DE3914685C2 - Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches - Google Patents
Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines GeländebereichesInfo
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- DE3914685C2 DE3914685C2 DE19893914685 DE3914685A DE3914685C2 DE 3914685 C2 DE3914685 C2 DE 3914685C2 DE 19893914685 DE19893914685 DE 19893914685 DE 3914685 A DE3914685 A DE 3914685A DE 3914685 C2 DE3914685 C2 DE 3914685C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einziehen einer
Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines
Geländebereichs nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Ein Verfahren der genannten Art ist aus der EP 02 16 751 A2
bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird
vorzugsweise das Einbringen des Dichtmaterials durch
Einpressen bei relativ niedrigem Druck, vorzugsweise
maximal 10 bar, nur in Bedarfsfällen auch höher,
vorgenommen. Als Dichtmaterial wird bevorzugt eine
Bentonit/Wasser-Suspension mit vorzugsweise 10 bis 60 kg
Bentonit je m³, und gegebenenfalls mit Zusätzen von
Zementen, Mahltonen oder dergl., von Kreide, Wasserglas
oder dergl., verwendet. Es kann aber auch ein Harz,
insbesondere in Form eines Gels als Dichtmaterial
verwendet werden. Es ist auch erwähnt, daß sich als
Dichtmaterial vor allem ein Material eignet, das sich in
einem Sohlbereich einer Deponie ausbreiten kann, das
abdichtend wirkt, chemisch resistent und dauerhaft ist,
und das auch eine gewisse Dauerelastizität besitzt. Als
Dichtharze sind u.a. verschiedene organische Polymere
geeignet, insbesondere Acrylsäurederivate, wie z. B.
Polyacrylamide, die auch zusammen mit inerten
Füllstoffen verarbeitbar sind und auch elastische, gut
quellbare Gele bilden können.
Es können auch Bitumenemulsionen allein oder in
Kombination mit Dichtgelen bzw. auch Dichtharzen,
vorzugsweise in Mischung damit, eingesetzt werden und
auch Füllstoffe, wie z. B. Bentonit, enthalten.
Die Einbringung des Dichtmaterials erfolgt vorzugsweise
unter dem Eigengewicht- Druck dieses Materials, wobei zur
Erhöhung des spezifischen Gewichts des Dichtmaterials
dieser ein Zusatz mit höherem spezifischen Gewicht, z. B.
Schwerspat beigegeben wird. Dadurch breitet sich das
Dichtmaterial infolge des statischen Druckes im Sohlen-
und Böschungsbereich der Deponie von selbst aus und kommt bei
Gleichgewicht zwischen Eigengewicht des Dichtmaterials und
spezifischem Fließwiderstand auch von selbst zur Ruhe.
Mit dem bekannten Verfahren wird eine Nachdichtung einer Alt
last durch Erzeugen einer dichten Wanne nach Injizieren von
Dichtmaterialien in deren Sohlen- und Böschungsbereich er
reicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge
nannten Art anzugeben, mit dem eine Dichtsohle mit relativ zu
bekannten Dichtsohlen höherer Langzeit-Dichtigkeit erzeugbar
ist.
Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des
Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die
eingebrachte, aus der Deck-, Basis- und Nachdichtschicht be
stehende Kompositschicht eine vollständige Abdichtung eines
Geländebereiches, beispielsweise einer Deponie oder eines
kontaminierten Bodenbereiches, unabhängig von der Bodenbe
schaffenheit (einschließlich anstehender Felsen) ermöglicht.
Dabei ist es von Bedeutung, daß bereits vorhandene Deponien
und dergleichen abgedichtet werden können. Durch die zwischen
der Deckschicht und der Basisschicht eingebrachte Nachdicht
schicht werden vorteilhafterweise zur Erzielung einer voll
ständigen Dichtigkeit Aussparungen bzw. Hohlräume oder Risse
der Deck- bzw. Basisschicht ausgefüllt und abgedichtet. Ge
nauer gesagt wird bei der sandwichartigen Bauweise durch das
Einbringen der Nachdichtschicht zwischen die Deck- und Basis
schicht und durch die Verwendung von thixotropen Materialien
für die genannten drei Schichten erreicht, daß der zwischen
der Deck- und Basisschicht bestehende Zwischenraum vollstän
dig abgedichtet wird und ein nahtloser Übergang zwischen den
drei Schichten der Kompositschicht in vertikaler Richtung er
folgt. Durch die Verwendung der thixotropen Materialien er
gibt sich auch, daß die einzelnen, von benachbarten Sonden
aus eingebrachten Schichten jeweils in vorzugsweise horizon
taler Richtung nahtlos ineinander übergehen bzw. verfließen.
