörpern 24, 25 erzeugt. Sie befinden sich in dem in Fig. 1 und 2 dar­ gestellten Beispiel im Bereich der Ausbauchungen 15, 15′ an den Außenseiten der Halbschalen 11, 12. Sie sind schlauch- oder kissenförmig aus elastischem Material hergestellt und im leeren Zustand flach zusammendrückbar. Sie bilden daher kein Hindernis, wenn die Halbschalen 11, 12 in den oder aus dem Erdschlitz 1 hinein- bzw. herausgebracht werden.

Wenn die Halbschalen 11, 12 und die Bahnen 3, 4 ordnungsgemäß positioniert sind, werden die Druckkörper 24, 25 aufgebläht, wobei sie sich an den Seitenwänden 22, 23 des Erdschlitzes 1 abstützen.

Zur Erzeugung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes können sich die Druckkörper 24, 25 über die gesamte Länge der Halbschalen 11 bzw. 12 erstrecken. Um die Halbschalen 11, 12 sukzessive von unten nach oben mit Anpreßdruck zu beaufschlagen, sind gemäß Fig. 2 mehrere Druckkörper 25, 30 übereinander angeord­ net, die jeweils separat durch eine Druckleitung 31, 32 ver­ sorgt werden.

Wie die Fig. 1 und 3 veranschaulichen, werden zur Entleerung des Hohlraums 21 zwei Schöpfbehälter 26, 27 in die Ausbauchungen 14, 15 der Halbschalen 11, 12 abgelassen. Die Schöpfbehälter 26, 27 haben an ihrem Fußende jeweils eine Eintrittsöffnung mit einer Ventilklappe 28, die ein Einwegventil bildet, über welches Suspension in den betreffenden Schöpfbehälter 26 ein­ fließen kann.

Werden die Schöpfbehälter 26, 27 mit großer Geschwindigkeit aus den Halbschalen 11, 12 herausgezogen wobei die Ventil­ klappen 28 geschlossen sind, so wird der Flüssigkeitsspiegel im Hohlraum 21 schlagartig abgesenkt. Durch entsprechende Bemessung der Schöpfbehälter 26, 27 kann der Flüssigkeitsspie­ gel in der Praxis um mehrere Meter reduziert werden. Aufgrund der unterschiedlichen Flüssigkeitspegel innerhalb und außer­ halb des Hohlraums 21 wirkt auf die Halbschalen 11, 12 impuls­ artig ein Außendruck, der die Dichtränder 16, 17 zuverlässig aneinanderdrückt, ohne daß wesentliche Mengen an Suspension nachfließen.

Um ein Festsaugen der Schöpfbehälter 26, 27 beim Hochziehen zu verhindern, sind Druckausgleichsleitungen 36, 37 vorhanden, die in dem dargestellten Beispiel im Innern der Schöpfbehälter 26, 27 verlaufen. Alternativ hierzu können die Druckausgleichs­ leitungen auch in den Halbschalen 11, 12 integriert sein (nicht dargestellt). Über die Druckausgleichsleitungen strömt Luft in den Hohlraum unterhalb der Schöpfbehälter 26, 27 nach.

Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, mit welcher der Hohlraum 21′ zwischen zwei Halb­ schalen 11′, 12′ zuverlässig in kurzer Zeit entleert werden kann. Hierzu befindet sich in jeder Halbschale 11′, 12′ ein elastischer Verdrängungskörper 33 bzw. 34. Die Verdrängungs­ körper 33, 34 sind als elastischer Hohlkörperschlauch oder kissenartig ausgebildet. Sie können aus Gummi, elastischem Kunststoff oder ähnlichem bestehen. Im entleerten Zustand A, der in durchgehender Linie dargestellt ist, sind sie flach zusammengefaltet und beanspruchen wenig Volumen. Sie können daher, ohne daß ein nennenswerter Auftrieb entgegenwirkt, in den Hohlraum 21′ abgesenkt werden. Es ist auch möglich, sie zusammen mit den zugehörigen Halbschalen 11′, 12′ in den suspensionsgefüllten Erdschlitz 1 abzusenken.

