DE3834664A1 - Verschweissen und nahtpruefung im erdschlitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Verschweißen und die Nahtprüfung an über­ lappenden Abdichtungsbahnen im Erdschlitz, wobei eine Doppelnaht erzeugt wird.

Erdschlitze finden zur Abdichtung vielfältige Verwendung. In neuerer Zeit sind Erdschlitze, insbesondere zur Einkapselung kontaminierter Standorte, insbesondere Deponien, in Anwendung.

Die Erdschlitze werden mit Greifern, Baggern oder Erdfräsen ausge­ hoben. Gleichzeitig wird Bentonit oder eine andere Stützmasse in die Erdschlitze verfüllt. Das Bentonit hat über die Stützfunktion hinaus eine Abdichtungsfunktion. Es hat einen relativ hohen Durchdringungs­ widerstand. Allerdings ist die Dichtwirkung unzureichend, wenn hoch­ giftige Kohlenwasserstoffverbindungen oder andere Verbindungen an einer Gefährdung der Umgebung bzw. des Grundwassers gehindert werden sollen. Für diese Fälle ist vorgesehen, zusätzlich Abdichtungsbahnen in die Bentonit-Schicht einzuziehen. Es stellt sich jedoch das Problem, wie die Abdichtungsbahnen an den Stoßstellen zu verbinden sind. Eine der dazu vorgeschlagenen Lösungen sieht vor, die Abdich­ tungsbahnen an den Rändern zu überlappen, den Überlappungsbereich einzuhausen, von Bentonit freizulegen, zu säubern und die überlappen­ den Bahnenränder anschließend in herkömmlicher Weise miteinander zu verschweißen. Dabei sollen Schweißgeräte Verwendung finden, wie sie z. B. bei der Herstellung von Tunnelabdichtungen Einsatz finden. Der­ artige Geräte fahren aufgrund ihres Antriebes selbsttätig an den Bahnenrändern entlang und erzeugen dabei eine Doppelnaht. Die Doppel­ naht kann durch Beaufschlagung mit Druckluft geprüft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Lösung weiterzuent­ wickeln. Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, einerseits sicherzustellen, daß während der Schweißdauer kein Kanalverschluß an dem zwischen beiden Schweißnähten entstehenden Kanal auftritt und andererseits am Ende der Schweißnaht, also am unteren Ende der Abdich­ tungsbahnen, einen gewollten Kanalverschluß herbeizuführen. Einerseits wird damit gewährleistet, daß der Prüfkanal über seine ganze Länge funktionsfähig ist. Andererseits macht der Kanalverschluß am unteren Ende des Prüfkanals diesen erst prüffähig.

Nach der Erfindung wird der Prüfkanal während des Schweißvorganges deshalb mit Druckluft beaufschlagt. Solange die Luft während des Schweißvorganges aus dem Prüfkanal entweicht, ist der Prüfkanal auch unten offen. Eine auftretende Fehlerquelle (Kanalverschluß) kann bis auf wenige Zentimeter geortet werden. Dazu dient wahlweise eine Schnur, die mit dem Schweißgerät mitgeführt wird, und anhand der zum Zeitpunkt des Druckaufbaus im Prüfkanal gegebenen Schnurlänge läßt sich die Stelle des Kanalverschlusses genau orten.

Am Ende des Schweißvorganges wird nach der Erfindung wahlweise die Schweißgeschwindigkeit bei fortdauernder Schweißleistung reduziert. Das führt zwangsläufig zu einem stärkeren Aufschmelzen der Schweiß­ flächen. Das plastifizierte Kunststoffmaterial der Abdichtungsbahnen fließt insbesondere unter dem Druck der die Schweißflächen nach deren Plastifizieren gegeneinanderdrückenden Andruckrollen in den Prüfkanal. Je nach Menge des zusätzlich plastifizierten Kunststoffmaterials kommt es allein dadurch schon zu einem Verschluß des Prüfkanals.

Zusätzlich oder alternativ ist nach der Erfindung vorgesehen, daß über den Prüfkanal an einer Abdichtungsbahn ein zusätzlicher Materialstrei­ fen angebracht ist. Dieser zusätzliche Materialstreifen wirkt mit den Andruckrollen des Schweißgerätes zusammen. Das hier vorgesehene Schweißgerät besitzt in Schweißrichtung hinter dem die Plastifizierung bewirkenden, insbesondere als Heizkeil ausgebildeten Werkzeug Andruck­ rollen. Die Andruckrollen sind im Abstand voneinander angeordnet bzw. entstehen dadurch, daß eine Andruckwalze mit einer Nut versehen wird. Die Nut besitzt eine Breite, die dem Abstand der beiden durch das Schweißgerät erzeugten Schweißnähte entspricht. Dieser Abstand ist gleich der Breite des Prüfkanals.

Die Nuttiefe ist üblicherweise nur wenige Millimeter.

Mit dem oben beschriebenen Materialstreifen wird die Nut zwischen den beiden Andruckrollen ausgefüllt, so daß das in den Prüfkanal gedrückte plastifizierte Material gleichmäßig über die gesamte Prüfnahtbreite verteilt und zugleich der zum Verschließen des Prüfkanales notwendige Anpreßdruck erzeugt wird.

Es ist von Vorteil, wenn der Materialstreifen an dem zuerst mit den Andruckrollen in Berührung kommenden Ende spitz verläuft. Dann ist ein sicheres Einfädeln in die Nut zwischen den Andruckrollen gewähr­ leistet.