Vorteilhafterweise ist die Dichtsohle nach dem vorliegenden
Verfahren vergleichsweise einfach unter einem bereits vorhan
denen Geländebereich einbringbar. Sie ist vorteilhafterweise
beständig gegen den Angriff von Sickerwasser, chlor-organi
schen Lösungsmitteln und deren Verdünnungen, Kohlenwasser
stoffe usw.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Auswahl der
thixotropen Materialien und deren Zusammensetzung an die phy
sikalischen und chemischen Gegebenheiten des Bodens, Kontami
nationen des Bodens und an die unter Umständen auftretenden
Sickerwässer und anderen Schadstoffen angepaßt werden kann.
Dabei können in Abhängigkeit von diesen Gegebenheiten auch
die Deck- und Basisschicht aus verschiedenen Materialien be
stehen.
Vorteilhafterweise kann die Kompositschicht
äußerst einfach mit üblichen Mitteln und Verfahrensschritten
in beliebigen Tiefen in den Untergrund eingebracht werden.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß durch die ange
wandte Technologie die horizontale oder geneigte Komposit
schicht an ihrer Peripherie vertikal umgelenkt werden kann,
so daß gerade bei Arbeitstiefen von mehr als 50 m eine Wanne
bis an die Geländeroberkante hochgezogen werden kann. Hierbei
kann z. B. mit drei oder mehr Bohrreihen die Kompositschicht
als solche vertikal umgelenkt werden. Es ist aber auch denk
bar, die vertikal verlaufenden Seitenwände aus nur einem
thixotropen Stoff aufzubauen, der vorzugsweise an die untere
Dichtschicht anschließt. Der besondere Vorteil dieser Techno
logie besteht in der hohen Dichtwirkung am "angeschleppten"
Übergang von der horizontal oder geneigt verlaufenden Dicht
schicht bzw. Kompositschicht zur vertikalen Seitenwand.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge
mäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 18 her
vor.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele nach der Erfindung
im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines
Geländes mit einem bestimmten abgegrenzten
Geländebereich, der beispielsweise eine Depo
nie ist, und in dessen Untergrund die erfin
dungsgemäße Dichtsohle einzuziehen ist, wobei
nachträglich rasterförmig angeordnete Orte
markiert sind, in denen Bohrungen zum Einfüh
ren von Hochdruckinjektionssonden markiert
sind;
Fig. 2a bis 2d jeweils einen vertikalen Schnitt durch
den Geländeausschnitt der Fig. 1 längs der
Schnittlinie II-II, wobei bereits Bohrungen
abgeteuft und in diese Bohrungen Hochdruckin
jektionssonden eingebracht sind, die in der
bestimmten Teufe angeordnet sind, wobei
in Fig. 2a an einer Hochdruckinjektionssonde bereits das thixotrope Dichtmaterial der Deckschicht und der Basisschicht in das umge bende Erdreich bis zu einem definierten Radius eingepreßt ist,
in Fig. 2b an dieser Hochdruckinjektionssonde das thixotrope Dichtmaterial der Nachdicht schicht zwischen die Deckschicht und die Basisschicht eingepreßt ist,
in Fig. 2c bereits an einer zur einen Hoch druckinjektionssonde benachbarten Hochdruckin jektionssonde die Dichtmaterialien der Deck schicht, Nachdichtschicht und Basisschicht in das umgebende Erdreich eingepreßt sind, wobei die aus diesen benachbarten Hochdruckinjek tionssonden eingepreßten Dichtmaterialien ineinander geflossen sind und nahtlos ineinan der übergehen, und
in Fig. 2d die fertige Dichtsohle gezeigt ist, und