Über eine Leitung 35 werden sie mit einem Fluid, im einfach­ sten Fall mit Luft, gefüllt und aufgebläht. Dabei verdrängen sie die im Hohlraum 21′ enthaltene Suspension. Im Endzustand B, der schematisch strichpunktiert wiedergegeben ist, füllen sie den gesamten Hohlraum 21′ aus. Wird nun das Fluid schlag­ artig abgelassen, so bewirkt der Außendruck durch die Sus­ pension 2, daß die Halbschalen 11′, 12′ dichtend aneinander angepreßt werden. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn die Verdrängungskörper 33, 34 mit großer Geschwindigkeit aus dem Hohlraum 21′ herausgezogen werden.

Claims (17)

1. Aus zwei Halbschalen bestehende Führung die zum Einbringen einer Dichtungsmembran in einen suspensionsgefüllten Erd- Schlitz dient, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite mindestens einer Halbschale (11, 12) wenigstens ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Druckkörper (24, 25, 30) vorhanden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Druckkörper (24, 25, 30) in Längsrichtung der betreffenden Halbschale (11, 12) übereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (24, 25, 30) schlauch- oder kissen­ förmig ist und aus elastischem Material besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Halbschalen (11, 12) Druckkörper (24, 25, 30) angeordnet sind.

5. Verfahren zum Entleeren einer aus zwei Halbschalen bestehenden Führung, die zum Einbringen einer Dichtungsmembran in einen suspensionsgefüllten Erdschlitz dient, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verdrängungskörper (33, 34) in den Hohlraum (21) zwischen den Halbschalen (11, 12) abgesenkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Halbschale (11, 12) jeweils ein Verdrängungskör­ per (33, 34) abgesenkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verdrängungskörper (33, 34) nacheinander ein­ gesetzt werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (33, 34) ein veränderbares Volu­ men aufweist und daß das Volumen pneumatisch oder hydrau­ lisch veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper schlauch- oder kissenartig ist, und aus einem elastischen Material besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (33, 34) in Kammern unter­ teilt ist, die zur separaten hydraulischen oder pneuma­ tischen Beaufschlagung jeweils mit Zuführleitungen ver­ sehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenquerschnitt des Verdrängungskörpers (33, 34) an den Innenquerschnitt der betreffenden Halbschale (11, 12) angepaßt ist, so daß Toträume vermieden werden.

12. Verfahren zum Entleeren einer aus zwei Halbschalen be­ stehenden Führung, die zum Einbringen einer Dichtungs­ membran in einen suspensionsgefüllten Erdschlitz dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitspegel im Hohlraum (21) zwischen den Halbschalen (11, 12) mit mindestens einem Schöpfbehälter (26, 27) in kurzer Zeit in der Weise abgesenkt wird, daß der im Erdschlitz herrschende Außendruck die Halbschalen (11, 12) dicht zusammenpreßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Halbschale (11, 12) ein Schöpfbehälter (26, 27) verwendet wird und daß die beiden Schöpfbehälter (26, 27) gleichzeitig betätigt werden.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch12, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Halbschale (11, 12) ein Schöpfbehälter (26, 27) vorhanden ist, der im wesentlichen das Innenvolumen der zugehörigen Halbschale (11, 12) einnimmt und daß im Bereich des Fußendes der Schöpfbehälter (26, 27) jeweils ein Einwegventil für den Flüssigkeitseintritt vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckausgleichsleitung (36, 37) vorhanden ist, die zur Luftzuführung bis unter den Boden des Schöpf­ behälters (26, 27) reicht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsleitung (36, 37) an einer der Halbschalen (11, 12) angebracht ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsleitung (36, 37) in einem Schöpf­ behälter (26, 27) angeordnet ist.