Je nach Nuttiefe ist ausreichend, daß der Materialstreifen aus dem gleichen Material wie die Abdichtungsbahn besteht. Es kann auch ein spezieller Materialstreifen vorgesehen sein, der eine andere Dicke aufweist. Der Materialstreifen kann angeschweißt oder angeklebt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.

Mit 1 und 2 sind zwei HDPE-Abdichtungsbahnen bezeichnet, die sich mit Rändern 3 und 4 überlappen. Die Abdichtungsbahnen 1 und 2 befinden sich in einem Erdschlitz, der nicht dargestellt ist und mit Bentonit gefüllt ist. Der Erdschlitz ist etwa einen halben Meter tiefer ange­ legt als das untere Ende der Abdichtungsbahnen 1 und 2.

Ferner ist nicht dargestellt, daß der Überlappungsbereich mit nicht dargestellten Gehäusehälften eingehaust und von Bentonit befreit worden ist. Anschließend sind die Schweißflächen der überlappenden Ränder 3 und 4 in dem Gehäuse mit Hilfe einer Wasser- bzw. Luftspülung gereinigt worden. An den Säuberungsvorgang hat sich ein Schweißvorgang angeschlossen. Dabei ist ein sogenanntes Tunnelschweißgerät am oberen Rand der Abdichtungsbahnen 1 und 2 angesetzt worden. Das Tunnel­ schweißgerät besitzt einen Heizkeil, der zwischen die Bahnenränder 3 und 4 geführt wird und die gegenüberliegenden Flächen der Bahnen­ ränder 3 und 4 in den Bereichen 5 und 6 plastifiziert. Das geschieht unter Berühung mit dem Heizkeil.

Dem Heizkeil sind in Schweißrichtung Andruckrollen nachgeordnet. Die Andruckrollen bilden Andruckrollenpaare. Die Andruckrollenpaare sind im Abstand der Bereiche 5 und 6 angeordnet und drücken die Berührungs­ flächen der Überlappungsränder 2 und 3 gegeneinander, so daß in den Bereichen 5 und 6 zwei Schweißnähte entstehen.

Unmittelbar nach Beginn des Schweißvorganges wird der zwischen den Bereichen 5 und 6 bzw. den Schweißnähten entstandene Prüfkanal mit einer dafür vorgesehenen Zange verschlossen und ein Prüfmanometer zusammen mit einem Druckluftanschluß eingesteckt. Anschließend wird mit sich fortsetzendem Schweißvorgang Druckluft in den Prüfkanal geblasen. Die Druckluft entweicht, solange der Prüfkanal offen ist.

Am unteren Ende der Abdichtungsbahnen 1 und 2 ist auf den Bahnenrand 3 ein Materialstreifen 7 aufgeschweißt worden. Der Materialstreifen ist nach oben hin spitz und besitzt eine Dicke, die bewirkt, daß der Materialstreifen 7 die Nut zwischen den Andruckrollen des nicht dargestellten Schweißgerätes ausfüllt und zwischen den Bereichen 5 und 6 ein zusätzlicher Andruck entsteht, wenn das Schweißgerät den Bereich des Materialstreifens 7, d. h. das untere Ende der Abdichtungsbahnen und 2 erreicht hat. Zugleich wird die Schweißgeschwindigkeit verrin­ gert. Beides, die Verringerung der Schweißgeschwindigkeit und der Materialstreifen bzw. der von ihm verursachte Andruck zwischen den Bereichen 5 und 6 bewirken einen Verschluß des Prüfkanales am unteren Ende. Infolge dessen baut sich in dem Prüfkanal ein Druck auf, wenn das Schweißgerät das untere Ende der Bahnen 1 und 2 erreicht hat. Für die Prüfung ist ein Luftdruck von 3-4 bar vorgesehen. Der Luftdruck wird ca. 15 Minuten aufrecht erhalten. Sofern in dieser Zeit kein nennenswerter Druckabfall entsteht, ist die Schweißnaht dicht.

Das Tunnelschweißgerät bewegt sich aufgrund seines Antriebes beim Verschweißen der Bahnenränder 3 und 4 in dem die Bahnenränder 3 und 4 umgebenden Gehäuse selbsttätig nach unten und läuft über das untere Ende der Bahnen 1 und 2 hinaus. Dadurch fällt das Schweißgerät in dem nach unten hin entsprechend weit in den Erdschlitz hineingebauten Gehäuse frei und kann mit Hilfe eines an dem Schweißgerät befestigten Seiles wieder geborgen werden.

Claims (2)

1. Verschweißung und Nahtprüfung an überlappenden Abdichtungsbahnen im Erdschlitz, wobei eine Doppelnaht erzeugt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Doppelnaht während des Schweißvorganges mit Druckluft beaufschlagt wird und/oder am Ende der Schweißnaht die Schweißgeschwindigkeit verringert wird und/oder bei Verwendung eines Schweißgerätes mit Andruckrollen, die durch Einarbeitung einer der Prüfkanalbreite entsprechenden Nut in eine Andruckwalze entstanden sind, an einem Bahnenende ein Materialstreifen (7) angebracht ist, der beim Überfahren durch das Schweißgerät die Nut ausfüllt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen spitz ausgebildeten Materialstreifen (7).