in Fig. 2a an einer Hochdruckinjektionssonde bereits das thixotrope Dichtmaterial der Deckschicht und der Basisschicht in das umge bende Erdreich bis zu einem definierten Radius eingepreßt ist,
in Fig. 2b an dieser Hochdruckinjektionssonde das thixotrope Dichtmaterial der Nachdicht schicht zwischen die Deckschicht und die Basisschicht eingepreßt ist,
in Fig. 2c bereits an einer zur einen Hoch druckinjektionssonde benachbarten Hochdruckin jektionssonde die Dichtmaterialien der Deck schicht, Nachdichtschicht und Basisschicht in das umgebende Erdreich eingepreßt sind, wobei die aus diesen benachbarten Hochdruckinjek tionssonden eingepreßten Dichtmaterialien ineinander geflossen sind und nahtlos ineinan der übergehen, und
in Fig. 2d die fertige Dichtsohle gezeigt ist, und
Fig. 3 in vergrößerter schematischer Darstellung
einen Schnitt durch eine in eine Bohrung
eingebrachte Hochdruckinjektionssonde, beste
hend aus zwei verschiebbar in einem Filterrohr
angeordneten Packern, zwischen denen das
jeweilige Dichtmaterial horizontal in das
umgebende Erdreich eingepreßt wird und
Fig. 4a und 4b eine Weiterbildung der Erfindung.
Die Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In den Figuren sind der Geländeausschnitt mit 10, die
Deponie mit 1, deren Umrandung an der Geländeoberfläche
mit 11, der Geländeuntergrund mit 100, der Deponieunter
grund mit 12 und die Basis der Deponie bzw. Kontamina
tion mit 120 bezeichnet. Die in der Fig. 1 rasterförmig
angeordneten Kreuze 3 markieren Orte, an denen Bohrungen
4 bis zur vorbestimmten Teufe T abgeteuft werden. Diese
Orte müssen nicht in der gezeichneten Regelmäßigkeit
angeordnet sein, sondern können in Abhängigkeit von der
Bodenbeschaffenheit z. B. rautenförmig oder mehr oder
weniger unregelmäßig sein. Wichtig ist nur, daß ein
bestimmtes Rastermaß A, d. h., ein vorbestimmter Abstand
zwischen benachbarten Orten 3 nicht überschritten wird.
Dieses Rastermaß A ist durch den Radius r bestimmt, bis
zu dem sich die von einer Hochdruckinjektionssonde 5
unter hohem Druck horizontal in das umgebende Erdreich
eingebrachten Materialien ausbreiten. Das Rastermaß A
muß kleiner als das Doppelte dieses Radius r sein. Der
Radius r ist wiederum abhängig von der Bodenbeschaffen
heit und dem angewandten Druck.
Bei den Fig. 2a bis 2d und in Fig. 3 ist angenommen, daß
an den Orten 3 Bohrungen 4 bis zur vorbestimmten Teufe T
abgeteuft sind und daß in die unteren Enden dieser
Bohrungen Hochdruckinjektionssonden 5 eingesetzt sind,
deren beispielhafter Aufbau später näher erläutert
werden wird und mit denen eine Dichtsohle 2 in Komposit
aufbau mit einer nominalen Dicke D erzeugt werden soll.
Die nominalen Dicken der einzelnen Schichten der Kompo
sitschicht, nämlich der Deckschicht, der Nachdicht
schicht und der Basisschicht sind d1, d3 bzw. d2.
Von einer oder mehreren Hochdruckinjektionssonden 5,
beispielsweise der mittleren Sonde 5 in Fig. 2a aus,
wird zunächst das Dichtmaterial der Deck- und Basis
schicht 21 bzw. 22 in zwei Schritten in das umgebende
Erdreich eingepreßt. Hierzu wird jede Sonde 5 zwischen
zwei Positionen versetzt. In jeder Position wird zur
Erzeugung der Deck- bzw. Basisschicht 21, 22 ein thixo
tropes Material in flüssiger Form horizontal aus der Sonde
5 in das umgebende Erdreich eingepreßt. Zur Bildung der
Nachdichtschicht 23 wird die Sonde 5 in eine mittlere
Position gebracht.
Im Zusammenhang mit der Fig. 3 wird nun beispielhaft
der Aufbau einer Sonde 5 näher erläutert. In der schema
tisch dargestellten Weise ist diese Sonde 5 im wesent
lichen durch ein mit Öffnungen versehenes Rohr, das im
folgenden als Filterrohr 51 bezeichnet wird, einen
oberen Packer 52 und einen unteren Packer 53 gebildet.
Der obere Packer 52 weist im wesentlichen die Form eines
kreisringförmigen Körpers auf, dessen mittige Öffnung 54
durch eine Klappe 55 verschließbar ist, die bei einem
von oben auf sie ausgeübten Druck nach unten beweg- und
öffenbar ist. In der entsprechenden Weise besitzt der
kreisringförmige Körper 56 des unteren Packers 53 eine
zentrale Öffnung 57, die durch eine Klappe 58 ver
schließbar ist, wenn von oben ein Druck auf sie ausgeübt
wird. Die Dichtwirkung zwischen der Wandung der Öffnung
54 bzw. 57 und der entsprechenden Klappe 55 bzw. 58 wird
durch schematisch dargestellte Dichtungen 59 erreicht.
Nach dem Einbringen einer Bohrung 4 wird zunächst ein
Filterrohr 51 in den Bereich der Bohrung 4 eingebracht,
von dem aus die Kompositschicht erzeugt werden soll.
Anschließend werden der untere Packer 53 und danach der
obere Packer 52 so eingesetzt, daß der zwischen ihnen
bestehende Raum dem Bereich entspricht, von dem aus
durch das Filterrohr 51 die Basis-, Deck- oder
Nachdichtschicht 22, 21, 23 eingebracht werden soll.
Durch Versetzen der Packer 52, 53 können zunächst die
Deck- und Basisschicht 21, 22 in beliebiger Reihenfolge
hergestellt werden. Danach wird nach Versetzen der
Packer 52, 53 auf eine Mittelposition die
Nachdichtschicht 23 erzeugt. Bei der Herstellung jeder
Schicht wird eine Hochdruckleitung durch die zentrale
Öffnung 54 des oberen Packers 52 dicht hindurchgeführt,
wobei sich die Klappe 55 öffnet. Beim Einbringen des
entsprechenden thixotropen Materials unter Druck
schließt sich die Klappe 58 des unteren Packers 53.
Zum Einbringen und Versetzen der Packer 52, 53 werden
diese vorzugsweise am Kopf des Bohrgestänges befestigt
und mit dem Bohrgestänge bewegt.
Beim Einpressen der Deckschicht 21 und Basisschicht 22
unter hohem Druck P breitet sich das jeweilige thixo
trope Dichtmaterial im Vertikalschnitt doppelnieren
förmig und im Horizontalschnitt radial bis zu dem defi
nierten Radius r aus, der größer als die Hälfte des
Rastermaßes A ist. Der mit Dichtmaterial der Deckschicht
ausgefüllte Bereich ist in den Figuren mit 201 und der mit
Dichtmaterial der Basisschicht 22 ausgefüllte Bereich
des Erdreiches ist mit 202 bezeichnet. Vorzugsweise
werden der Druck P und die Positionen der Packer 52, 53
so gewählt, daß die Deckschicht 21 und die Basisschicht
23 an den einander zugewandten Flächen voneinander
beabstandet sind. Es ist jedoch auch denkbar, die ge
nannten Parameter so zu wählen, daß die einander zuge
wandten nierenförmigen Ausbauchungen der Deck- und
Basisschicht 21, 22 verfließen.
Zwischen diese Bereiche 201 und 202 wird nachfolgend
unter einem höheren Druck P1 das thixotrope Material der
Nachdichtschicht 23 horizontal eingepreßt, wobei infolge
der Thixotropie gewährleistet wird, daß die Materialien
der Basisschicht 22 und der Deckschicht 21 wieder fließ
fähig werden, wenn der Druck P1 der Nachdichtschicht 23
auf sie einwirkt. Der mit dem Dichtmaterial der Nach
dichtschicht 23 gefüllte Bereich des Erdreiches ist in
den Fig. 2b mit 203 bezeichnet. Dieses Dichtmaterial
füllt nicht nur den Zwischenraum zwischen der Deck
schicht 21 und der Basisschicht 22 aus, sondern dringt
auch noch in eventuell bestehende Hohlräume in der Deck-
und Basisschicht 21 bzw. 22 ein und füllt diese dichtend
aus.
Der beschriebene Einpreßvorgang wird von Hochdruckinjek
tionssonde 5 zu Hochdruckinjektionssonde 5 sukzessive
fortgesetzt, wobei eventuell im Raum zwischen der Deck-
und Basisschicht 21, 22 vorhandene Porenluft und/oder
vorhandenes Porenwasser zur Seite verdrängt wird. In der
Fig. 2c ist gezeigt, wie die mit den thixotropen Dicht
materialien gefüllten doppelnierenförmigen Bereiche 201
bzw. 202 und die mit dem thixotropen Dichtmaterial der
Nachdichtschicht 23 gefüllten Bereiche 203 sich durchmi
schen und ineinander übergehen, wobei vorausgesetzt ist,
daß diese Bereiche sich in flüssiger Form des Dichtmate
rials durchmischen.
Am Ende entsteht die in Fig. 2d dargestellte reale
Dichtsohle 20 in Kompositaufbau, die sich vertikal und
horizontal ausbreitet und aus der realen Deckschicht
210, der realen Basisschicht 220 und der realen Nach
dichtschicht 230 besteht, welche nahtlos ineinander
übergehen.
Die reale Deckschicht 210 besteht aus den horizontal
nahtlos ineinander übergehenden Bereichen 201. Die reale
Basisschicht 220 besteht aus den horizontal nahtlos
ineinander übergehenden Bereichen 203, während die reale
Nachdichtschicht 230 aus den horizontal nahtlos ineinan
der übergehenden Bereichen 203 besteht.
Auch in vertikaler Richtung erfolgt aufgrund der Thixo
tropie der Materialien der Schichten 21, 22 und 23 ein
fließender bzw. nahtloser Übergang zwischen den einzel
nen Schichten. Ein Einschluß von gasförmigen oder flüs
sigen Materialien kann weitgehend ausgeschlossen werden.
Da sich, wie schon erwähnt, die aus Suspensionen beste
henden thixotropen Dichtmaterialien für die Deckschicht
21 und die Basisschicht 22 doppelnierenförmig verteilen,
ist die effektive Dicke D1 der realen Dichtsohle 20
eindeutig größer als die nominale Dicke D.
Der Kompositaufbau der Dichtsohle 20 sichert einen
Durchlässigkeitsbeiwert von wenigstens 10-9 m/sec und
weniger.
Die beschriebene Dichtsohle im Kompositaufbau kann
beispielsweise bei allen Deponien und Einkapselungen von
Altlasten zur Untergrundabdichtung eingesetzt werden.
Es werden nun die zur Herstellung der Deckschicht 21,
der Basisschicht 22 sowie der Nachdichtschicht 23 geeig
neten Materialien näher erläutert. Allgemein ausgedrückt
eignen sich für diese Schichten alle Materialien, die
ein thixotropes Verhalten zeigen. Vorzugsweise handelt
es sich bei den verwendeten thixotropen Materialien um
mineralische Materialien, um synthetische organische
Materialien oder um Mischungen dieser Materialien. Als
mineralische Materialien werden beispielsweise Mischun
gen aus vorzugsweise feinstkörnigem Quarzsand und
reaktionsträgen Tonen verwendet. Diesen Mischungen
können Binde- und Fließmittel zugegeben werden, bei
denen es sich beispielsweise um Silikatgel handelt.
Synthetische Materialien oder Mischungen aus minerali
schen Materialien und synthetischen Materialien werden
insbesondere dann angewendet, wenn wegen der möglichen
Aggressivität der austretenden Sickerwässer, Lösungsmit
tel, Kohlenwasserstoffe oder wegen gasförmiger Emis
sionen an die Beständigkeit der Schichten hohe Anforde
rungen gestellt werden.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Anwendung der
Erfindung in der Praxis näher erläutert.
Die Deponie 1 hat eine Ablagerungsfläche von etwa 120×
150 m. Ihre Basis 120 liegt etwa 28 m unter der Gelän
deoberkante GOK. Die Dichtsohle 2 bzw. 20 in Komposit
aufbau wird etwa 35 m unter Geländeoberkante eingezogen
und muß mindestens die angegebene Fläche der Deponie
haben. Vorteilhafterweise kann eine Anpassung der Dicht
sohle 2 an den unteren Verlauf der Deponie 1 durch
verschieden langes Abteufen der Bohrungen 4 erreicht
werden. Die nominale Dicke D der Dichtsohle 2 beträgt
etwa 5 m. Die nominalen Dicken d1 und d2 der Deckschicht
21 bzw. der Basisschicht 22 liegen jeweils bei etwa 1,75
m. Die Deckschicht 21 und die Basisschicht 22 bestehen
beispielsweise jeweils aus einem thixotropen Gemisch aus
Quarzsand, Tonen und aus einem Silikatgel als Binde- und
Fließmittel, beispielsweise aus Silikatgel oder syntheti
schen anorganischen oder organischen Verbindungen, wie
z.B. DynagroutR der Firma Hüls-Treußdorf AG. Die Nach
dichtschicht 23 besteht z. B. aus Silikatgel, das aus
Wasserglas und Natriumaluminat besteht.
Das Gemisch für die Deck- und Basisschicht 21 bzw. 22
wird mit einem Druck P (z. B. etwa 250 bar) das Dichtmit
tel für die Nachdichtschicht 23 mit einem um etwa 100
bar höheren Druck P1 in einem Rastermaß von etwa 5×5 m
eingepreßt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Bohrungen 4 nach der
Herstellung der Kompositschicht abgedichtet werden. Vor
zugsweise geschieht dies mit einem am Rohrende der
Injektionssonde ausgepreßten thixotropen Material der
genannten Art, so daß eine vollständige Abdichtung mit
der Kompositschicht erfolgt. Vorzugsweise wird dabei
folgendermaßen vorgegangen. Zunächst werden die beiden
Packer 52, 53 aus dem Bohrloch 4 entfernt. Es wird dann
am unteren Ende des die Bohrung auskleidenden Rohres ein
nach oben abdichtender Packer der Art des Packers 52
eingesetzt. Das untere Ende mit dem genannten Packer
wird auf die Höhe des oberen Endes der Basisschicht 22
gebracht. Nach Einsetzen eines Hochdruckrohres in die
zentrale Öffnung des Packers wird der Raum zwischen dem
Packer und dem Ende der Bohrung mit einem thixotropen
Material, das vorzugsweise demjenigen der Basisschicht
22 entspricht, gefüllt. Das unter Druck eingebrachte
thixotrope Material verbindet sich nahtlos mit dem
thixotropen Material der Basisschicht 22. Im nächsten
Schritt wird das Rohr mit dem Packer so weit zurückgezo
gen, bis sich der Packer an der oberen Grenze der
Nachdichtschicht 23 befindet. Dann wird in der zuvor
beschriebenen Weise in den Raum zwischen den Packer und dem
oberen Ende der zuvor in den Endbereich der Bohrung 4
eingebrachten Schicht durch die zentrale Öffnung des
Packers unter Druck ein thixotropes Material einge
bracht, das vorzugsweise demjenigen der Nachdichtschicht
23 entspricht und sich mit den thixotropen Materialien
der Nachdichtschicht 23 und der im Endbereich der Boh
rung 4 befindlichen Schicht verbindet. Das im Bereich
der Deckschicht 21 befindliche Loch wird danach in
derselben Weise durch Zurückziehen des Packers an die
obere Grenze der Deckschicht 21, vorzugsweise mit einem
dem Material der Deckschicht 21 entsprechenden thixotro
pen Material, ausgefüllt.
Der über der Kompositschicht befindliche Abschnitt der
Bohrung 4 kann z. B. mit Sand, Bentonit, einem Tonge
misch, Zement oder einem anderen Dichtmittel ausgefüllt
oder zum Einsturz gebracht werden. Dieser Abschnitt kann
auch mit einem Kunststoffilterrohr ausgebaut werden, so
daß ein Kontrollbrunnen für Sickerwasser gebildet wird.
Zur Seite wird die Abdichtung bis zur Teufe von etwa 35
bis 50 m vorzugsweise durch vertikale Schlitzwände be
wirkt, die in an sich bekannter Weise durch Ausheben von
Schlitzen in das Erdreich derart eingebracht werden, daß
sie bündig auf der zuvor hergestellten Kompositschicht
aufliegen. Die Kompositschicht wird daher so einge
bracht, daß sie die Deponie 1 und die Schlitzwände
seitlich überragt. Vorzugsweise wird als Material für
die Schlitzwände ein thixotropes Material gewählt, das
insbesondere demjenigen der Deckschicht 21 entspricht,
so daß sich aufgrund des auf die Deckschicht 21 ausgeüb
ten Druckes ein nahtloser Übergang zwischen Deckschicht
21 und den Schlitzwänden ergibt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die zuvor genannten
Bohrungen in an sich bekannter Weise auch mit der Hilfe
von sogenannten Erdraketen eingebracht werden können.
In denjenigen Fällen, in denen die genannten seitlichen
Schlitzwände bei großen Tiefen (größer 50 m) der
Kompositschicht nicht mehr eingebracht werden können,
ist es denkbar, die horizontale oder geneigte
Kompositschicht an ihrer Peripherie nach oben
umzulenken, so daß bis an die Geländeoberkante eine
Wanne hochgezogen werden kann (Fig. 4a). Dabei kann die
Kompositschicht als ganzes mit der Hilfe von drei Reihen
I, II, III von Bohrungen hochgezogen werden, wobei
jeweils eine Reihe der Deckschicht 201, eine Reihe der
Basischicht 202 und eine Reihe der Nachdichtschicht 203
zugeordnet sind. In jeder Reihe I, II, III sind die
Bohrungen entlang der Peripherie der Kompositschicht so
voneinander beabstandet, daß das unter Druck in eine
Bohrung eingebrachte thixotrope Material mit dem in die
benachbarte Bohrung jeweils eingebrachten Material
verfließen kann. Die Reihen I, II, III verlaufen etwa
parallel zueinander und sind entsprechend den Abständen
der Schichten der Kompositschicht voneinander beabstan
det. Die Bohrungen verlaufen unter einem vorgegebenen
Winkel schräg zur Kompositschicht, so daß die genannte
Wanne entsteht. Das Auspressen der thixotropen Materia
lien aus den Bohrungen erfolgt mit der Hilfe der bereits
beschriebenen Packertechnik, wobei nach oben abdichtende
Packer sukzessive in den Bohrungen bis zur Geländeober
kante versetzt werden.
Es ist auch denkbar, nur eine einzige Schicht der
Kompositschicht, vorzugsweise die untere Basisschicht
202, mit der Hilfe nur einer Bohrreihe oder zwei
Schichten der Kompositschicht mit der Hilfe von zwei
Bohrreihen in der zuvor beschriebenen Weise zur Bildung
einer Wanne hochzuziehen.
Gemäß Fig. 4b können in der im Zusammenhang mit der Fig.
4a beschriebenen Weise mit der Hilfe von V-förmig
zueinander eingebrachten Bohrreihen I′, II′, III′ und
I′′, II′′, III′′ V-förmig zueinander verlaufende
Kompositschichten zur wannenförmigen Abdichtung einer
Deponie D oder dergleichen erzeugt werden.
Claims (18)
1. Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle (2; 20)
für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches (1),
insbesondere zur nachträglichen Basisabdichtung einer De
ponie (12) oder Bodenkontamination, wobei von rasterför
mig über den Geländebereich (1) verteilten und in eine
Teufe (T) in den Untergrund eingebrachten Injektionsson
den (5) ein thixotropes Material unter einem Druck (P) in
das jede Injektionssonde (5) umgebende Erdreich derart
injiziert wird, daß die aus jeweils benachbarten
Injektionssonden (5) in das umgebende Erdreich injizier
ten Dichtmaterialien nahtlos ineinander übergehen, da
durch gekennzeichnet, daß von jeder als
Hochdruckinjektionssonde ausgebildeten Injektionssonde (5) zuerst
thixotrope Dichtmaterialien für eine Deckschicht (21;
210) und für eine Basisschicht (22; 220) übereinander und
unter einem Druck (P) in das umgebende Erd
reich injiziert werden, und daß zwischen diese injizier
ten Schichten nachfolgend thixotropes Dichtmaterial für eine Nach
dichtschicht (23; 230) unter einem relativ zum
Druck (P) höheren Druck (P₁) injiziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß für die Deckschicht (21; 210) und die Basis
schicht (22; 220) dieselben Materialien verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß für Deckschicht (21; 210) und die Basis
schicht (22; 220) unterschiedliche Materialien verwendet
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Nachdichtschicht (23; 230) das Ma
terial der Deckschicht (21; 210) und/oder das Material
der Basisschicht (22; 220) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Nachdichtschicht (23; 230) ein Ma
terial verwendet wird, das vom Material der Deckschicht
(21; 210) und vom Material der Basisschicht (22; 220)
verschieden ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß als thixotropes Material
ein mineralisches Material oder ein synthetisches organi
sches Material oder ein Gemisch aus einem mineralischen
und einem synthetischen organischen Material verwendet
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß als mineralisches Material ein Gemisch aus
Quarzsand und reaktionsträgen Tonen verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß das Gemisch Binde- und/oder Flußmittel enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß als Binde- und/oder Flußmittel Silikatgel zugege
ben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß als mineralisches Gemisch ein Gemisch aus Bento
nit, Zement und Wasser verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß als thixotropes Material ein Silikatgel
verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß als thixotropes Material Silikatgel verwendet
wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß sukzessive von Hoch
druckinjektionssonde (5) zu Hochdruckinjektionssonde (5)
die thixotropen Materialien in das umgebende Erdreich in
jiziert werden, bis eine flächenhafte Dichtsohle (20)
entstanden ist, in der die Deckschicht (210), die Nach
dichtschicht (230) und die Basisschicht (220) untereinan
der und von Schicht zu Schicht in vertikaler und horizon
taler Richtung nahtlos ineinander übergehen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Abdichtung
durch Schlitzwände aus einem thixotropen Material gebil
det wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die in der Deck-, Basis- und
Nachdichtschicht zurückbleibenden Bohrlöcher mit einem
unter Druck injizierten thixotropen Material ausgefüllt
werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Deck-, Basis- und Nach
dichtschicht etwa horizontal erzeugt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Schicht (201, 202, 203) der
Deck-, Basis- und Nachdichtschicht an der Peripherie
durch eine schräg zur einen Schicht entlang der Periphe
rie derselben verlaufende Bohrreihe (I, II, III) zur Bil
dung einer Wanne dadurch nach oben gezogen wird, daß in
die Bohrungen der Bohrreihe (I, II, III) unter Druck
durch Injektionssonden, die entlang den Bohrungen nach
oben sukzessive versetzt werden, thixotropes Material in
jiziert wird, und daß die Bohrungen der Bohrreihen (I,
II, III) in der Reihe so voneinander beabstandet sind,
daß das in benachbarten Bohrungen jeweils injizierte
Material ineinander verfließt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Deck-, Basis- und Nach
dichtschicht in zwei schräg zueinander verlaufenden Grup
pen von Bohrreihen (I′, II′, III′) dadurch, daß in jeder
Bohrreihe (I′, II′, III′) die Injektionssonden entlang
der Bohrungen sukzessive nach oben versetzt werden,
erzeugt werden, derart, daß eine wannenförmige Dichtsohle
gebildet wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893914685 DE3914685C2 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches |
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DE19893914685 DE3914685C2 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches |
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-
1989
- 1989-05-03 DE DE19893914685 patent/DE3914685C2/de not_active Expired - Fee Related
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